地球每天繞著自己的軸旋轉,同時也繞著太陽運行(同樣也是反時針方向);它的軌道略呈橢圓,而不是完整的圓形。地球以驚人的速度環繞太陽軌道,每小時運行十萬公裏,約莫相當於一般駕駛人在6年中開車的裏數。換言之,我們是以每秒鍾30千米的速度飛馳在太空中,這比任何子彈都快得多。你讀完這一小段文字時,我們已經沿著地球繞太陽運行的軌道航行了大約一千千米。
自轉
每24小時,地球繞著自己的軸旋轉一周;它的赤道周長40075.7千米。因此,當一個人一動不動站立在赤道上時,事實上他是在移動中,以大約每小時1600千米的速度跟隨地球旋轉。從外太空俯瞰北極,我們會發現,地球的自轉是反時針方向的。
相對於軌道麵,地球的自轉軸略為傾斜(大約和垂直線成23.5度角)。這個傾斜造成季節的變化:每年6個月,它將北極和整個北半球引離太陽,讓南半球享受溫暖的夏季,然後在剩下的6個月中,將南極和南半球引離太陽,讓北半球度過夏天。陽光照射到地球表麵任何一個地點的角度每年一次的變化,以及那個地點接受陽光的時數在一年中的變易,是造成季節循環更迭的原因。
地球的自轉
在天文學中,地球的傾斜被稱為“斜交”;它的軌道麵向外延伸在天球中形成一個大圓圈,則被稱為“黃道”。天文學家常提到的“天赤道”,是將地球的赤道延伸到天球。今天,天赤道和黃道之間大約成23.5度角,因為地球的自轉軸和垂直線之間成23.5度角。被稱為“黃赤交角”的這個角度並不是一成不變的。在漫長的歲月中,黃赤交角不斷地改變,雖然速度極為緩慢,而改變的幅度也從未超過3度——最接近垂直線時是22.1度,離垂直線最遠時是24.5度。整個周期,從24.5度到22.1度,然後又回到24.5度,總共需要大約4.l萬年的時間才能完成。
圓周運動會產生強大的離心力,使得地球的“紙袋”在赤道部位向外膨脹,一如牛頓在17世紀證明的。其必然結果就是兩極的扁平化。故此,我們的地球實在不算是一個完整渾圓的球體;嚴格說,它應該被稱為“扁球”。地球的赤道半徑為6378.137千米,要比兩極半徑 (6359.752千米)稍大一些。
[擴展閱讀] 節氣分點
每一年有四個關鍵性的天文時刻,正式宣告春、夏、秋、冬季開始。這些時刻(或稱“基點”)是冬至、夏至、春分、秋分,對古時候的人十分重要。在北半球,冬至在12月ZI日來臨,是一年中白晝最短的一天,夏至則在6月21日出現,是一年中白晝最長的一天。南半球正好相反:冬季從6月ZI日開始,夏季在12月21日來臨。