1 基础：天体,天球,天球坐标.ppt

当我们仰望星空 只见幽蓝的夜空 群星闪耀 不时有星星一闪一闪 仿似对着人间眨着眼睛 这是多么有趣的事情 但是 你可曾思考过 天上的星星为什么会眨眼 有不眨眼的星星吗 人的天职在勇于探索真理 尼古拉 哥白尼 基础 天体 天球 天球坐标 天体和天体系统一 天体概念及主要天体简介天体概念 宇宙中所有的星体统称为天体 主要天体简介 恒星 行星 卫星 小行星 彗星 流星体 星云 星系 星际物质 人造天体 暗物质等 恒星是天体中的主体二 天体系统概念 在引力的作用下 邻近的天体会集结在一起 组成互有联系的系统 这就是天体系统 主要天体系统 地月系 太阳系 银河系 河外星系 仰望夜空 我们所看到的 卫星行星恒星 组成星座的主体深空天体 Deepskyobject DSO 星团 星云 星系 类星体彗星流星 天球和天球坐标 如何确定天体位置 天球 天球是一个假想的球 它是以观测者 或地心 为中心 以无穷远为半径的球 所有天体都投影在这个球面上 天穹 地平以上的半个扁球 特点 1 与直观感觉相符的科学抽象2 天体在天球上的位置只反映天体视方向的投影3 天球上任意两天体的距离用其角距表示4 地面上两平行方向指向天球同一点5 任意点为球心 常以地球或观测者为球心 天体的角距离 在天球上度量两个天体之间的距离 不用长度单位 而用角度单位 天球坐标系统 复习 地理坐标 一 经线和纬线地理定位的需要二线相交于一点每一个地点都可看作特定的经线和纬线的交点起始点 地球自转轴与地表的两个交点2 经线圈和纬线都是地面上的圆大圆 同一球面上最大的圆 其圆心即为球心 小圆 大圆以外的圆统称小圆 3 纬线 垂直于地轴的平面同地球相割而成的圆赤道面 垂直地轴且经过地心的平面赤道面与地球相交的线称为赤道 是纬线中唯一的大圆纬线相互平行 大小不同 复习 4 经线 通过地轴的平面同地球相割而成的圆经线圈都是大圆 经线通常指它的半圆 都在两极相交 大小相同 本初子午线 通过英国伦敦格林尼治天文台的经线 1884年确定 是人为定的 5 地球上的方向南北方向 有限方向 东西方向 无限方向 理论上亦东亦西 实际上非东即西6 地面上的距离根据大圆计算 111 1km 度 其它地面距离要用球面三角计算 二 经度和纬度1 是经线和纬线的 编号 其本身代表一种角度 2 纬度 一地相对于赤道平面的南北方向和角距离 纬度是线面角 即本地垂线与赤道平面的交角 纬度在本地经线上度量 南北纬各分90 3 经度 本地子午面相对本初子午面的东西方向和角距离 4 经 纬 度与经 纬 线经度和纬度用来区分不同的经线和纬线经线即等经度线 纬线即等纬度线 同一经线经度相等 同一纬线纬度相等 经度是两面角 本初子午面为起始面 本地子午面为终止面 经度通常在赤道上度量 也可在其它纬线上 但大圆上好量 东 西经各分180 5 地理坐标一地的经度和纬度相结合 叫作该地的地理坐标同地理坐标相联系的有三个大圆 赤道 横轴 本初子午线 纵轴 和本地子午线书写时按惯例 先纬度 后经度 数字在先 符号在后 26 N 120 E 地理坐标纬度经度本初子午线赤道南极北极 1 天顶 天底和真地平 天顶Z 过天球中心做一直线与观测点的铅垂线平行 交天球于两点 位于观测者头顶的一点称天顶 天底Z 与天顶相对的另一交点为天底 真地平 过天球中心做一与铅垂线垂直的平面 与天球相交的大圆为真地平 四方点 基本点 天顶天底基本圈 真地平地平高度h 由真地平沿过天体的地平经圈向天顶 天底量度 00 900 天顶距Z Z 900 h方位角A 由南点或北点沿真地平顺时针度量到过天体的地平经圈 00 3600 起始点 南点北点 1 地平坐标 天极的高度等于当地地理纬度 2 天极和天赤道 天极 P地球的自转轴无限延伸成为天轴 它与天球相交的两点为天极 天赤道 QQ 过天球中心做一与天轴垂直的平面 天赤道面 它与天球相交的大圆为天赤道 3 天子午圈 四方点 卯酉圈 天子午圈 过天极和天顶的大圆 四方点 天子午圈与真地平相交的两点为南北点 靠近北天极的为北点 天赤道与真地平相交的两点为东西点 卯酉圈 过天顶和东西点所做的大圆弧 天子午圈 2 时角坐标 第一赤道坐标 基本点 天极基本圈 天赤道赤纬 由天赤道沿过天体的赤经圈向两极方向度量 00 900 时角t 由起始点沿天赤道顺时针量至天体所在赤经圈 0h 24h 起始点 子午圈与天赤道的交点 上点 地平坐标系与第一赤道坐标系 第一赤道坐标系的原点是上点 是因为上点的位置比下点更容易测定 坐标转换 sinzcosA sin cos cost cos sin sinzsinA cos sintcosz cos cos cost sin sin 4 黄道 二分点 二至点 黄道 地球公转面无限延伸称为黄道面 与天球相交的大圆为黄道 二分点 黄道与天赤道的两个交点 春分点 秋分点二至点 黄道上与二分点相距900的另两个点 夏至点 冬至点 3 第二赤道坐标赤纬 同上赤经 起始点 春分点由春分点沿天赤道逆时针方向量至天体所在赤经圈 0h 24h 春分点的时角 tr t 5 黄极 黄道 黄极 黄道所对应的两个极点 黄赤交角 黄道与赤道的交角 230 5 4 黄道坐标 基本点 黄极基本圈 黄道黄纬 由黄道沿过天体的黄经圈向两边度量 00 900 黄经 由春分点沿黄道逆时针量至天体所在黄经圈与黄道的交点 00 3600 起始点 春分点 赤道坐标与黄道坐标 第二赤道坐标系 左 和黄道坐标系 右 表2 1天球坐标系比较 注 基圈和始圈上的点 其纬度或经度为零 极点的纬度为90 经度则为任意 纬度度数相等 方向相反 经度相差180 的两点为互为对跖点 天球上的基本点圈 1 天极 p p 和天赤道 Q Q 2 天顶 Z 天底 Z 和真地平3 天子午圈 四方点和卯酉圈4 黄道和黄极5 二分点和二至点 天体的视运动 1 周日视运动地球的自转 天体的周日视运动 天体自东向西在周日平行圈上每日运行一周 所有天体的东升西落 在地球赤道地区看到所有天体都垂直于平面做圆运动 在中纬地区看到的天体的周日视动 在地球的南 北极地区看到所有天体都平行于地平圈做圆运动 天体的周日视运动 不同纬度处的天体视运动 1 极区 h2 赤道地区 3 中纬度地区 永不上升与永不下落天体 1 永不下落天体 900 拱极 永不上升天体 900 2 地理纬度越高 这类天体越多 极区 各半 赤道 无 天极的高度等于当地地理纬度 2 周年视运动地球的公转 天体的周年视运动 太阳自西向东在黄道上每年运行一周 造成四季星空的不同 太阳的周年视运动轨迹 黄道运动方向 自西向东 当太阳位于 春分点时 3月21日 0h 00夏至点时 6月22日 6h