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极移

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  地球瞬时自转轴在地球本体内的运动。1765年,欧拉在假定地球是刚体的前提下,最先从力学上预言极移的存在。一直到1888年德国的屈斯特纳才从纬度变化的观测中发现极移。1891年,美国天文学家张德勒进一步指出,极移包括两个主要的周期成分:一个是近于14个月的周期;另一个是周年周期。前者叫作张德勒周期,这种极移成分是非刚体地球的自由摆动(见张德勒摆动)。极移的周年成分主要是由大气作用引起的受迫摆动。二者合起来,极移的范围不超过±0奬4。
  极移使地面上各点的纬度、经度和方位角都发生变化。相对来说,纬度变化最容易通过天文观测精确地测定,历史上首先是根据纬度变化来研究极移的。1899年,国际上成立了国际纬度服务,组织全球性的纬度的系统观测。目前用于测定极移的常规仪器有天顶仪照相天顶筒和等高仪等。资料处理的方法也从单纯的处理纬度观测资料,发展到综合处理纬度和时间观测的资料。由于新技术的发展,从二十世纪六十年代后期开始,出现了用人造卫星多普勒观测测定极移的方法。近年来,用激光技术和甚长基线射电干涉技术测定极移的新方法也在试验之中。
  研究极移必须选取一个适当的坐标系。极移的范围很小,所以可用通过极移轨线的中心与地球表面相切的平面来代替这一范围的球面,进而取一平面直角坐标系来表示地极的瞬时位置。相应的切点就是坐标的原点,目前国际上选用国际习用原点 (CIO)为统一的地极坐标原点。通过CIO的格林威治子午线方向为X轴的正向,沿格林威治以西90°的子午线方向为Y轴的正向。XY就称为地极坐标。图中是极移的轨迹。

  根据近八十年来的天文观测资料,发现了极移的各种复杂的运动规律。除了上述张德勒周期和周年周期的极移以外,还存在长期极移以及周期为一个月、半个月和一天左右的各种短周期极移。
  极移、岁差和章动以及地球自转速度的变化,组成地球自转运动的完整图像,因此极移是研究地球自转的一个重要的内容。极移机制的因素有外部因素和内部因素两类。外部因素包括日、月引力以及大气和海洋的作用,内部因素则涉及地球内部结构的各种理论模型。因此,极移研究与气象学、海洋学、地球物理学、地质学等地学学科有密切的关系。

 

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