地球概论_全部习题答案

第一章（地理坐标与天球坐标）参考答案

1.1地理坐标：纬线和经线、纬度和经度、整圆与半圆……

1.2地球上的方向（地平面）：南北极、南北半球、东西半球、东方西方

2.1引出两个重要概念：天球周日运动、太阳周年运动

2.2天球坐标：天球大圆及其两极

地平圈：Z、Z′；子午圈：E、W；天赤道：P、P′

卯酉圈：S、N；黄道：K、K′；六时圈：Q、Q′

2.3天球坐标：天球大圆的交点：

子午圈与地平圈：S、

N；子午圈与天赤道：Q、Q′

子午圈与卯酉圈：Z、Z′；子午圈与六时圈：P、P′

天赤道与地平圈：E、W；天赤道与黄道：♈、♎

黄赤交角（ε=23°26′）

2.4第一赤道坐标系：时角，右旋坐标系，与天球周日运动（地球自转）相联系，

天球周日运动方向向西，时角向西度量。

第二赤道坐标系：赤经，属左旋坐标系，与太阳周年运动相联系，

太阳周年运动方向向东（地球向西），赤经向东度量。

2.5第二赤道坐标系（δ, α）、黄道坐标系（β, λ）均以♈为原点，所以有：♈（0°、0h）、♈（0°、0°）2.6在黄道坐标系中：P（90°-ε，90°）；在第二赤道坐标系中：K（90°-ε，18h）

2.7西南方半空（地平坐标系）

2.8当δs=h s，t s= A s时，地处南、北两极（即地平坐标系与第一赤道坐标系完全重合在一起）

2.9已知：S＝t

＝αQ=6h38m，t★=21h50m，故根据公式：S＝t★＋α★有：α★=-15h12m（8h48m）

♈

2.10t＝2h39m

2.1190°-35°+ε=78°26′，90°-35°+ε=31°24′

2.12（答案顺序）太阳黄纬（β）、太阳黄经（λ）、太阳赤纬（δ）、太阳赤经（α）

春分（♈）：0°、0°、0°、0h；夏至（♋）：0°、90°、ε、6h

秋分（♎）：0°、180°、0°、12h；冬至（♑）：0°、270°、-ε、18h

2.13（答案顺序）高度（h）、方位（A）、赤纬（δ）、时角（t）、赤经（α）

天顶Z：90°、任意、31.5°、0h、9h5m；天底Z′：-90°、任意、-31.5°、12h、21h45m

天北极P：31.5°、180°、90°、任意、任意；天南极P′：-31.5°0°、-90°、任意、任意

东点E：0°、270°、0°、18h、5h45m；西点W：0°、90°、0°、6h、3h5m

南点S：0°、0°、-58.5°、0h、9h5m；北点N：0°、80°、58.5°、12h、21h45m

上点Q：58.5°、0°、0°、0h、9h45m；下点Q′：-58.5°、180°、0°、12h、12h

第二章（地球的宇宙环境）参考答案

3.1恒星--（如同太阳）

发光：质量巨大/中心温度很高/热核反应/能量释放；

光谱信息：表面温度、物理性质、化学成分、运动方向，

确定恒星光度，比较视亮度，推知恒星距离等。

3.2亮度与光度--恒星的明暗程度，恒星本身的发光强度。

视星等与绝对星等--亮度等级（m）和光度等级（M）。

M=m+5-5lgd（d指该恒星的距离），因为大部分恒星的距离都在10秒差距之外，故有M>m。

3.3（天球周日运动、太阳周年运动、夜半中星）

3.40等星。5.1等，天空全黑时可见

3.5赫罗图是根据恒星的光谱型和光度绘制的坐标关系图，表明恒星温度越高，其光度就越大；

可求主序星的位置，反映恒星的演化历程。

3.6银河与银河系；河外星系和总星系

4.1太阳距离、大小和质量测量方法：（P37第18-34行）

太阳半径R等于太阳平均视半径（16′）乘日地距离。利用太阳半径可求太阳大小；

利用万有引力可求太阳质量：M=RV2/G（R=1.496×1011m，V=2.978×104m/s，G=6.67×10-11m2/kg）4.2太阳大气：太阳可直接观察到外部等离子体层次；

太阳风：日冕高速膨胀，行星际空间不断地得到从太阳喷发出来的高速离子流。

太阳活动：太阳磁场支配下太阳外层大气的剧烈运动；

对地球影响：黑子/气候，耀斑/无线电通讯，磁暴/极光等。

4.3哥白尼“日心”体系：把周日运动归之于地球绕轴自转，而把周年运动归之于地球绕太阳公转；

行星的复杂的环状视运动，则是地球和行星同时绕太阳公转的复合运动的结果。

唯有月球才是唯一绕地球运动的卫星。

日心说是整个近代天文学的基石。开普勒定理（即行星运动三定理）：轨道定理、面积定理、周期定理。

牛顿对开普勒定理的发展：他指出天球轨道可以是任意圆锥曲线，速度是决定轨道形状的必要条件；

他用数学方法证明了在引力作用下行星绕太阳运动的面速度不变；他修正了第三定理公式。

牛顿由于发现了万有引力定理而创立了科学的天文学。

4.4绕日公转周期：125a；与太阳的平均距离：4AU

4.5行星分类：（地球轨道/小行星带/质量和化学组成）

4.6彗星--在偏心率很大的轨道上绕太阳运动的冰冻物质；

星体--太阳系中围绕太阳运动的微小颗粒；

流星--流星体进入地球大气，摩擦发光在天空中划出一道闪量的余迹。

没有大气可以看到彗星，但不能看到流星。

4.7康德“星云说”基本论点：太阳系由弥漫星云物质演化而来，形成太阳系的动力是自引力

（星云各部分之间相互吸引的力）。

意义：在僵化的的自然观上打开第一个缺口，关于第一次推动的问题被取消了，

地球和整个太阳系表现为某种在时间的进程中逐渐生成的东西。

5.1月球有时会遮掩太阳、行星和恒星，却从没被别的天体遮掩过。

月球距离地球最近，是地球唯一的天然卫星，和地球相互绕转产生月相变化，因此产生古代历法。

且对地球的潮汐现象有着主导作用。

5.2地球和月球的半径之比

5.3大81倍

5.4同步自转--月球自转和绕地公转具有相同的方向和周期。

5.52×3.7=7.4min（无升起现象）

5.6恒星月是月球在白道上连续两次通过同一恒星所需的时间；塑望月是月相变化的周期。

恒星月是月球绕转地球的恒星周期，长度为27d43m12s；

塑望月是月球同太阳的会合周期，长度为29d12h44m3s。

5.7上弦月傍晚（日落）中天；下弦月早晨（日出）中天；半夜满月位于南方上空（中天）。

5.8满月或将满月--太阳与月球之间的距角为180o。