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465 米，自赤道向南北两极降低，两极处的线速度为零。在地球上我们看到
各种天体东升西落的现象都是地球自转的反映，地球昼夜更替、各地时间差
异也是由地球自转而产生。地球自转一周为一日，本世纪发现地球自转不是
均匀的，由于地球表面潮汐的影响，使地球自转的速度逐渐变慢；另外，地
球自转速度还有季节性的周期变化和时快时慢的不规则变化。
大自然中还有许多怪现象，都是地球自转创造的。比如日月星辰从东方
升起，再比如：
赤道与两极的重量差 由于地球不停地自转，产生了一种惯性离心力作
用。使地面上的重力加速度因纬度高低不同而不同，赤道处的重量加速度最
小，两极处最大。同一物体在不同纬度上的重量也不同，在两极重 1 公斤的
东西，到了赤道就会少 5．3 克。
地球成了椭圆形 由于惯性离心力由两极向赤道逐渐增大，其水平分力指
向赤道。在这巨大的水平分力的作用下，海水从两极流向赤道，地球内部除
地轴之外的所有质点也都向赤道挤压，形成了一系列与赤道平行的海岭和山
脉。久而久之，原始地球的赤道直径就比两极半径大了，地球渐渐变成了椭
圆形。
物体运行发生偏向 在北半球，北风会逐渐变成东北风，东风逐渐变成东
南风；而在南半球，北风渐渐变成西北风，东风变成东北风。从北极向赤道
某点发射火箭，所需的时间假定是 1 小时，那么，当火箭到达赤道时，准会
落在预定目标以西约 1670 公里处，原预定目标竟向东转了 15 度。这是怎么
回事呢？这又与地球自转有关，地球自西向东自转，而地球上的物体倾向于
保持原来的运动状态，物体的运动就会产生偏向，结果就出现了风转向、火
箭没有击中目标的事。
高处下落物总是落在偏东处 有人在垂直的深井中做过试验：自井口中心
下落的物体，总是一定深度撞在矿井的东壁上。这也是由于地球自西向东自
转，使自高处降落的物体在下落时具有向东的自转速度，结果必然要撞东壁
了。
飞机向西比向东飞得远 在排除风力影响因素的情况下，两架飞机用同一
速度从同一地点出发，分别向东、西各飞行一小时，结果发现向西飞行的飞
机比向东的飞机飞得远，谁帮了西行飞机的忙？是地球向东自转玩的把戏。
日界线魔方
麦哲伦的船队在 1522 年 9 月一天回到西班牙的时候，被一个奇怪的现象
弄糊涂了：他们的航行日志上明明记着这一天是 5 日，而当地的这天却是 6
日。他们过“丢了”一天！
这个谜终于被后人揭开了，原来地球存在着一天“日差”。地球自西向
东自转一周，时间便过去一天。由于地球是个球体，各地见着太阳的时刻不
一样，东边总比西边见到得早；地球上的经度分为 360°，因此经度每差 15
°，时刻就差 1 小时。也就是从东向西行走，每越过 15°就要晚 1 小时；当
环绕地球一周跨越 360°再回到原来的地方的时候，便晚了 24 小时，也就是
整整晚了一天。麦哲伦船队的一天就是这样在不知不觉中“丢掉”了。
地球存在着一天日差的道理被认识了以后，又发生了问题。
当英国移民向西经过大西洋到达美洲大陆的时候，俄国人也越过白令海
峡向东到达了阿拉斯加（美洲北部的一个地区）。在他们遇到一起的时候，
常为时间问题发生争吵：俄国人说是星期日的时候，英国人却说是星期六；
而英国人说是星期日的时候，俄国人又说是星期一。
为了不把日子搞糊涂，地球上需要规定一个一天开始的地点。在 1884
年，国际上规定了把 180°经线作为国际日期变更线，这条线又叫日界线。
紧靠这条线两侧的地方，时刻是一样的，但日期却相差 1 天：当西侧进入到
2 日零时的时候，东侧还是 1 日零时。
实际上的日界线在白令海峡和南太平洋地区，不完全在 180°经线上，
而有段曲折，这是为了躲过这里的陆地，以使这些地方不致出现两个日期。
日界线，对于还不熟悉它的人来说，简直就像是个会变时间戏法的魔术
师。
大洋洲岛国斐济的塔佛乌尼岛上有一商人开了一个铺子，门脸朝东。180
°经线刚好通过这里。这个铺子有一个习惯，每逢星期六在前门营业，第二
天便又挪到后门营业。原来这里的基督教有一条不许礼拜天经商的禁令，这
个商人便根据日界线两侧的一天日差，用上述办法躲过礼拜天。在前门是星
期六的时候，后门是星期日；过去一天以后，前门是星期日了，后门就是星
期一了。
轮船从东往西越过日界线的时候，要在一天里撕掉两页日历；而从西往
东越过日界线，就要两天才能撕一张日历。
从我国开往美国的轮船，如果正好在过新年这天通过日界线，那么第二
天就要再过一次新年；而从智利开往日本的轮船，如果在 12 月 31 日这天越
过日界线的话，第二天，就是新一年的 1 月 2 日，结果就会把新年给过“丢”
了。
如果前面的船上有一个船员刚好在 1 月 1 日过生日，第二天他便可以获
得又一次的生日祝贺；而后面船上如果有人也赶上新年这天过生日，那就对
不起了，他只好认倒霉，他的生日纪念日过“丢”了。要想得到大家祝贺，
那只好明年再说了。
日界线不仅可以把一天“变”没有了，还可以把过去了的一天“追回来”。
比如：一个到中国的旅客，要赶到美国过新年，却不巧耽搁到元旦的黎明才
起程。不要紧，当超音速飞机把他送到美国的时候，才是除夕的夜晚。他还
来得及在美国再获得一次新年晚会的欢乐。
日界线有时还会把两侧的时间差上“一年”呢！每年终了的时候，在世
界上，汤加、斐济、吉尔伯特、新西兰这些在日界线西侧又靠近日界线的国
家，总是首先进入新的一年，而在日界线东侧靠近日界线的西萨摩亚，却是
最后一个结束世界年度的国家。当前面这些国家进入到 1996 年的时候，后面
的国家还被落在 1995 年里呢！
大洋洲的基里巴斯是个地跨日界线的岛国，它的独立日是 7 月 12 日，这
是按首都塔拉瓦在日界线以西而定的；这个国家在日界线以东的人，却总是
每年的 7 月 11 日庆祝独立日。在这个国家，遇有宴会或约会，必须说明是西
区的日期，还是东区的日期，否则就会闹出笑话来。
看得见的赤道
航海上有一个传统习俗，在船只驶过赤道的时候要举行一个隆重的仪
式，有的称之为赤道祭。下面就是这样的一个活动场面：
“海龙王”和“王后”率领着成群的海员，在锣鼓的喧闹声中绕甲板一
周，然后这些人被迎面的高压水龙喷嘴喷成一只只落汤鸡。这时，“海龙王”
赐给每个人一杯“酒”——一种由红酒、醋、酱油、胡椒粉兑成的混合物，
表示祝贺，然后，再把他们扔进一个事先准备好的游泳池里“洗礼”。当这
些人从水里爬上来之后，“海龙王”便发给他们每人一张印有美人鱼的“证
书”，证明他们曾经过了赤道。
在大海上，赤道线是无从捉摸的，它究竟在哪里，要靠仪器测定，然而，
在陆地上却不然……
在肯尼亚首都内罗毕的北边，有一座叫做“西里维尔别克”的旅馆正处
在赤道线上，旅客在这里能喝到“一个半球”的酒，又能吃到“另一个半球”
的菜。
在乌干达首都坎帕拉附近的一条公路正好与赤道相交，在交叉处的公路
两侧各修建了一个巨大的水泥环做标志，成为“看得见的赤道”。
不过，要“看赤道”最好还是到厄瓜多尔的首都基多去。基多城北 24
公里的加拉加利镇处在赤道上，1744 年在这里建立了一座纪念碑，上面镌刻
着 18 世纪以来对测量赤道做出贡献的地理学家的名字。200 多年来，这里成
了旅游胜地。旅游者在这里可以看到这座 10 米高的棕红色方柱形石碑，碑身
四面刻有斗大的西班牙文字母 E、S、O、N，表示东、南、西、北四个方向。
碑顶上安放着一个石刻大地球仪。地球仪中间有一条显眼的白线；这条线在
6 级台阶组成的碑座上又重新出现的时候，画成了红白相连的两色。这就是
“看得见的赤道线”。到这里来的旅客，总爱双脚跨在赤道线两侧——两个
半球，拍一张有趣的照片。凡来这里参观纪念碑的人，还能得到一张“证书”，
证明他曾于某个时间到达了南、北半球的分界线。
近年来发现，这个赤道纪念碑的位置，由于当初测量的误差，比准确的
赤道线偏北了大约 2 公里，于是，又在精确的赤道线上建立了一座规模更大
的新碑。新碑高 30 米，旅客可以从碑中的电梯登临碑顶的瞭望台，饱览远处
的雪山和近处的庄园。碑顶部有一个铝质的地球仪，直径达 4．5 米，碑的底
座是直径 100 米的大圆盘，上面有刻度，可以利用碑影显示出南、北半球的
月、日、时。
其实早在七八百年以前，居住在当地的人就已经观察到这里是太阳一年
两次跨越南、北半球经过的“太阳之路”。每年 3 月 21 日和 9 月 23 日两天，
人们都在赤道纪念碑前的广场上，举行盛大的纪念活动，这已成为当地的传
统。
北回归线标志塔
北回归线就是北纬 23°27′线，是太阳能够垂直照射在地球上的最北纬
线，每年夏至，阳光直射到这里，它是热带和北温带的分界线。
北回归线在地球表面上的总长度大约 37000 公里，大部分穿过海洋地
带，其中通过陆地的长度大约 11655 公里，共经过 16 个国家和地区。在我国，
北回归线经过台湾、广东、广西、云南 4 个省区，陆地长度约 2020 公里。
一个值得注意的现象是，世界上南北回归线经过的陆地，大多是沙漠或
干旱地带，然而北回线经过我国的地区，情况却截然不同，这里自然地理条
件很好，雨量充沛，四季长青，生物资源丰富。
在我国，最早设立的一座北回线标志塔在台湾省嘉义县，建于 1909 年。
最初建成的是一座宝塔形的大理石标志塔，高约 20 米；碑的四周均刻有“北
回归线标”字样，并注明经纬度是 23°27′4″51，东经 120°24，46″5；
塔的顶部为一个石质实体地球仪。该塔后经两次重修，新塔于 1968 年 8 月
21 日竣工。塔高约 5 米，塔顶有一个直径 50 厘米的地球仪。塔的周围已辟
为公园，为台湾省的一个旅游地。
我国大陆上已在广东的广州、汕头、封开三地建成北回归线标志塔。
广州的北回归线标志塔为混凝土与花岗岩混合结构，塔身形似火箭，高
23．5 米，这个数值与北纬 23．5°相对应，塔顶为不绣钢筒托着一个直径 1．2
米的空心铜球，全塔总高 30．4 米。
从拱门进入塔身，站在中心位置上，抬头可望见铜球的空心；夏至日阳
光直射，穿过铜球空心照到塔底。
标志塔旁的道路模拟地球上赤道、南北回归线、南北极圈 5 条纬线和子
午线来布置，并在模拟温度带上种上相应的代表性植物。
广州北回归线标志塔是目前世界上南北回归线标志中塔身最高、规模最
大、较有特色的一座。
封开北回归线标志塔位于江口镇工滨公园内。塔基以花岗岩砌成八卦
状，基座上以虚实相间的线条标明北回归线的走向。塔高 15 米，四面镶着“北
回归线标志”字样；上部为不锈钢结构，其造型从各个角度看去都呈“北”
字形。塔顶是一个铜球，球中心有一个圆洞也垂直于地面，供太阳直射时校
验。
封开北回归线标志塔于 1984 年 6 月 21 日（夏至日）建成，是我国大陆
第一座北回归线标志塔。
极昼与极夜
太阳终日不落的现象称为极昼；太阳终日不出的现象，称为极夜。由于
在地球公转过程中，地轴与公转轨道面保持 66°33′的夹角，造成除赤道上
和春分日、秋分日外，其它地区都有昼夜长短不等的变化，纬度愈高愈显著，
在南、北极圈内就会出现极昼与极夜现象。太阳直射在北半球时，极昼出现
在北极地区，极夜出现在南极地区；太阳直射在南半球时则反之。在南北极
圈以内，每年都有极昼和极夜出现，南北极点都有半年的极昼与极夜现象，
即半年白昼，半年黑夜。
潮汐
由于月球和太阳对地球各处的引力不同，会引起地球上的水位、地壳、
大气的周期性升降现象。海洋水位的升降为海潮，地壳相应的现象称为陆潮，
大气则称为气潮，而其中就以海潮的现象最为明显。人们把白天出现的海水
上涨现象称为“潮”，把夜晚海水的上涨现象称为“汐”，合称“潮汐”。
月球引起的潮汐，称为月潮或太阴潮，太阳引起的称为日潮或太阳潮。由于
太阳距离地球比月球远，所以日潮作用没有月潮的作用大。潮汐涨落伴随着
海水的周期性流动称为潮流。
地方时
根据天体通过各地子午圈所定的时刻称为“地方时”。地球自西向东旋
转，经度不同的地方，同一瞬间的地方时便有差异，两地地方时的差值等于
它们的经度之差：经度相差 1°，地方时刻相差 4 分；经度相差 1′，地方时
相差 4 秒。以某一子午线的时间为邻近地区的共同时间，这样便有了标准时。
我国使用东八时区作为全国大部分地方通用的共同时间，称为“北京时间”。
时区
1884 年国际经度会议决定，在全世界按统一标准划分时区，实行分区计
时，把这种按时区系统计量的时间称为“区时”或“标准时”。世界时区的
划分，以本初子午线为标准，从西经 7．5°到东经 7．5°为零时区，又称为中
时区；从零时区的边界分别向东向西，每隔经度 15°划分一个时区，东西各
12 个时区；东十二时区与西十二时区重合，全球共 24 个时区。各时区都以
中央经线的地方时作为本区的区时，即本区的标准时，相邻两时区的区时相
差 1 小时。因地球自西向东自转，由中时区向东每增加一个时区，时间增加
一小时；向西则相反。时区的界线原则上是按照地理经线划分，但在具体实
施中，往往根据各国的政区界线和自然界线来确定。
四季划分
在地球上，南北半球的中纬度地区，一年有春、夏、秋、冬之分，合称
四季。四季是一种天文现象，由于太阳的回归运动，地球上的白昼长短和太
阳高度有季节变化和纬度差异变化，每一季为三个月，夏季在一年中白昼最
长，太阳高度最大；冬季在一年中白昼最短，太阳高度最小。春秋二季是夏
冬二季的过渡季节。我国古代的立春、立夏、立秋、立冬为四季的开始，在
气象和气候学上，通常又把最冷和最热的三个月称为冬季和夏季。我国以平
均温度 10℃升至 22℃期间的季节为春季，22℃以上为夏季，22℃降至 10℃
为秋季，10℃以下为冬季。
二十四节气
二十四节气是我国传统农历的一部分，是根据太阳在黄道上的位置把回
归年分为二十四个等分点，它分十二个节气和十二个中气：立春、惊蛰、清
明、立夏、芒种、小暑、立秋、白露、寒露、立冬、大雪、小寒、雨水、春
分、谷雨、小满、夏至、大暑、处暑、秋分、霜降、小雪、冬至、大寒。（前
面十二个为十二节气；后面十二个为十二中气）二十四节气的制定，是从春
分点算起，太阳沿着黄道穿越星座，每运行 15 度定为一个节气。如春分就是
太阳过春分点的时刻；清明就是太阳经过距离春分点 15 度的时刻，以此类
推。二十四节气约起源于战国时期的黄河流域，在表明气候变化和农事季节
上，对我国古代的农业生产有重要的意义。
岩石
组成地壳的主要物质之一。是在各种不同地质作用下所产生的，由一种
或多种矿物有规律组合而成的矿物集合体。组成岩石的基本元素是氧、硅、
铅、铁、钙、钾、镁等。岩石的种类繁多，按其含矿物的多少，可分为由一
种矿物质组成的单矿岩和由多种矿物组成的复矿岩。按其成因可分岩浆岩、
沉积岩、变质岩。其中岩浆岩又叫火成岩，是组成地壳的基本岩石，它是由
岩浆活动形成的。岩浆活动有两种：一种是岩浆从火山口喷出地面冷却而成
的岩石称为喷出岩，另一种是�