賈海軍

恒星年是地球公轉(zhuǎn)一周所需要的時(shí)間，1恒星年有365日6時(shí)9分10秒。恒星年主要在天文學(xué)上使用，是地球公轉(zhuǎn)的真正周期。回歸年是太陽(yáng)直射點(diǎn)回歸運(yùn)動(dòng)的周期，1回歸年有365日5時(shí)48分46秒，直射點(diǎn)在南北回歸線之間做回歸運(yùn)動(dòng)。太陽(yáng)直射點(diǎn)的回歸移動(dòng)產(chǎn)生了地球上的季節(jié)變化，所以回歸年與我們的生活密切相關(guān)，并且是我們制定歷法的重要基礎(chǔ)。

回歸年與恒星年并不一致，1回歸年要比l恒星年少20分24秒，那么兩者之間的差異是如何產(chǎn)生的呢?

一、天球

我們站在地球上觀測(cè)星空，看到天上的星星像閃亮的釘子鑲嵌在一個(gè)圓形的天花板上，似乎離我們都一樣遠(yuǎn)。事實(shí)上，天體和觀測(cè)者間的距離與觀測(cè)者隨地球在空間移動(dòng)的距離相比要大得多，但是人的肉眼分辨不出天體的遠(yuǎn)近，所以看上去天體似乎離我們都一樣遠(yuǎn)，仿佛散布在以觀測(cè)者為中心的一個(gè)圓球的球面上，這個(gè)球面稱(chēng)為天球。

在天文學(xué)等領(lǐng)域中，天球是一個(gè)想象的旋轉(zhuǎn)的球。星星在天空中移動(dòng)的方向是非常有規(guī)律的。星星從東方的地平線爬上來(lái)，爬到最高點(diǎn)(中天)，然后往西方沉下去，絕大多數(shù)恒星之間的距離保持不變，星座的形狀也保持不變?？雌饋?lái)整個(gè)星空就像一個(gè)巨大的天球圍繞著地球旋轉(zhuǎn)一樣。天球在理論上具有無(wú)限大的半徑，與地球同心，天空中所有的物體都被想象成是在天球上。

二、太陽(yáng)在天球上的運(yùn)動(dòng)

從地球的角度觀測(cè)，太陽(yáng)在天球上是不斷運(yùn)動(dòng)的，一年當(dāng)中太陽(yáng)在天球上的視路徑叫做黃道。黃道在天球上穿過(guò)13個(gè)星座，其中的12個(gè)是著名的黃道十二星座。由于地球自西向東圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)，所以太陽(yáng)在天球上自西向東穿過(guò)黃道十二星座。地球圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)一周，太陽(yáng)也在黃道上運(yùn)行一周。

三、天球上的春分點(diǎn)和秋分點(diǎn)

地球赤道所在的平面稱(chēng)為赤道平面，赤道平面向外延伸與天球相交，形成的交線叫做天赤道。由于地軸的傾斜，在天球上黃道和天赤道彼此相交，形成相距1800的兩個(gè)交點(diǎn)，這兩個(gè)交點(diǎn)的連線與地軸保持垂直。

當(dāng)太陽(yáng)在天球上沿著黃道運(yùn)動(dòng)時(shí)，必然要經(jīng)過(guò)這兩個(gè)交點(diǎn)。這兩個(gè)交點(diǎn)中，太陽(yáng)沿黃道從天赤道以南向北通過(guò)天赤道的那一點(diǎn)，稱(chēng)為春分點(diǎn)，與春分點(diǎn)相隔1800的另一點(diǎn)，稱(chēng)為秋分點(diǎn)。當(dāng)太陽(yáng)經(jīng)過(guò)這兩個(gè)交點(diǎn)時(shí)，太陽(yáng)直射點(diǎn)位于赤道之上，形成地球上的春分和秋分兩個(gè)節(jié)氣。

四、地軸的進(jìn)動(dòng)

進(jìn)動(dòng)是轉(zhuǎn)動(dòng)中的物體其自轉(zhuǎn)軸的指向變化。一個(gè)自轉(zhuǎn)的物體受外力作用導(dǎo)致其自轉(zhuǎn)軸繞某一中心旋轉(zhuǎn)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為進(jìn)動(dòng)，又可稱(chēng)作旋進(jìn)。

地球是一個(gè)兩極稍扁、赤道略鼓的橢球體，赤道部分是凸出的，形成一個(gè)赤道隆起帶。同時(shí)，由于黃赤交角和白赤交角的存在，太陽(yáng)中心與地球中心的連線以及月球與地球中心的連線，不是一直通過(guò)赤道隆起帶的。所以，太陽(yáng)和月球?qū)Φ厍虻奈Γ绕涫菍?duì)于赤道隆起帶的吸引力，是不平衡的。日月引力有一種使赤道平面和黃道平面重合的趨勢(shì)，同時(shí)由于地球自轉(zhuǎn)具有慣性趨勢(shì)，使得地軸圍繞某一軸線旋轉(zhuǎn)，形成地軸的進(jìn)動(dòng)。

地軸進(jìn)動(dòng)的方向同地球自轉(zhuǎn)的方向相反，自東向西旋轉(zhuǎn)。地軸進(jìn)動(dòng)的速度非常緩慢，每年進(jìn)動(dòng)50°26，進(jìn)動(dòng)的周期是25800年。

五、地軸進(jìn)動(dòng)的地理意義

1，造成天極繞黃極運(yùn)動(dòng)

地軸在天球上有兩個(gè)交點(diǎn)，分別稱(chēng)為北天極和南天極。天球上與黃道角距離都是900的有兩個(gè)點(diǎn)，靠近北天極的叫“北黃極”，靠近南天極的叫“南黃極”，黃極與天極的角距離等于黃赤交角(23°26)。

由于地軸的進(jìn)動(dòng)，地球南北兩極的空間指向發(fā)生改變，北天極和南天極在天球上的位置也在不斷改變，南北天極圍繞南北黃極以25 800年為周期自東向西運(yùn)動(dòng)，每年移動(dòng)角度為50°26。

2，造成北極星的改變

北極星是指位于北天極的恒星。地軸的進(jìn)動(dòng)造成地球南北兩極的空間指向發(fā)生改變，進(jìn)一步導(dǎo)致南北天極在天球上位置的改變。北極星在公元前3000年曾是天龍座α星；目前的北極星在小熊座α星附近；到公元7000年，北極星將是仙王座α星；到公元14000年，織女星將成為北極星。

3，造成春分點(diǎn)和秋分點(diǎn)的移動(dòng)

從幾何關(guān)系看，地軸和天赤道垂直，天赤道和黃道的交點(diǎn)就是春分點(diǎn)和秋分點(diǎn)，所以春分點(diǎn)和秋分點(diǎn)的連線始終與地軸保持垂直。

隨著地軸的進(jìn)動(dòng)，春分點(diǎn)和秋分點(diǎn)也要相應(yīng)地移動(dòng)，并且春分點(diǎn)和秋分點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)方向與地軸的旋轉(zhuǎn)在方向上和速度上是一致的。由于地軸自東向西進(jìn)動(dòng)，每年移動(dòng)50°26，春分點(diǎn)和秋分點(diǎn)要自西向東移動(dòng)，每年移動(dòng)50°26。

六、恒星年和回歸年的關(guān)系

地球圍繞太陽(yáng)自西向東公轉(zhuǎn)，導(dǎo)致太陽(yáng)在天球黃道上自西向東運(yùn)動(dòng)。地球圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)一周，太陽(yáng)也在黃道上相應(yīng)運(yùn)行一周。

從天文觀測(cè)的角度看，太陽(yáng)從黃道上某一顆恒星的位置出發(fā)，運(yùn)行一周再回到這顆恒星的位置，這期間地球正好圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)一周，所需的時(shí)間就是1恒星年，因此恒星年是地球公轉(zhuǎn)的真正周期。

從天文觀測(cè)的角度看，恒星年以恒星為參考點(diǎn)，回歸年是以春分點(diǎn)為參考點(diǎn)。太陽(yáng)從黃道上的春分點(diǎn)出發(fā)再次回到到春分點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間就是1回歸年，又稱(chēng)為1太陽(yáng)年。

如果沒(méi)有地軸的進(jìn)動(dòng)，春分點(diǎn)和秋分點(diǎn)在黃道上的位置固定不變，1回歸年就等于1恒星年。日月的引力導(dǎo)致地軸產(chǎn)生了進(jìn)動(dòng)，地軸的進(jìn)動(dòng)進(jìn)一步導(dǎo)致春分點(diǎn)在黃道上每年自東向西移動(dòng)50°26。太陽(yáng)在黃道上是自西向東運(yùn)動(dòng)的，這樣太陽(yáng)從春分點(diǎn)向東出發(fā)再回到春分點(diǎn)，實(shí)際運(yùn)動(dòng)的角度就會(huì)小于360°。實(shí)際運(yùn)動(dòng)角度為360°-50°26。恒星年以黃道上某個(gè)固定的恒星為參考點(diǎn)，不會(huì)產(chǎn)生這種偏差，因此恒星年中太陽(yáng)在黃道上實(shí)際運(yùn)動(dòng)角度為360°，這樣就導(dǎo)致恒星年比回歸年在時(shí)間上多出了20分24秒。