前言

“大陸漂移”這個(gè)詞大家聽得多了，回歸線漂移恐怕還是頭一次聽說(shuō)。人們可能不知道，在去年一年里，由于黃赤交角的改變，北回歸線悄悄南移了大約十多米，南回歸線也同樣北移了十多米，也就是上面的分界向下移，而下面的分界又向上移，很明顯就把地球的熱帶地區(qū)將近1080平方公里(中國(guó)的國(guó)土面積約為960萬(wàn)平方公里)的疆域壓縮了。同時(shí)壓縮的還有南北寒帶，而取而代之的是南、北溫帶的擴(kuò)張。今年，這種情況仍在繼續(xù)，這就是所謂回歸線的漂移。 由于回歸線的漂移，我國(guó)最早的北回歸線標(biāo)志——建于公元1908年的嘉義北回歸線標(biāo)志已處在現(xiàn)在的北回歸線北邊一公里以外的地方，甚至今日的北回歸線已不肯就范于后來(lái)修建的嘉義北回歸線公園的界墻。

這種多少顯得有點(diǎn)尷尬的局面決不是任何人為的疏漏，那麼究竟是什么原因造成了北回歸線相對(duì)于它的地表標(biāo)志不斷地漂移呢？

嘉義的陳俊榕先生在其“漂移的回歸線”一文中曾從實(shí)際應(yīng)用的角度出發(fā)，對(duì)回歸線的漂移做過(guò)簡(jiǎn)明清晰的論述，將其歸納為歲差、章動(dòng)、極移和地球板塊運(yùn)動(dòng)四點(diǎn)，相當(dāng)全面地概括了目前人們已知的回歸線漂移的自然動(dòng)力，其中前三點(diǎn)均為天文學(xué)的研究范疇。它們對(duì)回歸線漂移的影響方式和太小均不一樣。下面就針對(duì)前三點(diǎn)天文現(xiàn)象及其對(duì)回歸線漂移的影響作一簡(jiǎn)單討論。

歲差(Precession)

在太陽(yáng)，月亮和其它行星的引力作用下，地球自轉(zhuǎn)軸在空間并不總是保持在同一方向上，而是不斷發(fā)生變化。其長(zhǎng)期變化使地球自轉(zhuǎn)軸饒著地球公轉(zhuǎn)軌道面(即黃道面)的垂直軸(黃軸)旋轉(zhuǎn)，以大約26000年的周期在空間描繪出一個(gè)圓錐面，平均半頂角約23度半，即所謂黃赤交角。這種天文現(xiàn)象就叫歲差。

最早發(fā)現(xiàn)歲差現(xiàn)象的是公元前二世紀(jì)著名的古希臘天文學(xué)家依巴谷(Hipparchus，現(xiàn)譯為喜珀恰斯)。他把自己觀測(cè)得一批恒星的位置與150年前另外兩位天文學(xué)家的結(jié)果相比較，發(fā)現(xiàn)春分點(diǎn)沿黃道退行(即春分點(diǎn)沿黃道順時(shí)針移動(dòng))的現(xiàn)象；另外，公元330年前后，我國(guó)晉朝的天文學(xué)家虞喜也通過(guò)冬至日恒星中天的觀測(cè)，獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)冬至點(diǎn)也在退行，并有一段精彩的闡述：“堯時(shí)冬至日短星昂，今二千七百馀年，乃東壁中，則知每歲漸差之所至”(《宋史。耶律志》)“歲差”一詞的由來(lái)即在于此。

不管是春分點(diǎn)還是冬至點(diǎn)，它們的退行都是地軸繞黃軸旋轉(zhuǎn)的表象，由于當(dāng)時(shí)的科學(xué)水平所限，依巴谷和虞喜雖然發(fā)現(xiàn)了歲差現(xiàn)象，但卻無(wú)法對(duì)其物理成因作出解釋。

直到十六世紀(jì)，牛頓以天體力學(xué)為基礎(chǔ)，通過(guò)嚴(yán)格地計(jì)算，才從理論上論證了歲差現(xiàn)象是由于日、月及行星的引力作用于地球的必然結(jié)果。他的論證說(shuō)明了以下兩點(diǎn)問(wèn)題：

一是日、月的引力并不引起黃道和黃赤交角的改變，只能改變赤道面，因此，固定在赤道面上的春分點(diǎn)就沿著黃道退行，這叫做周年日月歲差。天極因此以大約26000年的周期沿順時(shí)針?lè)较蚶@黃極畫出一個(gè)小圓。與此同時(shí)，它造成了恒星在天上的位置(天文學(xué)中以赤經(jīng)，赤緯表述)有規(guī)律地改變其數(shù)值(不是相對(duì)位置)。這就是天文學(xué)家和天文愛好者在用現(xiàn)代化天文望遠(yuǎn)鏡尋找某一顆恒星的時(shí)候，必須將其位置從星表歷元按照一定的公式改正到觀測(cè)的歷元的理由。

二是其它行星的引力造成黃道面(即地月系重心繞日旋轉(zhuǎn)的軌道面)本身發(fā)生了錯(cuò)動(dòng)，這就使黃極在天上的位置也是改變的，有時(shí)接近天極，有時(shí)又遠(yuǎn)離天極，其位移軌跡是一條非常復(fù)雜的縲線。如果從黃極的角度來(lái)考慮，這種改變使得天極繞黃極的軌跡不再是一個(gè)規(guī)規(guī)矩矩的小圓，而是一個(gè)接近圓形的怪異曲線。也就是說(shuō)，天極不僅圍繞黃極旋轉(zhuǎn)，而且不斷地改變它們的距離，而這個(gè)距離實(shí)際上就是黃赤交角。

因此，行星歲差直接導(dǎo)致黃赤交角的改變，是回歸線漂移的原因之一。
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