地球の自転周期の季節変動について

質問

地球の自転周期には季節変動があり、1月頃には1日の長さが長くなり、
7月頃には短くなるらしいのですがその理由がわかりません。
どなたかわかる方がおられたらぜひ教えて下さい。
（長くなる程度は約1/1000秒程度らしいのですが）

回答No.3

equinox2 · ベストアンサー

近時差のことかとも思いましたが、1/1000病程度となると
ちょっとちがいそうですね。

回答ではないですが、関連するかもしれない情報として
「地球回転パラメータ」、「チャンドラ周期」などをキーワード
で調べてみると、求められている情報が得られるかも知れません。

参考URL：

http://www.gsi.go.jp/REPORT/TECHNICAL/H15kenkyu-nenpo/h15_74.pdf

お礼

解説大変ありがとうございました。
チャンドラー極運動についての情報を得る事が
出来ました。

回答No.5

noname#58790

パソコン修復してました。
HD（D）に退避していたプログラムは全員元気です。＾＾

もう既に正解が出てますね。＾＾；

地球は楕円運動をしており、
１月付近で近日点を通過。
７月付近に遠日点を通過します。
（ErVを無視します。）

地球の角速度は変わります。

地球の１回転を２３時間５６分とします。
※１度（４分）公転の影響で長くなります。

角速度を、１月１．１度。７月０．９度とすると、
影響大、影響小（長くなる。短くなる）

ErV（地球の公転速度）を無視しないとなると、
公転速度自体が変わり、
１０～１２月は、加速され、南中時間が１２～２月（脱出時）より
大きな差を生みます。

勉強家のようですので国立天文台のHPです。＾＾http://www.nao.ac.jp/

南中時間（１０～３月）を見ましょう。
１０～１月
１１：３１～１１：２５分へ（早くなる）
１～３月
１１：４４～１１：５５分へ（遅くなる）

＞長くなる程度は約1/1000秒程度らしいのですが
１日が２４時間ならば、南中時刻は同等のはずです。
多分、秒（分）単位ですね。

ぜひ、自分で謎を解き明かして教えてくださいね。
期待しています。＾＾

補足

詳しい説明
大変ありがとうございました。
今一度考えなおしてみます。

回答No.4

luune21

自信ありませんが、季節変動であることから偏西風の影響は考えられないでしょうか。

偏西風は冬に一番強くなるので、角運動量保存則に基づいて自転速度は遅くなるのではないか、と思います。
ここまでは、ほぼ間違いないと思うのですが、偏西風の角速度の季節変動値がわからないため、1/1000秒程度長くなるかどうかの計算はお手上げです。

補足

解説ありがとうございました。
偏西風・潮流等の影響について調べてみます。

回答No.2

toboke

自転周期は変化しませんが、１日の長さは、その通りに変化します。
１日の長さというのは、太陽が正面にきて（南中して）から１回転して次に正面に来るまでの長さだからです。

地球は太陽の周りを厳密な円ではなくわずかな楕円を描いて回っていますが、１月頃が一番近く、７月頃が一番遠くなっています。このために、ケプラーの法則によって、１日に公転する角度は１月は７月よりも少しだけ大きくなっています。
太陽が正面にくるためには、自転で１回転したあとに、さらに公転角度分だけ自転しないといけないわけですから、自転速度は同じでも、１月頃は余分に時間がかかることになり、１日の長さが長くなることになります。

「均時差」で検索すれば、情報が得られるでしょう。

参考URL：

http://www.nao.ac.jp/QA/faq/a0107.html

お礼

説明大変ありがとうございました。
近時差で得られた情報、参考とさせていただきました。

回答No.1

noname#40706

自転周期は変わらないのではないでしょうか。

１日の長さが少し変わることはあり得ると思います。

まず、地球の自転周期は２４時間ではなく、２３時間５６分であることを確認しておきましょう。
自転周期というのは、地球が宇宙（恒星）に対して１回転する時間です。

それに対して「１日」とは地球の１点がが太陽の方に向いてから、次に太陽の方に向くまでの時間、つまり、太陽が南中する時間の間隔です。これが２４時間。ですから、地球が１日を迎えるには２３時間５６分より４分よけいに時間がかかります。地球が公転しているために、１日は公転周期よりもよけいに（４分ほど）長くなる。
公転の影響で、自転周期と１日とは一致しない。地球の場合は公転時点の向きが同じなので１日の方が長い。

このことをまずご確認下さい。

さて、公転速度（１日に太陽の周りを回る角度）が大きいと、このよけいにかかる時間が長くなります。つまり１日が長くなります。逆に公転速度が極端に小さいとこのよけいにかかる時間がなくなるわけですから、１日は２３時間５６分に近づいてきます。つまり１日は短くなります。

ところで　地球の公転軌道は楕円形であり、太陽はその１つの焦点にある。７月ごろが最も太陽から遠ざかる時期です。ですから、地球の公転速度（１日で太陽の周りを公転する角度）がもっとも小さくなります。

ですから、７月頃が１日が短い、２３時間５６分に近いということが言えそうですね。

もっと極端に考えると、遠日点が今よりはるかに遠くて、公転速度が極端に小さくなると、１日は２３時間５６分になると言うことです。

逆に公転速度が極端に大きく、たとえば地球が２３時間５６分で太陽を１周してしまうと、地球上の１点は常に太陽の方を向いたきりになります。（月と地球のように）つまり１日は永遠に長くなる。

というようなことではないでしょうか。

実際の数値に当たったわけではありません。

また、地球の自転速度や公転速度の「ゆらぎ」などについての検討は小生の手に余る議論ですので、ご容赦下さい。

お礼

詳しい説明
大変ありがとうございました。