地球自转与北半球中纬度地面温度的年代际关系及其可能物理过程分析

利用地球日长（LOD）资料和美国环境预报中心/国家大气研究中心（NCEP/NCAR）的气象要素资料,统计分析发现1962-2010年LOD的变化和北半球中纬度地面温度均存在明显的十年以上的波动周期.相关分析、合成分析等统计方法均检测到LOD与中纬度地面温度的显著负相关关系,当地球自转速率加快时,北半球中纬度地面增温;反之,中纬度地面降温.小波功率谱和交叉谱分析则确定二者的相互关系属于准20年周期尺度上的年代际变化联系,并且LOD的变化超前于地面温度的变化大概3~4年.平均而言,LOD的变化可带来中纬度地面温度0.2℃的降温（或增温）.通过对大气相对角动量、纬向风场、海平面气压场的年代际合成分析,揭示了LOD与地面温度的年代际联系形成的具体物理过程.当地球自转加速时,北半球高低纬度经向温差梯度减弱,热带地区向极地扩展,造成北半球中纬度地区地面增温;地球自转减速时段相反,经向温差梯度增强,热带地区向赤道收缩,中纬度地区地面降温.     

中国古代中心日食记载与地球自转速率的变化

利用中国古代中心日食（全、环食）的观测记载研究近2千余年间地球自转速率长期变化的原理和方法,讨论了中国古代中心日食和近中心日食观测的记载资料,并利用其中可靠的记载和-26.0″/（100a）²的月球本征加速度值计算得到了表示地球自转长期变化的△T值系列,由此得到表示地球自转长期减慢的日长变化均值约为1.4ms/100a,该平均值相应的历元为A.D.1141。     

地球自转与气候动力学──振荡理论

考虑地球自转速率随时间的变化,并应用描写低纬地球流体（大气和海洋）的水平运动方程,分析了地球自转速率变化对低纬大气和海洋振荡的影响．研究指出：地球自转速率的变化不但会直接影响低纬大气和海洋的振荡周期和振幅,而且会影响纬向风和洋流的变化,从而导致海温和海平面的变化．所以,地球自转速率的变化是影响全球气候变化的重要因素之一．关键词##4地球自转速率;;气候变化;;大气和海洋的振荡     

地球自转速率变化主要中短周期的分析

利用新的世界时高精度观测资料序列分析讨论了地球自转速率的变化特征,采用最大熵谱分析的方法得到这一运动中主要中短周期的参数,而利用小波分析的方法发现某些周期具有明显的时变特征,是值得深入研究的.     

地球自转与EI Nino──波动理论

考虑地球自转速率随时间的变化,应用描写低纬的地球流体（大气和海洋）的浅水模式方程组,分析了地球自转速率变化对低纬大气和海洋波动的影响．研究指出：地球自转速率的变化不但会直接影响纬向风和洋流的变化,而且通过Ｋｅｌｖｉｎ波的传播导致海平面和海温的变化,从而导致ＥＩ　Ｎｉｎｏ现象的产生．所以,地球自转速率的变化是影响全球气候变化的重要因素之一．     

全球摩擦力矩与日长变化三种时间尺度关系研究

地球自转变化用日长来表征,即LOD.摩擦力矩是由于地球和大气摩擦产生的轴向力矩,是组成大气角动量的重要部分,是表征地球大气角动量传输的重要的参量之一.本文利用NCEP/NCAR再分析数据,计算出从1948年至2011年的全球摩擦力矩,与从国际地球自转服务网站得到的日长数据进行对比分析,来寻找两者之间的关系.结果发现,在年代际尺度上,地球自转的变化不仅只受地核地幔角动量的传输的影响,大气对地球摩擦的长时间累积也起到了重要的作用.在年际尺度上,二者的关系不明显,摩擦力矩不能体现日长变化.在年内尺度上,二者的变化具有很高的相似性,具有相同的周期,说明在这一时间尺度上大气活动对地球自转速度的影响最为显著.     

由公元3世纪至13世纪间中国古代月食时刻记录得到的△T值

本文简单介绍了中国古代月食观测的时刻记录，并运用公元３世纪初至１３世纪末近５０次月食的近百个不同食相的观测时刻的记载，研究地球自转速率的长期变化，得到了表示这一变化的△Ｔ值及日长变化值。     

地球自转与E1 Nino波动理论

考虑地球自转速率随时间的变化,应用描写低纬的地球流体（大气和海洋）的浅水模式方程组,分析了地球自转速率变化对低纬大气和活活波动的影响。研究指出：地球自转速率的变化不但会影响纬向风和洋流的变化,而且通过Ｋｅｌｖｉｎ波的传播导致海平面和海温的变化,从而导致Ｅ１ Ｎｉｎｏ现象的产生。所以,地球自转速率的变化是影响全球气候变化的重要因素之一。     

27.3及13.6 d周期的大气潮

对比分析了25 a (1973~1998年)的日长(Length of day, 以下简称LOD)、大气环流及月球相位随时间的变化. 发现伴随着月球相位的交替变化, 地球大气的纬向风速场、地球位势高度场及LOD作27.3及13.6 d的周期振荡. 每5~9 d (平均6.8 d), 随着月球视赤纬角从0°变为最大值(绝对值)或从最大值变为0°, 全球纬向风速场、地球位势高度场及LOD经历一次突然变化. 这种周期性的大气振荡, 被视为一种大气潮. 对比月球视赤纬角变化及与其对应的LOD、大气纬向风速场及地球位势高度场变化, 分析了10个大气潮个例. 月球对地球大气引潮力作用的周期变化, 是引发27.3及13.6 d周期大气潮的主要原因. 月球对地球大气的作用是巨大的, 它引起大气纬向风速场及地球位势高度场的变化. 当月球围绕地球运转至天赤道上空时, 月球视赤纬角等于0°, 这时月球对大气的引潮力最大, 大气的纬向风速增加, 地球的自转角速度减小, 日长(LOD)增加. 反之, 当月球视赤纬角最大(绝对值), 月球对大气的引潮力减小, 大气纬向风速减小, 地球的自转角速度增加, LOD减小. 27.3及13.6 d周期的大气潮值得更深入地研究. 月球对地球大气的引潮力作用, 应该在大气环流及中短期天气预报模式中予以考虑.     

中国大陆强地震与地球自转角速度长期变化关系的初步分析

地球自转角速度变化对地质构造、地球物理现象的影响,前人已做过不少工作。其中,李四光、克罗波特金等认为,地壳构造运动的动力与地球自转角速度的变化有关。斯托伊柯（Stoyko）发现全球中、深震能量与自转速率有密切的关系。斯托瓦斯指出,近三百年来,绝大多数毁灭性地震都发生在地球自转角速度变     

地球自转与El Nino--波动理论

考虑地球自转速率随时间的变化,应用描写低纬的地球流体(大气和海洋)的浅水模式方程组,分析了地球自转速率变化对低纬大气和海洋波动的影响.研究指出:地球自转速率的变化不但会直接影响纬向风和洋流的变化,而且通过Kelvin波的传播导致海平面和海温的变化,从而导致El Nino现象的产生.所以,地球自转速率的变化是影响全球气候变化的重要因素之一.     

地球转速率变化主要中短周期的分析

利用新的世界时高精度观测资料序列分析讨论了地球自转速率的变化特征，采用最大熵谱分析的方法得到这一运动中主要中短周期的参数，而利用小波分析的方法发现某些周期具有明显的时变特征，是值得深入研究的。     

地球自转速度变化规律的研究和计算模型

本文通过资料分析和模型计算,得到地球自转速率长期减慢趋势和周期波动规律的形成原因.潮汐摩擦是地球自转减慢的主要因素,重力分异和圈层角动量交换是地球自转周期变化的主要因素,重力分异造成的地球各圈层差异旋转是地壳自转变化先慢后快的特殊因素.重力分异将一个均匀的自转地球变为分层的差异旋转地球,在质量向地心集中的同时,自转动能也向地核集中,使地壳和地幔自转变慢,使地核自转变快.圈层角动量交换将地球自转动能变为热能,积累在核幔边界,使地壳和地幔自转变快,地核自转变慢.核幔边界积累的热能周期性使外核热膨胀,为热幔柱和火山活动提供了能源和动力,火山活动高峰对应地球自转加快是证据.计算模型表明,地球自转速度变化的规律和历史记录证明重力分异和圈层差异旋转是地壳运动的主要动力,受地球自转速度变化的约束,地球体积不会有较大的胀缩,国内外测量结果证实了这一结论.     

地球自转角速度长周期变化对太阳轨道运动特征的一种响应机制

地球自转角速度的季节性和年变化的成因已达成基本共识,但更长时间尺度的周期性变化成因尚无定论,它们或归因于太阳活动、日月引潮力、地壳反弹、大气圈波动或行星摄动的影响等.直至目前,地球自转变化的规律和机制还没有完全弄清楚.研究发现:根据行星会合指数(K)标定太阳轨道运动特征的方法是可行的.通过对行星会合指数(K)的FFT检测发现太阳轨道运动周期与前人研究的地球自转日长(LOD)变化周期具有极强的相关性.太阳轨道运动在受到行星系统力矩作用的同时,致使近日行星轨道运动受到太阳引力作用的波动影响而产生扰动.受太阳巨大引力作用的牵制,导致地球轨道角动量和太阳轨道角动量的变化具有正相关关系.根据地球轨道角动量和自转角动量之和守恒,进而推断地球自转角速度的变化对太阳轨道运动特征的响应,这在思想方法上是一种突破.     

地球自转的天文地球动力学效应研究(Ⅰ)--引力位和重力的变化

详细讨论了地球自转的天文地球动力学效应，地极移动和日长变化导致地球引力位系数产生时变特性并引起重力的摄动，根据理论力学的基本概念，导出了由于地球自转变化引起的地球引力位系数变化、重力摄动、垂线偏差和地球形变的表达式，并定量地研究了极移和日长变化对测站重力观测值和地球形变的影响，建议在高精度的空间大地测量中要顾及到地球自转变化引起的一系列效应。     

地球自转速度季节性变化与地震关系的初步分析

在天文观测中,地球自转速度的变化表现为日长P的变化。观测值是日长,而不是自转速度,所以习惯上都用日长变化来代表自转速度的变化。 根据多年天文观测的平均,地球自转的季节性变化对日长的影响可用下式表示:     

天再旦与日食

《汲冢纪年》有“懿王元年天再旦于郑”的记载。今日学者大多认为是日食。果真如此,对研究地球自转的长期变化会有重要作用。本文考查了在懿王可能所处的９６６～８９５ＢＣ,７２年中,有可能引起“天再旦”的日食,并从纪时日食的角度对地球自转不均匀引起的世界时改正数ΔＴ数值作了分析和讨论。     

由日本古代中心日食记载得到的地球自转速率变化

简要介绍了古代中心日食的观测记载在地球自转变化研究中的意义．给出了由日本的6例古代中心日食记载得到的表示地球自转变化的△T值，相应的日长变化的均值约为1．6ms／cy（cy为世纪，下同）     

由日本古代中心日食记载得到的地球自转速率变化

简要介绍了古代中心日食的观测记载在地球自转变化研究中的意义．给出了由日本的6例古代中心日食记载得到的表示地球自转变化的△T值，相应的日长变化的均值约为1．6ms／cy（cy为世纪，下同）     

日本朔望时刻记载及其对地球自转变化研究的可能贡献

历史上采用地方时间（如地方视太阳时、平太阳时等）观测和记录的某些天象的时刻,可用于地球自转速率变化的研究．日本在１７—１９世纪间有许多月球朔和望时刻的观测记录．本文简要介绍了其记载情况,探讨了将这些年代较晚的观测资料用于地球自转速率变化研究的可能性．试算结果表明他们对研究此期间地球自转速率的变化可起到积极作用．有必要对他们作更深入的研究．