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[摘 要]从人造卫星运动的资料分析得知，地心引力常数逐年减小，这很可能是由地球质量减小引起的。地球质量的变化还受到太阳热辐射，地心核裂变，地球自转，宇宙尘埃和陨石等方面的影响。
[关键词]地球质量 引力常数 大气分子 宇宙尘埃
中图分类号：TM963 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）16-0145-01
1、引言
从地球自转的长期变化分析方面来看，地心引力常数逐年减小很可能是由地球质量减小引起的。我们不能排除万有引力常数的变化对地心引力常数的影响，所以只能说地球的质量可能在减小，而地球质量为什么减少？以什么形式减少？目前还有待考究，但以现有知识来分析的话，很可能主要是通过大气逸散到宇宙空间的、像太阳辐射压以及大气分子的动能，都有可能使大气分子逃逸地球的引力场，而这一切又与太阳辐射以及大气温度有关。
2、从地心引力常数方面浅析地球质量变化
2.1 地心引力常数的概念
地心引力常数是万有引力常数和地球总质量的乘积，是最基本的天文常数之一。
2.2 地心引力常数的变化
1964年召开的第12届国际天文学协会通过的天文常数中，包括地心引力常数一项，当时采用的数值是：GM=398603*10^9（米^3/秒^2）。近几年来，采用同样观测所求得的结果，却有所不同，且GM值存在逐年下降的趋势[1]。
2.3 地心引力常数变化的原因分析
地心引力常数逐年减小很可能是由地球质量减小引起的。若M减小则自转加速，若G减小，可能伴随着地球半径的增大，这就可能导致自转减慢。在考虑了地球质量减小的因素下，理论值和实测值是基本相符的。研究表明，月潮引起的地球自转加速，相当于每世纪使日长變长0.0018秒；日潮对地球自转的影响相当于每世纪使日长变长0.0005秒；海平面变化对地球自转的影响相当于每世纪使日长变长0.0007秒；大气潮对地球自转的影响相当于每世纪使日长变短0.0001秒；行星际电磁矩对地球自转的影响相当于每世纪使日长变长0.0005秒[2]。
地球质量变化对自转的影响可由下式计算：/Ω=-/M
从人造卫星运动分析出的地心引力常数的变化率是-2x10^（-10）/年，如果这是质量变化引起的，即/M=-2x10^（-10），由此可以计算出地球自转速度的变化=4.62x10^（-22）弧度/秒^（-2）=949”世纪^（-2）， 相当于每世纪使日长变短0.0017秒
3、大气分子的逃逸
3.1 背景
地球的质量包括两部分，地球大地实体的质量和被它所吸附的大气层的质量。大气层的成分主要有氮气（78.1%）；氧气（20.9%）；氩气（0.93%）；还有少量的二氧化碳、稀有气体以及水蒸气。
3.2 确定大气密度随高度的分布
3.3 确定大气温度随高度的变化
根据NASA大气模式MSISE-1990的执行软件对2000年4月1日、世界时14时、纬度、经度所测量的大气温度随高度的变化[3]可以得知，在高度高于三十千米时，由于大气密度及其稀薄，其可逃逸总量特别小，所以只需考虑三十千米以内的大气温度即可。
由于不同高度下气体分子的密度与温度均不同，所以不同高度下压强也不同。在一般情况下，大气分子的压强随高度的变化满足关系[4]：
3.4 一天的日温变化曲线
一天内的最高温度与最低温度的温度差，考虑气体的物态方程：，在只要求定性计算中，对不同高度下的气体采取近似，用的数据代表的所有情形，用的数据代表的所有情形，以此类推。求出该区域内的结论后，再乘以
3.5 温度的变化对大气分子逃逸的影响
由于在地面室温下，气体的，从而计算出地球表面的分子数密度为：，再根据已经计算出的不同高度下的分子数密度，与各个高度层所能包含的气体体积，计算出各个高度层的逃逸的总量。再依据大气分子的平均摩尔质量，便可以计算出各个高度层次能逃逸的气体质量。
按照地球年龄，一年中有365天，所以该部分能够逃逸的量为
计算可知。由于地球的质量约为，所以大气分子的逃逸对地球质量的影响，占地球总质量的3.8%
4、地心核裂变对地球质量的影响
4.1 各种能量的来源
经过40多亿年的熊熊燃烧，这个处于地核中心的核反应堆已从12公里缩小到8公里，地球的所有能量，包括磁场、火山爆发及大陆板块的位移无不源自它赋予的神奇力量。地核内部进行着超级核反应比固体铁镍内核的传统理论更合理地解释了某些自然现象。
4.2 地球质量的减小
一般认为，是由于地球物质中所含的放射性元素衰变产生的热量。有人估计，在地球的历史中，地球内部由于放射性元素衰变而产生的热量，平均为每年5万亿亿卡，相当于现在全球能源消耗总量的45万倍。
5、宇宙尘埃和陨石
5.1 宇宙尘埃
据测定，其中尘埃粒径大于60微米的颗粒，年降落量约为。如果需要考虑所有粒径的尘埃，可以根据大洋中深海沉积物的沉积速度，及其中含有的宇宙尘埃的总量进行有关测定。据相关计算，每年约有的宇宙尘埃进入地球，被地球所捕获[5]。
按照地球年龄年，所以宇宙尘埃对地球质量的影响总和为，所以宇宙尘埃的总堆积量约为。
由于地球质量约为，所以堆积总量仅占地球质量的。从数量级上来判断，的数值仅为地球总质量的一千万分之一。
5.2 陨石
在考虑陨石下落到地球，对地球质量的影响过程中，应考虑将落入地球的陨石整体，而不是已经穿过大气层经燃烧后落在地球表面的整体陨石的部分。因为在大气层中的燃烧，其燃烧的生成部分，会仍保留在大气层中，仍是地球质量的一部分。
5.3 结论
所以，从宇宙尘埃和陨石的角度考虑，地球质量在持续增加，并以十万年左右存在峰值。经我们的计算可知，用表示尘埃的堆积和陨石的落下，对地球总质量的总体影响，其，但仅占地球质量的，即其数量级仅为地球质量的一千万分之一。
6、总结
大气分子逃逸、地心核裂变导致的地球质量的减小的量比宇宙尘埃和陨石导致地球质量的增大的量多，所以总的来说地球质量在减小。
[关键词]地球质量 引力常数 大气分子 宇宙尘埃
中图分类号：TM963 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）16-0145-01
1、引言
从地球自转的长期变化分析方面来看，地心引力常数逐年减小很可能是由地球质量减小引起的。我们不能排除万有引力常数的变化对地心引力常数的影响，所以只能说地球的质量可能在减小，而地球质量为什么减少？以什么形式减少？目前还有待考究，但以现有知识来分析的话，很可能主要是通过大气逸散到宇宙空间的、像太阳辐射压以及大气分子的动能，都有可能使大气分子逃逸地球的引力场，而这一切又与太阳辐射以及大气温度有关。
2、从地心引力常数方面浅析地球质量变化
2.1 地心引力常数的概念
地心引力常数是万有引力常数和地球总质量的乘积，是最基本的天文常数之一。
2.2 地心引力常数的变化
1964年召开的第12届国际天文学协会通过的天文常数中，包括地心引力常数一项，当时采用的数值是：GM=398603*10^9（米^3/秒^2）。近几年来，采用同样观测所求得的结果，却有所不同，且GM值存在逐年下降的趋势[1]。
2.3 地心引力常数变化的原因分析
地心引力常数逐年减小很可能是由地球质量减小引起的。若M减小则自转加速，若G减小，可能伴随着地球半径的增大，这就可能导致自转减慢。在考虑了地球质量减小的因素下，理论值和实测值是基本相符的。研究表明，月潮引起的地球自转加速，相当于每世纪使日长變长0.0018秒；日潮对地球自转的影响相当于每世纪使日长变长0.0005秒；海平面变化对地球自转的影响相当于每世纪使日长变长0.0007秒；大气潮对地球自转的影响相当于每世纪使日长变短0.0001秒；行星际电磁矩对地球自转的影响相当于每世纪使日长变长0.0005秒[2]。
地球质量变化对自转的影响可由下式计算：/Ω=-/M
从人造卫星运动分析出的地心引力常数的变化率是-2x10^（-10）/年，如果这是质量变化引起的，即/M=-2x10^（-10），由此可以计算出地球自转速度的变化=4.62x10^（-22）弧度/秒^（-2）=949”世纪^（-2）， 相当于每世纪使日长变短0.0017秒
3、大气分子的逃逸
3.1 背景
地球的质量包括两部分，地球大地实体的质量和被它所吸附的大气层的质量。大气层的成分主要有氮气（78.1%）；氧气（20.9%）；氩气（0.93%）；还有少量的二氧化碳、稀有气体以及水蒸气。
3.2 确定大气密度随高度的分布
3.3 确定大气温度随高度的变化
根据NASA大气模式MSISE-1990的执行软件对2000年4月1日、世界时14时、纬度、经度所测量的大气温度随高度的变化[3]可以得知，在高度高于三十千米时，由于大气密度及其稀薄，其可逃逸总量特别小，所以只需考虑三十千米以内的大气温度即可。
由于不同高度下气体分子的密度与温度均不同，所以不同高度下压强也不同。在一般情况下，大气分子的压强随高度的变化满足关系[4]：
3.4 一天的日温变化曲线
一天内的最高温度与最低温度的温度差，考虑气体的物态方程：，在只要求定性计算中，对不同高度下的气体采取近似，用的数据代表的所有情形，用的数据代表的所有情形，以此类推。求出该区域内的结论后，再乘以
3.5 温度的变化对大气分子逃逸的影响
由于在地面室温下，气体的，从而计算出地球表面的分子数密度为：，再根据已经计算出的不同高度下的分子数密度，与各个高度层所能包含的气体体积，计算出各个高度层的逃逸的总量。再依据大气分子的平均摩尔质量，便可以计算出各个高度层次能逃逸的气体质量。
按照地球年龄，一年中有365天，所以该部分能够逃逸的量为
计算可知。由于地球的质量约为，所以大气分子的逃逸对地球质量的影响，占地球总质量的3.8%
4、地心核裂变对地球质量的影响
4.1 各种能量的来源
经过40多亿年的熊熊燃烧，这个处于地核中心的核反应堆已从12公里缩小到8公里，地球的所有能量，包括磁场、火山爆发及大陆板块的位移无不源自它赋予的神奇力量。地核内部进行着超级核反应比固体铁镍内核的传统理论更合理地解释了某些自然现象。
4.2 地球质量的减小
一般认为，是由于地球物质中所含的放射性元素衰变产生的热量。有人估计，在地球的历史中，地球内部由于放射性元素衰变而产生的热量，平均为每年5万亿亿卡，相当于现在全球能源消耗总量的45万倍。
5、宇宙尘埃和陨石
5.1 宇宙尘埃
据测定，其中尘埃粒径大于60微米的颗粒，年降落量约为。如果需要考虑所有粒径的尘埃，可以根据大洋中深海沉积物的沉积速度，及其中含有的宇宙尘埃的总量进行有关测定。据相关计算，每年约有的宇宙尘埃进入地球，被地球所捕获[5]。
按照地球年龄年，所以宇宙尘埃对地球质量的影响总和为，所以宇宙尘埃的总堆积量约为。
由于地球质量约为，所以堆积总量仅占地球质量的。从数量级上来判断，的数值仅为地球总质量的一千万分之一。
5.2 陨石
在考虑陨石下落到地球，对地球质量的影响过程中，应考虑将落入地球的陨石整体，而不是已经穿过大气层经燃烧后落在地球表面的整体陨石的部分。因为在大气层中的燃烧，其燃烧的生成部分，会仍保留在大气层中，仍是地球质量的一部分。
5.3 结论
所以，从宇宙尘埃和陨石的角度考虑，地球质量在持续增加，并以十万年左右存在峰值。经我们的计算可知，用表示尘埃的堆积和陨石的落下，对地球总质量的总体影响，其，但仅占地球质量的，即其数量级仅为地球质量的一千万分之一。
6、总结
大气分子逃逸、地心核裂变导致的地球质量的减小的量比宇宙尘埃和陨石导致地球质量的增大的量多，所以总的来说地球质量在减小。