《地球概论》上课提纲

《地球概论》上课提纲

第一节地理坐标

一、经线和纬线

●地理定位的需要

——二直线相交于一点。

——每一地点都可看作特定的经线和纬线的交点。

●经线和纬线都是地面上的圆：

——大圆：同一球面上最大的圆。其圆心即为球心。

——小圆：大圆以外的圆统称小圆。

●纬线——垂直与地轴的平面同地球相割而成的圆：

——纬线（parallel）相互平行，大小不等；

——赤道（equator）是纬线中唯一的大圆，分全球为南北两半球

●经线——通过地轴的平面同地球相割而成的圆：

——经线都是大圆（通常指他的半圆），都在两极相交，大小相同；

——本初子午线（prime meridiam），通过英国伦敦格林尼治天文台的经线（1884年确定）。

●地球上的方向；

——南北方向（经线方向），有限方向；

——东西方向（纬线方向）无限方向；理论上亦东亦西；实际上非东即西。

●地面上的距离（略）

二、经度和纬度

●是经线和纬线的“编号”，其本身代表一种角度；

●纬度——一地相对于赤道平面的南北方向和角距离；

——纬度是线面角，即本地垂线与赤道平面的交角

——纬度在本地经线上度量，南北纬各分90°。

●经度——本地子午面相对于本初子午面的东西方向和角距离。

——经度是两面角，本初子午面为起始面；本地子午面为终止面。

——经度通常在赤道上度量。东西经各分180°。

●经（纬）度与经（纬）线

______经度和纬度用来区分不同的经线和纬线；

______经线即等经度线；纬线即等纬度线。

●地理坐标

______一地的经度和纬度相结合，叫做该地的地理坐标。

______同地理坐标相联系的有三个大圆：赤道（横轴）、本初子午线（纵轴）和本地子午线。

______书写时按惯例：先纬度，后经度；数字在先，符号在后。

第二节天球和天球坐标

一、天球和天穹

●天球——以地心为球心，半径任意的假想球体，表示天体视运动的辅助工具。

——是整球和圆球；

——分地心天球和日心天球。

●天穹——地平以上的半个天球

——是半球和扁球。

●天球上的圈和点：

——天球的主要大圆：

地平圈——通过地心且垂直于当地铅垂线的平面无限扩大、同天球相割而成的天球大圆。

天赤道——地球赤道平面无限扩大，同天球相割而成的天球大圆。分天球为南北两半球。

黄道——地球公转轨道平面无限扩大同天球相割而成的天球大圆，即太阳周年运动的视路线。

——大圆的极点：

地平圈的两极——天顶（Z）和天底（Z′）

天赤道的两极——天北极（P）和天南极（P′）

黄道的两极——黄北极（K）和黄南极（K′）

——大圆的交点：

天赤道交地平圈——东点（E）和西点（W）

黄道交天赤道——春分点（♈）和秋分点（♎）

——大圆的大距点：

地平圈对于天赤道——南点（S）和北点（N）；

天赤道对于地平圈——上点（Q）和下点（Q′）

黄道对于天赤道——夏至点（♋）和冬至点（♌）

天赤道对于黄道——无名点。

●天球上的方向和距离

——方向：地球上方向的延伸。

东西方向：俯视，逆钟向为东，仰视，逆钟向为西

——距离：只有角距离

二、天球坐标

●天球坐标系的一般模式

——以基圈、始圈和终圈构成一球面三角形（三顶点为极点、原点和介点）。

——纵坐标即纬度。

——横坐标即经度。

●地平坐标系

——用途：表示天体在天空（观测者天球）中的高度和方位。

——圆圈系统：地平圈、子午圈和卯酉圈。

——基本要点：

基圈——地平圈。

原点——南点；始圈——午圈

纬度——高度，±90°

经度——方位，0°～360°，自南点沿地平圈向西度量。

●第一赤道坐标系（也称时角坐标系）

——用途：用于时间度量。

——圆圈系统：天赤道、子午圈和六时圈。

——基本要点：

基圈——天赤道

原点——上点；始圈——午圈

纬度——赤纬，±90°

经度——时角（经圈改称时圈），0h~24h，自上点沿天赤道向西度量（为使天体的时角“与时俱

增”）

●第二赤道坐标系（地理坐标系的摹制品）

——用途：表示天体在天球上的位置。

——圆圈系统：天赤道、二分圈和二至圈。

——基本要点：

基圈——天赤道

原点——春分点；始圈——春分圈

纬度——赤纬（同第一赤道坐标系）

经度——赤经，0h~24h，自春分点沿天赤道向东度量（为使天体按其赤经次序相继中天，且此刻其赤经即为当时的“恒星时”）。

●黄道坐标系

——用途：表示日月行星的位置及其运动

——圆圈系统：黄道、无名圈（通过春分点的黄经圈）和二至圈。

——基本要点：

基圈——黄道

原点——春分点；始圈——无名圈

纬度——黄纬，±90°

经度——黄经，0°～360°，自春分点沿黄道向东度量（为使太阳的黄经“与时俱增”）。

●各种天球坐标的区别

——地平坐标系和第一赤道坐标系：

——始圈相同（午圈），但基圈不同，因而高度不同于赤纬，方位不同于时角。

——二者的具体差异与当地的纬度有关。

——仰极高度体现地平系统与第一赤道系统的关系：

仰极高度＝天顶赤纬＝当地纬度

——第一赤道坐标系和第二赤道坐标系：

——基圈相同（天赤道），因而有共同的纬度（赤纬）；但始圈不同，因而时角不同于赤经。

——二者的具体差异与当时的恒星时有关。

——恒星时即春分点的时角，或上点的赤经。

天体赤经﹢天体当时时角＝当时恒星时

补充教材怎样识星

一、星区划分

●按赤经分全天为四大星区，每区跨赤经6h

——各个星区的中央赤经分别为0h，6h，12h，18h（即春分圈、夏至圈、秋分圈和冬至圈）。

——每个星区各以其主要拱极星座命名：即仙后星区，御夫星区，大熊星区和天琴星区。简称后，御，熊，琴，

●精选20个著名星座

●突出15颗头等明星

二、星空的季节变化

●太阳分别于春夏秋冬四季，穿越后御熊琴四大星区：

——太阳莅临的星区，偕日升落，成为该季不可见星区；

——与太阳相对的星区（黄经相隔180度），随太阳此起彼落，成为彻夜可见星区。

——太阳的东临星区，迟太阳西落，前半夜见于西天；

——太阳的西临星区，先太阳东升，后半夜见于东天。