赤道
赤道是將類球面分成兩半的緯線。在三維幾何及天文學中，自轉中的類球面（如天體）的赤道緯度定義為0°，與兩個地理極點等距；換言之，赤道所在的平面與類球面的旋轉軸呈垂直。
地球的赤道長約40,075公里（24,901英里），並將地球分為北半球及南半球。[1]
天文現象
[編輯]赤道的緯度被定義為0°，與兩條極圈及兩條回歸線——北回歸線和南回歸線組成地球表面五條重要的緯線，而赤道又是其中唯一一個大圓。地球赤道在天球上的投影則是天球赤道。
在太陽的季節性視運動中，每年經過赤道兩次，分別在春分、秋分。此時太陽光在赤道處與地球表面垂直，即直射赤道。
由於太陽幾乎全年都垂直地升落，赤道上上的晝長（日出到日落）也幾乎全年保持不變[2]；由於大氣折射[3]，以及日出日落是太陽的邊緣而非中心觸及地平線的緣故，每天的白晝都比夜晚長約14分鐘。
地形
[編輯]- 赤道經過的行星級地貌
- 赤道經過的山脈
- 赤道經過的陸地
赤道主要穿過三個大洋：太平洋、大西洋和印度洋。赤道的最高點海拔4,690米（15,387英尺），在0°0′0″N 77°59′31″W / 0.00000°N 77.99194°W，位於厄瓜多爾卡揚貝火山（最高峰5,790米（18,996英尺））的南坡。該點略高於雪線，是赤道上唯一被雪覆蓋的地方。[4]赤道地區的雪線比珠穆朗瑪峰地區雪線的平均高度低約1,000米（3,280英尺）[5]，比地球上最高的雪線——南回歸線附近的尤耶亞科山低約2,000米（6,560英尺）[6]。
地球在赤道處微微隆起，它的「平均」直徑是12,750公里（7,922英里），但赤道直徑比極直徑長約43公里（27英里）。[7]
精確位置
[編輯]赤道，以及熱帶的位置都不是固定的。真正的赤道平面應垂直於地軸，地軸相當穩定，但也有每年15米（49英尺）的極移，導致赤道也同時移動。[8][9][10]
氣象和氣候
[編輯]季節的形成
[編輯]赤道附近氣溫變化不大，全年氣溫較高——但南美洲和非洲的高山地區除外。（見安第斯山脈和乞力馬扎羅山。）暴雨時赤道地區的氣溫會驟降。許多熱帶地區人們劃分出兩個季節——雨季和旱季[11]，但也有很多赤道附近的地區緊靠海洋，或者終年多雨[12][13]。
氣候類型
[編輯]赤道附近的低地一般屬熱帶雨林氣候，也稱為赤道氣候，部分地區會導致熱帶季風氣候，並在一年的部分時間形成旱季。此外，赤道地區還存在熱帶乾濕季氣候（亦稱熱帶莽原、熱帶草原氣候）和熱帶沙漠氣候（如索馬里多日照、南美西岸多雲霧的赤道沙漠氣候）。[12]通常年平均氣溫是白天30 °C（86 °F），夜晚23 °C（73 °F）。赤道地區降水豐富，一般為每年2500至3500毫米，平均每年降雨約200天，日照時數約為2000小時。
- 赤道穿過的氣候區[12]
- 活動於赤道的天氣系統
| 南美洲巴西馬卡帕 | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 月份 | 1月 | 2月 | 3月 | 4月 | 5月 | 6月 | 7月 | 8月 | 9月 | 10月 | 11月 | 12月 | 全年 |
| 平均高溫 °C（°F） | 29.7 (85.5) |
29.2 (84.6) |
29.3 (84.7) |
29.5 (85.1) |
30.0 (86.0) |
30.3 (86.5) |
30.6 (87.1) |
31.5 (88.7) |
32.1 (89.8) |
32.6 (90.7) |
32.3 (90.1) |
31.4 (88.5) |
30.71 (87.28) |
| 日均氣溫 °C（°F） | 26.4 (79.5) |
26.2 (79.2) |
26.3 (79.3) |
26.5 (79.7) |
26.8 (80.2) |
26.8 (80.2) |
26.8 (80.2) |
27.4 (81.3) |
27.8 (82.0) |
28.1 (82.6) |
27.9 (82.2) |
27.4 (81.3) |
27.03 (80.65) |
| 平均低溫 °C（°F） | 23.0 (73.4) |
23.1 (73.6) |
23.2 (73.8) |
23.5 (74.3) |
23.5 (74.3) |
23.2 (73.8) |
22.9 (73.2) |
23.3 (73.9) |
23.4 (74.1) |
23.5 (74.3) |
23.5 (74.3) |
23.4 (74.1) |
23.29 (73.92) |
| 平均降雨量 mm（吋） | 299.6 (11.80) |
347.0 (13.66) |
407.2 (16.03) |
384.3 (15.13) |
351.5 (13.84) |
220.1 (8.67) |
184.8 (7.28) |
98.00 (3.86) |
42.60 (1.68) |
35.50 (1.40) |
58.40 (2.30) |
142.5 (5.61) |
2,571.5 (101.26) |
| 平均降雨天數（≥ 0.1 mm） | 23 | 22 | 24 | 24 | 25 | 22 | 19 | 13 | 6 | 5 | 6 | 14 | 203 |
| 月均日照時數 | 148.8 | 113.1 | 108.5 | 114.0 | 151.9 | 189.0 | 226.3 | 272.8 | 273.0 | 282.1 | 252.0 | 204.6 | 2,336.1 |
| 數據來源：世界氣象組織（聯合國）（降水資料）[14] 香港天文台[15] | |||||||||||||
| 亞洲印尼坤甸 | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 月份 | 1月 | 2月 | 3月 | 4月 | 5月 | 6月 | 7月 | 8月 | 9月 | 10月 | 11月 | 12月 | 全年 |
| 平均高溫 °C（°F） | 32.4 (90.3) |
32.7 (90.9) |
32.9 (91.2) |
33.2 (91.8) |
33.0 (91.4) |
33.2 (91.8) |
32.9 (91.2) |
33.4 (92.1) |
32.6 (90.7) |
32.6 (90.7) |
32.2 (90.0) |
32.0 (89.6) |
32.7 (90.9) |
| 日均氣溫 °C（°F） | 27.6 (81.7) |
27.7 (81.9) |
28.0 (82.4) |
28.2 (82.8) |
28.2 (82.8) |
28.2 (82.8) |
27.7 (81.9) |
27.9 (82.2) |
27.6 (81.7) |
27.7 (81.9) |
27.4 (81.3) |
27.2 (81.0) |
27.7 (81.9) |
| 平均低溫 °C（°F） | 22.7 (72.9) |
22.6 (72.7) |
23.0 (73.4) |
23.2 (73.8) |
23.4 (74.1) |
23.1 (73.6) |
22.5 (72.5) |
22.3 (72.1) |
22.6 (72.7) |
22.8 (73.0) |
22.6 (72.7) |
22.4 (72.3) |
22.7 (72.9) |
| 平均降雨量 mm（吋） | 260 (10.2) |
215 (8.5) |
254 (10.0) |
292 (11.5) |
256 (10.1) |
212 (8.3) |
201 (7.9) |
180 (7.1) |
295 (11.6) |
329 (13.0) |
400 (15.7) |
302 (11.9) |
3,196 (125.8) |
| 平均降雨天數（≥ 0.1 mm） | 15 | 13 | 21 | 22 | 20 | 18 | 16 | 25 | 14 | 27 | 25 | 22 | 238 |
| 數據來源：世界氣象組織（聯合國）（降水資料）[16] | |||||||||||||
| 非洲加蓬利伯維爾 | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 月份 | 1月 | 2月 | 3月 | 4月 | 5月 | 6月 | 7月 | 8月 | 9月 | 10月 | 11月 | 12月 | 全年 |
| 平均高溫 °C（°F） | 29.5 (85.1) |
30.0 (86.0) |
30.2 (86.4) |
30.1 (86.2) |
29.4 (84.9) |
27.6 (81.7) |
26.4 (79.5) |
26.8 (80.2) |
27.5 (81.5) |
28.0 (82.4) |
28.4 (83.1) |
29.0 (84.2) |
28.58 (83.44) |
| 日均氣溫 °C（°F） | 26.8 (80.2) |
27.0 (80.6) |
27.1 (80.8) |
26.6 (79.9) |
26.7 (80.1) |
25.4 (77.7) |
24.3 (75.7) |
24.3 (75.7) |
25.4 (77.7) |
25.7 (78.3) |
25.9 (78.6) |
26.2 (79.2) |
25.95 (78.71) |
| 平均低溫 °C（°F） | 24.1 (75.4) |
24.0 (75.2) |
23.9 (75.0) |
23.1 (73.6) |
24.0 (75.2) |
23.2 (73.8) |
22.1 (71.8) |
21.8 (71.2) |
23.2 (73.8) |
23.4 (74.1) |
23.4 (74.1) |
23.4 (74.1) |
23.30 (73.94) |
| 平均降雨量 mm（吋） | 250.3 (9.85) |
243.1 (9.57) |
363.2 (14.30) |
339.0 (13.35) |
247.3 (9.74) |
54.10 (2.13) |
6.600 (0.26) |
13.70 (0.54) |
104.0 (4.09) |
427.2 (16.82) |
490.0 (19.29) |
303.2 (11.94) |
2,841.7 (111.88) |
| 平均降雨天數（≥ 0.1 mm） | 17.9 | 14.8 | 19.5 | 19.2 | 16.0 | 3.70 | 1.70 | 4.90 | 14.5 | 25.0 | 22.6 | 17.6 | 177.4 |
| 月均日照時數 | 176.7 | 182.7 | 176.7 | 177.0 | 158.1 | 132.0 | 117.8 | 89.90 | 96.00 | 111.6 | 135.0 | 167.4 | 1,720.9 |
| 數據來源：世界氣象組織（聯合國）（降水資料）[17] 香港天文台[18] | |||||||||||||
赤道附近的高山地區，受海拔影響，屬高山氣候，氣溫較其他地區低，降水也相對較少，例如厄瓜多爾的基多附近。
| 南美洲厄瓜多爾基多 | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 月份 | 1月 | 2月 | 3月 | 4月 | 5月 | 6月 | 7月 | 8月 | 9月 | 10月 | 11月 | 12月 | 全年 |
| 平均高溫 °C（°F） | 19.1 (66.4) |
19.1 (66.4) |
19.1 (66.4) |
19.4 (66.9) |
19.2 (66.6) |
19.7 (67.5) |
19.8 (67.6) |
20.3 (68.5) |
20.3 (68.5) |
20.1 (68.2) |
19.3 (66.7) |
19.3 (66.7) |
19.6 (67.3) |
| 日均氣溫 °C（°F） | 13.4 (56.1) |
13.6 (56.5) |
13.4 (56.1) |
13.6 (56.5) |
13.7 (56.7) |
13.8 (56.8) |
13.9 (57.0) |
14 (57) |
13.8 (56.8) |
13.7 (56.7) |
13.3 (55.9) |
13.5 (56.3) |
13.7 (56.7) |
| 平均低溫 °C（°F） | 9.6 (49.3) |
9.7 (49.5) |
9.8 (49.6) |
9.9 (49.8) |
9.6 (49.3) |
9.1 (48.4) |
8.6 (47.5) |
8.7 (47.7) |
8.9 (48.0) |
9 (48) |
9.1 (48.4) |
9.9 (49.8) |
9.3 (48.7) |
| 平均降水量 mm（吋） | 65 (2.6) |
104.2 (4.10) |
123.1 (4.85) |
149.8 (5.90) |
98.2 (3.87) |
41.4 (1.63) |
22 (0.9) |
28 (1.1) |
60 (2.4) |
119.3 (4.70) |
87.9 (3.46) |
76.3 (3.00) |
975.2 (38.39) |
| 平均降水天數（≥ 1 mm） | 10 | 11 | 15 | 15 | 13 | 7 | 5 | 5 | 11 | 14 | 11 | 11 | 128 |
| 平均相對濕度（％） | 80 | 81 | 82 | 82 | 80 | 75 | 67 | 65 | 70 | 79 | 79 | 79 | 77 |
| 月均日照時數 | 167 | 140 | 132 | 136 | 164 | 189 | 219 | 216 | 186 | 167 | 167 | 175 | 2,058 |
| 數據來源1：美國國家海洋和大氣管理局[19]、世界氣象組織（聯合國）（降水資料）[20] | |||||||||||||
| 數據來源2：丹麥氣象研究所（日照和相對濕度）[21] | |||||||||||||
- 赤道經過的海
人文
[編輯]穿過國家和地區
[編輯]赤道共穿過14個國家的領土或領水。自本初子午線向東，赤道依次穿過：
著名城市
[編輯]赤道附近的著名城市有基多、利伯維爾、內羅比、新加坡、吉隆坡、雅加達等。
赤道命名的地名
[編輯]以赤道命名或名稱中含有赤道的國家有
赤道畿內亞和
厄瓜多爾，其中厄瓜多爾被赤道穿過。1910至1958年間在非洲曾有過法屬赤道非洲，後解散為4個獨立國家。
國內行政區劃中，目前
南蘇丹有西赤道省、中赤道省和東赤道省，
剛果民主共和國有赤道省。
確切長度
[編輯]兩種廣泛應用的大地測量學標準中，赤道的模型是一個半徑為以米為單位的整數的圓。1976年，國際天文學聯合會選擇6,378.140公里（3,963英里）為其半徑[22]，後來國際大地測量學與地球物理學聯合會將之精確到6,378.137公里（3,963英里）[23]，並為WGS84所採用[24]，而更近的IAU-2000則保留了IAU-1976的舊數值。如果赤道真的是個圓，它的周長就應為設定半徑的2π倍。
地理英里的定義是赤道的1角分，即赤道周長的1/21600，因此其長度也取決於所設定的赤道半徑。例如，按WGS84標準計算，1地理英里等於1,855.3248米（6,087.024英尺），而按IAU-2000則是1,855.3257米（6,087.027英尺）。
地球常用的模型是一個沿軸線扁平0.336%的球體，這使赤道比經線（通過兩極的大圓）長0.16%。IUGG標準中，經線長精確到毫米是40,007.862917公里（24,859.733480英里），其1角分長1,852.216米（6,076.82英尺），正是因此，國際單位制將海里定為1,852米（6,076英尺），比地理英里短3米（10英尺）以上。[25]
由於地球的海平面（大地水準面）不規則，確定赤道的實際長度並不容易。
物理影響
[編輯]
科里奧利力在地表的分力與緯度的正弦成正比[26]，赤道處緯度為零，因而在赤道地表附近運動的物體不受該分力（即地轉偏向力）作用。具體表現如，氣流在赤道附近運動時不產生偏轉趨勢，而從南北緯30度附近的副熱帶高壓帶沉降的氣流向熱帶輻合帶流動時，則受地轉偏向力而導致風向偏東，形成東北和東南信風；赤道附近的河流也因此不會出現向某一側沖刷特別嚴重，如北半球的右岸、南半球的左岸多峭壁的情況。
在赤道以外的地表任何一處放置的擺均會因擺面與地球自轉角速度方向存在夾角而產生與地球自轉反向的扭矩，從而使擺面發生轉動。這就是傅科擺的原理。傅科擺的轉動週期等於地球自轉週期（即一個恆星日）與緯度正弦之比[27]，故所處緯度越高，傅科擺轉動越快，週期也便越短，在地球兩極處，週期達到最小值，與地球自轉週期相等。而位於赤道的傅科擺由於與地轉方向無夾角，不會產生該扭矩，故不發生轉動，即週期是無窮大。
航天發射
[編輯]由於在整個地表上，赤道處地球自轉線速度最大，甚至比音速還要快（約465米/秒），在此附近發射相同負載的航天器，所需燃料更少，可節約發射成本，因而是航天發射中心的理想選址。但這一優勢僅限於向東、東南及東北方向發射。[28]目前赤道附近的航天發射中心有：
在天球的投影
[編輯]理論上，除南北兩極外，從地表上任意地點觀測，天球赤道均經過地平線正東與正西方兩點，能看到的位於地平線上的部分恰好是一個半圓。天球赤道最高點（即位於中天上的點）的天頂距等於當地緯度，意味着地平高度等於緯度的餘角。而在南北兩極，天球赤道則緊貼地平線。
除赤道外，地表任意地點均無法觀測到另一半球天極附近的天體（見拱極星），地理緯度越高，看不到的赤緯範圍越大。赤道是地表唯一能觀測全天任一赤緯之處（其中南北天極永遠緊貼地平線），而天球赤道則是全天唯一能被地表任一地點觀測的赤緯線。[29]
天球赤道與黃道的交角約為23.5°[30]，交點即為春分、秋分二點，太陽經過這兩點時，就是每年的季節性視運動中兩次經過天球赤道的時刻，此時地表上太陽直射赤道。
紀念碑
[編輯]世界多地立有赤道紀念碑。[31]
聖多美和普林西比：斑鳩島上，紀念碑立於畫在地面上的一幅世界地圖上。
印度尼西亞：
厄瓜多爾：
巴西：馬卡帕，紀念碑Marco Zero（0度標誌）立於赤道之上。
肯雅：
烏干達：
剛果民主共和國：說過著名的話「我想你就是利文斯通博士？」的亨利·莫頓·史丹利爵士在姆班達卡立有「赤道石」。
加蓬：剛果（Kongo）附近的利伯維爾-蘭巴雷內（N1）公路旁的路牌上用法語寫有「加蓬共和國」、「你跨越了赤道」，並標註了到加蓬利伯維爾、蘭巴雷內、馬科克（Makaoke）和羅馬、巴黎、倫敦、莫斯科、紐約、北京、東京等世界城市的距離。
跨越
[編輯]特定的海軍，如英國皇家海軍和美國海軍，有在船上為水手第一次穿越赤道舉行紀念儀式的傳統。[32]這些儀式在過去曾因殘暴而一直臭名昭著。一些民用遠洋客輪和遊船也舉行較溫和跨線儀式，通常以尼普頓海神為特色，供乘客娛樂。
一些航空公司也會在飛躍赤道時向乘客頒發證書以作紀念。[33]
參見
[編輯]
參考
[編輯]註釋
[編輯]引用
[編輯]- ^ Equator. education.nationalgeographic.org. [2024-07-09] （英語）.
- ^ 地球运动的地理意义. 網絡學苑. 江蘇教育學院. [2014-02-07]. （原始內容存檔於2014-02-22）.
- ^ 冒蔚. 卯酉圈观测测定子午环的绝对参数(Ⅰ)——绝对测定方位角. 《雲南天文台台刊》 (雲南省昆明市: 天文研究與技術雜誌編輯部). 1982, (02). ISSN 1672-7673.
在緯度較低的地區，一年四季中的夜長都不會達到12小時
- ^ Snowcaps and Other Mountains of Ecuador. My Ecuador. [2014-02-07]. （原始內容存檔於2014-01-24）.（英文）
- ^ 珠穆朗玛峰. 中國數字科技館. [2014-02-07]. （原始內容存檔於2020-11-08）.
（珠穆朗瑪峰）南部……現代雪線低達海拔4500米……北部……雪線最低可達6000米……山谷冰川的雪線一般為海拔5500~6000米
- ^ Clapperton, Chalmers M. The quaternary glaciation of Chile: a review （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）. Revista Chilena de Historia Natural, 1994.（英文）
- ^ 赤道. 國家地理學會 - 教育. [2013-10-01]. （原始內容存檔於2015-07-04） （英語）.
- ^ 自2005年以來的極移. [2014-02-07]. （原始內容存檔於2021-05-18）.
- ^ 自1962年以來x軸移動. [2014-02-07]. （原始內容存檔於2021-05-18）.
- ^ 自1962年以來y軸移動. [2014-02-07]. （原始內容存檔於2021-05-18）.
- ^ 为什么热带地区只分雨季和旱季？. WRF-China-中國天氣研究與預報網. [2014-02-07]. （原始內容存檔於2014-02-21）.
- ^ 12.0 12.1 12.2 什么是气候？气候大致分为几种类型？. 中國氣象報社. 中國氣象局. [2014-02-08]. （原始內容存檔於2021-05-18）.
- ^ 热带雨林中的奇景. 中國科學院華南植物園.[永久失效連結]
- ^ 天气信息---马卡帕. 世界天氣信息服務網. [2013-10-01]. （原始內容存檔於2013-10-04）.
- ^ 馬卡帕﹝巴西﹞氣候資料[永久失效連結] - 香港天文台
- ^ 天气信息---坤甸. 世界天氣信息服務網. [2013-10-01]. （原始內容存檔於2013-10-04）.
- ^ 天气信息---利伯维尔. 世界天氣信息服務網. [2013-10-01]. （原始內容存檔於2013-10-04）.
- ^ 利伯維爾﹝加蓬﹞氣候資料 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館） - 香港天文台
- ^ Quito Mariscal Sucre. World Weather Records 9th Series 1991-2000. National Oceanic and Atmospheric Administration. [March 2, 2013]. （原始內容存檔於2013-05-22） （英語）.
- ^ 天氣信息---基多. 世界天氣信息服務網. [2014-01-21]. （原始內容存檔於2014-02-03）.
- ^ Cappelen, John; Jensen, Jens. Ecudaor - Quito (PDF). Climate Data for Selected Stations (1931-1960). Danish Meteorological Institute: 81. [March 2, 2013]. （原始內容存檔 (PDF)於2013-01-16） （丹麥語）.
- ^ 周業登. 地圖與地理資訊 (PDF). 線上教學資源平台. 國立水里商工: 7. 2010 [2014-02-07]. （原始內容 (PDF)存檔於2014-03-06）.
- ^ 地球的结构和理化特征. 科學課程助教、助學. [2014-02-07]. （原始內容存檔於2014-02-22）.
- ^ GNSS广域实时精密定位数据处理技术规范 (PDF). 羲和系統技術規範. 中華人民共和國科學技術部國家遙感中心: 17. 2013 [2014-02-07]. （原始內容存檔 (PDF)於2021-01-19）.
- ^ 地理坐标和天球坐标. 科學課程助教、助學. [2014-02-07]. （原始內容存檔於2014-02-22）.
- ^ Hestenes, David. New Foundations for Classical Mechanics. 荷蘭: Kluwer Academic Publishers. 1990: 312. ISBN 90-277-2526-8.
- ^ Pendulum day. Glossary of Meteorology. 美國氣象學會. [2014-01-22]. （原始內容存檔於2007-08-17） （英語）.
- ^ 发射不同轨道的航天器时如何选择发射场？发射地球同步轨道卫星时发射场的位置为什么越靠近地球赤道越好？大多数运载火箭为什么总是向东发射？. 國家國防科技工業局. [2014-02-07]. （原始內容存檔於2021-05-18）.
- ^ 环球旅行. 中國科普博覽. [2014-02-07]. （原始內容存檔於2021-03-18）.
- ^ 引用錯誤：沒有為名為
CWB的參考文獻提供內容 - ^ Equatorial Monuments Around the World. Travelogue of An Armchair Traveller. [2013-10-01]. （原始內容存檔於2011-09-22）.（英文）
- ^ Eyers, Jonathan (2011). Don't Shoot the Albatross!: Nautical Myths and Superstitions. A&C Black, London, UK. ISBN 978-1-4081-3131-2.
- ^ 旅遊證書. 星島日報. Yahoo新聞香港. [2014-02-08]. （原始內容存檔於2021-05-18）.
書籍
[編輯]- Moritz, H. Geodetic Reference System 1980. Bulletin Géodésique (Berlin: Springer-Verlag). September 1980, 54 (3): 395–405. Bibcode:1980BGeod..54..395M. doi:10.1007/BF02521480. (IUGG/WGS-84 data)
- Taff, Laurence G. Computational Spherical Astronomy. 紐約: Wiley. 1981. ISBN 0-471-06257-X. OCLC 6532537. (IAU data)
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