地球概论课后题答案

第一章

复习与思考p6（略）

●什么是纬线和经线？什么是纬度和经度？它们有何区别与联系？为什么纬线是整圆，而经线是半圆？

●为什么南北方向是有限方向，而东西方向是无限方向？怎样理解地面上两点间的东西方向既是理论上的“亦东亦西”，又是实际上的“非东即西”？

复习与思考p21~22

●何谓天球周日运动和太阳周年运动？为什么会有夜半中星的变化？

●举出下列天球大圈的两极：

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’

●举出下列天球大圆的交点：

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? (春分点) ?（秋分点）

●为什么时角向西度量，而赤经则要向东度量？

使天体的时角“与时俱进”，用以度量时间；赤经“与日俱增”（参考书本第15页）

●天球上哪一点的赤纬（δ）和赤经（α）等于零？又，该点的黄纬（β）和黄经（λ）是多少？

天球上春分点上的赤纬与赤经等于零。该点的黄纬黄经等于零。

●北天极的黄纬和黄经是多少？北黄极的赤纬和赤经是多少？（查天球仪）

北天极的黄纬和黄经是66°34′、90°，北黄极的赤纬和赤经分别是在66°34′、18h。

●某恒星的方位和高度都是45°，问：须在天空的那一部分去寻找？（西南方半空）

●在何地（指纬度）观测，天体的赤纬与高度相等，时角与方位相等（即地平坐标系与第一赤逍坐标系合一为一）？

南北极

●已知恒星时S＝6h38m，某恒星再过2时10分上中天，试求该恒星的赤经。

8时48分。

S=t+α;α=S-t=6h38m-21h50m=-15h12m=8h48m

或α=S-t=6h38m-(-2h10m)=8h48m

●已知某恒星的赤经a＝20h38m，当恒星时（S）为23时17分时，该恒星的时角是多少？

2时39分

S－α=23h17m-20h38m=2时39分。

●对35°N 而言，当春分点刚升起地平的时刻，黄道与地平田成多大交角？当春分点刚沉入地平的时刻呢？（先调整天球仪的纬度，然后把春分点移至东［西］方地平，就是使天赤道、黄逍和地平圈同时相交于东［西］点，便可直接读数）。

当春分点刚升起地平时刻：90－τ+ξ=90－35－ξ=31°34′；

当春分点刚沉入地平时刻：90－τ－ξ=90－35+ξ=78°26′；（ξ=23°26′）

●试推算二分二至时太阳的黄道坐标和赤道坐标，填下表：

坐标

节气太阳黄纬太阳黄经太阳赤纬太阳赤经

春分 0 0° 0 0

夏至 0 90°23°26′ 6h

秋分 0 180° 0 12h

冬至 0 270°－23°26′ 18h

●已知纬度φ＝31°.5N，恒星时S＝9h45m，试推算下列各点的地平坐标和赤道坐标。填下表：

坐标

点高度方位赤纬时角赤经

天顶 90°任意31°30′ 0 9h45m

天底－90 任意－31°30′ 12h 21h45m

天北极 31.5° 180° 90 任意任意

天南极－31.5° 0 －90 任意任意

东点 0 270 0 18h 15h45m

西点 0 90 0 6h 3h45m

南点 0 0 －58.5° 0 9h45m

北点 0 180 58.5° 12h 21h45m

上点 58.5° 0 0 0 9h45m

下点－58.5° 180 0 12h 21h45m

提示：

①上表所列的10 点，皆互为对蹠点，即两者纬度相等（符号相反），经度相差180°（或12h）。

②上表中的10 点，有8 点位于子午圈上。位于同一经线上的点，有相同的经度。

③基圈和始圈上的点，其纬度或经度为零；极点的纬度为90°，经度则为任意。

④表中各点的方位和时角是给定的，与上述的已知条件无关。

第二章

复习与思考p36

●比5 等星亮100 倍的恒星，其星等为几等？

0等。

●织女星（天琴座α)的视星等为0.1，若其距离增加为10倍，这时，它的星等将是几等？肉眼还能看到它吗？

它原来的视星等为0.1，视亮度为为E0，距离为d0；

设它的视星等将变为m等，视亮度变为为E，距离变为d=10 d0。

根据：E0/E=2.512m－m0, ? E0/E=2.512m－0.1 （1）

根据：E0/E=d2/d02 , ? E0/E=(10 d0)2/ d02=100 （2）

由（1）（2）得：2.512m－0.1=100，? m=5.1

肉眼有可能看到

复习与思考p55

●设某行星距太阳为25 天文单位，那么，它绕太阳公转的周期应有多长？设某小行星绕太阳公转的周期为

8 年，问：它与太阳的平均距离是多少？

（1）根据：T12/T22=a13/a23，? T12/1=253/1，? T1=125年

（2）根据：T12/T22=a13/a23，? 82/1= a13/1，? a1=4AU（天文单位）

复习与思考p63

●试比较月球的地平视差和它的视半径，两者的比率说明了什么？

57′/15′33″；

地球半径大于月球半径。

●地球的反照率为月球的6 倍，试计算地球在月球天空中的亮度，比月球在地球天空中的亮度大多少倍？（提示：月球半径约为地球半径的1/3.7）

6*3.72－1=81.14

●在地球上观测，月亮在地平上升起（自上缘露出地平到下缘脱离地平），大约需时2 分钟。问：若在月球上观测，地球“升起”需多长时间？

地球没有升落，始终在天空一隅。

●“月上柳梢头，人约黄昏后”（欧阳修《生查子》），该指何种月相？

满月

●“月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠。姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”（张继《枫桥夜泊》）。夜半月落，该是什么月相？

上弦月

●下图是丰子恺所作的一幅漫画，题为“杨柳岸晓风残月”。根据图中的月相判断，哪一幅是原作，为什么？第一幅。

“晓风残月”代表农历月底的清晨，这时月亮凸面向东，即向图中的地平方向，排除第三四幅。在我国（北半球中纬地区），太阳、月球的周日圈向南倾斜（见课本p76－77，不同纬度天球周日运动），因此通常月出后其凸面不是向正东方向，而是东北方向，排除第二幅。

注：

在我国（北半球中纬地区），第一幅为“晓风残月”；第二幅为黄昏时的新月；第三幅是上午的新月；第四幅是下午的残月。

在南半球的可能情况是：第一幅为黄昏时的新月；第二幅为“晓风残月”；第三幅是下午的残月；第四幅是上午的新月。

第三章

复习与思考p78

●在北半球，傅科摆向什么方向偏转？南半球呢？赤道呢？在纬度30°处，傅科摆的偏转速度是多少？

北半球向右偏，南半球向左偏，赤道无偏转。

偏转速度v=sinφ*15°/h=sin30°*15°/h=7.5°/h。

●什么是极移和进动？一地的经度和纬度因极移而发生变化，但不会因进动而发生变化，为什么？

极移——南北两极在地面上的移动。

进动（岁差）——南北天极在天球上的移动，反映了地轴在宇宙空间的运动。

极移：地球与地轴之间有相对运动，导致两极点位置的微小“晃动”，（从而导致经纬线变动）。

进动（岁差）：地球与地轴之间没有相对运动（经纬线也不会变动），地球与地轴一起进动，导致南北天极位置变化（天球坐标有变动）。

●由于岁差，天极描成5°的弧，约需多少年？在怎样的条件下，岁差现象将消失？

358年；

地球为正圆球体；黄赤交角、黄白交角为0；地球停止自转。

●假如地球形状更扁些，那么，进动将变得更快些还是更慢些？假如月地距离更近些呢？假如地球密度更大些呢？又假如地球自转更快些呢？（前二种情形快些，后二种情形慢些）

●为什么视太阳日长度会有季节变化？为什么二至日的视太阳日长度大于二分日？为什么最长的视太阳日不是南至日，而在南至日之后？