地球于每年1月初經(jīng)過近日點(diǎn),7月初經(jīng)過遠(yuǎn)日點(diǎn),因此,從 1月初到當(dāng)年7月初,地球與太陽的距離逐漸加大,地球公轉(zhuǎn)速度逐漸減慢；從7月初到來年1月初,地球與太陽的距離逐漸縮小,地球公轉(zhuǎn)速度逐漸加快.
根據(jù)地球公轉(zhuǎn)的恒星周期（恒星年）,即得地球公轉(zhuǎn)的平均角速度為每日 0.99°,亦即每日約59′.根據(jù)軌道周長和上述周期,則得地球公轉(zhuǎn)的平均線速度為每秒 29.78km,即每秒約 30km.地球公轉(zhuǎn)的角速度和線速度,都因季節(jié)而變化.由于日地距離的變化,造成太陽對(duì)于地球的引力的變化：地球離太陽近時(shí),它受太陽的引力就大,公轉(zhuǎn)的角速度和線速度都變大；地球遠(yuǎn)離太陽時(shí),速度就變小.地球公轉(zhuǎn)速度的變化,遵循開普勒行星運(yùn)動(dòng)第二定律――面速度不變.對(duì)于慣性直線運(yùn)動(dòng)而言,面速度不變是不言而喻的.中心天體的引力,只能改變公轉(zhuǎn)的方向、線速度和角速度的大小,而不改變其面速度.若將時(shí)間區(qū)分為極短間隔的情形下,日地距離、地球公轉(zhuǎn)線速度和面積速度之間的關(guān)系,猶如三角形的高（日地距離）、底（公轉(zhuǎn)線速度）和面積（公轉(zhuǎn)面速度）之間的關(guān)系.三角形面積=1/2?底?高.面速度不變制約著日地距離和公轉(zhuǎn)速度的變化：距離近,公轉(zhuǎn)速度必快；距離遠(yuǎn),速度必慢.換言之,地球公轉(zhuǎn)速度（線速度和角速度）是以面速度不變?yōu)榍疤岫l(fā)生變化的.地球于每年1月初經(jīng)過軌道的近日點(diǎn),7月初經(jīng)過遠(yuǎn)日點(diǎn).因此,自1月初到7月初,地球離太陽愈來愈遠(yuǎn),公轉(zhuǎn)速度逐漸減慢；自7月初到次年1月初,地球距太陽愈來愈近,公轉(zhuǎn)速度漸次變快.當(dāng)?shù)厍蛭挥诮拯c(diǎn)時(shí),公轉(zhuǎn)速度最快,具體地說,這時(shí)的角速度為每日61′10″,線速度為每秒30.3km.當(dāng)?shù)厍蛭挥谶h(yuǎn)日點(diǎn)時(shí),公轉(zhuǎn)速度最慢,具體地說,這時(shí)的角速度為每日57′10″,線速度為每秒29.3km.可以看出,這兩對(duì)極值的差異并不大,因?yàn)榈厍蜍壍澜咏鼒A形,以致日地距離的變化是很微小的.地球公轉(zhuǎn)軌道是個(gè)橢圓.太陽的中心位于這個(gè)橢圓的焦點(diǎn)上.地球運(yùn)動(dòng)到近日點(diǎn)時(shí),離太陽最近；到遠(yuǎn)日點(diǎn)時(shí)離太陽最遠(yuǎn).地球離太陽的平均距離約1.496億千米;地球公轉(zhuǎn)速度以在近日點(diǎn)為最大,每秒30.3千米,在遠(yuǎn)日點(diǎn)為最小,每秒29.78千米,平均速度為29.79千米/秒.
補(bǔ)充： 地球公轉(zhuǎn)是一種周期性的圓周運(yùn)動(dòng),因此,地球公轉(zhuǎn)速度包含著角速度和線速度兩個(gè)方面.如果我們采用恒星年作地球公轉(zhuǎn)周期的話,那么地球公轉(zhuǎn)的平均角速度就是每年360°,也就是經(jīng)過365.2564日地球公轉(zhuǎn)360°,即每日約0°.986,亦即每日約59′8〃.地球軌道總長度是940000000千米,因此,地球公轉(zhuǎn)的平均線速度就是每年9.4億千米,也就是經(jīng)過365.2564日地球公轉(zhuǎn)了9.4億千米,即每秒鐘29.7千米,約每秒30千米.
依據(jù)開普勒行星運(yùn)動(dòng)第二定律可知,地球公轉(zhuǎn)速度與日地距離有關(guān).地球公轉(zhuǎn)的角速度和線速度都不是固定的值,隨著日地距離的變化而改變.地球在過近日點(diǎn)時(shí),公轉(zhuǎn)的速度快,角速度和線速度都超過它們的平均值,角速度為1°1′11〃/日,線速度為30.3千米/秒；地球在過遠(yuǎn)日點(diǎn)時(shí),公轉(zhuǎn)的速度慢,角速度和線速度都低于它們的平均值,角速度為57′11〃/日,線速度為29.3千米/秒.地球于每年1月初經(jīng)過近日點(diǎn),7月初經(jīng)過遠(yuǎn)日點(diǎn),因此,從 1月初到當(dāng)年7月初,地球與太陽的距離逐漸加大,地球公轉(zhuǎn)速度逐漸減慢；從7月初到來年1月初,地球與太陽的距離逐漸縮小,地球公轉(zhuǎn)速度逐漸加快.
我們知道,春分點(diǎn)和秋分點(diǎn)對(duì)黃道是等分的,如果地球公轉(zhuǎn)速度是均勻的,則視太陽由春分點(diǎn)運(yùn)行到秋分點(diǎn)所需要的時(shí)間,應(yīng)該與視太陽由秋分點(diǎn)運(yùn)行到春分點(diǎn)所需要的時(shí)間是等長的,各為全年的一半.但是,地球公轉(zhuǎn)速度是不均勻的,則走過相等距離的時(shí)間必然是不等長的.視太陽由春分點(diǎn)經(jīng)過夏至點(diǎn)到秋分點(diǎn),地球公轉(zhuǎn)速度較慢,需要186天多,長于全年的一半,此時(shí)是北半球的夏半年和南半球的冬半年；視太陽由秋分點(diǎn)經(jīng)過冬至點(diǎn)到春分點(diǎn),地球公轉(zhuǎn)速度較快,需要179天,短于全年的一半,此時(shí)是北半球的冬半年和南半球的夏半年.由此可見,地球公轉(zhuǎn)速度的變化,是造成地球上四季不等長的根本原因.
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