地球为什么会有公转和自转（地球正在高速运转）

在人类还没有正确认识地球前，我们一直以为地球是静止不动的，甚至错误地认为地球才是宇宙中各个行星运行的焦点。直到日心说的出现，人类才逐渐认识到原来地球是围绕太阳运动的。地球是太阳系中的一颗行星，以自转和公转的形式处于不断地运动之中。

日常生活中，很多人也都忽略了地球每天都处于高速运转中的这一常态，即地球每天都以460米/秒的速度自转，同时以30千米/秒的速度围绕太阳进行公转。也正因为如此，我们才能感受到日复一日的昼夜更替和年复一年的四季更迭。

地球以地轴为中心旋转，可以看作是自己围绕自己转，所以称为自转。地球自西向东自转一圈（一周）大约是一天的时间。同时，地球还围绕着太阳自西向东旋转，地球围绕太阳的运动则被称为公转，公转周期则是一年。

地球在同一时间进行自转与公转时，被太阳光线照射到的一面呈现白天现象，相对应的，没有被光照到的另一面则是黑夜。而由于地球不停地运动，昼夜也就不停地更换，这便是我们生活中经历的现象——昼夜更替。

地球公转的时候，地轴与公转轨道的平面呈一个66.5度的夹角，地球始终斜着保持这个角度围绕太阳运动。太阳直射点在一年内向南北往返移动，也就形成了夏至、冬至、春分、秋分的现象。这也就是我们常说的四季更迭。

太阳系的八大行星都在高速运转，身在地球上的我们，明明能感觉到时间的流逝和气候的变化，但却为何感觉不到地球的运动呢？

从物理学的惯性原理来看，运动的物体都有惯性，都力图保持原来的运动方向和速度。人与地球自转是同步的，这就好比你坐车出行时与车同步一样，当行驶的列车保持匀速时，坐在车上的你是感受不到它的运动的，但在突然加速或者减速行驶时，车里的你马上就会感觉到车的运动。

从地球的万有引力来看，地球在自转时，人也会因为引力被地球牢牢贴紧。地球差不多24小时（1440分钟）自转一周，按照一圈360度来算，将近4分钟才转1度，这样的速度再加上引力，人几乎感觉不出来。

再从遥远的银河系来说，地球只不过是其中的一个微小个体，附近没有参照物对比，也就无法感知到地球自身的运动。我们探索地球外的星体时，只能观测到零星的小行星，是因为它们离我们实在太远了，没法作为参照物观察地球的运动。

而我们本身作为地球上的一员，同样过于渺小，几乎与地球融为一体，地球运动时相当于人也在动，同样无参照物来感知。也就是说，人类想要感受到地球的运动，需要自身与其他物体的位置移动来感知，地球转动的时候我们周围的物体如山川、河流、树木，与我们有着同样的运行速度，即运行角速度，所以我们无法感知到地球的自转与公转。

尽管人们很难感受到地球的运动，但地球自转速度却并不是匀速的。现在的研究已经表明，地球自转速度有长期变化、季节变化和不规则变化三种。在对珊瑚化石和贝壳化石上的“日轮”研究后表明，早在6500万年前，地球自转的速度就开始变慢了。

随着研究的深入，人们发现地球的自转速度在春天慢20—30毫秒，秋天又会快20—25毫秒。在发现自转速度周期变化的同时，科学家也发现了地球自转速度时快时慢的不规则变化，不过对地球自转速度变化的机理，有多种假说，还没有确切的定论。

目前，地球自转速度的这些变化幅度很小，我们很难察觉，但对地球多方面的影响却是很大的。按照地球运动的规律来说，地球如果有一天停止自转、公转等运动，或者突然加速、减速，那所有地球上的物体都将会因为惯性而碰撞、甚至粉碎在一起，损伤将是不可估量的。另一项研究显示，气候变化对地球运动的影响也是多方面的，尤其是海洋变暖对地轴倾斜角度的影响远比人们过去预想的要严重，因此在研究地球运动时也要将此因素考虑在内。

同时，地球质量分布情况也并非一成不变，导致地轴的倾斜角度也不会永远固定不变，而是随着质量分布的变化进行相应的调整。

美国宇航局喷气推进实验室的菲利克斯·兰德尔曾研究发现，冰川融化后形成的大量水资源也会增加地轴角度的倾斜度。也就是说因温室气体排放而引起的海水变暖，会造成地球倾斜。

德国的科学研究人员的迈克·托马斯对此也表示该发现让人震惊。此次发现对人们也有警醒作用，过去人们从没有考虑到海平面的上升还会造成地球质量的变化，从而改变地球的运动。

然而近年来气候的变化愈加极端，这种变化不仅会影响地球的自转角度，也会影响地球的自转速度。也就是菲利克斯·兰德尔和同事此前的研究，全球变暖使地球向高纬度倾斜，地轴附近的重量增加，加速了地轴自转速度。

人们对于地球运动的不断探索与了解，有助于我们在生产生活中尽量减少甚至规避影响地球运动的活动。地球运动的特点决定了地球上主要自然要素的运动规律，以及许多自然现象的分布规律，对人类的活动更是具有巨大而深刻的影响。

比如，我国在太空领域方面的工作与地球的运动也是息息相关，我国海南文昌卫星发射中心的选址就与此有关。从地球自转角度来说，赤道附近的自转线速度最大，卫星飞出地球时可以获得更大的初速度，再加上地球是自西向东运行，发射卫星时向东发射，这也是海南文昌卫星发射中心的优势。

从地球46亿年的历史经历中，我们知道，万事万物都不可能是一成不变的，尤其地球在每一时期的大震动都导致了众多生物的灭亡或是被迫进化，而地球的变化也与宇宙分不开，因此人们才会不遗余力地探索宇宙和研究地球的运行规律。科学家们也一直在寻找答案以便我们更好地与地球和谐相处，以及应对地球在轨道运行中的诸多变化。

参考资料：

[1]陈启洪.关于“地球的运动”的疑难简释[J].地理教学,2012(16):45-46.

[2]刘海英. 海洋变暖会改变地球倾斜角度[N]. 科技日报,2009-08-24(002).

作者：风风 初审：丁孩儿 校稿编辑：未央