上課內容：http://etfamily.tp.edu.tw/miaoni/volunteer?n=docvew&i=1187
上課講義：http://etfamily.tp.edu.tw/miaoni/volunteer?n=docvew&i=1188
一、地球是怎麼自轉的？
白天和黑夜是如何交替的 ? 當天空逐漸泛白，然後太陽出現在東方時，新的一天就開始了。隨後太陽好像在天空中沿著一道圓弧線（此路徑稱為「黃道」）往上爬，直到某個高度（此時竿影指向正北）後又往下落，最後完全沉入西方，天空也由泛紅而暗淡下來，結束了白天的時間。當夜色來臨時，星辰似乎也是以相同的「東升西落」方式在進行著。看起來它們好像是在繞著地球旋轉，但事實上，現在我們知道這是由於地球自轉所造成的現象。
在天文學中，一般是從星空中的「不動點」（現今位處於北半球者，是可以在北極星附近找到此點）定義出南北方位（正是地球自轉軸的指向）。科學家告訴我們地球自轉的方向正如右手所示：以你矗立的右手姆指代表地球自轉軸指向「北極」，其餘四根指頭彎曲的方向就表示地球自轉的方向。此時位在地球表面上的你，若躺臥在草地上且仰首上方正是北方，將看到太陽和星辰都是從你的左側（不一定是正東邊）升起來，且它們都會往你的右側移動。
二、如何定義「一天」？
依據天文學家的定義，太陽系的行星的自轉一圈，稱為此行星的「一天」。換句話說，「地球自轉一圈」就是地球的「一天」，也就是「一晝夜」的時間長度。這個由地球自轉所定義出來「一天」的時間長短，是和地球自轉的快慢有關聯的。一天等於 24 小時嗎? 答案是否定的。因為地球除了自轉外，還有繞行太陽公轉的現象；也就是說地球依循右手表徵方式約 365.25 天繞行太陽一圈，當地球自轉一圈的時間，它在公轉軌道上也約走了 1 度，所以一天約略少於 24小時 !
三、晝夜等長嗎?
地球除了有自轉外，也有著繞行太陽公轉的現象。而且地球的自轉軸和垂直於繞行太陽公轉的平面 (俗稱為「黃道面」) 間有著 23.5度的夾角。就是因著這傾斜的夾角，使得地球在繞行太陽公轉期間才有春、夏、秋、冬四季明顯的氣候變化。每當北半球的夏天 (南半球的冬天)，太陽直射在北半球時，當日立於北半球地面的「圭表 」(或竿影) 影子會是一整年中較短的時日。而當北半球的冬天 (南半球的夏天) 時，太陽直射在南半球上，當日立於北半球地面的「圭表 」 影子會是一整年中較長的時日 。所以一整年當中，每天的晝夜時間長度都不盡相同。而且白晝時間在夏天時，高緯度地區會比低緯度地區來得長；反之，在冬天時，高緯度地區的白晝時間會比低緯度地區來得短。在同一時刻，全世界各地的鐘所指示的時間都不盡相同，而且同時包括陽光可以照射到的白天和照射不到的夜晚。所以我們從事長途旅遊時，會經過不同的「時區」。
四、午前、午後和正午
標示著「A.M.」的時間是代表著由午夜 0:00 算起，一直到正午 12:00 為止的這段「午前」時間。相同地，標示著「P.M.」的時間是代表著由正午 12:00 算起，一直到午夜 24:00 (或標示為 0:00 ) 為止的這段「午後」時間。而所謂的「正午」是太陽位於天空最高點的時刻，也是當天我們所在的地區位置最接近太陽而且是最亮的時刻，同時也是竿影指向北方的時刻。因為地球自轉，地面上不同地區「正午」的發生時間就會不同。為了方便分辨，我們就將整個地球區分成好幾個「時區」，起點是在經度零度 (經過格林威治天文台) 的子午線上 。
五、如何定義「一年」？
地球除了有自轉外，也有著繞行太陽公轉的現象。實際上地球繞行太陽公轉一圈的時間約為 365.2422 日，我們定義這個規律的周期為一個「回歸年」。正因為這個回歸年的時間長度不是正好為整數，所以我們以「平年」365日和「閏年」366日來描述一年的長短。
六、四季變化的原因
又因著地球的自轉軸和垂直於繞行太陽公轉的黃道面間有著 23.5 度的夾角，使得地球在繞行太陽公轉期間有春、夏、秋、冬四季明顯的氣候變化。當太陽直射在北回歸線上時，北半球當日為「夏至」，立於地面的「圭表 」( 或竿影 ) 影子 (正中午時竿影正指向北方) 會是一整年中最短的時候 (而南半球的當日為「冬至」) 。然後太陽蹤跡逐漸南移，當太陽正位於地球赤道的上空時，就是北半球的「秋分」 (南半球的「春分」) 時刻。然後蹤跡逐漸再往南移，直到直射在南回歸線上時，北半球當日為「冬至 」(而南半球的當日為夏至)， 在北半球圭表的影子會是一整年中最長的時候。接著太陽蹤跡會向北移動，如此周而復始的規律現象，正是先民們很早就熟悉的自然現象，地球上的萬物作息，都會隨著這個周期的變化而有著明顯的周期性的規律。
七、四季和 24 節氣
地球繞行太陽一周就是一年，隨著春夏秋冬四季氣候的周期性變化， 先民將冬至到次年冬至整個回歸年時間平分成十二等分，每個分點稱為「中氣」， 再將中氣間長均分為二，其分點叫作「節氣」。這十二中氣和十二節氣的統稱為「二十四節氣」。 我國在農業社會時期的春耕、夏耘、秋收、冬藏等日常起居作息生活，都與二十四節息息相關。 由於歷代領域大都在黃河流域，節氣名稱因此依該地區氣候變換和耕耘、播種等農事來命名。 二十四節氣名稱首見於《淮南子˙天文訓》，二十四節氣按它們的含義可分成四類：
1. 表示寒暑變遷的有：立春、春分；立夏、夏至；立秋、秋分；立冬、冬至。
2. 象徵氣溫變化的有：小暑、大暑、處暑、小寒、大寒。
3. 反應降雨量的有：雨水、穀雨、白露、寒露、霜降、小雪、大雪。
4. 標示農事活動的有：驚蟄、清明、小滿、芒種。
八、潮汐現象
潮汐是地球上的海洋表面受到太陽和月球的潮汐力作用引起的漲落現象。潮汐造成海洋和港灣口積水深度的改變，並且形成震盪的潮汐流，因此製作沿海地區潮汐流的預測在航海上是很重要的。在漲潮時會埋在海水中，而在退潮時會裸露出來的潮間帶，是潮汐造成的重要海洋生態。
潮汐的變化位置與月球、太陽和月球的相對位置有關，並且會與地球自轉的效應耦合和海洋的海水深度、大湖及河口。潮汐現象除了發生在海洋之外，也會在其它引力場的時間和空間系統內發生。
在每天的海平面變化，特別是在淺海和港灣實際發生的，不僅受到天文的潮汐力的影響，還會受到氣象（風和氣壓）的強烈影響，例如風暴潮。
資料來源：
1.地球是怎麼自轉的？、一天的定義、12 時辰的定義、計時的標記▁小時、一天等於 24 小時嗎 ? http://web2.nmns.edu.tw/Exhibits/91/time/dt_01.htm
2.晝夜等長嗎?、你所在位置的時間、世界標準時http://web2.nmns.edu.tw/Exhibits/91/time/dt_05.htm
3.竿影的奧秘—圭表與日晷、午前、午後和正午http://web2.nmns.edu.tw/Exhibits/91/time/dt_02.htm
4一年的定義、星空變化的規律時間、四季變化的原因、四季和 24 節氣、陽曆是怎麼制定的 ?、新年是那一天 ? http://web2.nmns.edu.tw/Exhibits/91/time/yt_01.htm
5.潮汐<維基百科，自由的百科全書>http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E6%BD%AE%E6%B1%90
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