地球概论复习资料 (一)

地球概论

第一章地理坐标与天球坐标

经线和纬线

一切垂直于地轴的平面同地而相割而成的圆，都是纬线

其中垂直于地轴，且通过地心的平面同地面相割而成的圆，叫赤道

一切通过地轴的平面同地面相割而成的圆，都是经圈

经困在南北两极相交，并被等分为两个半圆，这样的半圆叫经线，经线也叫子午线

其中通过英国伦敦格林尼治天文台的那条经线，叫本初子午线，即0度经线

经度和纬度

本地法线同赤道面的交角，就是所在地的纬度。

赤道以北叫北纬（N）,赤道以南叫南纬（S）,南北纬各从0度到90度

经度是一种两面角，本地子午线平面和本初子午线平面的夹角即为本地经度。

本初子午线以东叫东经（E）,以西叫西经（W）,东西经各从。度到180度

纬府的问膈大体相同,每1唐约为111km:经府的间隔随纬后的增大而减小

地理坐标

一地的纬度，表示该地相对于赤道的南北位置；一地的经度，表示该地的子午面相对于本初子午面的东西位•置，二

者相结合，标志一个地点在地面上的特定位置，被叫做这个地点的地理坐标

地理坐标系

第二节天球坐标

天球：天球就是以地心为球心，以任意远为半径的一个假想的球体，天文学用作表示天体视运动的辅助工具

天球周日运动：整个天球围绕我们旋转，这种视运动是地球自转的反映

周日图：天体周日运动行经的路线。天体愈近天极，其周日圈愈小，离极愈远，周日困愈大

太F日周年运动

地平图：通过地心，且垂直于当地铅垂线的平面的无限扩大，同天球相割而成的天球大圆。

把天球分为可见和不可见两部分。地平国的两极是天顶（Z）和天底（Z'）

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。

天赤道分天球为南北两半球，两极叫天北极（P）和天南极（P'）

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。就是太阳周年运动的视行路线

黄道的两极是黄北极（K）和黄南极（K'）

天赤道与地平国的两个交点是东点（E）和西点（W）o地平圈对于天赤道的两个远距点是南点（S）和北点（N）

天赤道对于地平圈的两个远距点，一个在地平之上，称为上点（Q）,一个在地平之下，称为下点（Q'）

黄道与天赤道成23度26分的交角（黄赤交角），它们的两个交点称为二分点，对北半球来说，按太阳周年运动方

向，黄道对于天赤道的升交点为春分点（），降交点为秋分点（）;黄道上的两个远距点称为二至点，北至点为

夏至点（），南至点为冬至点（）天赤道对于黄道两个远距点，称为无名点

地平坐标系

通过天顶、天底且垂直于地平圈

的一切大圆，是地平经国，或平

经图

一切与地平圈平行的圆，是地平纬图

通过南点和北点的平经圈，叫做子午图，以天顶、天底为界，分为子困（北半囤）和午图（南半图）

通过东点和西点的平经图，叫做卯酉囤，以天顶、天底为界，分为卯图（东半圈）和酉圈（西半图）

基圉是地平围，原点是南点，始圉是午四

地平纬度称高度，是天体相对于地平图的方向和角距离，高度的余角为天顶距

地平经度称方位，是天体所在的地平经网相对于午图的方向和角距离

极点

阳1-17天体的舱平坐标：高度租方位

图1-15球面坐标系的一般模式图1-16池平*标系的0D08系统

第一赤道坐标系

基圉是天赤道，原点是上点，始圉是午圉

纬度称赤纬，经度称时角

第二赤图1-19天体的第一赤刀坐标系：赤泽和时角道坐标系

图1-18第一赤道坐标系的Kl・系统基图是天赤道，原点是春分点，始网

是春分困

纬度是赤纬，经度称赤经。天体的中天时刻,要按其赤经的次序而定，且中天恒星的赤经，即为当时的恒星时

黄道坐标系

黄道，原点是春分点，始

名图（通过二分点的胃经

黄纬，经度称黄经

ffl1-22黄道坐标系的画国来统ffl1-23天体的黄道坐标:■钝和黄经

地平坐标系与第一赤道坐标系

IS1-24地平曳标系与第一赤道坐标系图1-25仰极商度和天顶赤

二者年属右旋坐标系,且有相同的始88.但由于筋圈不冏.纬，都等于当地纬度。它体现

天体的K度不E于赤蚱，方tt不利于时由。二者之间了地平坐标系与第一赤道坐

的具体差异，厉当地的纬度有美，柝系的关系第二赤道坐标系与黄道坐标系

mi-2b第二力道坐际系与黄道里怀系

二青初M左旗生毋摹,H在相国的题点。但由于

每♦的不帧.天母的赤纬不居于黄尊，大修的未经

不居于黄小，

第一赤道坐标系与第二赤道坐标系

S1-27第一赤道坐标系与第二赤道坐标系

二者都以天祢道为基81.反而天体布桶间的赤稀，但椀

多为右旋坐标系（时用白上以向西度・），后皆为左旋型

方系（赤姓自春分点向东度做）.因而天体的时角不同于

尔经。仟何HIT.天怵的时向（八与其东经3）之和.总

廷等于百分立时角，即为当时的恒星时：

第二章地球的宇宙环境

恒星的空间速度，分成两个分量，视向速度和切向速度

前者沿现测者视线的分量，后者是同视向速度相垂直的分量，表现为恒星在天球上的位移，叫做自行

亮度：恒星的亮度指地球上的受光强度，印恒星的明暗程度

光度：表示恒星本身的发光程度

表示天体亮度等级的叫视星等，记作m：表示天体光度等级的叫绝对星等，记作M。通常所说的星等是指视星等

星等越大，恒星亮度越暗

相邻两星等的亮度比率为R,R等于2.512,R^5=100,星等相差1等，恒星的亮度相差2.512倍

假定有两颗恒星，其星等为m和mO（m>mO）,它们的亮度E和E0的比率为

光源的视亮度与其距离的平方成反比，距离增加一倍，亮度便减为1/4

标准距离（10秒差距）下的恒星的亮度称绝对亮度，其星等叫绝对星等

恒星的实际距离为d,EM表示绝对亮度，Em表示视亮度

光谱-光度图，也叫赫罗图：

主星序：大多数恒星分布在从图的左上方至右上方一条窄带上，温度

由高到低，光度由大到小，募成一个明显的序列

主序星：位于主星序上的恒星

大多数恒星的光度，决定于它们的温度，其温度越高，光度越大

红巨星：温度不高，光度很大，体积很大（超巨星）

白矮星：温度很高，光度很小，体积很小

脉冲星和中子星：有规律地发出射电脉冲讯号，脉冲星名称是指天体

辐射的表现形式，中子星表明这种恒星的物理实质

图2-6鬃罗图一-恒星的光谱-光度图

太阳位于主星序的中部，可见它是

银河系一瑕很典型的恒星

银河：是银河系主体在天球上的投影

太汨系向着天空中武仙座方向（近织女星）前进，这个方向所指的

点称为奔赴点

河外星系

一些相互临近的星系结合成星系群，银河系所属的星系群叫本星系群

星系群〈星系团<总星系

太阳常数：在日地处于平均距离，太阳光垂直照射并排除大气影响的条件下，地面上单位面枳（cnT2）每分钟所接

受的太阳能量为8.16焦耳8.16J/（cm"2*min）

太阳大气分光球、色球和日冕三层

开普勒行星运动三定律：

所有行星在大小不同的椭圆轨道上绕日运动，太阳位于行星轨道精圆的两个焦点之一

在同样的时间内，行星向径在其就道平面上扫过的面积相等

任何两个行星绕太阳公转的周期的平方之比，等于它们与太阳的距离的立方之比

地内行星，地外行星

内行星，外行星（以小行星带为界）

类地行星，类木行星（巨行星，远日行星）

昔星

太阳系的结构具有统一的一些特征：

共而性：行星绕太阳运动的轨道平面，都很接近黄道面，卫星也接近其行星的赤道面

同向性：太阳系的天体大致朝同一方向运动

近圆性：行星轨道形状都接近圆形

地月系：

月球轨道在天球上的投影叫白道，白道面相对于黄道面有5度9分的倾角，称为黄白交角

天文上月的长度有四种：恒星月、近点月、交点月和朔望月，分别以恒星、近地点、黄白交点和太阳为参考点

恒星月是月球绕转地球的真正周期

同步自转

同太阳出没夜晚见

月相鹿角月出中天月落

比较月情影

月相变化：

新月0.同升同落清晨正午黄昏循夜不见

满月180，此起彼落黄昏半夜清晨通宵可见

上弦月90*迟升后落正午黄存半夜上半夜两天

下弦月270*基升先落半夜清晨正午下半夜东无

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、2篇月

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第三章地球的运动

IB2-29月相的变化（二）

I卜）13与h*8所品；CF）«J折v*H设■任帆他H*.地球的自转

傅科摆

极移：南北两极在地面上的移动

地轴进动：南北两极在天球上的移动，反映了地轴在宇宙空间的运动，又叫交点退行

圆锥形运动的圆锥轴线，垂直于地球轨道平面，指向黄极；圆锥的半径为23度26分，即黄赤交角

进动的方向向西，同地球自转和公转方向相反

进动的发生同地球的形状、黄赤交角和地球自转有关

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（和大赤道）的系统的变化：赤道面垂直于地轴，随着地轴的进动而进动，使天赤道与黄道的交点（二分点）

以同样的方向（向西）和速度（每年50.29秒）在黄道上移动

由于交点退行，使以春分点为参考点度量的回归年，略短于恒星年

由于春分点的西移，在赤道坐标系中，恒星的赤经和赤纬都发生缓慢的持续变化；在黄道坐标系，恒星的黄经发生

持续变化，黄纬则不变，因为春分点是沿黄道移动的

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、大F日和月球为参考点

恒星日是地球自转的真正周期

太阳日大于恒星日

太阳每E赤经差的季节变化，因季节而变化的太阳日

叫真太PH日（视太阳日），真太阳日的全年平均值叫平

太阳日

造成太厢每日赤经差的季节变化的原因：英赤交角；地

球的椭圆轨道

视太阳日长度的周年变化

点#t我示女太阳HRJTK黄木文常R发生的囊化，冬K二至为很大g,◎秋.一分

为吸小值。鹿蛀表示很太5HH长度EB地地同面发生的殳化.1月初（近日京）为

恒星星：周日图全部位于地平以上的恒星发大值,7月初（@H点）为It小值.安收砺二青内曼如.主泉大爱生存冬至后，次

恒显星区，恒显圈fit大发生在及生前;主裁小在次分初.次敬小在春分后。这是因为.均球过近H,点时

恒隐星：周日图全部在地平以下的恒星同在冬至后不久;过远R点尊同祢JI至后不久.

恒隐星区，恒隐困

出没星：介于两部分星区之间的恒星，有东升和西落,周日图与地平圉相交的恒星。范围宽度为当地余纬的两倍

地转偏向力（科氏力）：北半球右偏，南半球左偏

恒星公转的证据：恒星的周年视差、光行差和多普勒效应

天文上的年的长度有四种：恒星年、回归年、近日年和交点年。分别以恒星、春分点、近日点和黄白交点为参考点

恒星年是地球公转的真正周期

岁差

名酬♦考点点的移动比较孙年年的长度

恒星年恒星（无明显自行）—365.2564口

回归隼春分•点每年西移而〈值星年3652422H

近点年近日点每年东移11”＞恒星年365.2596口

交点年黄白交点每年西移20・VE星年3466200B

地球公转的后果:

恒星周年视差

太阳周年运动：二十四气，十二宫

图3-32二十四气和十二口

行星与太阳的会合运动

合（行星合日）：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

会合周期：从这一次行星合日到下一次行星合日所经历的时间

P、E分别表示行星和地球的公转周期，S表示行星的会合周期

对于地内行星：

对于地外行星：

行星同太阳的相对位置的变化:

图3-37行星的会合运动

图3-35%展的会台运动《假定地落小新）081为帕内行星.方图为J*外H星：与图3-35不同的是，率图在说财行M

左：效内行星；6：地外行星垢动的同时,还与虚到地处的运动.使之更钟合实际情业"

大距：地内行星的轨道在地球轨道以内，它同太阳的黄经差，被限定在某个限度内（＜90度），叫做大距，分东大

距和西大距

启明星和长庚星

地内行星有两次合日，没有冲日，距地球最近时叫下合，离地球最远时叫上合

地外行星有一次合日和一次冲日，合日时离地球最远，冲日时距太阳最近，没有大距，有两次方照（距角为90度），

分东方照和西方照

行星相对■于恒星的视行

顺行，逆行，留

图3-38行星的逆行

月球同太阳的会合运动

第四章地球运动的地理意义

太阳的回心运动：

昼夜长短的纬度分布：赤道上全年昼夜等长；太阳直射半球，昼长

在短，高纬度（）地区094-1向旧线和极H有极是，昼长达24小时；非太阳直

射半球，昼短夜长，高纬度相应地区有极夜,昼长为零（夜长24小时）

E4-10任很长短的四个卯,受带

昼夜长短的季节变化：二分时，全球昼夜平分，均为12小时；二至时，昼夜长短极端：或昼局长、夜最短，或昼

最理而夜最长；各地全年干均会长相等，皆为12小时

二至日过后不久，地球分别经过轨道的近日点（1月初）和远日点（7月初），公转速度达到最快和最慢，因此，北

半球夏至后昼减夜增的变化比冬至后昼增夜减的变化显得较级慢

太阳高度：

正午太阳高度公式：

正午太粗高度因纬度（）随季节（）而变化

（90度-）视为上点高度，有正负之分，太阳直射半球为正，非直射半球为负

北半球的正午太阳高度以南点为起点，南半球以北点为起点

当太阳直射点所在的纬度，正午太阳当顶

当该地（北半球）正午太阳已越过天顶向北倾斜

高纬度地区表示正经历极夜

正午太阳高度的纬度分布：

式中看作赤道上不同季节的正午太阳高度，其他各地随纬度递减，是讨的纬度订正

正午太PH高度的季节变化：

式中看作二分时的正午太阳高度，即全年的平均值，是对的季节订正

四季的划分:

春分

历法

历法分三类，太阴历（阴历）、太阳历（阳历）和阴阳历

太阴历侧重协调朔望月和历月关系，太阳历侧重协调回归年和历年关系，阴阳历兼顾朔望月和回归年、历月和历年

阴历：仇点是每一日期代表一定的月相，缺点是月序没有季节意义

回历：大月30日，小月29日，全年12个历月，逢单为大月，逢双为小月。每30年安插11个闰年，每逢闰年，把

当年的十二月改成大月

中国旧历:

具有阴阳历的共同特点，按照朔望月安排大月和小月，力求使平均历月等于朔望月，又根据回归年所相当的朔望

月数安排平年和闰年，力求使平均历年等于回归年

另设二十四气，用来指导农业生产。二十四十按太阳黄经划分，自备分点起，每膈黄经15度为一气

二十四气衰

节月节气太阳黄经太阳赤纬阳历日期中气太阳黄经太阳赤纬PE历日期

一月立春315,_620，2月4(5)日用水330,-U32'2月19日

—月嫁筮34sT57'3月6(5)H春分irO-3月21(20日)

三月清明15-+5,57,4月5（4）日谷雨30,十1「32'4月20(21)日

四月立夏45，+16•20,5月56H小满60*+21TI6'5月21(22)日

五月芒都75,+22*44*6月6(3)H夏至90・+23•26,6月2!、22H

六月小暑135-+22'44'7月7(8)日大暑120,十20」6'7月23日

tn立秋05,116*20'8月8(7)H处岩150'<irj2z8月23(24)日

八月白露165,+5,9月8(7)日秋分180,0,9月23(24)日

九月票集195,-5,5710月8(9)日霜降210,-ir32'10月23^24B

十月立冬2251-16*20,11月7,80小雪240'-20」6'N月2223日

十一月大雪255,-22,44,12月7、(8)日冬至270，-23a26f12月22日

十二月小蜜285,-22・44'1月6、⑸日大寒3004-20*16z1月21(20)日

我国传统历法对于日序和月序的编排，以及大小月，平年闰年，不像一般历法那样采用长期安排的方法，而是强

调逐年逐月推算，显得更加缜密和合理

历日的推算遵循两条原则：

以月相定日序：逐一推算日月合朔的日期和时刻，把每次合朔的日期定为初一，根据先后两次合朔所包含的日数多

寡，确定月的大小，如果包含30日，为大月，如果包含29日，为小月

_小见2®____________I大月（3。日）

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