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地球古今談 (曆法源自於日、月、地之相對運動 (年的由來 (定義:地球繞太陽公轉一周的時間, 或太陽連續兩次經過冬至點所需的時間間隔, 時間長度…
地球古今談
曆法源自於日、月、地之相對運動
月的由來
年的由來
定義:地球繞太陽公轉一周的時間,
或太陽連續兩次經過冬至點所需的時間間隔
時間長度:356.2422日,即356日5小時48分46秒
回歸年
日的由來
現行曆法
曆法種類
太陰曆→以月亮運行週期為依據
陰陽合曆→同時考量月亮及太陽的運行週期
太陽曆→以太陽運行週期為依據
常用曆法
地球的外貌
古人測量地球大小
7.2/360=1/50,兩城市距離等於地球圓周五十分之一
兩城市距離約800公里,帶圓周率公式推測地球圓周長及半徑
夏至中午,在賽一尼北方的亞力山卓,陽光與立柱夾角7.2度
埃拉斯托斯特尼發現下至正午,陽光可以直射到賽伊尼的一口水井底部
由重力推測地球形狀
地球是略呈扁平的橢圓球體,赤道半徑較大,極半徑較小,造成赤道具地心較遠,重力加速度質較小
巴黎在北緯49度,重力值較大;蓋亞在北緯5度,重力值較小,索以巴黎的擺鐘,在蓋亞擺動的較慢
現代測量地球形狀的方法
衛星飛行時會受重力影響而使軌道呈現不規則形狀,利用地面追中站觀測軌跡,可量測地球表面重力變化情形
由重力模型分析地球形狀,接近梨形,北極較高,南極凹陷
地殼均衡
地殼均衡學說
因山脈的密度小,所以必須要有較大的厚度才能產生相同壓力,所以山脈下方會有山根
就像是不同高度的木塊浮在水中一樣;
露出水面的高度愈多,則在水平面下的部分也愈深
地球內部在某個深度上所受壓力應該各地相當
普拉特和艾瑞重力均衡模式的比較
普拉特
無山根
愈高的地塊,密度愈小
各地塊密度不同
北美洛磯山脈地殼厚度與平原相似,無山根
艾瑞
各地塊密度相同
有山根
山愈高,其下方山根愈厚
多數造山帶都有山根
山根的發現
若計算地表上山脈質量所產生的萬有引力,鉛錘線應該偏離較大的角度
實際觀察到的偏離比較小。是因山脈底下還有密度較小的山根
若無山脈在旁,鉛垂線應該垂直於地表
古今對地球起源和演變的看法
太陽系起源
觀點
行星物質的來源
災變說
認為行星物質是由某次災變事件中從太陽分出來→此學說以被放棄
星雲說
認為整個太陽系是由一個原始星雲形成的→有觀測證據支持,普遍被接受
行星形成的方式
康德和拉普拉斯的星雲說
認為太陽系是由同一團原始星雲冷卻收縮而成→19世界普遍接受,現在觀點是因萬有引力收縮,非冷卻收縮
柯伊伯的原始行星說
太陽系附近原是一片星雲,物質受重力作用具及在中央,形成太陽
距太陽近的原始行星氣體被太陽輻射蒸發掉,留下固態,稱類地行星
離太陽遠的原始行星由於溫度低質量大,仍保留大量氣體,稱類木行星
行星都以同一方向繞太陽公轉
行星的公轉軌道非常接近同一平面
大多數行星自轉方向和公轉方向相同
行星軌道非常接近正圓形
太陽和行星皆自轉
霍伊爾的星雲說
太陽系在本身的萬有引力作用下收縮,旋轉加快,形成圓盤狀,中心收縮升溫形成太陽
旋轉產生的角動量,讓質量大的物質留在圓盤中心附近,聚集成類地行星
質量小的物質向外移動
星雲說
形成行星的過程
星雲開始塌縮→形成扁平盤和中央恆星→盤面物質碰撞→碰撞聚集形成行星
行星形成方式
類地行星→微行星經碰撞、凝聚,形成固體的行星
類木行星→氣體收縮形成的行星
小行星及慧星→可能是由微行星形成行星過程中的中間產物
陽曆反映季節更替
季節形成的天文因素
太洋入射角度愈接近直射,地表單位面積所分配的太陽能量愈大,地表接受熱量愈多
赤道地區,全年晝夜等長
季節變化是因地球自轉軸傾斜,造成太陽入射角度的變化,及日照時數的變化
北半球的夏半年,緯度愈高,白晝時數愈長;
北半球的冬半年,緯度愈高,夜晚時數愈長
節氣