地球自转角速度和线速度公式

地球自转角速度是指地球本体绕通过其质心的旋转轴自西向东旋转的单位时间内绕过的角度，一般用ω表示。地球自转线速度的结论为赤道处的线速度最快，且向两极减小，极点为零。

基本信息

地球自转角速度定义为地球在单位时间内自转的角度。角速度在极点为零，地球上每一点都在24小时自转相同的角度360°，所以除极点外，任何地方的角速度都一样。

角速度公式

地球自转角速度=地球自转一周转过的角度/所需时间=360°/23小时56分4秒≈15°/小时。地球自转的平均角速度为7.292x10-5rad/s。即ω=ψ/t，ψ为转过角度，t为时间。

特征

自转是地球的一种重要运动形式，地球自转的平均角速度为7.292x10-5rad/s，在赤道上的自转线速度为465m/s。20世纪初人们发现地球自转速度是不均匀的，存在着以下3种变化：

1、长期减慢：这种变化使日的长度在一个世纪内大约增长1~2亳秒，使以地球自转周期为基准所计量的时间在2000年来累计慢了2个多小时。科学家发现在37000年以前的泥盆纪中期地球上一年大约为400天。引起地球自转长期减慢的原因主要是潮汐摩擦。

2、周期性变化：20世纪50年代从天文测时的分析发现，地球自转速度有季节性的周期变化，春天变慢，秋天变快,此外还有半年周期的变化。周年变化的振幅约为20~25亳秒，主要是由风的季节性变化引起的。

3、不规则变化：地球自转还存在着时快时慢的不规则变化。其原因尚待进一步分析研究。

基本信息

地球自转线速度的结论为：赤道处的线速度最快，且向两极减小，极点为零。这一结论是在没有考虑地形起伏的条件下得出的，由于地形起伏的实际存在，则计算地球上某点线速度大小的公式为：

V=COSθ*(R+h)*2π/T

v是线速度，T是自转周期，R是赤道半径，h是海拔高度，θ为地理纬度。此式说明线速度的大小随海拔高度增加而增加，随地理纬度增加而减小( θ的余弦为减函数)

全球线速度最大

地球自转线速度最大的地方在哪儿呢？应当在赤道附近的高山之巅，下面是一些著名山峰的高度和纬度情况：

①珠穆朗玛峰（8848m、27.59N）[中、尼边界〕

计算说明：珠峰所在地球半径取平均值6371.004千米

v=(6371004+8848 )×cos27.59×2×3.14159/(24×60×60)=411.2 m/s

②肯尼亚山（5199m、0.09S）〔肯尼亚〕

计算说明：赤道地球半径6378.140千米

v=(6378140+5199 )×cos0.09×2×3.14159/(24×60×60)=464.2 m/s

③科托帕希火山（5896m、0.4S）〔厄瓜多尔〕

④钦情腊索山（6272m、 1.285）（厄瓜多尔〕

通过计算这四山峰的自转线速度分别为：411.2米/秒、464.2米/秒、464.2米/秒、464.1米/秒。

由此可以看出，由于地形起伏的影响，地球自转线速度最快的点不在赤道上，而在南美洲厄瓜多尔境内的科托帕希火山。

自转速度

地球的自转是绕轴自转 在北极上空观察呈逆时针方向，南极上空观察则呈顺时针方向，习惯上称为自西向东旋转。自转周期为一日。自转角速度为每小时15度，线速度则因纬度和海拔不同而异，但是这种影响比较微小，因为地面上的高山相对于地球半径实在微不足道，这点高度完全被自转周期的86400秒所“稀释”了，例如肯尼亚山所在地赤道海平面线速度为：v=6378140×cos0.09º×2×3.14159/(24×60×60)=463.8 m/s，海拔高度增加了5199米，线速度只增加了0.4m/s。