地球概论第二章
地质大地球科学概论课件第2章 地球的天体运动
2 地球自转与时差和科里奥利现象
●科里奥利现象 沿南北向运动的流体，在北半球的运动方向总是
向右偏转，例如河流右岸冲刷较重，浮运木材向右岸 漂，在南半球则向左偏转。这种偏向力称为“科里奥 利力”。实际上并不存在这个力，而是流体因惯性保 持原来的运动方向，地面因地球自转改变了方向，所 以流体的方向发生偏转，看上去似乎流体受到一个力 的作用。应称为“科里奥利现象”。
2 地球自转与时差和科里奥利现象
●国际日期变更线 显然，必须规定一条东、西方的界线，这就是国
际日期变更线。人为规定在这条线的西侧最早见到日 出，东侧最晚见到日出，相差24小时。
从西向东跨越国际日期变更线要将日期退一日， 例如星期三变为星期二；反之要进一日。
今天在世界各地的人们的日常生活中，时间用各 自的地方时，日期用同一个日历。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2 地球自转与时差和科里奥利现象
●国际日期变更线 由于地球自转，世界各地进入新的一天的时间有
先有后。习惯上各地都以午夜０点作为新的一天的开 始。当北京为当地时间８点，伦敦为当地时间０点， 伦敦在北京西面，比北京晚见到日出，可以说伦敦时 间比北京时间晚８个小时。此时惠灵顿时间为12点， 惠灵顿在北京东面，可以说惠灵顿时间比北京时间早 ４个小时。此时温哥华时间为16点，如果认为温哥华 在惠灵顿的东面，更早见到日出，那么温哥华时间比 北京时间早８个小时，是当天的下午；如果认为温哥 华在伦敦的西面，更晚见到日出，那么温哥华时间比 北京时间晚16个小时，是前一天的下午。
Outline Of Earth Science
地球科学概论
第二章 地球的天体运动
1 地理坐标系和大地测量 2 地球自转与时差和科里奥利现象 3 月球、潮汐和地球自转变慢 4 地球公转和米兰科维奇学说
地球概论课后习题答案
地球概论课后习题答案第一章（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）、黄道坐标系（）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=hs，ts= As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★=21h50m，故根据公式：S＝t★＋★有：★=-15h12m（8h48m）2.10t＝2h39m2.1190°-35°+ε=78°26′，90°-35°+ε=31°24′2.12（答案顺序）太阳黄纬（）、太阳黄经（）、太阳赤纬（δ）、太阳赤经（）春分（）：0°、0°、0°、0h；夏至（）：0°、90°、ε、6h秋分（）：0°、180°、0°、12h；冬至（）：0°、270°、-ε、18h2.13（答案顺序）高度（h）、方位（A）、赤纬（δ）、时角（t）、赤经（）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。
地球概论 第二章 天球和天体
张华： 《地球概论》讲义
第二章 天球和天体
始圈：通过原点的经线叫始圈。地理坐标系的始圈是本初子午线。 球面坐标系的一般模式是：由基圈、始圈和终圈构成球面三角形，三角 形的三个顶点分别是极点、原点和介点（终圈与基圈的交点） 。球面上任一点 相对于基圈的方向和角距离，用纬度表示，是点的纵坐标。 地理坐标系的纵 坐标叫地理纬度。球面上任一点所在的辅圈平面相对于始圈平面的方向和角 距离，用经度表示，是点的横坐标，在地理坐标系中，点的横坐标是地理经 度。 天球坐标系分为两类，一类为右旋坐标系，这类坐标系与天球周日运动 （方向向西）相联系，另一类为左旋坐标系，这类坐标系与天球周年运动（方 向向东）相联系。 这里的右旋和左旋，是指设想观测者是立于地球中心的，并且他的头指 向北极。这样，天球周日运动就是由观测者的左前方转到右前方的；而天球 周年运动，就是由观测者的右前方转到左前方的。 2、地平坐标系 (1)用途：为了表示天体在天空中的范围和高度及其周日变化，引入了地 平坐标系。地平坐标系是从高度和方位两个角度来定量表述天体视位置的天 球坐标系。 (2)圆圈系统： 地平坐标系的圆圈系统由地平圈，子午圈，卯酉圈构成。 地平坐标系的基圈是地平圈；通过天顶、天底且垂直于地平圈的一切 大圆，是地平经圈，或简称平经圈；一切与地平圈平行的大圆，是地 平纬圈。 通过南点和北点的平经圈是子午圈，子午圈以天顶和天底为界，分为 子圈（北半圈）和午圈（南半圈） 。 通过东点和西点的平经圈是卯酉圈，卯酉圈以天顶、天底为界，分为 卯圈（东半圈）酉圈（西半圈） 。
三、天球上的圆和点
为了实际需要，人们设定了天球上的基本圆和点，这里我们先学习与建 立天球坐标系相关的三个基本大圆。它们分别是地平圈、天赤道、黄道。 地平圈：地平圈是通过地心，且垂直于当地铅垂线的平面的无限扩大， 同天球相割而成的天球大圆。它把天球分成可见和不可见两部分。地平圈的 二极为天顶（Z）和天底（Z′） 。 特性： ①天顶和天底是地平圈的两个极点， 地平圈距天顶和天底各 90°； ②地平圈把天球分为可见半球（天穹）和不可见半球； ③地平圈因地而异，每个位置都有它自己的地平圈。 天赤道： 天赤道是地球赤道平面的无限扩大， 天球相割而成的天球大圆。 天赤道分天球为南北两半球。 地平圈的二极为天北极 （P） 和天南极和天底 （P′） 。 黄道：黄道是地球公转的轨道平面的无限扩大，同天球相割而成的天球 大圆。它就是太阳周年运动的视行路线。黄道的两极是黄北极（K）和黄南极 （K′） 。 关于这三这主圈，需要注意的是 ① 天赤道和黄道在天球上都是独一无二的。前者及其两极同同地球自转 有关，后者及其二极同地球公转有关。但是，地平圈及其两极，是因地点而
地球概论第二章
二、 太阳系的组成
九大行星 水星，金星，地球，火星，土星，天王 星，海王星，冥王星。 其他成分 小行星，卫星，彗星，流星体等。
星 系 一、 银河与银河系
同一事物的两个不同现象 银河系是以银河命名的星系（形似圆盘）； 银河是银河系主体在天球上的投影（环天 光带）。 银河系总质量：大约是太阳质量的1400亿倍； 星数：1～2千亿颗。
银河系结构
银河系主体：圆盘体（直径约8万光年） 和银晕； 圆盘体：核球和银盘； 核球中心：银核； 银核中心：银心。
图2-8 推测出的太阳结构 与剖面示意图
太阳温度
根据太阳辐射热量推算的温度称有效温度； 根据太阳辐射光谱测定的温度称辐射温度； 太阳光球温度：5 770K ； 太阳中心温度：15 000 000K； 色球温度：100 000K； 日冕温度：1 500 000K。
太阳热源
产热过程：热核反应（氢核聚变为氦核）； 产热方式：质量转化为能量； 产能中心：在太阳核心。
图2-5 恒星大小的比较
六、 恒星的演化
现代天体物理学最大的成就之一就是 基本上说明了恒星演化和元素演化两个重 要问题。
发生 → 发展 → 衰亡 → 转化
恒星是由星云凝聚而成。弥漫星云在 自引力的作用下，收缩成比较密集的 气体→引力势能转化为热能，内部温 度升高并辐射能量→向赫罗图上某个 主序位置移动。质量愈大，收缩愈快， 达到主序的位置愈高（温度高，光度 大）。
并非所有恒星都经历如此“平静”的演 化道路。 那些质量和体积特别巨大的恒星，演化 的最后阶段会发生爆炸——超新星爆发。 如留下“残骸”的质量足够大（1.4~3.2 1.4~3.2 倍太阳质量），便会“一落千丈”地坍 塌为中子星（于1967年发现，1978年发 现了300颗以上）。
地球概论第二章1
两边取对数,且有 lg2.512=0.4，得：
m-m0=2.5(lgE0- lgE) m=-2.5 lgE
（2-2）
如果取零等星(m0=0)的亮度E0=1，则
（2-3）
普森公式，根据恒星的亮度E推算星等m。
East China Normal University
图2-3 光源的视亮度与其距离的平方成反比，距离增加1倍， 亮度便减为1/4
East China Normal University
五、 恒星的多样性
单星，双星，星团
变星，新星，超新星
巨星，超巨星，白矮星
脉冲星，中子星
East China Normal University
一、单星 双星 星团
• 1.单星：恒星单个存在的 • 2.双星：恒星成双成对的出现，在天球上 相距很近的两个恒星，组成的两个成员， 都叫子星，其中较亮的子星叫主星，另 一个叫伴星，如天狼伴星，开阳，辅
天体
太阳 月亮
视星等
-26.74 -12.7
金星
天狼星 北极星
-4
-1.45 2
肉眼可见的 最暗星
6
连续几个星等的亮度成几何级数
若相邻两星等的亮度比率(级数的公比)为R，则
R5 =100 lgR = 0.4 5lgR=2 R=2.512
星等相差1等,恒星的亮度相差2.512倍 ； 星等以等差级数增大，亮度以等比级数递减； 太阳的亮度是一等星亮度的(2.512)27.74=1300 亿倍。
• • • • 1.恒星轨道运动 2.脉动 3.快速自转 中子星：由于恒星演化到完全，能量耗竭，若 经引力塌缩，其剩余质量大于某一极值时，电 子运动都不能抗衡原子核吸引力，就继续塌缩， 经逆β 衰变形成大量自由中子，致使恒星密度 很大，体积很小，形成中子星。 • 中子星体积小，直径只有几十公里，密度10亿 吨/立方厘米
地球概论
主讲人：黄勇奇
黄冈师范学院 2010.09
地球概论 章节目录
第一章 地理坐标与天球坐标 第二章 地球的宇宙环境 第三章 地球的运动 第四章 地球运动的地理意义 第五章 地球和月球 第六章 地球的结构和物理性质
第一章 地理坐标与天球坐标
第一节 地理坐标
经线和纬线
一、 地球上的经线和纬线
地球
经度是两面角，本初子午面为起始面；本地子午面为终面；
图1-4 经度和纬度 纬度是线面角，即本地法线与赤道平面的交角； 经度是两面角，即本地子午面与本初子午面的交角。
经线都是大圆，纬度间隔大体相等： 1°约折合111km。 纬线是大小不等的圆 经度的间隔，随纬度增高而减小； 与纬度的余弦成反比。
是半球和扁球。
地平圈
天底
图1-7 天球示意图 天球的半径是任意的,所有天体,不论多远,都可以在天 球上有它们的投影。
日心天球
地心天球
天球的视运动 天球周日运动: 对于地球观测者,天球围 绕我们以与地球自转相 反的方向（向西），和 相同的周期（1日）旋转； 周日圈：天体周日运动 行经的路线，天体愈近 天极周日圈愈小，反之 亦然。
• 由于地球自转而随同整个天球的运动， 方向向西，日转一周； • 由于地球公转而相对于恒星的运动， 方向向东，年巡天一周。
图1-10 天球的视运动
左：地球公转和太阳周年运动，二者都向东。
右：地球自转和天球周日运动，前者向东，后者向西。
天球上的圆和点
图1-11 天球大圆的交点和远距点
左:地平圈与天赤道的交点（东、西）和远距点(南、北、上、下)；
图1-13 天球上的距离
二、天球坐标 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； 纵坐标即纬度；
地球科学概论 第二章 行星地球简史
3、太阳系的起源
3. 3 太阳系及地球起源 a、灾变说 最早的灾变说是法国动物学家布丰（George Louis Leclerc de Buffon）在1745年提出的。 他认为太阳形成后，曾经有一个彗星“掠碰” （擦边而过）到它，同时碰出了不少物质。这些 物质一部分落回太阳，一部分脱离太阳的引力飞 走了，还有一部分则绕太阳旋转起来，后来形成 了行星。金斯（1916）认为，当另一颗恒星接近 太阳时，在太阳表面产生了很大的潮。正面的潮 很大，物质被经过的恒星拉出来，形成一个长条。 在这一恒星离开太阳时，长条内形成了所有的行 星。长条的中部较粗，两头较细，所以，由中部 物质形成的木星、土星较大。
1.1 宇宙起源
• ☆“红移现象”：发光星体接近观察者时，见到的星 光谱线向频率高的蓝光谱线移动，称为蓝移；当星 体远离观察者时，见到的星光谱线向频率低的红光 谱线移动，称为红移。 • ☆大爆炸：比利时天文学家勒梅特（G.E.Lemwtre） 和美国物理学家伽莫夫(1927年)。最初宇宙的全部 物质是集中“原始原子”里，它异常紧密、温度极 高（1032 K）。由于温度极高，基本离子间不能保持 永久平衡，一旦失去平衡，就会发生大爆炸，原始 原子迅速膨胀，在逐渐降温的过程中渐次演变成今 天的宇宙（15Ga）(星云、星系等)。在高温下为基 本粒子的物质，随着温度的降低，聚合成各类原子。 首先电子和质子合成氢原子，再合成氦（He）其它 元素从轻到重依次合成。太阳系是大爆炸10Ga后才 产生的。
3. 1 太阳系天体地质概况
类 木 行 星 和 类 地 行 星 的 内 部 构 造 示 意 图
类地行星
木星和土星
天王星和 海王星
3、太阳系的起源
3. 1 太阳系天体地质概况
（3）卫星 卫星是绕行星运行而本身不发光的天体。 迄今为止，已发现火星有卫星2个，木星有6个， 土星有23个，天王星有5个，海王星有2个，冥 王星有1个。月球是地球唯一的卫星。 月球的直径大致是地球的3/11，质量约为地球 的1/80。月球上没有河流、湖泊和海洋，也没 有大气，基本处于真空状态。
地球概论课件2解析
（2）活动星图的使用 转动星图的上下盘，使地盘上 的时刻与星盘上的日期对齐；
将星图举过头顶仰视，并使底 盘上的东西南北与实际的地平 方位——东西南北相一致。这 时底盘上地平圈内的星空，就 是该日观察时刻所见的星空状 况。
御夫星区
大熊星区
大熊星区
5、 星空变化
1. 星空周日变化 指星空因时刻而不同。即星座的东升西落。 2. 星空季节变化
指在同一时刻，星空因季节而不同。
• •
太阳大体上于春夏秋冬四季分别经过后、御、熊、琴四大星区。
太阳到达的那个星区，在周日运动中“偕日升落”，是该季节不可见星区。
反之，与太阳相对（黄经相差180˚）的那个星区，与太阳此起彼落，是彻夜 可见星区。太阳的东临星区，迟于太阳落下，前半夜见于西天；太阳的西临 星区，先于太阳升起，后半夜作用 大量收集天体发出的辐射，扩大观测的范围；放大天体的角直径； 跟踪天体的周日运动. 天文望远镜的类型 1.光学望远镜——只能接收波长0.4~0.77微米的可见光波段天
体发出的信息。
• •
折射望远镜-用透镜作物镜的天文望远镜。这种物镜容易产生色差和球差，影响观 测效果，因此常常制成双透镜、多透镜物镜。 反射望远镜-用反射镜作物镜的天文望远镜。这种望远镜利用凹面镜反射，可以避 免对光线的吸收，不存在色差，镜面如果制成抛物面状又可消去球差。另外，由 于配置的镜筒较短，对镜材要求不高，镜面支撑变形也容易处理。现代大型望远 镜多采用反射望远镜。因副镜不同分为牛顿式望远镜、卡塞格林式望远镜等。 折反射望远镜-由透镜和反射镜组成物镜的天文望远镜。通常主镜使用球面反射镜， 副镜使用透镜。这种望远镜视场大、光力强，多用于观测太阳系天体、星云及其
地球概论笔记
《地球概论》课堂笔记第一节太阳和太阳系一、太阳宇：东西南北，四面八方，即空间宙：古往今来，早午晚昏，即时刻宇宙：普遍的永久的物质世界○宇宙是由物质组成的。
○宇宙间所有这些物质，通称天体。
常见天体：恒星、行星、卫星、刘翔、彗星和星云。
互有联系的假设干天体的集合叫天体系统太阳系不是星系（宇宙 总星系 星系恒星和星云）太阳所在的星系 银河系（1500太阳系、卫星（地月系） 银河系总星系 恒星世界 星云 宇宙 河外星系总星系之外的世界 行星际物质太阳系是由太阳、行星及其卫星、矮行星、彗星、流星体、行星际物质组成的天体系统。
◆ 太阳系的中心天体：太阳；◆ 太阳占太阳系总质量的%；◆ 太阳是太阳系中唯一能自身发光的天体，是太阳系光和热的源泉。
（一） 太阳的距离和大小1、 太阳和地球的距离太阳的距离是太阳和地球的距离，即日地距离日地平均距离在天文学上被作为一个单位利用，称为天文单位（AU ） ◆ 天文单位是用来气宇太阳系内天体间距离的单位，1976年测定值为：1AU=千米（1984年通用）◆ 目前测定新值为2千米以光速通过1AU 需时刻8′19″天体距离目前通常用间接方式测定：三角视差法<周日视差，周日地平视差先确信基线>；雷达测距法可是在测定太阳距离时，由于距离遥远，其地平视差过小，和技术上的各类困难，不宜直接用那个方式，于是天文学上通过对某个小行星距离的测定，来推算太阳的距离。
日地距离的大体思路是：如右图所示：射日地距离为a某个距离地球较近的小行星距离为a1，当小行星冲日时，即小行星距地球最近的时候，测定其地平视差，○1从而推算出它同地球的距离，那个距离即为a1-a,记作m，也确实是小行星与地球轨道半径的差值；○2测定a与a1之比，即a/ a1的值，记为n（此值测定方式可用开普勒第三定律，即a3/a13=T2/T12）；a1-a=m○3联立解方程，求a;a/ a1=n最近几年来，人们用雷达测定金星距离，进而推算出日地距离最新值为：1.×108km.2、太阳的大小已知日地距离，就能够够依照太阳的是半径推算出其线半径（如右图），太阳的平均视半径为16′。
地球概论第三版读书笔记(一)
地球概论第三版读书笔记(一)地球概论第三版读书笔记简介《地球概论第三版》是一本介绍地球科学基本概念和原理的教材，适合地球科学、环境科学等相关专业的学生阅读。
第一章：地球的形成和演化•地球的形成：–天体碰撞和凝聚–地幔和地核的分化•地球的演化：–大陆漂移和板块构造–生命的起源和演化第二章：地球科学的研究方法•地球科学的三大研究方法：–实地观察和野外考察–实验室分析和模拟–数学和计算机模型•应用地球物理、地球化学、地质学等学科方法解决实际问题第三章：地球内部的构造和物质组成•地球内部的结构：–地壳、地幔和地核–区分内地球和外地球的界面•地球物质组成：–元素和化合物–岩石和矿物第四章：地震和地震波•地震的发生和机理：–地震带和地震中心–断层和弹性波•地震波的类型和特征：–纵波和横波–体波和面波•应用地震波进行地球内部结构研究和地震预警第五章：板块构造和大地构造学•板块构造理论：–构造板块和板块边界–大陆漂移和海底扩张•大地构造学方法：–测量地球形状和大小–测量地球重力场和地磁场•应用板块构造和大地构造学研究地球的演化和自然灾害第六章：地质年代和地球的历史•地质年代划分：–相对年代和绝对年代–放射性同位素年代测定•地球历史重要事件：–生命的起源和演化–Earth Impact事件和生灭大事件•应用地质年代和地球历史研究地球的演化和资源勘探总结本书介绍了地球概论相关的基本概念和原理，通过对地球的形成、演化、构造、历史等方面的介绍，帮助读者全面了解地球科学的研究方法和应用。
第七章：地表和水文地质•地表地貌类型：–山脉、高原、丘陵、平原等–冰川、沙漠、海岸等特殊地貌•水文地质特征和应用：–地下水和地下水循环–水资源的评估和开发利用第八章：矿产资源和矿床形成•矿产资源的分类和特征：–金属矿产、非金属矿产、能源矿产等–矿产资源的分布和开采•矿床形成机制和类型：–热液矿床、沉积矿床、岩浆矿床等–应用地球化学和地球物理方法勘探和评价矿床第九章：环境地质和地质灾害•环境地质和环境演变：–自然和人为因素对环境的影响–地质灾害治理和预防•地质灾害类型和特征：–地震、滑坡、泥石流、地面塌陷等–应用地质灾害评价方法预防和减轻地质灾害的风险第十章：全球变化和地球系统科学•全球变化和全球变化研究：–人类活动和自然因素对气候、海洋、生态等方面的影响–全球变化研究的方法和意义•地球系统科学和地球系统模型：–描述和模拟地球物理、生物和化学过程–应用地球系统科学和地球系统模型研究全球变化和环境影响总结本书介绍了地球概论中与地球科学相关的研究领域，通过对地表和地下、资源和环境等方面的介绍，帮助读者全面了解地球科学的应用和意义，以及地球科学对我们生活和未来的影响。
地球科学概论 第二章 地球
地壳均衡：地壳为适应重力的作用而不断调整 达到平衡的现象。 一般来说，重力异常越高，地壳越薄，莫霍面 越浅，反之，地壳越厚，莫霍面越深。这种现象反 映了地表质量的过剩(地形隆起)由地壳深处质量亏 损(莫霍面的下凹)所补偿。
普拉特模式
均衡学说机制示意图 （据B.Mears,1979）
艾里模式
普拉特模式(pratt model)：组成高山的岩石密 度与平原上的岩石密度有差异，在一定补偿深度上质 量是相同的。地壳处于均衡时，柱体高出海平面越多， 其密度越低。它们均漂浮在密度更大的均一物质上 (地幔)，补偿面是水平面；而上界面高低不平，其密 度小者最高。
新西兰地震学家
2、地球内部压力及其变化 地内压力随深度而增大： 地球内部的压力是指不同深度上单位面积上的 压力，实质上是压强，压力计算公式如下： P=ρ×g×h 如果重力加速度近似取10 ，则深度增加1km， 地表压力增加27Mpa。(1Mpa=10.2kg/cm2=106N/m2)， 计算表明： 地下10km处压力3×103atm； 35km处压力为10×103atm； 2900km处压力150×103atm； 地心处压力350×104atm，相当于每平方厘米上 承受3000多吨压力。
根据地震资料获得的波速度变化曲线，在地球表面， 纵波速度从5.16km/s，向深处逐渐增加，最突出的变化位 于2900km处，此时纵波速度突然由13.64km/s突然降至 7.98km/s，向深处又缓慢升高。横波速度由7.23Km/s突然 消失，并且在界面上出现明显的反射、折射现象。 进一步分析可以发现，在大约35km、70km、1000km以 及4600km等深度，波速度都有明显变化，这意味着有很多 物质密度不同的分界面。
大洋中脊平均热流值大于8J/(cm2.s)； 大洋盆地约为5.4J/(cm2.s)； 造山带和火山活动带可高达9J/(cm2.s)； 平原区一般为3.8-5.4J/(cm2.s)。 这种不均匀分布表明地球表层活动区为热地壳， 而稳定区为冷地壳。
地球概论
• 银核：银河系核球的中心部分是一个不大的致密区，称为 银核。银核中心处又有一更小的核中之核，称为内核心或 银心。 • 旋臂：银盘中的旋臂是盘内气体尘埃和年轻恒星集中的地 方，其“旋开”与“旋闭”还有一定的周期。
2019/1/11 第2章 银河系和河外星系 5
银河系结构示意图
2019/1/11
第2章 银河系和河外星系
• 一般把椭圆星系、旋涡星系、棒旋星系、透镜星 系称为正常星系。
2019/1/11
第2章 银河系和河外星系
18
三、河外星系的结构
2019/1/11
第2章 银河系和河外星系
19
四、河外星系的运动
1、河外星系的自转 • 确定河外星系自转方法之一是测定星系视面上不 同点的视向速度。 • 人们可以通过拍摄星系的光谱，测量谱线的位移 ，再扣除掉整个星系共有的位移，就可以确定出 来。此外，还可以根据射电天文方法来确定星系 的自转。
第2章 银河系和河外星系
宇宙中的银河系是由众多恒星构 成的天体系统，要认识地球在银河系 中位置和运动状况，要先从认识银河 开始，再从银河里的恒星、星座认识 银河系的结构特征和演化。再次，通 过银河系进一步了解河外星系，乃至 整个宇宙。
2019/1/11 第2章 银河系和河外星系 2
本章内容
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银河系
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第2章 银河系和河外星系
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一、星云密度、质量和成分
2、星云的质量 • 星云的质量有大有小，小有不过是行星级或恒星 级，大的则为星系级。由星系爆炸形成的星云无 疑比恒星的质量要大。
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第2章 银河系和河外星系
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一、星云密度、质量和成分
3、星云的成分 • 星云的成分与恒星差不多，以氢和氮为主，其次 是碳、氧、氟、镁、钾、钠、钙铁等。现在还发 现在有的星云中有OH、CO和CH4等有机分子。
地球概论(第三版) 第二章 习题参考答案
距离又遥远，肉眼望去就成为白茫茫一片的云雾状光带。
密集在银河中的无数恒星，连同散布在天空各方的点点繁星，包括我们的太阳系在内
都属于一个庞大无比的恒星系统，并把它称为银河系。
⑶恒星的光谱有不同的类型，不同光谱型之间的主要差别在于星光颜色，而颜
色实际上是恒星温度的反映。
① 红色的星，表面温度最低，约为3000K。
② 黄色的星，表面温度约为6000K。（太阳属于这一类）
③ 白色的星，表面温度约为10000--20000K.
（M符号)人眼可视星等最小可见六等星。
⑶星等每相差1等，恒星的亮度相差2.512倍。天文学上把一个标准距离定为10
秒差距。相当于0.1秒视差的距离。合32.6光年。在这个标准距离（10秒差距）下的
恒星的亮度， 称为绝对亮度，其星等叫绝对星等。恒星距离观测者10秒差距时，它
3、比5 等星亮100 倍的恒星，其星等为几等？
答：0等。因为一等星的亮度是六等星亮度的100倍。所以，比5等星亮100倍的恒星
是0等星。
4、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？
吸收线（暗线）和发射线，研究天体的物理性质和化学成分。
通过光谱分析可以确定恒星的光度。比较它的视亮度，就能推知恒星的距离。
星光成了传递天体的各种信息的远方使者，故被称为“有色的语言”。
2、 什么是恒星的亮度和光度？什么是视星等和绝对星等？两种星等如何换算？
④ 带蓝色的星温度最高，可达30000--10万K.
按物理学定律，温度越高，光谱最明亮部分越接近蓝色一端。为此，人们只要
地球概论 第二章
第二章●某恒星的方位和高度都是45°，问：须在天空的那一级分去寻找？西南方半空●什么是恒星？恒星为什么会发光？光谱能传递天体的什么信息?恒星都是由炽热气体组成的、能够自身发光的球形或类似球形的天体。
会发光是因为有具有巨大的质量，有很高的中心温度，才能引起热核反应而释放大量能量；其次是恒星演化史上某个阶段的现象。
光谱分析能知道天体表面温度，比较它的视亮度，就能推知恒星的距离，光谱中的吸收线和发射线反映恒星化学组成。
●什么是赫罗图？它在恒星理论上有何重要意义？赫罗图即光谱图，它以恒星的光谱型（或温度）为横坐标，以它的光度（或绝对星等）为纵坐标，是求主序星的距离。
只需知道恒星的光谱型，便可从它在赫罗图主星序的相应位置，直接得知其光度，再根据恒星的视亮度，就能按平方反比定律求知其距离。
赫罗图还反映出恒星的演化程，图上不同的序列，意味着恒星生命史上的不同演化阶段。
●何谓太阳大气？什么是“太阳风”？何谓太阳活动？太阳活动对地球产生什么影响？太阳大气是太阳外边的大气层,从里向外为光球层,色球层和日冕层。
太阳风是从恒星上层大气射出的超声速等离子体（带电粒子）流。
太阳活动是太阳大气各种变化的总称。
影响：（1）黑子：扰动太阳的明显标志。
（2）耀斑：扰动太阳的主要标志，对地球的影响最强烈。
（3）磁暴：电离层干扰。
产生极光。
●上弦月何时中天？下弦月呢？半夜时，满月位于天空何方？上弦月黄昏时中天，下弦月清晨时中天，半夜时，满月位于天空中天●“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。
地球概论第三版习题答案
地球概论第三版习题答案第一章：地球的起源与演化1. 地球是如何形成的？- 地球形成于大约46亿年前，通过太阳星云中的物质聚集和碰撞的过程。
2. 地球的早期大气与现代大气有何不同？- 早期地球的大气主要由甲烷、氨、水蒸气和氢组成，而现代大气则主要由氮气、氧气和二氧化碳组成。
第二章：地球的内部结构1. 描述地球的内部圈层。
- 地球的内部由地壳、地幔和地核组成。
地壳是地球表面的薄层，地幔是地球的主要部分，而地核是地球的中心，分为外核和内核。
2. 地壳是如何形成的？- 地壳主要由岩浆冷却和固化形成，分为大陆地壳和海洋地壳。
第三章：地球的大气层1. 大气层的组成是什么？- 大气层主要由氮气、氧气、氩气和微量的其他气体组成。
2. 描述大气层中的平流层。
- 平流层位于对流层之上，臭氧层就位于平流层中，它保护地球表面免受紫外线辐射。
第四章：水圈与海洋1. 海洋是如何影响全球气候的？- 海洋通过吸收和释放热量来调节全球气候，同时海洋环流也影响气候模式。
2. 描述水循环的过程。
- 水循环包括蒸发、凝结、降水和地表水的流动。
第五章：板块构造理论1. 什么是板块构造？- 板块构造理论认为地球的外壳被分成数个板块，这些板块在地幔的流动作用下相互移动。
2. 描述板块边界的三种类型。
- 板块边界可以分为发散边界、收敛边界和转换边界。
第六章：地球的生物圈1. 生物圈的范围是什么？- 生物圈包括地球表面所有生物及其生存环境，从海平面以下约10公里到海平面以上约10公里。
2. 生物圈如何影响地球的大气和气候？- 生物通过光合作用和呼吸作用影响大气中的氧气和二氧化碳浓度，进而影响气候。
第七章：地球的资源与环境问题1. 描述可再生资源和不可再生资源的区别。
- 可再生资源如太阳能、风能和水能，可以在人类时间尺度内自然恢复；不可再生资源如石油、煤炭和天然气，一旦消耗完，无法在短期内自然恢复。
2. 当前面临的主要环境问题有哪些？- 主要环境问题包括全球变暖、生物多样性丧失、森林砍伐、水污染和空气污染等。
地球概论课件-第二章 天体与天球坐标
2023年11月14日星期二
地球概论
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❖ 6.天球上的方向和距离： ❖ 方向：地球上方向的延伸； ❖ 距离：只有角距离。 ❖ 在地球表面上，有角距离，也有线距离。但在天
球上，只有角距离而没有直线距离。天球上的角 距离是两个天体在天球内表面的投影点所在的劣 弧对应的球心角。即任何两点间的弧长，实际上 就是两个方向间的夹角。如下一页图
❖ 随着计算机与网络技术的普及和不断发展，电子 星图、天文软件的出现给天文爱好者开拓了一片 崭新的空间。
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地球概论
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第三节 天球
天球 ☆
☆★
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☆
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地球概论
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天球的半径是任意的,所有天体,不论多远,都可以在天 球上有它们的投影。
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地球概论
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4.天球的视运动 ❖天体在天球上的周日运动图示
2023年11月14日星期二
地球概论
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实际存在的地球 无限延伸
假想的天球
地理定位
天体定位及运动研究
地理坐标
天球坐标
图 1地球及地理坐标与天球及天球坐标联系示意图
2023年11月14日星期二
地球概论
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❖ 5.天球上的基本圈和基本点
❖ 三个基本大圆：地平圈，天赤道，黄道；
❖纵坐标即纬度； 极点
终圈
❖横坐标即经度。
始圈
介点
原点
❖2.常见的几种天球坐标
2023年11月14日星期二
地球概论
基圈
47
二、地平坐标系――高度和方位
天体的地平坐标：注意起始圈、起算点
地球概论第二章 地球的宇宙
巨星或超巨星
原恒星
巨星或超巨星可能爆 炸成为超新星
质量最大的恒星遗留物 会形成黑洞， 会形成黑洞，即使光也 无法从黑洞中逃逸出来
超新星
小型和中等恒 星会变成红巨 星，而后又会 变成白矮星
白矮星
遗留物会变 成中子星
耗尽能量后就 变成黑矮星
黑洞
黑矮星
中子星
4、基尔霍夫定律：凡能在高温发某种光的物体，也能在低温发某种光 5、恒星光谱的作用：类似基因密码一样，了解恒星的物种性质和化学成分。
多普勒效应
1、恒星的亮度和视星等（m） 恒星的亮度：地球上接收到星光的强弱 视星等（m）：恒星亮度等级 星等按等差级数增大，亮度便成等比级数递减。 只要有明确的零等星和它的标准量度，就可以根据恒星 亮度推算其星等。 仅从亮度是看不出恒星的真实亮度的。 2、恒星的光度和绝对视星等（M） 光度：表示恒星本身发光能力强弱 绝对星等（M）：表示天体光度的等级。（也叫绝对视 星等），在标准距离（10秒差距=32.6光年）F的恒星的亮 度，称绝对亮度，其星等叫绝对星等。
恒星的定义：由炽热的气体组成，能够自身发光 的球形或者类似球形的天体。 特征：
1、固定：（除太阳外），相对位置几乎不变，因而形成星座 2、质量大：自引力大形成球形或者类似球形 3、自行：视向速度和切向速度
视向速度：沿观测者视线的分量（离观 测者远去为正，向观测者接近为负）。
切向速度：同视向速度相垂直的分量， 它表现为恒星在天球上的位移，并且被 叫做自行。
第二章 地球的宇宙环境
第三节 恒星和星系
201
一、宇宙中物质的形态 二、恒星及其自行 三、恒星的发光和光谱 四、多普勒效应 五、恒星的亮度等级 六、恒星的多样性 七、恒星的演化
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第二章
●某恒星的方位和高度都是45°，问：须在天空的那一级分去寻找？
西南方半空
●什么是恒星？恒星为什么会发光？光谱能传递天体的什么信息?
恒星都是由炽热气体组成的、能够自身发光的球形或类似球形的天体。
会发光是因为有具有巨大的质量，有很高的中心温度，才能引起热核反应而释放大量能量；其次是恒星演化史上某个阶段的现象。
光谱分析能知道天体表面温度，比较它的视亮度，就能推知恒星的距离，光谱中的吸收线和发射线反映恒星化学组成。
●什么是赫罗图？它在恒星理论上有何重要意义？
赫罗图即光谱图，它以恒星的光谱型（或温度）为横坐标，以它的光度（或绝对星等）为纵坐标，是求主序星的距离。
只需知道恒星的光谱型，便可从它在赫罗图主星序的相应位置，直接得知其光度，再根据恒星的视亮度，就能按平方反比定律求知其距离。
赫罗图还反映出恒星的演化程，图上不同的序列，意味着恒星生命史上的不同演化阶段。
●何谓太阳大气？什么是“太阳风”？何谓太阳活动？太阳活动对地球产生什么影响？
太阳大气是太阳外边的大气层,从里向外为光球层,色球层和日冕层。
太阳风是从恒星上层大气射出的超声速等离子体（带电粒子）流。
太阳活动是太阳大气各种变化的总称。
影响：（1）黑子：扰动太阳的明显标志。
（2）耀斑：扰动太阳的主要标志，对地球的影响最强烈。
（3）磁暴：电离层干扰。
产生极光。
●上弦月何时中天？下弦月呢？半夜时，满月位于天空何方？
上弦月黄昏时中天，下弦月清晨时中天，半夜时，满月位于天空中天
●“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。