地球环绕太阳的运动称为地球公转。因为同地球一起环绕太阳的还有太阳系的其他天体,太阳是它们共有的中心天体。公转的方向也是自西向东的,公转一周的时间是一年。所以太阳公转也会给我们带来四季的变化,春夏秋冬四季更替。
1、正午太阳高度的变化。地球的公转使得正午太阳高度从太阳直射点所在的纬度向南北方向逐渐递减。
2、昼夜长短的变化,由于太阳直射点的不断移动,太阳直射地表的位置也不同。
3、地球公转使得地球产生四季和五带即热带、北温带、南温带、北寒带、南寒带。地球的公转使得太阳高度和地球昼夜长短产生变化从而导致地球表面出现了有着共同特点的地区,按照纬度来进行划分可以发现五个热量带即热带南温带北温带南寒带北寒带。
地球的公转遵从地球轨道、地球轨道面、黄赤交角、地球公转的周期、地球公转速度和地球公转的效应等规律。地球公转的时间是一年。在地球公转的过程中存在两个明显周期,分别为回归年和恒星年,回归年与恒星年的时间不一样。两者一年的时间差称为岁差。
地球公转周期:一年(365.24219天)。地球公转一周,大致是一“年”。
365天5时58分56秒——太阳年(回归年),365天6时9分10秒——恒星年
恒星年是视太阳连续两次经过地球与某一恒星(认为它在天球上固定不动)连线的时间间隔。它是地球公转的真正周期,约为365.2564天。
回归年以春分点为参考点。回归年是视太阳连续两次经过春分点的时间间隔,约为365.2422日。由于春分点在黄道上缓慢向西移动,每年约移动50''.29,而视太阳是自西向东运行的,所以回归年比恒星年短,每年短约20分40秒。这在天文学上称为岁差现象。
由于回归年以春分点为参考,它反映了地球不同地区受太阳照射的变化周期,即季节的变化周期。
地球公转是一种周期性的圆周运动,因此,地球公转速度包含着角速度和线速度两个方面。如果我们采用恒星年作地球公转周期的话,那么地球公转的平均角速度就是每年360°,也就是经过365.2564日地球公转360°,即每日约0.986°,亦即每日约59′8″。
地球轨道总长度是940,000,000千米,因此,地球公转的平均线速度就是每年9.4亿千米,也就是经过365.2564日地球公转了9.4亿千米,即每秒钟29.8千米,约每秒30千米(线速度=940,000,000KM/365天=940,000,000秒/(365x24x3600)千米=29.8千米/秒(近似为30千米/秒)。