⊙
)等于黄赤交角,设当时的黄赤交角为?⊙?。根据H⊙= 90o- ? + ?⊙ ,有:
79o07? = 90o- ? + ?⊙? 31o19? = 90o- ? - ?⊙?
解联立方程,得当时的黄赤交角和观测纬度:
? = 34o47?N ?⊙? = 23o54?
(2)当时地球上出现极昼、极夜的最低纬度是: ?极昼(夜)= ?(90o- ?⊙? )= ?66o06?N(S)
(3)由于当时的?⊙?= 23o54??目前的?⊙= 23o26?,与十一世纪比,现代的热、寒带的
范围缩小了,而温带的范围扩大了。
13.5月24日,太阳赤纬?⊙=20o37.2?,试计算南充(30?48?N)的昼长。若考虑太阳视半径和大气折光的影响,则昼长又为多少?
答:已知?⊙=20o37.2?,? =30?48?N
(1)若不考虑太阳视半径和大气折光的影响,根据公式 D?2t⊙?2arccos(?tg?tg?⊙ )(小时)1515则昼长又为:
D=2arccos(?tg?tg?⊙)/15=2arccos(?tg20o37.2?tg30?48?)/15=13h43m48s
(2)若考虑太阳视半径和大气折光的影响,根据公式D=2arccos(?tg?tg?⊙
?0.0149sec?sec?⊙)/15,则昼长又为:
D=2arccos(?tg?tg?⊙?0.0149sec?sec?⊙)/15
= 2arccos(?tg20o37.2?tg30?48??0.0149sec37.2??sec30?48?)/15=13h52m12s 14.填充题
(1)影响地球上季节变化的全球性因素是 地球所得的太阳热能总量 ,半球性因素是太阳热能在南北半球之间的分配 。两者之中,以 半球性 因素起决定性作用。
(2)一年之中,太阳直射点在__23?26?N _和__23?26? S 之间来回移动,太阳垂直照射的最北界线称 北回归线 ,太阳垂直照射的最南界线称 南回归线 。
(3)6月22日,北半球昼 长 夜 短 ,而且纬度越高,白昼 越 长;北极圈以内夏至日太阳 终日不落 称为 极昼 ;南极圈内终日不见太阳,称为 极夜 。
(4)回归线是 热 带和 温 带的分界线;极圈是 温 带和 寒 带的分界线。各纬度带,只有 回归线 之间的地区,才能得到太阳直射;只有 极圈 以内,才有极昼、极夜现象。
(5)当太阳黄经为90°时,基多的昼长为 12 小时,我国北极黄河站(78°55?N)的昼长为24小时,南极中山站(69°22?S)的昼长为0小时(均不计太阳视半径和大气折光的影响)。此时北半球大部分地方正午太阳高度 最高 ,地面得到的太阳光热 最多 。根据太阳热量在地球表面的分布状况,把地球表面划分为五个天文带:分别是热带、 北温带、北寒带、南温带、南寒带。
33
(6)我国传统四季的划分,以 四立日 为起点,以 二分二至 中点;西方四季的划分以为 二分二至 起点。
(7)绘出30oN所见天球图,在图上注明分至时的日出日没点、太阳经天路径和上中天位置,并据图完成下列各题:
①北至日,日出于_东偏北_方,日没于_西偏北__方;正午日高等于_83o26?_;昼弧__?__于夜弧。
②南至日,日出于_东偏南_方,日没于_西偏南_方;正午日高等于_36o34?_;昼弧__?__于夜弧。
③升降二分日,太阳经天路径是_天赤道_,日出于__东__点,日没于_西__点;昼弧__=__于夜弧。图略
复习思考与练习(P186)
1.时间计量所依据的物质运动应该具有什么样的特性?常用的时间计量单位有哪些?它们各是依据哪些物质运动来确定的?
答:时间是通过物质的运动形式来计量表达。但在选择不同的物质运动形式,表达或计量时间的过程中,必须遵守被时间计量所考察的物质运动具有周期性、稳定性和可测性量时原则的“三性”。 地球公转运动、月球公转运动和地球自转运动都符合量时原则的“三性”,分别以它们运动周期来计量时间,便产生了 “年、月、日”的基本单位。然而,就同一种周期性运动,选择不同的量时天体(参考点),其周期时值也不同,于是便产生了不同的时间计量系统,如恒星时、真太阳时、平太阳时。
2.天体的时角和赤经有何异同?列表比较太阳时与恒星时有何不同?太阳日和太阳时在实际应用中有何意义?
3.两地的经度差,等于太阳时之差,还是等于恒星时之差? 答:两者都相等
4.试比较视太阳时和平太阳时。为什么太阳时不直接用太阳时角表示?何谓时差?时差为什么有周年变化?具体如何变化?人们是怎样获得平太阳时的?
答:视太阳时是以视太阳时角来度量的,它流逝不均匀,但可以直接测定。平太阳时是以平太阳时角来度量的时间,它流逝均匀,但只能根据恒星时或视太阳时进行推算而出。
时差就是视太阳时和平太阳时之间存在的一个差值。
由于计算时差时,天文学上假定,在12月24日,平太阳和视太阳具有相等的赤经。虽然它们沿不同路线和不同速率运行,时差的正负和大小发生连续的变化,但由于它们都以回归年为周期,到次年12月24日,又都回到一年前的位置,时差复归为零,因此时差有周年
34
变化。
在视太阳日长于平太阳日的期间,视午的平时逐日推迟,时差逐日变小,在这段时期的终了,视午最迟,时差达到极小值。反之,在视太阳日短于平太阳日的期间,视午的平时逐日提前,时差逐日变大,在这段时期的终了,视午最早,时差达到极大值。
5.11月1日,时差为+16m,问:这一天从日出(视太阳)到正午(平午)和从正午到日落,这两段时间的长度相差多少?
答:设视太阳出、没时角为t⊙,大小相等、方向相反(西正东负),由题意知道m平午=12h,?=+16m。
由于m⊙ = t⊙+12h,?= m⊙?m,所以有m= m⊙??= t⊙+12h??。因此 日出平时为:m出=(? t⊙)+12h??= ? t⊙+12h?? 日没平时为:m没=(+ t⊙)+12h??= t⊙+12h??,则
(1)从日出(视太阳)到正午(平午)的时间差,即上午时间差为: ? m上午= m平午?m出=12h?(? t⊙+12h??)= t⊙+? (2)正午到日落的时间差,即下午时间差为: ? m下午=m没 ?m平午= t⊙+12h???12h= t⊙?? (3)这两段时间的长度相差为:
? m=? m上午?? m下午= t⊙+??(t⊙??)=2?=32m
6.为什么要建立世界标准时制度?它包括哪些方面的内容?如何划分时区?什么是区时?在时刻与经度的关系方面,区时如何不同于地方时?
答:标准时是制度属平太阳时范畴,包括2方面的内容:划分标准时区,确立标准钟点;设置日界线,避免日期混乱。
按经度分全球为24个时区,每区跨经度15o ,每一时区的东西界线距各自中央经线为7.5o;以标准经度的地方平时为全区统一的标准时;区时之差,等于时区数之差。
7.什么是法定时?什么是“北京时间”?它是否就是“北京的”地方平时?夏令时有何特点?它在实际应用中有何意义?协调世界时系统是怎样产生的?它有哪些突出的优点?
8.何谓日界线?它为什么要统一在180?经线上?怎样在日界线上进行日期进退? 9.1519年9月20日麦哲伦率领他的船队向西进行环球航行,1522年9月6日环球1周回到始发港后,发现其航行日志上记载的日期,比岸上的日期“少”了1日,这1日丢在何处?若向东环球1周后又会多出1日,这1日又是在哪里多的?是否也少了1个恒星日?
答:向西航行,日长增加,天数少1日;向东航行,日长缩短,天数多1日。同时也少了1个恒星日。
10.阿波罗11号宇航员于1969年华盛顿(西五区)的夏令时7月20日22h56m首次登上月球,此刻,北京时间和世界时是几月几日几时?
答:由题意知道TA=7月20日22h56m(夏令时)=7月20日21h56m,NA=?5 h,N北京=8
35
h
,N格=0h,T北京=?、T格=?
根据TB = TA?(NA?NB),有
T北京=7月20日21h56m?(?5 h?8 h)=7月21日10h56m T格=7月20日21h56m?(?5 h?0 h)=7月21日2h56m 11.已知甲乙两地的经度,试求它们间地方时之差: 甲地经度 乙地经度 地方时之差 121?26?E 106?05?E 121?26?E 115?15?W 135?E 73?E 120?E 116?19?E 1h1m24S 24m44S 4h8m0S 14m44S 12.一艘科考船于12月3日12h(北京时间)从上海港启航,航行20天零3h后到过位于南纬70?、西经120?的研究地点,试问到期达研究地点时,当时是几月几日几时?是白天还是夜晚?为什么?
答:12月22日23h;白天;因为此时太阳直射南回归线,南极圈及其以内为极昼,该研究地点正好处于南极圈以内,应为白天。
13.当天狼星(?=6h45m9s)在121?26?E上中天时,该地的恒星时是___6__时__45__分___9__秒。在同一瞬间,120?E的地方恒星时应为__6__时__39___分__16___秒。如果当时的视太阳赤经为4h10m20s,那么当时120?E的地方视时是_14__时__28_分__56___秒。若已知当时的时差?=+3m,那么该瞬间120?E的地方平时为__14___时__25___分___56__秒。
14.一架飞机于当地时间6月22日正午,从夜幕降临的甲机场起飞,直航乙机场。飞机所在的经度和纬度数,在飞机到达航线中点前,因飞机的前进而持续减少;过中点后,则随飞机的前进而持续增加。经过19h连续飞行时,于当地时间同日23h到达乙地机场。假定太阳是一个光点和无大气折光作用。试问:
(1)航线中点的地理位置怎样?甲、乙各地在哪个时区?就南北和东西半球而言,甲、乙机场的半球位置如何?
(2)飞机飞行的大致方向如何?根据地球上五带的划分,从甲至乙依次经过了哪些天文热量带?
(3)飞机飞经地区的季节和昼夜长短有何变化?飞机到达乙机场时是白天,还是夜晚?为什么?
答:题意分析
(1)飞机从甲机场起飞的时刻,既是正午“12h”,又是“夜幕降临”的时候,“正午”是太阳上中天时刻;“夜幕降临”是黄昏的开始,在中低纬度地带,正午与黄昏景色是不相容的。但在高纬度地带,二者可以同时出现,这样的地点就是太阳直射经线和晨昏线的交点的夜半球一侧,那里位于极夜区域内。但在正午的前后,那里却经历着黄昏的景色,处于半光明状态,在一定的日期,这样的正午在特定的纬线上,题目说这一天是6月22日,即南半球的冬至日。因此飞机所在纬线就是南极圈。
36
相关推荐: