地球の傾き

画像の説明: 地球の傾斜角は、地球の回転軸とその軌道面 (黄道面) の間の角度です。

地球の傾斜とは何ですか?

L'地球の傾きまたは軸方向の傾きですコーナー地球の回転軸と太陽の周りの軌道面（黄道）の垂線との間。同様に、それは地球の赤道面とその軌道面の間の角度です。現在、この角度は約 ≈ 23.4 度です。太陽系では、惑星は太陽の周りを公転しており、それらはすべてほぼ同じ平面、つまり黄道面上にあります。

地球の傾きが季節の原因となっています。角度が開くほど、季節のコントラストがより顕著になります。軸の傾きがゼロ (0°) の場合、季節は存在せず、気温は地球全体に均等に分布します。地球の地軸は傾いているため、地球のさまざまな部分が年間を通じて受ける日射量は異なります。これにより気温や日長に変化が生じ、季節が生まれます。

地球の回転軸とは何ですか?

L'回転軸ありますかライン地球がその軸を中心に 24 時間で回転する想像上のもの。この軸は、地球の表面にある北極と南極をほぼ横切ります。赤道面は地球の回転軸に対して垂直です。天の極 (北と南) は、宇宙における地球の回転軸の延長線を示す空上の想像上の点です。天の赤道面は、宇宙における地球の赤道面の想像上の延長です。地球の回転軸の動きにより、時間の経過とともに 2 つの平面間にわずかな差異が生じますが、これらの差異はわずかです。

地球の傾きの変化

地球の傾きや地軸の傾きは一定の角度ではなく、時間の経過とともにわずかに変化します。この動きは、太陽系の他の惑星、特に木星と土星によって引き起こされる重力擾乱によって引き起こされます。 ただし、傾斜度は 22.1° ～ 24.5° の間に制限されたままです。過去 500 万年にわたり、地球の傾きは 22°2'33" から 24°30'16" の間で変動し、平均周期は 41,040 年です。現在は 23.4361706743°ですが、1 年あたり約 0.00013 度、つまり 1 世紀あたり約 46.8 秒角の割合でゆっくりと減少しています。言い換えれば、軸は約 7692 年間にわたって約 1° の割合で垂線に向かって真っ直ぐになります。

要約すると、地球の傾斜度は 22.1° から 24.5° に増加し、41,000 年後には 22.1° に戻ります。

地球の回転軸の変動

地球の回転軸は、黄道面に垂直な周囲の円錐を描きます。この歳差運動は、太陽と月が地球の赤道の膨らみに及ぼす重力によって引き起こされます。 26,000 年という期間は、地球の回転軸がこの円錐の周りを完全に一周するのに必要な時間に相当します。これは、約 26,000 年後に自転軸が恒星に対する初期の位置に戻ることを意味します。

26,000 年の歳差運動に重ね合わされて、章動と呼ばれる、より速く、より小さな振幅の別の振動が、地球の回転軸の傾きの周期的な変動によって現れます。章動の主周期は約 18.6 年です。

地球の傾きの変動に影響を与える要因

地球の傾きは、いくつかの複雑なメカニズムによって変化します。これらの変動は、重力相互作用、地球の内部プロセス、およびさまざまな時間スケールでの天文現象の結果です。

1. 月の重力相互作用

そこには月を発揮するので中心的な役割を果たします。影響力を安定させる地球の回転軸上にあり、傾斜の振動を制限します。 これには、22.1° から 24.5° までの比較的限られた範囲の地球の傾斜が含まれています。 月がなければ、シミュレーションによると、地球の傾きは無秩序に変化し、数百万年にわたって 0° から 85° の間で振動する可能性があります。

地球は完全な球体ではなく、極でわずかに平らになっており、赤道の膨らみがあります。 この膨らみは、陸地の分布が等方的（全方向に均一）ではないことを意味します。 赤道バルジは地球と月の方向と一致していないため、この相互作用は重力トルクを生み出し、地球の回転軸を軌道面に垂直な位置に向けて再調整する傾向があります。 このカップルは、他の惑星、特に木星と土星の重力の擾乱を部分的に補償します。そうでないと地軸が不安定になる傾向があります。

月は地球の赤道面とは異なる傾きで公転し、毎月の公転周期でこの面の上と下を通過するため、地球の膨らみに重力が作用します。 これは、月が地球の赤道の膨らみと一直線に並んでいないことを意味します。 この非対称性は、地軸の歳差運動 (平均的な方向を中心とした円運動) の原因となる重力トルクを生成します。

2. 巨大惑星の重力相互作用

巨大な惑星 (木星と土星) は、その質量が大きいため、地球の軌道の形状と傾きを変化させます。これは、地球の回転軸と軌道面との間の角度に影響します。 これらの擾乱は、約 41,000 年の期間にわたって傾斜方向に周期的な振動を引き起こします。

3. 太陽の重力相互作用

太陽も赤道バルジに重力を及ぼしますが、地球と太陽の距離があるため、月よりも安定性が低くなります。

4. 陸塊の再分配

氷の融解、地殻変動、地球の潮汐も地球の回転軸に影響を与えます。 この物質移動により、地球の慣性モーメントが変化します (スケーターが腕を近づけたり離したりする速度の変化に似ています)。 ただし、質量の再配分により、変位した質量の方向に応じて軸が「まっすぐ」になる (傾きが減少する) か、軸が「傾く」 (傾きが増加する) 場合があるため、これらの変動は小さく、振動的です。

GRACE (重力回復と気候実験) ミッションなどの衛星測定により、地球の回転軸の小さいながらも正確な変動、地理的な極の移動 (~10 cm/年)、日の長さの変動 (数ミリ秒) を検出することが可能になります。

2023年の異常な地理的偏りの主な原因

地球の極の地理的な偏りは、しばしば「極移動」または「極移動」と呼ばれ、いくつかの地球物理学的要因が関与する複雑な現象です。 2023 年には、31.5 インチ (約 80 cm) の偏差は、これらの要因の組み合わせによって説明できます。

L'チャンドラー振動は極運動の主要な要素です。この振動の周期は約 433 日、振幅は数メートルです。それは、地震、マグマの動き、大気圧や海の潮汐の変化など、地球の内部および外部の擾乱によって引き起こされます。 80 cm の偏差は部分的にこの振動に起因する可能性があります。

ザ質量分布の季節変動大気と海洋の毎年の極移動を引き起こします。この動きの周期は 1 年で、数十センチメートル程度の極偏位を引き起こす可能性があります。

ザ地球内の質量分布の変化地震、プレートの動き、マグマの移動などの主要な地質学的現象も、極運動に影響を与える可能性があります。

ザ気候変動氷河や氷床の融解などの現象は、地球の質量の分布を変化させ、極運動や自転軸の向きに寄与する可能性があります。

スタッキングエフェクト

これらすべての要因が組み合わさると、地理的な極に約 80 cm の変動が生じる可能性があります。
- チャンドラー振動により、30 ～ 40 cm の誤差が生じる可能性があります。
- 年間の極移動は 10 ～ 20 cm 増加する可能性があります。
- 陸地分布の変動により、さらに 10 ～ 20 cm の誤差が生じる可能性があります。
- 外力や気候の影響により、さらに数センチメートル増加する可能性があります。