2．2 地月关系

    （1）月球基本参数

     月地距离 月球是距离地球最近的天体。已经测得的月地平均距离是384401±1km，约为地球半径的60倍，是日地距离的1/389。

     月球大小 月球的半径为1738km，约为地球半径的3/11。月球表面积约为地球的1/4，比亚洲面积略小。月球的体积仅为地球的1/49。

     月球质量 总质量达到7.35×1025g，相当地球质量的1/81.3。月球的平均密度为3.34g/cm3，相当地球密度的3/5。宇航员从月球表面采回岩石的平均密度在3g/cm3左右，反映月球上物质重力分异程度较低，内部缺乏金属核，因此几乎没有磁场。月球上的逃逸速度为2.36km/s，仅为地球的1/5左右。同样质量的物体在月球上的重量只及地球上重量的1/6。月球上无法保持大气圈和水圈，也缺乏磁层包围，无论是太阳系中的大小不等固体岩块、尘埃还是各种高能粒子流、宇宙线，都可以直接轰击月面。所以月面满布各种陨击坑（详见第二章2．3节）。月球是既无生命存在，也听不到声音的万籁俱寂的世界。

    （2）月球的旋转

     地-月系 月球是地球的唯一天然卫星，在太阳系所有卫星和本行星大小对比关系上，月球是最大的一个（绝对大小排名第六）。因此，有时可以把地球和月球看成是两相伴随的双行星系统，即地-月系。地-月系具有一个共同质心，其位置在地球内部，距地心4671km处，地球显然是地-月系的中心天体。

     月球的公转 由于地-月系的存在，月球围绕地球的公转在严格意义上是绕共同质心的旋转。地球的公转实际上也是绕日地共同质心而运动（图1-12）。月球公转的轨道是个椭圆形，所以在公转周期内存在近地点和远地点的差别。月球在轨道上运动的速度，在近地点时快，每日约15°；远地点时慢，每日约11°；平均每日约13.2°。

     月球公转周期 因计量公转周期的参考点不同，也有不同定义。最常用的有：恒星月是月球中心连续两次由西往东回到同一恒星方向上所经历的时间，是月球公转360°的真正周期，相当于27d7h43min11.4s；朔望月是月球连续两次新月（朔）或满月（望）所经历的时间，与日常生活中一个月内的月相变化周期一致，相当29d12h44min3s。由于朔望月多旋转θ度（图1-13），所以比恒星月长2d5h0min51.6s。

     月球的自转 月球绕地球公转时，大体上以同一面向着地球。所以我们在地球上只能看到略大于半个月球（59％）的本来面貌，另外一面（41％）只能靠发射宇宙飞船到月球背面去探测。也反映了月球自转周期与它的公转周期相等，都是一个恒星月；月球自转和公转的方向相同，都是反时针方向的。

    （3）天文潮汐和地球自转速度变慢

    月球和太阳对地球的引力都会使地球发生周期性变形现象，称为潮汐变形。这种作用在地球流体圈层和固体圈层中都会产生影响，但以海洋的潮汐涨落表现最为突出（参见第七章3．2节）。

    海洋潮汐（tides）现象起因于天体（主要是月球）的摄引作用。地球向月突出部分（月垂点）离月球最近，受到的月球引力大于以地心所受月球引力为代表的全球平均值，这个差值导致产生面向月球的引潮力，在海面形成潮汐隆起。地球背月部分（反垂点）离月球最远，受到的月球引力小于全球平均值，产生背向月球的引潮力，在海面也形成潮汐隆起。于是海洋潮汐作用引起全球海平面变形，使地球整体由正球体变成椭球体（图1-14）。

    潮汐作用不仅导致海面垂直涨落，也产生自高潮区向低潮区的水平流动，称为潮流。潮流对海底的摩擦作用，称为潮汐摩擦。由于海水的粘性及海底摩擦，潮汐隆起在向西迁移过程中总是滞后于月垂点，即位于垂点以东。这种月地间引力作用偏离地球中心的现象，导致产生力矩，即月球对于地球的引力有一个向西的分量，对于自西向东自转的地球起了减速刹车作用（图1-15）。经过大量观测资料的收集和计算，潮汐摩擦能导致地球自转速度长期减慢的学说已经得到普遍承认。

    　
　　本文标题：地球在太阳系中的运动-宇宙中的行星地球(2)
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