2024-02-10 15:05:23 | 来源: 互联网整理
大多数人都会回答:珠穆朗玛峰! 但这是一个不准确的答案。
正确答案是:取决于“时间”。
第一级答案:珠穆朗玛峰8848
如果你想找到地球上哪个地方用肉眼观察月亮最大,基本上就相当于找到“地球上哪里距离月球最近”。
很多人认为,这不就是小学生的问题吗:地球上海拔最高的地方在哪里? 当然是珠穆朗玛峰8848! (成功不是靠远见!)
那么这个答案有什么问题呢? 你是否忘记了地球不仅是圆的,而且还是扁圆的(赤道处更胖)?
答案级别 2:赤道上的山脉:钦博拉索山
当我们上初中的时候,我们的地理老师告诉我们,由于地球的自转,地球实际上是一个椭球体,赤道肥大,两极平坦。 赤道到地心的距离比两极到地心的距离远约21公里。 也就是说,赤道半径比极地半径长约21公里(21公里与赤道半径的比值就是“地球扁率”,约为1/298.256)。
与这21公里相比,珠穆朗玛峰的8公里似乎不算什么(让我们拭目以待)。
那我们就来看看地球赤道附近有没有高山。
我们首先发现的是赤道线上的最高点:卡扬贝火山,位于厄瓜多尔皮钦查省。 赤道穿过海拔4690米的南坡。 这里是赤道上最高的地方,也是唯一有雪的地方。 有多高? 5790米似乎有点短。
再看看。 在南美洲厄瓜多尔中部,南纬1度处,有这样一座山,名叫钦博拉索山。 它是一座死火山,海拔约6272米。
钦博拉索山
虽然其海拔比珠穆朗玛峰低约2000米,但具有纬度优势。 它到地心的距离达到6384.1公里,而北纬28度的珠穆朗玛峰距离地心6382公里。 钦博拉索山超越珠穆朗玛峰2000米!
因此,钦博拉索山的山顶是地球表面距离地心最远的点,也是地球表面距离太空最近的点。
哦,对了,还有一点就是,月球绕地球公转的轨道面(白赤道)就在赤道附近,所以赤道上的钦博拉索山顶应该是距离月球最近的地方!
答案级别3:地球是倾斜自转的
当你上高中的时候,你的地理老师(如果还有地理老师的话)会告诉你,有一种东西叫“白赤脚脚”。 什么是“白赤脚脚”?
很多人都听说过“赤道角”,它的意思是地球赤道面与其绕太阳公转的轨道之间存在一个夹角,或者通俗地说,地球是倾斜自转的。 这导致太阳的直射点悬停在北回归线和北回归线之间。 “直点”是太阳与地球连线上的点。 如果地球是一个标准球体,那么“直点”就是距离太阳最近的点。
月球也是如此。 月球绕地球运行的轨道也与地球自转的赤道面成一个角度,称为“白红角”。 我画了一张图:
这个值变化,从18.50度到28.50度,变化周期为18.61年(有研究称这与地球地震周期有关,这里就不写了)。
从图中可以看出,月球并不是在赤道面上绕地球公转,所以上面的答案不一定是最正确的答案。
如果地球是一个标准球体,那么距离月球最近的点应该是上图中的白线(月球与地球中心的连线)与地球的交点。 我先给它起个名字,叫它“月直点”吧。
接下来的问题是,如果在“月直点”附近有一座像钦博拉索山一样更高的山,你怎么知道它是离月球更近还是“月直点”更近呢?
正确答案可以用初中几何知识回答:取决于山的高度及其相对于“月直点”的距离。 为了简化计算,我们将月球置于无穷远,然后将地球视为正圆。 山的高度设为ΔH,地球半径设为R。
根据初中知识,我们可以得出一个公式(具体推导我就不写了,初中知识)
\Delta H = R \left(1-\cos\left(\frac{D}{R}\right)\right)
然后R取赤道半径6378km(具体值不影响结果),我画了一条曲线:
坐标轴上的数字有点小,试试吧
这是余弦曲线的一小段(看起来有点像指数增长曲线)。
从图中可以看出,对于距离“月直点”20公里的山峰,只要ΔH超过31米,就可以比“月直点”更接近月球。 我把镜头拉远一点,可以看到100公里的距离需要784米的高度,250公里的距离需要4900米,340公里的距离需要9000米左右。
由此看来,“月直点”几百公里范围内的山脉有机会成为距离月球最近的点。
考虑到“月球直指点”在南北纬28.50度之间,而珠穆朗玛峰位于北纬27°59′15.85”,历史上总会有一个“月球直指点”的时期。 ”将出现在珠穆朗玛峰上。
因此,正确答案是月亮在哪里最大,要看具体的时间。
最后一层:近地点
虽然月球的轨道已经很圆了(圆心不在地球中心),但它仍然有近地点和远地点。 近地点和远地点之间的差异约为50,000公里。
(2021 年 12 月 13 日更新):
有人问我近地点与远地点的实际比率是多少。 上图并非按真实比例绘制,因此可能会产生误导。 下面的短片利用地球和月球的实际大小来展示月球每月如何改变地球和月球之间的距离:
原来月球和地球的距离变化这么大
从上面的视频中可以看出,喜马拉雅山和赤道山峰的海拔高度与地球和月球之间的距离相比实在是太弱了。
综上所述,当月球移动到当年的近地点时,就会出现当年最大的月亮。 看下表:
M代表年份最大值,m代表年份最小值
从表中可以看出,今年(2021年)12月4日北京时间18:00,月球将距离地球最近。 但这一天是农历七日,不是满月,所以不能满足“月亮看起来最大”的标准。
那么你就得寻找“超级月亮”,这意味着月亮恰好在近地点(农历十五至十六左右)时是满月。 这样的条件就更加严格了。
此外,由于月球经历“超级月亮”的时间不断变化(与地球轨道的近日点始终是冬至这一事实不同),每个月、每年、每个世纪的答案都会不同。 所以没有一个固定的地理位置可以说是距离月球最近的。
总结
写了这么多,还没有结论。
但在讨论问题的过程中,我们回顾了很多关于月球和地球的知识点。 简单的问题也值得复杂的思考过程。
好了,你可以继续看小姐姐的视频了。 几年前我就应该写出这么无聊的答案。
参考:事实上,接近地球真实形状的大地水准面(Geoid)是一个不规则的、起伏的物理表面。 人们选择最接近大地水准面的规则数学曲面——椭球体来表示地球的形状。 《大地测量学与地球动力学》(2006年第26卷第2期),可以参考这个答案
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