地球概论复习资料.doc

地球概论本初子午线：通过英国伦敦格林尼治天文台的那条经线。天球周日运动：在地球上的观测者看来，整个天球像是在围绕着我们旋转。这种运动是地球自转的反映。地球绕地轴由西向东自转。这种运动是人类感官无法直接感觉到的。人们所感觉到的，却是地外的天空，包括全部日月星辰，概无例外地以与地球自转的方向相反的方向（向西）和相同的周期（1日）运动。这种视运动被叫做天球周日运动。周日圈：天体周日运动行经的路线。天体愈接近天极，其周日圈愈小；离极愈远，周日圈愈大。天体的周日圈，就是它所在的那条经纬圈。太阳周年运动：太阳以相同的方向（向东）和周期（1年），在众星间巡天一周。其视行路线被称为黄道。天球上的圆和点：三个基本大圆：地平圈（通过地心，且垂直于当地铅垂线的平面的无限扩大，同天球相割而成的大圆，把天球分为可见和不可见两部分），天赤道（地球赤道平面的无限扩大，同天球相割而成的天球大圆，它分天球为南北两半球），黄道（地球公转的轨道平面的无限扩大，同天球相割而成的天球大圆。它就是太阳周期的视行路线）；大圆的极点：地平圈两极：天顶和天底；天赤道的两极：天北极和天南极；黄道的两极：黄北极和黄南极。大圆的交点：天赤道交地平圈：东点和西点。地平圈对于天赤道的两个远距点：南点和北点。天赤道对于地平圈的两个远距点：上点和下点。黄道和天赤道的两个交点是二分店，升交点和降交点：春分点和秋分点。黄道上的两个远距点为二至点，北至点和南至点为：夏至点和冬至点。天赤道对于黄道的两个远距点尚无正式定名，称为无名点。天文学上，常用的天球坐标系分为两大类：右旋坐标系和左旋坐标系。前者与天球周日运动（地球自转）相联系，因天球周日运动方向向西（右旋），因此，经度向西度量，有地平坐标系和第一赤道坐标系。后者与太阳周年运动（地球公转相联系），因太阳周年运动方向向东（左旋），因此，精度向东度量，有第二赤道坐标系和黄道坐标系。子午圈：通过南点和北点（也必通过南北天极和上点、下点）的平经圈、必要时以天顶、天底为界，分为子圈（北半圈）和午圈（南半圈）。卯寅圈：通过东点和西点的平经圈。必要时以天顶、天底为界，分为卯圈（东半圈）和寅圈（西半圈）。南点、西点、北点、东点的方位：0、90、180、270。上点、西点、下点、东点的时角：0h、6h、12h、18h。无名圈：通过二分点的黄经圈。第一赤道坐标系与第二赤道坐标系的联系：两种坐标系都以天赤道为基圈，因而有共同的纬度（赤纬），但经度不同。第一赤道坐标系以午圈为始圈，其经度（时角）自上点向西度量（右旋系统）。第二赤道系统以春分圈为始圈，其经度（赤经）自春分点向东度量（左旋系统）。所以天体的时角不等于赤经。二者的具体差异，同当时的恒星时有关。恒星时即春分点的时角，或上点的赤经。天体赤经与当时的时角之和，就是两坐标系元点的距离，即等于春分点时角或上点赤经，春分点时角被用于表示恒星时。即：对于任意恒星来说，在任意时刻，它的时角与春分点时角之间，总存在一个差值；这个时角差，就是两者的赤经差。又因春分点是赤经度量的起点，所以，这个赤经差就是该恒星赤经本身。于是又有：当恒星中天时，便有任何时刻的恒星时，等于当时中天恒星的赤经（上点赤经）。天体赤经天体当时时角当时恒星时。离我们最近的恒星：半人马座（中名南门二）星等：天体亮度等级，m绝对星等：天体光度等级，M。标准距离（10秒差距）下的恒星的亮度称为绝对亮度，其星等叫绝对星等。食变星：又叫几何变星。它的亮度变化由于双星相互缠绕时发生交食现象而引起的，即食双星。最著名、最早被发现的是英仙座（中名大陵五）。赫罗图：恒星的光谱型和光度的坐标关系图，简称光谱-光度图。银河系：密集在银河中的无数恒星连同散布在天空各方的点点繁星，包括我们的太阳系在内，都属于一个庞大无比的恒星系统。银河系是大量恒星、星云和星际物质的聚集体。它拥有一、两千亿颗恒星，总质量约为太阳质量的1400亿倍，其中恒星约占90%，星云与星际物质占10%。太阳大气可分为光球、色球和日冕三层。光球：是太阳大气的底层，非常明亮。色球：太阳大气的中层，光辉微弱，边缘呈锯齿状，由很多细小的针状体组成。它们不断产生，又不断消亡。日冕：是太阳大气的外层，没有明确的上界，形状和大小变幻无定。太阳活动：太阳外层大气受太阳磁场的支配，处于局部的激烈运动中。表现：最明显的标志是黑子，还有光斑、耀斑（直接和重要）、日珥及日冕膨胀。周期：黑子的兴衰有一个11年轮回的周期，称为太阳活动的周期、作用：影响最强烈的是耀斑。巨大的能量释放，引起局部区域的瞬时加热和各种电磁辐射和粒子辐射的突然增强。到达地球，引起异常的地球物理现象。强烈的短波辐射会破坏地球大气电离层的结构，使电离层个的电离度增高，电波吸收加强，从而影响地面的无线电通讯，甚至导致全部中断。高能粒子流到达地球附近时，扰乱了地球磁场，引起磁针剧烈颤动，即磁暴。一部分高能粒子受地球磁场所迫，沿着磁力线向地球的南北磁极大量降落，与高层大气的原子和分子撞击，激发出绚丽多姿的极光。此外，太阳后动对气象、水温和地震等现象也会产生复杂的影响，甚至某些疾病的流行也与之有关。行星运动的三定律：第一定律（轨道定律）：所有行星分别在大小不同的椭圆轨道上绕太阳运动；太阳位于椭圆的焦点之一；第二定律（面积定律）：在同样时间内，行星向径在轨道平面上扫过的面积相等，即面速度不变 ；第三定律（周期定律）：任何两行星绕太阳公转的周期平方之比，等于他们与太阳的距离立方之比： 。冥王星被撤掉的原因：体积和质量小，比许多卫星还要小。更倾向于椭圆形，轨道倾斜。轨道扁，有时候比海王星距离太阳还近。不能清除轨道周围的其他天体。太阳系天体的划分：以地球轨道为界：水星和金星轨道位于地球轨道以内，称为地内行星；地球轨道以外的行星，称为地外行星。以小行星带为界：水星、金星、地球和火星为内行星，意为带内行星。木星、图形、天王星、海王星为外行星，意为带外行星。根据质量、大小和化学组成：以地球为典型代表，称为类地行星，包括水星、金星和火星；以木星为代表，称类木行星，包括木星、土星、天王星和海王星。类木行星还可分为巨行星（土星、木星）和远日行星（天王星、海王星）。彗核：彗星的质量很小，大体上是由固体颗粒，掺杂着尘埃以及冻结的水汽、甲烷、氨、二氧化碳等。慧尾：慧发中的一部分气体和尘埃，被太阳风和光压推向一边，飘向远方。离子慧尾：平直的。太阳风作用下形成，主要有CO离子组成，多成蓝色，是CO离子在太阳光作用下反射的荧光。尘粒慧尾：弯曲的。太阳光压作用的结果，主要由微尘组成。多成黄色，是微尘反射的太阳光。黄白交角：白道面相对于黄道面有59的倾角。月球绕转地球的周期：以恒星、近地点、黄白交点和太阳为参考点，分为恒星月、近点月、交点月和朔望月。恒星月是月球绕转地球的真正周期，即月球在白道上两次通过同一恒星所需的时间，其长度为27.32日，即27日7时43分12秒。月球绕转地球的恒星周期：平均角速度：1310/日，或33/时。线速度平均为3627km/h，或1.02km/s。傅科摆：傅科在巴黎进行的摆的实验，为了证明地球的自转。特征：摆长，锤重，持续时间长偏转方向：北半球右偏，南半球左偏偏转速度：因纬度而异， dq/dt15sinj/时在两极，傅科摆偏转最快（与地球自转角速度相同）；在赤道，偏转速度为零。地球自转的证据：天体的周日视运动（天体东升西落）、落体偏东、水平运动的偏向、深井测量。极移：南北两极在地面上的移动。地轴进动：南北天极在天球上的移动，反映了地轴在宇宙空间的运动。地轴进动的表现：天极的周期性圆运动；北极星的变迁；赤道面和天赤道的系统的变化；二分点沿着黄道西移（交点退行）岁差：地轴进动或交点退行的表现。按参考点不同，天文上日的长度有三种：恒星日、太阳日和太阴日，分别以春分点、太阳、月球而为参考点。通常说的一日是指太阳日。恒星日：是同一恒星连续两次在同地中天的周期。太阳日：太阳连续两次在同地中天所需的时间。太阴日：月球连续两次在同地中天经历的时间。恒星日是地球真正的自转周期，是地球自转360度所经历的时间。真太阳日：平太阳日，因季节而变化的太阳日。真太阳日的全年平均值，叫平太阳日。地球自转的后果：不同天体的周日运动；不同纬度的周日运动；水平运动的偏转。恒显星：天北极（仰极）周围的恒星，永不落入北方地平。这部分周日圈全部位于地平以上的恒星。恒显星区：恒显星的范围是以天北极为中心的一个圆心天空区域。恒显圈：恒显星区的界线，就是北点同地平圈相切的那条赤纬圈。恒隐星区：南天极（俯极）周围的恒星，永不升起南方地平。这部分周日圈线全在地平以下的恒星。出没星：介于上述两部分星区之间的恒星，有东升和西落。这部分周日圈与地平圈相交的恒星，叫做出没星。出没星区的范围是以天赤道为中心线的环带，其宽度为当地余纬的两倍，即2（90-）北极、赤道和北半球任意纬度的周日运动差异：在北极，只有恒显星和恒隐星，没有出没星。那里永远只能看到天球的一半。周日圈平行于地平，北天恒星永不没落，南天恒星永不升起。在赤道，没有恒显星和恒隐星，只有出没星。那里能看到全天恒星，周日圈垂直于地平，且都被地平圈等分，天体升起在地平以上的时间和隐入地平下的时间相等，终年昼夜等长。天体出没直升直落。在北半球的任意纬度，北天极周围有恒显星，永不没入北方地平。南天极附近是恒隐星，永不升起南方地平；天赤道两侧是出没星。周日圈与地平斜交，交角大小等于所在地的余纬（90-）恒星升起地平以上的时间，随赤纬大小而定。地球公转的证据：恒星周年视差、光行差和多普勒效应。周年视差：地球公转以一年为周期，恒星的视差位移也以一年为周期。光行差：地球轨道归于光速的影响。地球沿轨道运动，使它与恒星发生相对运动。周年视差和光行差比较：黄纬越高，年视差和光行差的椭圆偏率越小。恒星年视差沿轨道半径方向，偏离平均位置。恒星光差则沿轨道切线方向偏离其位置。光行差大小恒为90，与恒星距离无关。秒差距：周年视差为1的恒星的距离，PC。恒星距离的秒差距与周年视差的角秒值互为倒数。光行差参数： 。天文单位：天文学度量距离的一种单位，即地球到太阳的平均距离。1.49597890*1011m，在太阳系范围内，被当做天文用距离单位。黄赤交角的意义：黄赤交角是地球进动的成因之一；他还是视太阳日长度周年变化的主要原因；是地球上四季变化和五代区分的根本原因。年的长度：恒星年、回归年、近点年、交点年（食年），以恒星、春分点、近日点、黄白交点为参考点。地球公转的后果：恒星周年视差；太阳周年运动；恒星通太阳的会合运动；月球同太阳的会合运动。行星会合：当行星和太阳的黄经相等时，二者都处于地球的同一侧，就是行星同太阳会合。简称合。顺行：行星在恒星间自西向东运动。逆行：行星在其轨道上接近地球的时候，即下合前后的堤内行星冲日前后的地外行星，在天球上转变为向西运行。地球运动的地理意义：地球的自转轴倾斜于其公转的轨道面，它影响太阳辐射能在地面上的分布和变化，从而决定了地球上有四季的变换和五带的区分。地球自转和公转的周期，提供了两个时间的自然单位日和年，认识和利用他们的周期性规律，人们创造了历日制度和计时制度。半轴弧公式表明决定昼夜长短有两个因素：当地的地理纬度和当时的太阳赤纬（即太阳直射点纬度）。前者是空间因素，即地理因素。后者是时间因素，即季节因素。昼夜长短因纬度不同，因季节而发生变化。半轴弧公式的几何意义：太阳赤纬（）的变化，表示其周日圈的改变。不同的周日圈被地平圈分割的情形各异：赤纬越高，周日圈愈小，昼弧与夜弧的差异也就愈大。地理纬度（）的不同，决定周日圈对于地平圈倾角（90-）的大小：纬度愈高，周日圈愈倾斜，昼夜长短的变化愈显著。昼夜等长条件：=0，即在赤道上，不论太阳赤纬怎样因季节变化，那里终年昼夜等长。若=0，即在春秋二分时，不论地理纬度如何因地而异，二分时全球昼夜等长。昼长夜短条件：太阳直射的半球昼长夜短。昼短夜长条件：非太阳直射的半球昼短夜长。极昼条件：=90-。极夜条件：=-（90-）。极昼和极夜发生在以南北两极为中心，以当时的太阳赤纬为半径的地球极冠地带，其范围大小视太阳赤纬而定。=-（90-）的两条纬线与晨昏圈相切；在天球上，太阳周日圈与地平圈相切。航海晨昏蒙影：太阳位于地平下612期间，户外活动已嫌太暗，室内工作需要照明；天空中的亮星已经显现，但远方的地平线仍清晰可辨。这段时间是航海测星（天体的地平高度）最适宜的时机。晨昏蒙影所持续的时间，取决于太阳自地平落入地平下18所需的时间。晨昏蒙影的时间，随纬度增高而增长；也略因季节变化而变化（太阳周日圈的大小因季节而不同），二分较短，二至较长。白夜：前一天的黄昏尚未结束，次日的黎明便接踵而来，通宵达旦，天空不黑。发生在高纬度夏季。北至时，北半球各地的的正午太阳高度H=（90+2326）-历法的关系：历日制度在朔望月和回归年之间，即在历月和历年之间，总是有所侧重。历法一般分为太阴历、太阳历、和阴阳历。侧重协调朔望月和闰月关系的叫太阴历，简称阴历；侧重协调回归年和历年关系的叫太阳历，简称阳历；兼顾朔望月和回归年、历月和历年的叫阴阳历。比较起来，原始的历法是阴历；历史上一度占优势的是阴阳历，当前世界通用的是阳历。哪一种历法都有一个协调历日周期和天文周期的关系问题。在原则上，历月应力求等于朔望月，历年应力求等于回归年。太阳历和太阴历的区别：月相变化：平均历月=朔望月。平均历年=回归年。回归运动：平均历年=朔望月12，30年11闰。平均历月=回归年12，400年97闰。回历：回历每30年要安插11个闰年。回历平年354日，30年11闰，平均历年为354.3666日，要比回归年短10.8756日。二者的长度之比约成32:33。大体上说，在32各阳历年期间，回历年要多出一个历年。节气是节月的起点，中气是节月的中点。节气春、惊等，中气雨、春等。判断闰年：凡能被4整除的年份为闰年。凡遇世纪年，必须被400所整除的才算闰年。日食分类：日全食、日偏食、日环食。日全食过程：偏食、全食、偏食。划分这三个阶段的是四中食相：初亏、食既、生光、复圆。食甚：月轮中心与日轮或地本影截面中心最接近的瞬间。食分：食甚时，日轮或月轮的直径有50%被遮蔽。朔望条件：日食必发生在朔，月食并发生在望。交点条件：日食发生在朔，月食发生在望；但逢朔未必发生日食，逢望未必发生月食。日食和月食的周期：朔望月、食年、交点月、近点月组成一种共同周期，即它们的最小公倍数，叫做沙罗周期。长度为6585.32日。引潮力：地球各部分受到太阳的差别吸引，地心中所受的太阳历，不论方向和大小，无疑都是全球的平均值。同这个平均引力相比较，各地实际所受到的太阳阴历，总存在一个差值。差值就是引潮力。潮汐的复杂性：日潮不等：若月球赤纬不等于零，它的两个垂点分居南北两半球，以致同一纬度（除赤道外）的顺潮与对潮有所不同，造成一日内二次高潮之间的差异；回归潮：月球赤纬d愈大，日潮不等愈显著，赤纬最大（2835）时发生的潮汐；半日潮：在赤道上，一太阴日内有等高的二次高潮和低潮，间隔均匀；全日潮：其它日期，在j90d范围内，纬线全线位于顺潮（或对潮）半球内，以致那里每太阴日只有一次涨潮和落潮；混合潮：在其它纬度带，每太阴日虽有二次涨潮和落潮，但高度有所不同，涨（落）潮历时也有差异；二分潮：春秋二分前后的朔望，日、月都在二分点附近，太阳潮和太阴潮潮汐隆起最为接近，潮差特大，日潮不等现象不显著；二至潮：冬夏二至前后的朔望，情形有所不同；近地潮与远地潮：近地点时的太阴潮比远地点时要大39.1%；而潮汐摩擦：潮流对海底的摩擦作用。黑龙江省的漠河（ 53. 5N），素有“中国的北极”之称。问： 该地6 月22 日正午太阳高度多大？ H90=905330+2326=5956 夜半太阳“低度”呢？是否有白夜，为什么？ 夜半太阳“低度”H=(90)=(905330)2326=1304； 因为130418，所以该地可见白夜现象。什么是季节的半球性因素和全球性因素？为什么地球在轨道上接近近日点的时候，我们这里却是寒冷的冬季？半球性因素：昼夜长短和正午太阳高度。全球性因素：日地距离的变化相对季节的半球性因素来说，季节的全球性因素的影响十分微小。 如果黄赤交角增大为45，这时，“五带”会有怎样的变化？ 温带消失，热带、寒带变大，达到南北纬45。天球上哪一点的赤纬（）和赤经（）等于零？又，该点的黄纬（）和黄经（）是多少？ 天球上春分点上的赤纬与赤经等于零。该点的黄纬黄经等于零。某恒星的时角为14h22m，它的赤经是13h02m，试求观测时刻的恒星时。 3h24m。乌鲁木齐（8731E）与北京（11619E）的地方时刻之差是多少？ 1h55.2m。 当西5区区时为20 h，求东5区区时？已知：20 h，-5，+5，求：？解：20-5（+5）3030-246即明日6 h 已知东区10 h，求西8区T=？10 h，？10（）2418即昨日18 h。 已知北京时间为2004年3月1日4时，时差为12分。求下列时间：（1）120