用几何学分析地球存在的多种运动

地球的公转与自转1543年著名波兰天文学家哥白尼在《天体运行论》一书中首先完整地提出了地球自转、公转的概念。

地球公转的轨道面（黄道面）与地球赤道面的交角为23°27，称为黄赤交角。地球自转产生了地球上的昼夜变化，地球公转及黄赤交角的存在造成了四季。

在科学技术高速发展的今天，人类对自己居住的地球面貌已愈来愈清楚明白。地球不是一个固体球，而是由多层同心球层组成的一个非常活跃的行星。因地球的公转和倾斜自转，与天体引力的存在，又引发了各层同心球层的自身运动，其中有水圈、大气圈、液体外核、固体外壳的潮汐运动。地球的倾斜自转使液体外核的潮汐方向倾斜，又导致其“以上的层圈差速产生产倾斜（地幔弦动）”，地幔弦动的结果是；地幔和地壳的两极在倾斜差速中两极换位以至板块线速度改变，也是造成地震频繁的主要原因。

根据地震波成像系统提供的资料表明。地球的液体外核把地球分成能相对运动的两大部分。即；质量大体积小的内核部分和质量小而体积大的地幔、地壳部分。高温、高压的液体外核呈离子状态，是地球磁场的成因。

液体外核的潮汐使地球的两大部分能相对运动。这种运动与车胎没气行驶雷同。我们都骑过自行车。在没气时继续骑行我们发现钢圈对外胎产生碾压作用。液体外核的潮汐与其及其相似。使漂浮其上的地幔、地壳向西运动。其实地壳的向西绕轴旋转运动，早在公元前二世纪，希腊天文学家喜帕恰斯和公元四世纪，中国晋代天文学家虞喜所发现。只是受当时地球固定论的影响，只能把地壳的向西绕轴旋转的运动，误认为是地轴运动，错误的解释成“岁差”。

把月亮与地球的关系排除在外，先分析地球在太阳的引力下，地球两大部分之间的相对运动。

１，固体内核的运动轨迹

为了分析方便，我们在固体内核表面取一个参考点Ａ。地球的自转使参考点Ａ的运动轨迹是一个闭合圆。

２，地幔和地壳的运动轨迹

我们在地球表面设一个参考点B。因外核的潮汐漂浮作用，使地幔和地壳与内差速，其方向与内核自转方向相反，因地轴与黄道面有角度，Ｂ点差速后不能与原来参考点Ｂ重合而到了Ｂ４的位置。这是日－地之间的运动关系。地－月也同样存在相互运动关系。月亮的公转和地球的自转，有时使太阳让地球形成的层圈差速相叠加，有时使太阳让地球形成的层圈差速相抵消。日地月的相互影响两个球的相对运动比较复杂。

我们在赤道设的点Ｂ，在围绕内核差速时，其Ｂ点的运动轨迹是一条斜线（三角形的弦边）。我们把这种地幔和地壳在内核上的倾斜向西旋转运动命名为“地幔弦动”。B点就是按照三角形斜边向西运动。

设在赤道Ｂ点的运动，反映在整体上那就是“地极移动”。

高温、高压的液体外核是离子状态，它与地球同时自西向东旋转。旋转的外核离子体形成了强大的地球磁常

几何学在地球科学上的应用，开辟了地球科学研究的新纪元。