在托福考試中，掌握一定的托福閱讀背景知識是做好托福閱讀的基礎(chǔ)。而天文學(xué)是托福考試的一個重點學(xué)科領(lǐng)域。下面我們就一起來了解一下天文學(xué)背景知識之地球的自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)。

地球的礦物和生物等資源維持了全球的人口生存。地球上的人類分成了大約200個獨立的主權(quán)國家和地區(qū)，它們通過外交、旅游、貿(mào)易和戰(zhàn)爭相互聯(lián)系。人類文明曾有過很多對于這顆星球的觀點，包括神創(chuàng)造人類、天圓地方、地球是宇宙中心等。
地球是上億種生物的家園，包括人類。地球是人類所知宇宙中唯一存在生命的天體。地球誕生于45.67億年前，而生命誕生于地球誕生后的10億年內(nèi)。從那以后，地球的生物圈改變了大氣層和其他環(huán)境，使得需要氧氣的生物得以誕生，也使得臭氧層形成。臭氧層與地球的磁場一起阻擋了來自宇宙的有害射線，保護了陸地上的生物。地球的物理特性，和它的地質(zhì)歷史和軌道，使得地球上的生命能周期性地持續(xù)。地球預(yù)計將在15億年內(nèi)繼續(xù)擁有生命，直到太陽不斷增加亮度滅絕地球上的生物圈。

一、地球的自轉(zhuǎn)
地球存在繞自轉(zhuǎn)軸自西向東的自轉(zhuǎn)，平均角速度為每小時轉(zhuǎn)動15度。在地球赤道上，自轉(zhuǎn)的線速度是每秒465米。天空中各種天體東升西落的現(xiàn)象都是地球自轉(zhuǎn)的反映。人們最早利用地球自轉(zhuǎn)作為計量時間的基準(zhǔn)。自20世紀(jì)以來由于天文觀測技術(shù)的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)地球自轉(zhuǎn)是不均的。1967年國際上開始建立比地球自轉(zhuǎn)更為精確和穩(wěn)定的原子時。由于原子時的建立和采用，地球自轉(zhuǎn)中的各種變化相繼被發(fā)現(xiàn)。現(xiàn)在天文學(xué)家已經(jīng)知道地球自轉(zhuǎn)速度存在長期減慢、不規(guī)則變化和周期性變化。
地球自轉(zhuǎn)的周期性變化主要包括周年周期的變化，月周期、半月周期變化以及近周日和半周日周期的變化。周年周期變化，也稱為季節(jié)性變化，是二十世紀(jì)三十年代發(fā)現(xiàn)的，它表現(xiàn)為春天地球自轉(zhuǎn)變慢，秋天地球自轉(zhuǎn)加快，其中還帶有半年周期的變化。周年變化的振幅為20～25毫秒，主要由風(fēng)的季節(jié)性變化引起。半年變化的振幅為8～9毫秒，主要由太陽潮汐作用引起的。此外，月周期和半月周期變化的振幅約為±1毫秒，是由月亮潮汐力引起的。地球自轉(zhuǎn)具有周日和半周日變化是在最近的十年中才被發(fā)現(xiàn)并得到證實的，振幅只有約0．1毫秒，主要是由月亮的周日、半周日潮汐作用引起的。

二、地球的公轉(zhuǎn)
地球公轉(zhuǎn)的軌道是橢圓的，公轉(zhuǎn)軌道半長徑為149597870公里，軌道的偏心率為0．0167，公轉(zhuǎn)的平均軌道速度為每秒29．79公里；公轉(zhuǎn)的軌道面（黃道面）與地球赤道面的交角為23°27'，稱為黃赤交角。地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生了地球上的晝夜變化，地球公轉(zhuǎn)及黃赤交角的存在造成了四季的交替。
從地球上看，太陽沿黃道逆時針運動，黃道和赤道在天球上存在相距180°的兩個交點，其中太陽沿黃道從天赤道以南向北通過天赤道的那一點，稱為春分點，與春分點相隔180°的另一點，稱為秋分點，太陽分別在每年的春分（3月21日前后）和秋分（9月23日前后）通過春分點和秋分點。對居住的北半球的人來說，當(dāng)太陽分別經(jīng)過春分點和秋分點時，就意味著已是春季或是秋季時節(jié)。太陽通過春分點到達最北的那一點稱為夏至點，與之相差180°的另一點稱為冬至點，太陽分別于每年的6月22日前后和12月22日前后通過夏至點和冬至點。同樣，對居住在北半球的人，當(dāng)太陽在夏至點和冬至點附近，從天文學(xué)意義上，已進入夏季和冬季時節(jié)。上述情況，對于居住在南半球的人，則正好相反。