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地球保持自轉(zhuǎn)速度和地球地理構造的水蒸發(fā)冷凝循環(huán)

2023-06-23 12:24 作者:學貴有疑人貴有德  | 我要投稿

? ? 有大氣層的行星自轉(zhuǎn)由于與大氣層的摩擦會將一部分動能分解成熱能,一部分角動量分解成微觀的角動量,也就是說如果沒有其他因素促進,有大氣層的星球自轉(zhuǎn)速度應該是遞減的,那么什么維持了地球的自轉(zhuǎn)速度呢?地球精密巧妙的地理構造成的水蒸發(fā)冷凝循環(huán),是一個利用太陽光能的動態(tài)質(zhì)量分布器,由于質(zhì)量的動態(tài)變化,從而使太陽對地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生動態(tài)生成的扭矩。原理就是太陽光能+地球地理構造了水蒸發(fā)冷凝循環(huán),這個質(zhì)量動態(tài)分布系統(tǒng)使太陽光能抵消了自轉(zhuǎn)與大氣摩擦的損耗。

個人對太陽系內(nèi)行星的自轉(zhuǎn)速度的幾點理解:(業(yè)余愛好,錯漏難免,歡迎指導)

1 自轉(zhuǎn)速度與行星系形成初期所分得的角動量有關,這個只跟初始狀態(tài)有關,應該由很多隨機因素決定。星系內(nèi)部整體的角動量守恒。

2 根據(jù)行星內(nèi)部是否存在液體或氣體等流體來分,特別是存在液氣蒸騰冷凝效應的地球。

以地球為例,在初始分得的角動量帶來的自轉(zhuǎn)速度之外,由于海洋液體和大氣層的的摩擦,一部分動能轉(zhuǎn)換成了內(nèi)能,如果不考慮外部能量輸入,自轉(zhuǎn)速度會逐步衰減,但由于地球的質(zhì)量分布不均衡,在大部分的自轉(zhuǎn)位置,太陽對地球上不同側的相對自旋軸的力矩不等,就構成了一個旋轉(zhuǎn)的加速度,而使力矩均衡的位置,這個均衡的位置隨著地球上水的蒸發(fā)和冷凝一直在變。而地球水的蒸發(fā)和冷凝循環(huán)來源于太陽的輻射能,總結就是太陽的輻射能抵消了一部分動能轉(zhuǎn)內(nèi)能的消耗,地球自轉(zhuǎn)減速就沒那么明顯。

3 沒有或大氣層很稀薄的星球,由于沒有動能轉(zhuǎn)內(nèi)能的損耗,質(zhì)量分布也不隨太陽輻射而變,所以自旋速度相對也是穩(wěn)定的。

4 金星這樣有大氣層存在動能轉(zhuǎn)內(nèi)能的過程,但由于沒有水蒸發(fā)和冷凝帶來的質(zhì)量分布的動態(tài)變化,無法轉(zhuǎn)換太陽輻射能到動能,所以金星的自轉(zhuǎn)速度應該不僅是慢而且應該不斷在減速且越來越熱。如果哪一天觀察到金星的自旋速度有變快的現(xiàn)象,那可能就意味著金星內(nèi)部也開始存在了液體的蒸發(fā)冷凝循環(huán)。

5 關于第3點,是否存在大氣層與行星自身的磁場有關,而磁場又跟行星自帶的鐵和其他含磁導磁金屬元素及金屬元素的分布層面有關。

6 木星是個特例,木星內(nèi)部可能還存在核反應,從而有能量釋放。

7 從角動量守恒也能解釋有大氣和液體的行星存在動能轉(zhuǎn)成內(nèi)能的過程,我對熱能的理解就是分子原子層面的動能,那么地球動能轉(zhuǎn)成內(nèi)能的過程,地球總的角動量是守恒的,地球主體由于大氣和海洋阻尼導致角速度損耗的那部分轉(zhuǎn)換分解成了氣體液體小固體分子原子的角動量。

由于蒸發(fā)冷凝帶來地球質(zhì)量分布的動態(tài)變化是累積的,具體影響地球自轉(zhuǎn)的機制應該很復雜,結果應該就是一部分太陽輻射能轉(zhuǎn)化成了自轉(zhuǎn)的動能,抵消了一部分自轉(zhuǎn)動能轉(zhuǎn)內(nèi)能的消耗,所以地球自轉(zhuǎn)速度下降得沒那么快。而金星是一個反例,沒有蒸發(fā)冷凝過程,沒有輻射能動能轉(zhuǎn)換,越來越熱,自旋越來越慢。


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