地球概论

地球概论

一、 名词解释

1、银河系：是太阳系所在的恒星系统，包括一千二百亿颗恒星和大量的星团、星云，还有各种类型的星际气体和星际尘埃。它的直径约为100,000多光年，中心厚度约为12,000光年，总质量是太阳质量的1400亿倍。银河系是一个旋涡星系，具有旋涡结构，即有一个银心和四个旋臂，旋臂相距4500光年。太阳位于银河一个支臂猎户臂上，至银河中心的距离大约是26,000光年。

2、天球：天文学等领域中，天球是一个想象的旋转的球，理论上具有无限大的半径，与地球同心。天空中所有的物体都想象成是在天球上。与地球相对应，它有天赤道，天极。 3、太阳活动：太阳大气层里一切活动现象的总称。主要有太阳黑子、光斑、谱斑、耀斑、日珥和日冕瞬变事件等。由太阳大气中的电磁过程引起。时烈时弱，平均以11、22年为周期。处于活动剧烈期的太阳（称为“扰动太阳”)辐射出大量紫外线、x射线、粒子流和强射电波，因而往往引起地球上极光、磁暴和电离层扰动等现象。 4、银河：银河在中国古代又称天河、银汉、星河、星汉、云汉，是横跨星空的一条乳白色亮带，由一千亿颗以上的恒星组成。是横跨星空的一条淡淡发光的带，银河在天鹰座与天赤道相交，在北半天球。银河在天球上勾画出一条宽窄不一的带，称为银道带，它的最宽处达30°，最窄处只有4°～5°，平均约20°，这只是银河系中的一部分。

5、流星：是指运行在星际空间的流星体（通常包括宇宙尘粒和固体块等空间物质）在接近地球时由于受到地球引力的摄动而被地球吸引，从而进入地球大气层，并与大气摩擦燃烧所产生的光迹。流星体原是围绕太阳运动的，在经过地球附近时，受地球引力的作用，改变轨道，从而进入地球大气圈。流星有单个流星、火流星、流星雨几种。大部分可见的流星体都和沙粒差不多，重量在1克以下。流星进入大气层的速度介于11km/s到72km/s之间。 6、太阳常数：是进入地球大气的太阳辐射在单位面积内的总量，要在地球大气层之外，垂直于入射光的平面上测量。以人造卫星测得的数值是每平方米大约1366瓦特，地球的截面积是127,400,000 平方公里，因此整个地球接收到的能量是1.740×1017瓦特。由于太阳表面常有有黑子等太阳活动的缘故，太阳常数并不是固定不变的，一年当中的变化幅度在1%左右。

7、亮度：是指地球上受光强度，即恒星的明暗程度。

8、彗星：中文俗称“扫把星”，是太阳系中小天体之一类。由冰冻物质和尘埃组成。当它靠近太阳时即为可见。太阳的热使彗星物质蒸发，在冰核周围形成朦胧的彗发和一条稀薄物质流构成的彗尾。由于太阳风的压力，彗尾总是指向背离太阳的方向。

9、光年：长度单位，光年一般被用于衡量天体间的距离，其意思是指光在真空中行走一年的距离，是由时间和光速计算出来的。

10、黄赤交角：是地球公转轨道面（黄道面）与赤道面（天赤道面）的交角，也称为太阳赤纬角或黄赤大距。地球绕太阳公转的黄赤交角为约为23°26'。黄赤交角并不是一直不变的，它一直有着微小的变化，但由于变化太小了，所以人们一般对其忽略不计。

11、恒星年：地球绕太阳一周实际所需的时间间隔，也就是从地球上观测，以太阳和某一个恒星在同一位置上为起点，当观测到太阳再回到这个位置时所需的时间，只在天文学上使用。一个恒星年等于365.25636个平太阳日或365日6时9分10秒。

12、回归年：从地球上看，太阳绕天球的黄道一周的时间，即太阳中心从春分点到春分点所经历的时间，又称为太阳年。1回归年 = 365.24219879日≈365日5小时48分46秒。 一个回归年，地球围绕太阳公转不够360°，而是359°59′09″740毫角秒。

13、太阳回归运动：由于黄赤交角的存在，太阳在周年运动的同时，还变现为相对于天赤道的往返运动。具体地说，天球上的太阳，半年在天赤道以北，半年在天赤道以南。这是因为，黄道的一半在天赤道以北，另一半在天赤道以南。太阳的这种运动，是其周年运动的另一个侧面，称为太阳回归运动。

14、光度：天体表面单位时间辐射的总能量，即天体真正的发光能力。 二、简答题

1、上点Q的时角t和方位A各等于多少？若纬度γ=30°N，当时的恒星时S=8h时，求上点的高度和赤经。

h

（1）上点的时角t=0，方位A=0°。

h

（2）因为仰极的高度=天顶的赤纬 30°N，所以上点的高度为60°，恒星时=上点的赤经 8，

h

所以上点的赤经=8。

2、试推算二分二至时太阳的黄道坐标和赤道坐标，填下表：

春分 夏至 秋分 冬至 太阳黄纬 0° 0° 0° 0° 太阳黄经 0° 90° 180° 270° 太阳赤纬 0° 23°26′ 0° -23°26′ 太阳赤经 0° 90° 180° 270° 3、日食和月食是怎样形成的，分别有哪些类型。

（1）“形影相随”，月球拖着自己的影子绕地球运动。当它来到地球的向太阳一侧，其影子有时会掠过地面。这时，在月影扫过的地区，人们看到太阳被月轮遮蔽，叫做日食。 日食分为：日全食、日偏食和日环食。

（2）当月球绕行到地球的背太阳一侧，碰巧也会隐入地球本影。这时，在地球上看来，满月在天空中失去光辉，这便是月食。 月食分为：月全食和月偏食。 4、设在天空中距太阳90°以外的地方看到某行星。问：该行星是地内行星，还是地外行星？为什么？ 地外行星。

因为地内行星的轨道在地球轨道以内，它同太阳的最大角距离不会超过90°。 5、天文四季如何形成？

四季是由于地球的公转形成的。由于地轴相对于黄道平面的方向是不变的，所以在地球公转的过程中，太阳直射点在南北回归线之间做回归运动。当太阳直射点在北半球时，北半球是夏天，南半球是冬天。反之亦然。

6、古人怎么知道月球是最近的天体？对地球来说，月球又是一个重要的天体，为什么？ （1）在地球上看来，月球有时会遮蔽太阳（日食）、行星和恒星（掩星），却从未见过它被别的天体所遮蔽。

（2）月相的圆缺变化，曾是一种天然的和最早的历法。日月有同样的视大小，因而月轮有可能遮蔽日轮二发生日食现象。它对地球上的潮汐现象也起着主导作用。

7、太阳系中的九大行星围绕太阳运动有哪些共同特征？简要回答太阳对地球表面系统的影响。

共同特征:

(1) 共面性:行星绕太阳运动的轨道平面,都很接近黄道面. (2) 同向性:九大行星大致朝同一方向运动. (3) 近圆性:行星轨道都接近圆形. 影响: 作为太阳系中的地球，在它的整个历史上始终受到太阳光和热的作用，它们与地球内部动力所引起的各种现象之间相互作用，驱动着地球表层的演化。当地球的大气圈河水圈形成以后，以太阳能为动力的太阳这台发动机驱动着大气和大洋环流，形成风、云、雨、雪。河流出现了，开始流入大洋，山脉受到剥蚀。这一切都在塑造和改变着地表的环境，影响着地球的生物圈，使地球的气候、生物以及地球化学循环趋于多样化。 8、地球上运动的物体为什么要发生偏转？

因为物体具有惯性,力图保持其运动速率和方向.然而,地球上的水平方向都以经线和纬线为准.但是,由于地球的自转,作为南北和东西方向基准的经线和纬线,都随着地球自转而不断地改变着它们的空间方向.于是,真正保持不变方向的物体的水平运动,用地球上的水平方向表示,倒是相对地发生了偏转.

9、格里历的规则是:400年置闰多少次,闰年多几天,加在几月份,其具体做法是凡是公元年号能被几整除的为闰年,否则为平年.凡是世纪年能被多少整除的为闰年,否则为平年. 97,1,2,4,400 10、某恒星离北天极18°，问：它是否永远位于上海的地平以上（上海的纬度为31°12′N）? 答：因为上海纬度等于31°12'N，所以北天极的地平高度为31°12'，此恒星离北天极18°，为恒显星，永不落地平。

11、康德“星云说”的基本论点和它的重要意义是什么？ 基本论点：

（1） 太阳系是由弥漫星云物质演化而来。 （2） 形成太阳系的动力是自引力。 意义：僵化的自然观上打开第一个缺口。 12、昼夜长短如何变化？ 春秋二分日时，昼夜等长。

夏至日时，北半球昼长夜短，南半球反之。 冬至日时，北半球昼短夜长，南半球反之。

13、9 月23 日，一根竖直的杆子，在正午时的影长与杆高恰好相等，试确定该地的地理纬度。这天北京（40°N）的正午太阳高度是多少？ H=45°φ=45°N或45°S。90°-40°=50° 14、视太阳日长度为什么会有季节变化？ 答：视太阳日长度变化的原因有两个：

（1）地球公转速度的不均匀。地球绕日公转的轨道是椭圆，由于日地距离的变化，地球公转速度的不等，造成太阳每日黄经差的周年变化。在近日点时，地球公转最快，太阳每日黄经差最大；在远日点时，地球公转最慢，太阳每日黄经差最小。

（2）更主要的原因是黄赤交角的存在，使得同样的黄经差造成的太阳每日赤经差也因季节而变化，从而直接影响了视太阳日的长短。在二分时，同样的黄经差造成的赤经差最小，视太阳日最短，在二至时，同样的黄经差造成的赤经差最大，视太阳日最长。 以上椭圆轨道和黄赤交角二个原因共同影响的结果，造成了视太阳日的季节变化，使得视太阳日长度在二至时最长，二分时最短，冬至长于夏至，春分长于秋分。

15、什么是恒星年、回归年？为什么目前采用回归年计年，而不采用恒星年计年？ 答：（1）恒星年：地球绕太阳一周实际所需的时间间隔，也就是从地球上观测，以太阳和某一个恒星在同一位置上为起点，当观测到太阳再回到这个位置时所需的时间，只在天文学上使用。一个恒星年等于365.25636个平太阳日或365日6时9分10秒。 （2）回归年：从地球上看，太阳绕天球的黄道一周的时间，即太阳中心从春分点到春分点所经历的时间，又称为太阳年。1回归年 = 365.24219879日≈365日5小时48分46秒。 一个回归年，地球围绕太阳公转不够360°，而是359°59′09″740毫角秒。

（3）对于地球来说，回归年比恒星年要精确的多。因为，太阳也是不停的在运动之中。回归年只要是地球让太阳的公转，时间比较固定，所以都采用回归年计年。 16、天球上哪一点的赤经和赤纬等于零？该点的黄经和黄纬是多少？

答：由于赤经和赤纬分别是第二赤道坐标系的经度和纬度，故，赤经和赤纬均等于零的点应是第二赤道坐标系的原点，即春分点。同时春分点也是黄道坐标系的原点，故该点的黄经和黄纬也均等于零。

17、发生日食的次数比月食多，为什么对一地来说，看到月食的次数反而比日食要多？ 答：根据食限的大小和太阳周年运动的速度，就能推算出一年中必有二次日食发生；碰巧可能发生四次日食。而月食有的年份连一次也没有；碰巧一年可以有二次。 由此可知，在一年内日食的次数要多于月食的次数（就全球而言），但就每一个观测者来说，却是看到月食的次数多于日食次数。这是因为月光普照着半个地球，如果月球进入地球本影内发生月食，则整个夜半球上的人们都可以看到。日食却不然，月影从西向东扫过地面上一定的地带，这条地带叫日食带。只有在日食带上的人们，才可能看到日食，在日食带外的人是看不到的。全日食带的宽度更小，看到日全食的机会就更小了。