地月系统的相互作用及“超级月亮”对地球的影响_朱鹏飞

本科生毕业论文（设计）册学院物理科学与信息工程学院专业物理学班级2007级物理1班学生朱鹏飞指导教师李冀河北师范大学本科毕业论文（设计）任务书编号：论文（设计）题目：地月系统的相互作用及“超级月亮”对地球的影响学院：物理科学与信息工程学院专业：物理学班级：2007级物理学一班学生姓名：朱鹏飞学号：2007011596指导教师：李冀职称：教授1、论文（设计）研究目标及主要任务研究目标：地月系统的相互作用以及“超级月亮”对地球的影响。主要任务：阐述清楚地月系统的相互作用，并运用物理学的角度分析和给出科学解释，以及对“超级月亮”引发地球灾难的传闻加以驳斥。2、论文（设计）的主要内容①运用天文学的知识分别阐述地球月球各自特点。②运用力学中万有引力定律分析解释潮汐力的形成。③地震海啸等自然灾害的原理。④超级月亮对地球的影响，驳斥灾难传闻。3、论文（设计）的基础条件及研究路线首先，系统总结并详细阐释天文学，力学等方面对地月系统研究的成果；其次，运用掌握的物理知识构建模型，科学解释月球对地球最重要的影响——“潮汐力”的形成；再次，引申地震海啸等传闻超级月亮可能引起的灾难的真正起因；最后，科学说明超级月亮形成的原因，以及其对地球的实际影响。4、主要参考文献5、计划进度阶段起止日期1搜集、翻译以及整理文献3/4—3/312运用天文学的知识分别阐述地球月球各自特点4/1—4/53运用力学中万有引力定律分析解释潮汐力的形成4/6—4/114地震海啸等自然灾害的原理4/12—4/155超级月亮的成因及其对地球的影响，驳斥灾难传闻4/16--4/28指导教师：年月教研室主任：年月日河北师范大学本科生毕业论文（设计）开题报告书物理科学与信息工程学院学院物理学专业2007届学生姓名朱鹏飞论文（设计）题目地月系统的相互作用及“超级月亮”对地球的影响指导教师李冀专业职称教授所属教研室研究方向课题论证：自有文字记录以来，人类文明便于月球息息相关，无论人文科学还是自然科学，我们一直都对这颗近地天体表示着极大的兴趣，并且取得了一系列突破和成就。然而随着19年一次的所谓“超级月亮”临近，各种灾难论甚嚣尘上，我们作为物理系学生，有必要运用所学知识科学驳斥灾难论，同时提高自己实际运用物理知识的能力。方案设计：首先，系统总结并详细阐释天文学，力学等方面对地月系统研究的成果；其次，运用掌握的物理知识构建模型，科学解释月球对地球最重要的影响——“潮汐力”的形成；再次，引申地震海啸等传闻超级月亮可能引起的灾难的真正起因；最后，科学说明超级月亮形成的原因，以及其对地球的实际影响。进度计划：3/4—3/31搜集、翻译以及整理文献4/1—4/5运用天文学的知识分别阐述地球月球各自特点4/6—4/11运用力学中万有引力定律分析解释潮汐力的形成4/12—4/15地震海啸等自然灾害的原理4/16--4/28超级月亮的成因及其对地球的影响，驳斥灾难传闻指导教师意见：指导教师签名：年月日教研室意见：教研室主任签名：年月日河北师范大学本科生毕业论文（设计）文献综述“超级月亮”（supermoon）这一术语最早由美国占星师理查德·诺勒（RichardNolle）提出。诺勒在自己的网站上发表了一系列文章，指出2011年3月19日的满月正处“近日点”上。那天的月亮不仅会比平时的更大、更亮，而且会引发严重的地震、火山或者其它自然灾害。虽然一度有些科学家致力于月地距离与地震触发领域的研究，但目前国际主流学术界对该方向的研究普遍很不乐观。因此这个预言沉寂了一段时间，但随着“超级月亮”的迫近，人们对它的关注越来越高。很多媒体对该预言作出了反应。2011年3月9日，英国《每日电讯报》发表文章表示，这次抵达近日点的月亮，只是看起来大一些而已，并不会引起地震和火山爆发。同日，美国space.com发表了题为“3月19日的‘超级月亮’会引发自然灾害吗？”的文章，驳斥了这则预言。次日，著名天文学网站Universetoday发表文章“2011年3月19日，是‘超级月亮’还是‘超级炒作’？”，更尖锐地批驳了这个由占星学家做出的预测。在维基百科英文版的“月球轨道”词条中，甚至也一度加入了对“超级月亮”的批判。就当人们发觉辟谣文章比流言文章还要多，逐渐对这则预言渐渐失去兴趣的时候，日本大地震爆发了。2011年3月11日下午，日本东北海域发生了8.9级强烈地震（矩震级，USGS数据），海啸伴随着地震波对日本本州岛东北沿海造成了巨大的破坏。流言又重新活跃了起来，不少人认为这则预言应验了，日本的这次地震、海啸是“超级月亮”降临的结果。于是，当天破解天文流言的排头兵、科学博客BadAstrology又发表了名为“不，不是‘超级月亮’导致了日本地震”的长篇博文。【外文参考文献】⑴March19,2011…“SuperMoon”or“SuperHype”，TammyPlotner.March10,2011⑵SignificantEarthquakesoftheWorld⑶Orbitofthemoon⑷MoonFactSheet，Dr.DavidR.Williams,NASAGoddardSpaceFlightCenter.Greenbelt,MD20771.02February2010⑸LunarPerigeeandApogeeCalculator,JohnWalker.May5,1997河北师范大学本科生毕业论文（设计）翻译文章【外文翻译】“超级月亮”还是“超级炒作”？我无意对爱好星相学的人表示不敬，很多伟大的天文学家，以前也是占星家。这两者都需要对太阳系以及它与其他天体运行和联系的深入理解。我唯一不能理解的为何一个极为普通的现象会引发地球的灾难。难道是这即将到来的“超级月亮”的星象预言招致了灾难，或者说只是又一次人类本性中对悲观的故事的偏好？这就是我想要找出答案的原因。2011年3月19日，月球将会转到距离地球356,577公里的地方，也是18年来最近的一次。在我还来，月球近地点的平均距离为364,397公里，这次也只是极其规律的一个轨道点。星象学家理查德·诺勒把这种小于近地点平均距离时的月球称之为超级月亮，他说：“这个词是我在1979年戴尔出版社的《星象》杂志上的一篇文章中偶然看到的，用来描述朔望，也就是新月或者满月。这种现象发生在月球接近既定轨道的近地点。简单地说就是地球、太阳、月亮在同一条线，而月球在距离地球最近的位置”。科学证明，月球在近地点的时候引力更大，从而产生更大的潮汐或者引起潮汐涨落的明显变化。此外，当月球轨道主轴与日地矢量一致时，太阳引力场的引潮力增加了月球轨道的偏心率。或者，更确切的说，每当新月或满月，我们都很明显感受到潮汐的涨落。潮汐涨落与月球轨道几乎一致，而且在地球自转周期之内。然而，自转向心力会拉伸面向月球的海水。它产生转矩...但是，当月球更近时转矩就大于平均值吗？如果你问地质学家，他们会回答你是；如果你问天文学家，他们会告诉你，任何灾难都和天体相联系；但如果你问我，我会让你坚持自己的观点。即使美国气象学会也声明：“潮汐力对洋流也有贡献，他通过把热能传递到两极来为全球降温。其他数据也表明，潮汐力的微小波动可能带来气候变化。”“超级月亮值得关注的是它与潮汐力的紧密联系，它作用于古代占星家所说的地上世界：大气、地壳、海洋，当然也包括人类自己。从海潮异常到风暴再到强烈地震和火山喷发，整个地球都将在超级月亮的控制下痉挛，一般来说会在朔望日三天之内发生。”诺勒说道，“很明显，这并不是一个问题，即使地球上所有的山脉因为超级月亮而在数天内塌陷。对我们大多数人来说，超级月亮带来的灾难会很快过去而只引起我们一点点注意，毕竟地球是一个足够大的星球。但事实上超级月亮是地球、太阳、月球的一次特殊组合，行星同样也在波及范围内，感觉地球上没有足够的地方来适应它带来的引潮力。”我这是在买占星家的帐吗？不。但是我尊重别人的工作和见解。很明显诺勒完成了自己的工作，就像他对时事政治和社会现状一样关注。“也就是说，对今年的超级月亮做出合理的预言并无大碍。”理查德自嘲道，“最坏的就是会发生，如果没有发生，你的生活将会像平常一样继续。如果确实发生了，这个预言则会带来很大的不同。”那么我认为超级月亮会带来什么呢？我想如果我们没有经历两场暴风雪，然后又有夜间的龙卷风，再然后俄亥俄州有一周的洪水的话，那么3月19日的月亮只会看起来比正常亮30％，大15％而已。如果我是个占星师，我会拿出相机照几张相来和即将到来的满月相比较，但我想应该都一样吧？本科生毕业论文（设计）题目地月系统的相互作用及“超级月亮”对地球的影响作者姓名朱鹏飞指导教师李冀所在学院物理科学与信息工程学院专业（系）物理学班级（届）2007级物理1班完成日期2011年4月28日目录中文摘要、关键词…………………………………………（1）1.地球与月球…………………………………………（2）1.1幸运的地球…………………………………………（2）1.2月球与月相…………………………………………（4）2.潮汐…………………………………………（5）2.1潮汐现象…………………………………………（6）2.2引潮力的本质…………………………………………（7）3.超级月亮…………………………………………（12）3.1何谓超级月亮…………………………………………（12）3.2超级月亮的成因…………………………………………（13）3.3超级月亮的影响…………………………………………（13）参考文献……………………………………………………（15）英文摘要、关键词…………………………………………（1）附录…………………………………………………………（15）-１-【摘要】月球是地球的卫星，由于地球和月球质量相差不太悬殊，距离也不算太遥远，在天体力学中常把它们当作一个系统来看待，称为地月系统。月球绕地球公转，其实是月球和地球同时绕地月系的质心转。地球海洋的潮汐现象来源于月球和太阳的引潮力。但由于月球比太阳距地球近得多，太阳的引潮力只有月球的1/2.18，因此吸引海水潮涨潮落的主要是月球，其次是太阳。由此产生了所谓“超级月亮”引发地球灾难的误导，其实“超级月亮”是由于地月系统的椭圆轨道与黄道和白道之间的夹角变化引起的月球近地现象，所产生的引力变化是微乎其微的，灾难论传闻毫无科学依据。【关键词】地月系统；引潮力；超级月亮；潮汐【Abstract】Moonisasatelliteoftheearth,astheyhavethesimilarqualitiesrelatively,andnotaveryfardistance,weusedtotreatthemasasystem,calledtheEarth-MoonSystem.Themoonrevolvesaroundtheearthrevolution,thefactisthatboththemoonandtheearthorbitingaroundthecentroidoftheEarth-MoonSystem.Theearth'soceanstidalphenomenoncausedbytheTideGeneratingForcefromthesunandthemoon.Becausethedistancefromthemoontotheearthismuchcloserthanthesun,anthesunleadstideforceonlythemoon's1/2.18,whatattractstheseatideismainlythemoontides,followedbythesun.Thenresultingthemisleadingthattheso-calledsupermoonmaycauseearthdisaster,infact,supermoonisduetotheearth-moonsystemwereHuangDaoHeellipticalorbitandtheAnglebetweenthechangeofthemoonclose