地球概論第一章地理坐標(biāo)與天球坐標(biāo)經(jīng)線和緯線一切垂直于地軸的平面同地面相割而成的圓，都是緯線其中垂直于地軸，且通過地心的平面同地面相割而成的圓，叫赤道一切通過地軸的平面同地面相割而成的圓，都是經(jīng)圈經(jīng)圈在南北兩極相交，并被等分為兩個(gè)半圓，這樣的半圓叫經(jīng)線，經(jīng)線也叫子午線其中通過英國倫敦格林尼治天文臺(tái)的那條經(jīng)線，叫本初子午線，即0度經(jīng)線經(jīng)度和緯度本地法線同赤道面的交角，就是所在地的緯度。赤道以北叫北緯（N），赤道以南叫南緯（S），南北緯各從0度到90度經(jīng)度是一種兩面角，本地子午線平面和本初子午線平面的夾角即為本地經(jīng)度。本初子午線以東叫東經(jīng)（E），以西叫西經(jīng)（W），東西經(jīng)各從0度到180度緯度的間隔大體相同，每1度約為111km；經(jīng)度的間隔隨緯度的增大而減小地理坐標(biāo)一地的緯度，表示該地相對(duì)于赤道的南北位置；一地的經(jīng)度，表示該地的子午面相對(duì)于本初子午面的東西位置，二者相結(jié)合，標(biāo)志一個(gè)地點(diǎn)在地面上的特定位置，被叫做這個(gè)地點(diǎn)的地理坐標(biāo)地理坐標(biāo)系天球坐標(biāo)天球：天球就是以地心為球心，以任意遠(yuǎn)為半徑的一個(gè)假想的球體，天文學(xué)用作表示天體視運(yùn)動(dòng)的輔助工具天球周日運(yùn)動(dòng)：整個(gè)天球圍繞我們旋轉(zhuǎn)，這種視運(yùn)動(dòng)是地球自轉(zhuǎn)的反映周日圈：天體周日運(yùn)動(dòng)行經(jīng)的路線。天體愈近天極，其周日圈愈小，離極愈遠(yuǎn)，周日圈愈大太陽周年運(yùn)動(dòng)地平圈：通過地心，且垂直于當(dāng)?shù)劂U垂線的平面的無限擴(kuò)大，同天球相割而成的天球大圓。把天球分為可見和不可見兩部分。地平圈的兩極是天頂（Z）和天底（Z’)天赤道：地球赤道平面的無限擴(kuò)大，同天球相割而成的天球大圓。天赤道分天球?yàn)槟媳眱砂肭?，兩極叫天北極(P)和天南極(P’)黃道：地球公轉(zhuǎn)的軌道平面的無限擴(kuò)大，同天球相割而成的天球大圓。就是太陽周年運(yùn)動(dòng)的視行路線黃道的兩極是黃北極（K）和黃南極（K’)天赤道與地平圈的兩個(gè)交點(diǎn)是東點(diǎn)（E）和西點(diǎn)（W）。地平圈對(duì)于天赤道的兩個(gè)遠(yuǎn)距點(diǎn)是南點(diǎn)（S）和北點(diǎn)（N）天赤道對(duì)于地平圈的兩個(gè)遠(yuǎn)距點(diǎn)，一個(gè)在地平之上，稱為上點(diǎn)（Q），一個(gè)在地平之下，稱為下點(diǎn)（Q'）黃道與天赤道成23度26分的交角（黃赤交角），它們的兩個(gè)交點(diǎn)稱為二分點(diǎn)，對(duì)北半球來說，按太陽周年運(yùn)動(dòng)方向，黃道對(duì)于天赤道的升交點(diǎn)為春分點(diǎn)（），降交點(diǎn)為秋分點(diǎn)（）；黃道上的兩個(gè)遠(yuǎn)距點(diǎn)稱為二至點(diǎn)，北至點(diǎn)為夏至點(diǎn)（），南至點(diǎn)為冬至點(diǎn)（）天赤道對(duì)于黃道兩個(gè)遠(yuǎn)距點(diǎn)，稱為無名點(diǎn)地平坐標(biāo)系通過天頂、天底且垂直于地平圈的一切大圓，是地平經(jīng)圈，或平經(jīng)圈一切與地平圈平行的圓，是地平緯圈通過南點(diǎn)和北點(diǎn)的平經(jīng)圈，叫做子午圈，以天頂、天底為界，分為子圈（北半圈）和午圈（南半圈）通過東點(diǎn)和西點(diǎn)的平經(jīng)圈，叫做卯酉圈，以天頂、天底為界，分為卯圈（東半圈）和酉圈（西半圈）基圈是地平圈，原點(diǎn)是南點(diǎn)，始圈是午圈地平緯度稱高度，是天體相對(duì)于地平圈的方向和角距離，高度的余角為天頂距地平經(jīng)度稱方位，是天體所在的地平經(jīng)圈相對(duì)于午圈的方向和角距離第一赤道坐標(biāo)系基圈是天赤道，原點(diǎn)是上點(diǎn)，始圈是午圈緯度稱赤緯，經(jīng)度稱時(shí)角第二赤道坐標(biāo)系基圈是天赤道，原點(diǎn)是春分點(diǎn)，始圈是春分圈緯度是赤緯，經(jīng)度稱赤經(jīng)。天體的中天時(shí)刻，要按其赤經(jīng)的次序而定，且中天恒星的赤經(jīng)，即為當(dāng)時(shí)的恒星時(shí)黃道坐標(biāo)系基圈是黃道，原點(diǎn)是春分點(diǎn)，始圈是無名圈（通過二分點(diǎn)的黃經(jīng)圈）緯度稱黃緯，經(jīng)度稱黃經(jīng)地平坐標(biāo)系與第一赤道坐標(biāo)系第二赤道坐標(biāo)系與黃道坐標(biāo)系第一赤道坐標(biāo)系與第二赤道坐標(biāo)系地球的宇宙環(huán)境恒星的空間速度，分成兩個(gè)分量，視向速度和切向速度前者沿觀測(cè)者視線的分量，后者是同視向速度相垂直的分量，表現(xiàn)為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強(qiáng)度，即恒星的明暗程度光度：表示恒星本身的發(fā)光程度表示天體亮度等級(jí)的叫視星等，記作m；表示天體光度等級(jí)的叫絕對(duì)星等，記作M。通常所說的星等是指視星等星等越大，恒星亮度越暗相鄰兩星等的亮度比率為R，R等于2.512，R^5=100，星等相差1等，恒星的亮度相差2.512倍假定有兩顆恒星，其星等為m和m0(m>m0)，它們的亮度E和E0的比率為光源的視亮度與其距離的平方成反比，距離增加一倍，亮度便減為1/4標(biāo)準(zhǔn)距離（10秒差距）下的恒星的亮度稱絕對(duì)亮度，其星等叫絕對(duì)星等恒星的實(shí)際距離為d，EM表示絕對(duì)亮度，Em表示視亮度光譜-光度圖，也叫赫羅圖：主星序:大多數(shù)恒星分布在從圖的左上方至右上方一條窄帶上，溫度由高到低,光度由大到小，形成一個(gè)明顯的序列主序星：位于主星序上的恒星大多數(shù)恒星的光度，決定于它們的溫度，其溫度越高，光度越大紅巨星：溫度不高，光度很大，體積很大（超巨星）白矮星：溫度很高，光度很小，體積很小脈沖星和中子星：有規(guī)律地發(fā)出射電脈沖訊號(hào)，脈沖星名稱是指天體輻射的表現(xiàn)形式，中子星表明這種恒星的物理實(shí)質(zhì)銀河系銀河：是銀河系主體在天球上的投影太陽系向著天空中武仙座方向（近織女星）前進(jìn)，這個(gè)方向所指的點(diǎn)稱為奔赴點(diǎn)河外星系一些相互臨近的星系結(jié)合成星系群，銀河系所屬的星系群叫本星系群星系群<星系團(tuán)<總星系太陽常數(shù)：在日地處于平均距離，太陽光垂直照射并排除大氣影響的條件下，地面上單位面積(cm^2)每分鐘所接受的太陽能量為8.16焦耳8.16J/(cm^2*min)太陽大氣分光球、色球和日冕三層開普勒行星運(yùn)動(dòng)三定律：所有行星在大小不同的橢圓軌道上繞日運(yùn)動(dòng)，太陽位于行星軌道橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn)之一在同樣的時(shí)間內(nèi)，行星向徑在其軌道平面上掃過的面積相等任何兩個(gè)行星繞太陽公轉(zhuǎn)的周期的平方之比，等于它們與太陽的距離的立方之比地內(nèi)行星，地外行星內(nèi)行星，外行星（以小行星帶為界）類地行星，類木行星（巨行星，遠(yuǎn)日行星）彗星太陽系的結(jié)構(gòu)具有統(tǒng)一的一些特征：共面性：行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道平面，都很接近黃道面，衛(wèi)星也接近其行星的赤道面同向性：太陽系的天體大致朝同一方向運(yùn)動(dòng)近圓性：行星軌道形狀都接近圓形地月系：月球軌道在天球上的投影叫白道，白道面相對(duì)于黃道面有5度9分的傾角，稱為黃白交角天文上月的長度有四種：恒星月、近點(diǎn)月、交點(diǎn)月和朔望月，分別以恒星、近地點(diǎn)、黃白交點(diǎn)和太陽為參考點(diǎn)恒星月是月球繞轉(zhuǎn)地球的真正周期同步自轉(zhuǎn)月相變化：地球的運(yùn)動(dòng)地球的自轉(zhuǎn)傅科擺極移：南北兩極在地面上的移動(dòng)地軸進(jìn)動(dòng)：南北兩極在天球上的移動(dòng)，反映了地軸在宇宙空間的運(yùn)動(dòng)，又叫交點(diǎn)退行圓錐形運(yùn)動(dòng)的圓錐軸線，垂直于地球軌道平面，指向黃極；圓錐的半徑為23度26分，即黃赤交角進(jìn)動(dòng)的方向向西，同地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)方向相反進(jìn)動(dòng)的發(fā)生同地球的形狀、黃赤交角和地球自轉(zhuǎn)有關(guān)地軸進(jìn)動(dòng)的表現(xiàn)：天極的周期性圓運(yùn)動(dòng)：北極星的變遷赤道面（和天赤道）的系統(tǒng)的變化：赤道面垂直于地軸，隨著地軸的進(jìn)動(dòng)而進(jìn)動(dòng)，使天赤道與黃道的交點(diǎn)（二分點(diǎn)）以同樣的方向（向西）和速度（每年50.29秒）在黃道上移動(dòng)由于交點(diǎn)退行，使以春分點(diǎn)為參考點(diǎn)度量的回歸年，略短于恒星年由于春分點(diǎn)的西移，在赤道坐標(biāo)系中，恒星的赤經(jīng)和赤緯都發(fā)生緩慢的持續(xù)變化；在黃道坐標(biāo)系，恒星的黃經(jīng)發(fā)生持續(xù)變化，黃緯則不變，因?yàn)榇悍贮c(diǎn)是沿黃道移動(dòng)的天文上日的長度有三種：恒星日、太陽日和太陰日，分別以春分點(diǎn)、太陽和月球?yàn)閰⒖键c(diǎn)恒星日是地球自轉(zhuǎn)的真正周期太陽日大于恒星日太陽每日赤經(jīng)差的季節(jié)變化，因季節(jié)而變化的太陽日叫真太陽日（視太陽日），真太陽日的全年平均值叫平太陽日造成太陽每日赤經(jīng)差的季節(jié)變化的原因：黃赤交角；地球的橢圓軌道恒星星：周日圈全部位于地平以上的恒星恒顯星區(qū)，恒顯圈恒隱星：周日圈全部在地平以下的恒星恒隱星區(qū)，恒隱圈出沒星：介于兩部分星區(qū)之間的恒星，有東升和西落，周日圈與地平圈相交的恒星。范圍寬度為當(dāng)?shù)赜嗑暤膬杀兜剞D(zhuǎn)偏向力（科氏力）：北半球右偏，南半球左偏恒星公轉(zhuǎn)的證據(jù)：恒星的周年視差、光行差和多普勒效應(yīng)天文上的年的長度有四種：恒星年、回歸年、近日年和交點(diǎn)年。分別以恒星、春分點(diǎn)、近日點(diǎn)和黃白交點(diǎn)為參考點(diǎn)恒星年是地球公轉(zhuǎn)的真正周期歲差地球公轉(zhuǎn)的后果：恒星周年視差太陽周年運(yùn)動(dòng)：二十四氣，十二宮行星與太陽的會(huì)合運(yùn)動(dòng)合（行星合日）：當(dāng)行星和太陽的黃經(jīng)相等時(shí)，二者都處于地球的同一側(cè)，就是行星同太陽會(huì)合會(huì)合周期：從這一次行星合日到下一次行星合日所經(jīng)歷的時(shí)間P、E分別表示行星和地球的公轉(zhuǎn)周期，S表示行星的會(huì)合周期對(duì)于地內(nèi)行星：對(duì)于地外行星：行星同太陽的相對(duì)位置的變化：大距：地內(nèi)行星的軌道在地球軌道以內(nèi)，它同太陽的黃經(jīng)差，被限定在某個(gè)限度內(nèi)（<90度），叫做大距，分東大距和西大距啟明星和長庚星地內(nèi)行星有兩次合日，沒有沖日，距地球最近時(shí)叫下合，離地球最遠(yuǎn)時(shí)叫上合地外行星有一次合日和一次沖日，合日時(shí)離地球最遠(yuǎn)，沖日時(shí)距太陽最近，沒有大距，有兩次方照（距角為90度），分東方照和西方照行星相對(duì)于恒星的視行順行，逆行，留月球同太陽的會(huì)合運(yùn)動(dòng)地球運(yùn)動(dòng)的地理意義太陽的回歸運(yùn)動(dòng)：晝夜長短的緯度分布：赤道上全年晝夜等長；太陽直射半球，晝長夜短，高緯度（）地區(qū)有極晝，晝長達(dá)24小時(shí)；非太陽直射半球，晝短夜長，高緯度相應(yīng)地區(qū)有極夜，晝長為零（夜長24小時(shí)）晝夜長短的季節(jié)變化：二分時(shí)，全球晝夜平分，均為12小時(shí)；二至?xí)r，晝夜長短極端：或晝最長、夜最短，或晝最短而夜最長；各地全年平均晝長相等，皆為12小時(shí)二至日過后不久，地球分別經(jīng)過軌道的近日點(diǎn)（1月初）和遠(yuǎn)日點(diǎn)（7月初），公轉(zhuǎn)速度達(dá)到最快和最慢，因此，北半球夏至后晝減夜增的變化比冬至后晝?cè)鲆箿p的變化顯得較緩慢太陽高度：正午太陽高度公式：正午太陽高度因緯度（）隨季節(jié)（）而變化（90度-）視為上點(diǎn)高度，有正負(fù)之分，太陽直射半球?yàn)檎侵鄙浒肭驗(yàn)樨?fù)北半球的正午太陽高度以南點(diǎn)為起點(diǎn)，南半球以北點(diǎn)為起點(diǎn)當(dāng)太陽直射點(diǎn)所在的緯度，正午太陽當(dāng)頂當(dāng)該地（北半球）正午太陽已越過天頂向北傾斜高緯度地區(qū)表示正經(jīng)歷極夜正午太陽高度的緯度分布：式中看作赤道上不同季節(jié)的正午太陽高度，其他各地隨緯度遞減，是對(duì)的緯度訂正正午太陽高度的季節(jié)變化：式中看作二分時(shí)的正午太陽高度，即全年的平均值，是對(duì)的季節(jié)訂正四季的劃分：歷法歷法分三類，太陰歷（陰歷）、太陽歷（陽歷）和陰陽歷太陰歷側(cè)重協(xié)調(diào)朔望月和歷月關(guān)系，太陽歷側(cè)重協(xié)調(diào)回歸年和歷年關(guān)系，陰陽歷兼顧朔望月和回歸年、歷月和歷年陰歷：優(yōu)點(diǎn)是每一日期代表一定的月相，缺點(diǎn)是月序沒有季節(jié)意義回歷：大月30日，小月29日，全年12個(gè)歷月，逢單為大月，逢雙為小月。每30年安插11個(gè)閏年，每逢閏年，把當(dāng)年的十二月改成大月中國舊歷：具有陰陽歷的共同特點(diǎn)，按照朔望月安排大月和小月，力求使平均歷月等于朔望月，又根據(jù)回歸年所相當(dāng)?shù)乃吠聰?shù)安排平年和閏年，力求使平均歷年等于回歸年另設(shè)二十四氣，用來指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。二十四氣按太陽黃經(jīng)劃分，自春分點(diǎn)起，每隔黃經(jīng)15度為一氣我國傳統(tǒng)歷法對(duì)于日序和月序的編排，以及大小月，平年閏年，不像一般歷法那樣采用長期安排的方法，而是強(qiáng)調(diào)逐年逐月推算，顯得更加縝密和合理歷日的推算遵循兩條原則：以月相定日序：逐一推算日月合朔的日期和時(shí)刻，把每次合朔的日期定為初一，根據(jù)先后兩次合朔所包含的日數(shù)多寡，確定月的大小，如果包含30日，為大月，如果包含29日，為小月以中氣定月序：以歷月有無中氣來區(qū)分正規(guī)歷月和閏月，沒有中氣的月份便是閏月；根據(jù)歷月包含的中氣，決定該歷月的月序，十二中氣固定配屬于一年中的十二個(gè)歷月；重復(fù)前一歷月定閏月的月序，即把閏月看作前一歷月的重復(fù)干支紀(jì)法：天干地支天干共十個(gè)：甲乙丙丁戊己庚辛壬癸地支有十二個(gè)：子丑寅卯辰巳午未審酉戌亥天干和地支循環(huán)搭配，以六十為一周，周而復(fù)始儒略歷定365日為一年（平年），每四年一閏，閏年為366日全年六個(gè)大月（31日），六個(gè)小月（30日），逢單為大，逢雙為小，超出的一天從二月扣去格里歷羅馬教皇格雷果里十三世1582年修改儒略歷，內(nèi)容：使當(dāng)時(shí)的春分回到3月21日；二是使以后的春分固定在3月21日具體措施：修正公元325年宗教會(huì)議以來所積累的10日的誤差，把1582年的10月4日之后一下子跳到15日；調(diào)整儒略歷的置閏法則，改4年1閏為400年97閏，以消除誤差，使春分點(diǎn)固定在3月21日，仍然保留儒略歷4年1閏的規(guī)則，凡能被4所整除的年份為閏年，凡遇世紀(jì)年，必須能被400整除才算閏年地球和月球日食和月食本影，半影，偽本影日食分三類：日全食、日偏食和日環(huán)食日全食（在月球本影內(nèi)），日環(huán)食（在月球偽本影內(nèi)），日偏食（在月球半影內(nèi)）月食分月全食和月偏食月全食與月偏食的不同，取決于月球是否全部或部分隱入地球本影，而不決定于地球上的觀測(cè)地點(diǎn)不同月球進(jìn)入地球半影時(shí)，叫半影食日月食的過程：偏食—全食—偏食四種食相：初虧、食既、生光和復(fù)圓對(duì)于日全食