地球在自转的同时，还绕着太阳公转，地球公转的路线叫做公转轨道，它是近似正圆的椭圆形轨道，太阳位于该椭圆的一个焦点上。每年1月初，地球运行到离太阳最近的位置，这个位置称为近日点；7月初，地球运行到距离太阳最远的位置，这个位置称为远日点。和地球自转方向一致，地球公转的方向也是自西向东，从北极上空看，地球沿逆时针方向绕太阳运转。地球公转一周所需的时间约为365.25天。
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傅科摆实验。
1851年，法国物理学家让·傅科在巴黎一个圆顶大厦大厅的穹顶上，悬挂了一条67米长的绳索，绳索的下面是一个重达28千克的摆锤，摆锤的下方是巨大的沙盘。每当摆锤经过沙盘上方的时候，摆锤上的指针就会在沙盘上留下运动的轨迹。按照当时人们生活的经验，这个巨大的摆应该在沙盘上画出唯一一条轨迹。
但是，人们惊奇地发现，傅科设置的摆每经过一个周期的震荡，在沙盘上画出的轨迹都会偏离原来的轨迹（准确地说，在这个直径6米的沙盘边缘，两个轨迹之间相差大约3毫米）。由此，人们开始认识到，地球是一个不断转动的球体，每一分每一秒都在绕着地轴旋转。
昼夜交替的形成。
当旭日东升，新的一天即将开始；当夕阳西下，黑夜即将来临。我们每天都经历着白天和黑夜的交替变化，但你知道昼夜更替是怎样形成的吗？
我们生活的地球本身并不会发光，而且是不透明的，地球上的光和热都来自太阳的照射。在同一时间内，太阳只能照亮地球的一半，所以阳光照射的地方就是白天，阳光照射的半球被称为昼半球，而背对太阳、阳光照射不到的地方就是黑夜，称为夜半球。昼半球和夜半球之间有一条分界线，像一个大圆圈，我们把它叫做晨昏圈。由于地球不停地绕地轴自西向东自转，昼半球和夜半球也在不停地互相交替变化，白天变成了黑夜，黑夜又变成了白天，从而形成了昼夜交替的现象。
在地球的南极和北极，还有一种奇特的昼夜交替现象。当北半球到了夏季，北极圈以内地区，太阳不再东升西落，而是一直挂在天空中，北极中心地带的白天甚至可以长达半年之久，这种现象叫做极昼；而此时的南极圈以内地区，太阳在很长一段时间内都不出现，一天24小时都是黑夜，这种现象叫做极夜。极昼与极夜的产生，是因为地球在自转时是倾斜的。当北半球的夏季来临时，北极总是朝向太阳，所以无论地球怎么转北极都是亮堂堂的。而到了北半球的冬季，北极就全都被黑暗笼罩，形成极夜，而与之遥相呼应的南极，此时就变成了极昼。
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北极区不同纬度外的极昼和极夜延续时间。
纵横交错的经纬线。
我们做这样一个假设：假如你在一望无际的沙漠或者大海中迷了路，该如何向别人报告你的位置呢？不用着急，只要你能利用相关的工具确定所处的经度和纬度，别人就会知道你所处的位置了。
无论是在地图还是地球仪上，都会有一条条纵横交错的线，这就是经纬线。经纬线在地球上是不存在的，是地球表面的假想线，不过对于我们来说，经纬线有着重要的作用，它标明了我们所处的地理位置。那么，经纬线究竟是如何确定的呢？
我们知道，地球绕着地轴自西向东转动，和经纬线一样，地轴（连接南北两极并穿过地球中心的线）也是人们假想出来的。如果我们在地球中心做一个和地轴垂直的平面，像切西瓜一样把地球切成两半，地球就分成了南半球和北半球。这个平面和地球表面相交的线就是一个大圆圈，它是地球上最大的一个圆圈，叫赤道。我们可以朝着北极和南极的方向，在地球上画出很多与赤道平行的线条，这些线就叫纬线。我们把赤道确定为纬度0度，向南和向北各确定到90度，赤道以南的叫南纬度，赤道以北的叫北纬度。南纬90度就是南极点，而北纬90度则是北极点。
从北极到南极又可以纵向画很多半圆圈，这就是经线。人们把通过英国伦敦格林尼治天文台的经线记为0度，从这条线算起向东和向西各分为180度，向东的称为东经，向西的称为西经。东经180度和西经180度实际上是同一条经线，一般叫它180度经线。
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格林尼治天文台。
格林尼治天文台（Royal Greenwich Observatory，RGO）位于伦敦格林尼治公园俯瞰着泰晤士河的一座小山上，是英国国王查理二世于1675年建造的一个综合性天文台。
当时，英国的航海事业发展很快，为了满足在海上测定经度的需要，英国当局决定在伦敦东南郊距市中心约20多千米、泰晤士河畔的皇家格林尼治花园中建立天文台。1835年以后，格林尼治天文台在杰出的天文学家埃里的领导下，得到扩充并更新了设备。他首创利用“子午环”测定格林尼治太阳时，该台成为当时世界上测时手段较先进的天文台。
随着世界航海事业的发展，许多国家先后建立天文台来测定地方时。为了协调时间的计量和确定地理经度，1884年，一些国家代表在华盛顿召开国际经度会议。会议决定以通过当时格林尼治天文台埃里中星仪所在的经线，作为全球时间和经度计量的标准参考经线，称为0度经线或本初子午线。此后，不仅各国出版的地图以这条线作为地理经度的起点，而且也都以格林尼治天文台作为“世界时区”的起点，用格林尼治的计时仪器来校准时间。
赤道线和赤道纪念碑。
我们在上一节中讲过，地球中间有一条纬度为0度的线，这条线就是赤道。翻开世界地图，我们会发现赤道穿过了地球上的许多国家和地区：巴西、哥伦比亚、印度尼西亚、马尔代夫、加蓬、乌干达、肯尼亚、厄瓜多尔、瑙鲁等。这些地方都设有鲜明的赤道标志，但最有名的还要数位于非洲厄瓜多尔的赤道纪念碑。
赤道横穿厄瓜多尔北部，而“厄瓜多尔”一词在西班牙语中就是赤道的意思。厄瓜多尔首都基多位于赤道以南，距赤道仅24千米，是世界上离赤道最近的首都。
厄瓜多尔赤道纪念碑有新旧之分。旧碑位于基多城以北24千米处，建于1938年，高约10米，碑身四周刻有醒目的E、A、W、N四个英文字母，分别表示东、南、西、北四个方向，碑面上刻着“这是地球的中心”的字样，碑顶是一个大型的石雕地球仪；新碑矗立在距旧碑不远的山谷中，于1982年8月9日落成，外形与旧碑基本相同，但比旧碑体积大三倍。
每年的3月21日和9月23日（也就是春分和秋分日），太阳直射赤道，全球昼夜相等。厄瓜多尔人便在纪念碑处举行盛大的迎接太阳神的活动，感谢太阳给人类带来温暖和光明。
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赤道线上其他国家的赤道标志。
地球赤道经过11个国家和地区，除了最著名的赤道纪念碑，在赤道线上的各个国家都有属于自己的赤道标志。
在非洲的刚果，人们用许多沿直线排列的小石柱表示赤道线，这些小石柱叫赤道桩。赤道桩高不足一米，可以很容易地跨过，所以人们可以一会儿在北半球，一会儿又在南半球。
赤道贯穿了南美洲巴西的北部地区，因此在这里也有着五花八门的赤道标志，例如有标明“赤道分界线”的牌子、高塔、体育场以及一个大锤子形状的建筑物。
亚洲的印度尼西亚也是被赤道穿过的国家，这里的人们就郑重其事地立起了一个星盘，标明这里是赤道。
在非洲的一些穷困国家，赤道标志十分简陋，它们或是竖于丛林中的一块牌子，或者仅仅是草丛里的一条水泥垄。
奇妙的地球磁场。
地球就像一块巨大的磁石，四周充满了磁场。这个大磁场虽然看不见、摸不着，但充满了神奇的魔力。
地球所在的太空宇宙中存在着大量的射线，这些射线如果进入地球，就会对地球上的生命产生严重威胁，而地球磁场就像保护伞一样，有效地改变了这些射线中大多数带电粒子的运动方向，使它们不能到达地面，从而保护了地球上的生命。
在南北极附近，人们有时会看到一种神奇的现象，天空中布满五颜六色的光，就像飘舞的彩带，这就是极光。极光的产生与地球磁场有着密切的关系，当太阳辐射出的带电粒子进入地球磁场后，带电粒子会沿着地磁场的磁感线做螺旋线运动，最终落到南北极上空稀薄的大气层中，和大气层中的分子碰撞产生发光现象，形成极光。在南极地区形成的叫南极光，在北极地区形成的叫北极光。
地球磁场与我们人类的生活也是息息相关的。在行军或者航海时，人们可以利用地球磁场对指南针的作用来确定方向，可以根据地球磁场在地面上分布的特征寻找矿藏，可以利用电磁信号来诊断和治疗疾病，等等。除此之外，地球磁场的变化还能影响无线电波的传播，当地磁场受到强烈干扰时，远距离通讯就会受到严重影响，甚至中断。
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无线电波。
无线电波是一种能量传播形式，指在自由空间（包括空气和真空）传播的射频频段的电磁波，波长大于1毫米，频率小于300吉赫（千兆赫兹）。它的电场和磁场在空间中是相互垂直的，都垂直于传播方向，在真空中的传播速度等于光速，约300000千米/秒。
无线电技术就是基于无线电波所发明的一种信息传输技术。利用导体中电流强弱的改变会产生无线电波这一原理，人们通过调制将信息加载于无线电波之上。当电波通过空间传播到收信端时，电波引起的电磁场变化就会在导体中产生电流。最后，人们通过解调将信息从电流变化中提取出来，就达到了信息传递的目的。
什么是地球日。
在浩瀚的宇宙中，最美丽也最富有生气的就是我们人类赖以生存的地球。我们都有属于自己的节日，同样，可爱的地球也有一个属于自己的节日，那就是每年的4月22日——地球日。
近年来，随着工业的快速发展和人口的急剧增长，我们生活的环境正逐渐被破坏，大气污染、水污染、沙漠化、动物灭绝……美丽的家园渐渐失去了往日的风采。为了呼吁更多的人来保护地球家园，1970年4月22日，2000多万美国人组织起来，举行了一次规模宏大、盛况空前的群众性环境保护运动。后来，人们就将这一天定为“地球日”，而这次活动的组织者丹尼斯·海斯也被人们称为“地球日之父”。
地球日诞生后，世界范围内的环境保护工作逐步取得了许多重大的进展：1972年6月，联合国召开了具有划时代意义的人类环境会议；1973年，联合国环境规划署成立，环境保护被许多国家政府提上了重要议事日程；1990年4月22日，全世界140多个国家举行了各种各样的环境保护宣传活动，数亿人参与其中，地球日开始成为“世界地球日”。从20世纪90年代起，我国每年也开展地球日的纪念活动来宣传地球环境保护的理念。
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《京都议定书》。
《京都议定书》的全称为《联合国气候变化框架公约的京都议定书》，是《联合国气候变化框架公约》的补充条款。
1997年12月，《京都议定书》在日本京都召开的《气候框架公约》第三次缔约方大会上决议通过，并于1998年3月16日至1999年3月15日间开放签字，共有84国签署，条约于2005年2月16日开始强制生效，到2009年2月，一共有183个国家通过了该条约。
《京都议定书》的签署是为了人类免受气候变暖的威胁，它为各国的二氧化碳排放量规定了标准，即：在2008年至2012年间，全球主要工业国家的工业二氧化碳排放量比1990年的排放量平均要低5.2%。它规定：发达国家从2005年开始承担减少碳排放量的义务，而发展中国家则从2012年开始承担减排义务。
我国于1998年5月签署并于2002年8月核准了该议定书。
