中国国家天文：从古代日食记录研究地球自转变化wwsina2008年07月24日《中国国家天文》杂志4月号日环食文/韩延本中外文化史上对观测日食都非常重视，给我们留下了许多宝贵的古代日食观测资料。学者们发现，通过研究有确切记载的古代日食记录，可以了解地球自转变化的信息。这些为人类古老文明增添光彩的古代天象记载，也能为现代科学的发展做出特殊贡献。地球绕地轴自西向东自转，一昼夜是24小时。不过这个说法并不十分确切，因为地球自转的速率是不断变化的，当然变化的量并不大，对我们的日常生活没有什么影响，但测量和研究这个变化对天文学和地球科学来说却有非常重要的意义。因为地球自转的变化很晚才被认识到，实际测量的历史很短，借以了解历史上的地球自转状态的资料非常缺乏。一些学者在上个世纪初发现，通过研究古代日月食的观测记载，能够得到相应历史时期地球自转变化的信息。地球自转越来越慢了自转不仅是地球的一个基本运动，它对地月系和太阳系的演化、地球内部构造等许多现象，甚至全球气候变化和一些自然灾害，都有着不同程度的影响，所以对地球自转的观测和研究一直受到天文学家和地球科学家的重视。地球自转的变化形式极其复杂，例如有不同时间尺度的周期性和非周期性变化，以及不规则的甚至幅度有时较大的快慢起伏。现代天体测量的精度不断提高,能精确地测量地球自转短期变化的细节。可惜这样精确的测量只有数十年的时间。目前人们能使用的表示近、现代地球自转变化的数据序列起自1623年，早期的数据主要是从望远镜对月掩星、行星凌日时刻的观测资料换算得到的。实际上，地球自转变化中还有一个很重要的成分，即长期变化。人们发现，地球自转的速率越来越小，也就是说它转得越来越慢。18世纪中期，德国哲学家康德曾提出海洋潮汐摩擦可使地球自转不断变慢的假说，随后被古生物化石的研究所证实。如珊瑚、牡蛎等一些古代海洋生物，生长的快慢与光照、温度等因素有关，受地球上昼夜和季节的交替变化的影响，形成宽窄、厚薄不等的生长纹。通过对地质时代古生物化石生长纹痕迹的测算和研究，科学家发现在地质时代每年的天数与现在明显不同，例如4亿年前每年约402天，3亿年前约392天，2亿年前约383天。研究还发现地球公转的周期，即年的长度相对比较稳定，这就意味着地质时代每天的长度与现在是不同的，如我们说的地质时代的这3个时间点，每天的长度分别大约是21.8小时、22.4小时和22.9小时。这意味着那时地球的自转比现在快得多，而且越是古老的年代比现在快得越多一些。这表明，地球自转的总趋势的---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---确是不断变慢的。地球自转和时间的计量地球自西向东自转，使得太阳等天体看起来东升西落，在天文学上称之为天体的视运动。粗略地说地球自转得还比较均匀，目前大约每24小时转一周，因而人类曾经以这个运动为基础来计量时间。古人发现日光下物体影子的移动可以表示时间的变化，由此发明了日晷测量时间，后来天文学家把由此得到的时间定义为地方真太阳时。地球绕太阳公转的轨道即黄道是个椭圆，不同季节里地球公转的速度也不同，同时黄道面与地球赤道面不重合，因此太阳视运动的速度在一年中不断变化。所以，真太阳视运动一周形成的真太阳日的长度在一年中是不等的，长短的最大差别可达51秒之多。后来天文学家定义了一个假想的“平太阳”，定义了比真太阳时均匀的平太阳时，并在此基础上建立了基于地球自转的世界时系统，在一定时期里它被作为标准时间。但是，地球的自转运动受多种因素的影响，如地球的极点相对地球表面的不断移动(天文学上称为地极移动)、季节性的大气运动、月球和行星的起潮力、地球表面和内部的物质运动等，使得它不断出现时快时慢的变化，因此世界时实际不是一个完全均匀的时间系统。为了精确地计算天体的位置，我们需要一个均匀的时间系统，于是国际天文学联合会在1958年的大会上做出决议，自1960年起，各国编辑出版天文年历时，天体位置的表格中将采用均匀的“历书时”代替原来采用的世界时。历书时规定从1900年的初始时刻起算，它的秒长是以1900年回归年的长...