章动

章动 请问地球的章动和极移分别是什么意思？希望有图介绍和解释？

题主你好。

这种问题一般看看百度百科就好了。

如果想了解的深入，力学书和天体力学书都有讲解，翻翻就好了。

小编在这里科普一下刚体运动的章动。

刚体指的是d性系数趋于无穷大的d性体，换言之，在外力作用下，刚体不会发生形变。

另外，刚体只存在于牛顿力学，在相对论力学里不存在刚体。

外力导致刚体能做平动、振动以及转动（包括公转和自转），这三种运动是很好理解的，小编不多介绍。

刚体还有另外两种运动：进动和章动。

所谓进动指的是刚体在转动的同时，转动轴也在转动。

骑自行车转弯的时候，车轮绕着车轴转动，而车轴也在绕着某个竖直轴转动，这就是进动。

另外，地球的岁差就是因为地球的进动导致的。

所谓的章动，指的是刚体的转动轴在某一个平面内做摆动。

小编仍记得在大一的时候上力学课，老师用一个转动的轮胎来演示章动，当轮胎转速不是很高的时候，轮胎出现了点头的情形（铅垂面内的摆动）。

这就是章动。

下面的动态图反映的是陀螺的进动。

下面的小短片则是一个章动的齿轮。

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地球自转轴在地球本体内的移动造成了地极的移动，叫做极移。

所谓地球本体指的是，以地球为参考系，设定好地球的南北极，比如画一条线代表南北极，注意这是定死的。

刚开始的时候，自转轴与南北极方向重合，但是一段时间以后，自转轴不在于南北极方向重合，这就叫极移。

它和后面的岁差与章动有本质区别。

下面的图可以看得出来图中反映了岁差和极移的区别。

明显岁差过程地球自转轴没有相对于地球本体发生异动，而极移则不是。

1765年欧拉在假定地球是刚性球体的前提下，最先预言极移的存在。

1888年，德国的屈斯特纳从纬度变化的观测中发现了极移。

通过一百多年来的研究，发现极移包含各种复杂的运动：其一是地极的周年摆动，它的平均振幅为0.09″，主要是由于大气的周年运动引起地球的受迫摆动。

其二是张德勒摆动，周期为432天，平均振幅为0.18″，是由于地球的非刚体引起的地球自由摆动。

这种摆动为美国天文学家张德勒所发现，因而得名为张德勒摆动，其周期称为张德勒摆周期。

其三是地极的长期漂移。

下面介绍一下岁差和章动。

地球自转轴在岁差和章动过程中，是不会相对于本体发生改变的。

也就是说以地球为参考系是看不到岁差和章动，地球的自转轴始终和最初画的那条线重合。

这就是它们和极移的区别。

但是如果以北极星为参考系，那么岁差和章动就能看到了。

岁差其实是地球自转轴的进动导致的，章动是地球自转轴的摆动。

这里要注意一点，地球的进动不仅导致了岁差还导致了别的现象。

由于地球自转轴的进动，使北天极约以25800年的周期围绕黄极运动。

通常，我们将北极星的称号授予离北天极很近并易认的恒星。

由于北天极在围绕黄极运动，指向星空的位置在发生变化，所以被称为北极星的星就不能固定不变。

公元前3000年，天龙座α星是北极星。

目前，小熊座α星是北极星，它离天北极的角距约为40′，正日益向天北极靠拢。

大约在公元2100年前后，极距达到最小，只有27′38″。

此后，小熊座α星将逐渐远离北天极，不再成为一颗北极星。

到了公元14000年，北天第二亮星天琴座α星(织女星)将成为北极星。

地球自转轴的进动造成春分点西移，而春分点是赤道坐标系和黄道坐标系的原点。

由于它向西移动，对于赤道坐标系来说，恒星的赤经和赤纬，都会因此而有小的变化;对于黄道坐标系来说，只有恒星的黄经每年增加50.29″，而黄纬则不变。

在不同历元，春分点位置不同，同一恒星坐标值也不同，需要把恒星位置化为属于所需的某一春分点的位置，即加上岁差改正。

这就是天文学上所说的历元归算。