昼夜交替

自然现象

昼夜交替是一种自然现象。地球是一个不发光且不透明的球体,同一瞬间阳光只能照亮半个球,被阳光照亮的半个地球是白昼,没有被阳光照亮的半个地球是黑夜·昼半球和夜半球的分界线(圈),叫做晨昏线(圈)。

综述
任一瞬间,地球各地所处的昼夜状态可以用太阳高度来表达。太阳高度是太阳高度角的简称,表示太阳光线对当地地平面的倾角。在昼半球上的各地,太阳高度总是大于0度,即太阳在地平线之上;在晨昏线上的各地,太阳高度等于2度,即太阳刚好位于地平线上;在夜半球上的各地,太阳高度总是小于0度,即太阳位于地平线之下。由于地球不停地运动,昼夜也就不断地交替。昼夜交替的周期,或太阳高度的日变化周期为24小时,叫做一太阳日。太阳日制约着人类的起居作息,因而被用来作为基本的时间单位。此外,太阳日时间不长,使整个地球表面增热和冷却不致过分剧烈,从而保证了地球上生命有机体的生存和发展。
由于地球的自转地球不同位置同一时刻的昼夜情况是不一样的,有的是正午,有的是子夜,有的正经历昼夜交替的早晨,黎明或傍晚。当某地太阳升起到一天中最高位置时,太阳只射在该地所处的经线上,这时就是当地的正午。这样确定的时间叫做地方时(local time)。经度每相差15度,地方时相差1小时。
由于地轴是倾斜的,所以地球上不同地区的昼夜长短是不同的。在地球的南北两极地区,太阳终年斜射,昼夜长短变化最大。南北半球的高纬度地区还会出现太阳终日不落或终日不出的现象,即一天24小时都是白天或者都是黑夜,这就是极地地区的“极昼”和“极夜”现象。在南北极点,有长达半年的极昼和极夜。
对于昼夜交替现象的发现,取决于哥白尼(Nicolaus Copernicus1473~1543)的日心说:地球绕着太阳公转,同时也在自转,这就是一个对昼夜交替现象的合理解释。提出日心说后300年,一名叫傅科(Foucault,Jean-Bernard-Lon1819~1868)的科学家发现了摆的运动规律,给日心说提供了有力的证据。
相关信息
世界各地的时间 彼此不同,也就是地方时不同。
有的地方是白昼,有的地方是黑夜。
我们这里是早上8点,在我们东面的日本是9点,在我们西面的莫斯科是凌晨3点。法国是1点,英国是0点。
越向东时间来的越早。世界分24个时区,我们在东8区。
地球自转形成
我们每天都在经历昼夜交替,这是由于地球在不停自转导致的。如果太阳和地球都是带电体的话,太阳在旋转的时候,会受到宇宙中心的影响,产生一个很强的旋转电流,这个电流就会产生一个旋转的电磁场。这时的地球也会跟着产生一个感生电磁场,来阻碍太阳电磁场的旋转,这个感生电磁场就推动了地球的旋转,形成地球的自转。
打个简单的比方,花样滑冰运动员双臂伸直时旋转就会变慢,这就是因为旋转体的半径增加了,而角动量守恒,其线速度就必然减小;相反,如果双臂收拢,旋转速度就加快了。正是因为遵循着“角动量守恒”这个奇妙的定律,如今其他行星和各种天体,无一不是自转的。直到哥白尼提出,地球也是一颗行星,围绕着太阳运行的同时,自身则绕地轴自转,人们才理解了昼夜交替的原理。
相关解释
你或许会问:在转椅上旋转的人,最终会因为转动轴的摩擦力而停下来,那地球的自转会不会也在逐渐放慢呢?没错,地球的自转速度也是在不断变化着的,不过远比转椅停下来的原因要复杂。
月球和其他天体的引力会稍稍“拖”住地球,使得地球的自转速度变慢,而地球内部的重物质下沉,可以使地球自转变快。另外,小行星、流星体的撞击,也可以改变地球的自转速度。
地球自转减慢还,与人类的活动有很大的关系,特别是人造地球卫星的发射,其反作用力让地球自转直接变慢,根据动量守恒的原理,这种因素应该是造成地球自转变慢的最主要原因了。
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