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1 地球古今談 (地殼均勻 (重力均衡模型 (普拉特 (各地塊不同,無山根,地塊越高密度越小,北美洛磯山脈就無山根), 艾瑞…
1 地球古今談
地殼均勻
地殼均勻學說
地球內部的某一深度所受壓力應各地相同,因山脈密度較小,必須有較大厚度才能造成相同壓力,故山脈底下有山根
重力均衡模型
普拉特
各地塊不同,無山根,地塊越高密度越小,北美洛磯山脈就無山根
艾瑞
各地塊密度相同,有山根且山越高山根越厚,符合多數造山帶
山根的發現
在靠山地區因山的萬有引力而使重錘偏移,但偏移角比山的萬有引力所造成的小,故推測山脈底下有密度較小的山根
地殼的升降
斯堪地那維亞半島和加拿大北部在一萬年前冰期時曾被冰川覆蓋,冰溶化後陸地承受之重量減少,現在以每年一公分的速度上升
地層受風化 侵蝕及搬運作用,會使地殼變薄減少下方岩層壓力,下方地殼因此抬升,使在地殼內部的岩石如花崗岩類得以露出地表
源自於日月地相對運動的曆法
月的由來
朔望月
從望到望或朔到朔的月相盈虧週期
繞地球公轉390度,一朔望月為29.53天,陰曆一個月
恆星月
月球熱地球週期以無限遠的恆星為參考點
繞地球360度,一恆星月為27.32天
年的由來
回歸年
長365.2422日,即為365日5小時48分46秒
夏至太陽位置最高影子最短,冬至太陽位置最低影子最長
地球繞太陽公轉一週的時間,或著說太陽連續兩次通過夏至點或冬至點所需的時間間隔
日的由來
太陽日
太陽連續兩次通過中天所經過的時間
地球自轉361度,真太陽日每天不同,平均太陽日為24小時
恆星日
遙遠恆星連續兩次通過中天所需的時間
地球自轉360度,需23小時56分
現行曆法
曆法種類
太陰曆(回曆)
一年有12個朔望月,平年354天閏年355天,30年內有11個閏年
以月亮運行週期為依據,日期對應月相,月份無法反映季節
陰陽合曆(農曆)
以朔望月為一月,年平均長度接近回歸年,閏年多1個月,19年內7閏月
同時考量太陽和月亮的運行週期,日期對應月相,24節氣反映季節
太陽曆(西曆、國曆)
以回歸年為一年,平年365天閏年366天,4年1閏,400年3閏
以太陽運行週期為依據,月份可以反映季節
地球的外貌
古人如何測量地球大小
希臘哲學家拉托斯特尼利用夏至正午陽光照射地面角度的差異,並測量同經度但緯度不同的兩地距離,推算出地球的周長
用重力推斷地球形狀
擺長固定時,單擺距地心越遠,重力加速度越小,則週期大擺動慢
地球是略呈扁平的橢圓球體,赤道半徑較大,極半徑較小,使赤道距離地心較遠,重力加速度值較小
古代證明地球是圓的方法
往北走,北極星的仰角漸大
月蝕時,地球在月球上的投影是圓弧形的
麥哲倫船隊繞行地球一圈
船隻駛離時,船身先看不到然後是船桿
現代地球形狀測量
衛星飛行會受重力影響呈現不規則狀,再利用地面追蹤站觀測人造衛星繞行地球的軌跡來推算地表各處的重力變化
用重力模型來分析地球形狀,成梨形,北極附近高出橢圓球時幾公尺,南極附近則凹入二十幾公尺
古今對地球起源和演變的看法
太陽系的起源
行星物質來源的觀點
災變說
認為行星物質是某次災變中從太陽分出來的,此學說已被放棄
星雲說
認為太陽系是由一個原始星雲形成的,中央形成太陽,周圍形成行星等天體,此學說有觀測證據支持所以普遍被接受
行星形成方式的觀點
康德和拉普拉斯的星雲說
認為太陽系是星雲冷縮形成的,19世紀普遍被接受,但現今不被接受,因星雲是因萬有引力收縮甚至導致核反應,而非冷卻收縮
柯伊伯的原始行星說
星雲因重力在中心形成太陽周圍形成行星,原始行星內部為固態外部為氣態,離太陽較近行星的氣體被太陽輻射蒸發,較遠的則保留
霍伊爾的星雲說
太陽在萬有引力下收縮旋轉,形成圓盤狀,中心收縮升溫成太陽,質量較大的物質留在圓盤中心附近,質量小的則向外移動
星雲說
太陽和行星都有自轉運動,行星都以同一方向、幾乎同一平面已接近圓形的軌跡繞行太陽,且大多公轉和自轉方向相同
行星的形成方式
類木行星
在類地行星外側有部分密度較高,產生局部的氣體收縮中心,於是形成富含氣體而且質量大的類木行星
小行星和彗星
微行星形成行星過程中的中間產物
類地行星
圓盤中的塵埃物質互相吸引 碰撞 凝聚,形成微行星,微行星在互相碰撞聚合成類地行星
古今對地球起源的想法
西方則相信宇宙萬物是上帝在七天內創造的創世說
哥白尼提出日心說
中國古代認為宇宙是盤古開天闢地而成的
陽曆與季節更替
季節形成的天文因素
春分和秋分各地晝夜等長,北半球夏至晝長冬至夜長,南半球相反
各緯度四季晝夜時數不盡相同,越靠近赤道相差越小
因地球自轉軸傾斜,一年間陽光和地面夾角的變化造成了季節更替
24節氣反映季節變化
在黃道上以春分點為基礎,將一周360度分24等分,結合天文觀測氣候資料 物候知識和農事活動需求,定義24節氣,本質上為陽曆