《地球概论》第二节_天球和天球坐标系
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〔课堂练习〕 １．Ｐ２１ ２．３ ２．如图。在图上绘出：
（１）Ａ地的地平圈及Ｚ、Ｚ′ （２）Ａ地的子午圈 （３）天赤道及Ｐ、Ｐ′ （４）Ｎ、Ｓ、Ｑ、Ｑ′
二．天球坐标 （复习球面坐标模式：基圈、辅圈、纬度、经度）
（一）地平坐标系 １．要素 （１）基圈：地平圈。Ｚ、Ｚ′为两极。 （２）辅圈： 地平经圈——垂直于地平圈的大圆。 其中，过Ｐ、Ｐ′的为本地子午圈。 原点——南点Ｓ（测量学上以北点为原点）。 （３）纬度：高度ｈ 表示天体相对于地平圈的方向和角距离。 度量：以地平圈为起点，在天体所在的地平经圈上度量，到 该天体为止。 方向：向天顶为＋（表示在地平以上，可观测到） 向天底为－（表示在地平以下，不可观测到） 取值：００——±９００ 天顶距：高度的余角，表示天体相对与天顶的位置。
5．当恒星时为 18 h 27 m时，南河三（α＝7 h 38 m）的时角是多少？
６．当春分点上中天时，轩辕十四（α＝10 h 07 m）的时角是多少？
（五）各种天球坐标的区别和联系 １．地平坐标系与第一赤道坐标系 （１）相同点 始圈：午圈。 经度度量方向：向西。 （２）不同点
地平圈
基圈
天赤道
原点
t
（三）第二赤道坐标系
１．要素
（１）基圈：天赤道。
（２）辅圈：赤经圈。（时圈）
原点：春分点γ。始圈：春分圈。
（３）纬度：赤纬δ
〔练习〕在天球仪上读取下列天体的赤纬：
天体
赤纬δ
天琴座α（织女星）
大犬座α（天狼星）
御夫座α（五车二）
小犬座α（南河三）
（４）经度：赤经α
表示天体所在的赤经圈相对于春分圈的方向和角距离。
第二节 天球坐标
教学目的：１．掌握天球上主要的圈和点。 ２．掌握各种天球坐标系统。 ３．明确各种天球坐标的区别及联系，会进行天球坐标的计算。
教学重点：１．有关天球坐标的概念。 ２．高度、赤纬、赤经、时角、黄经的意义及度量方法。
教学难点：天球坐标的联系。 课 时：7 课时。 教学过程： 一．天球
人类对天空的直觉印象是：抬头看天，头顶最高；平视四野，天地 相连。天空像一个巨大的半球罩在地面上，这个半球被称为——天穹。 （一）天穹（Ｐ７）
天南极Ｐ′
（１）概念：（Ｐ10）
某地地平面无限扩大与天球相交的大圆。
∵Ｒ<<∞
∴可以认为地平面过地心
可见天球
地平圈将天球分为
不可见天球
（２）极：天顶Ｚ，天底Ｚ′
铅垂线无限延伸与天球的交点。
（３）地平圈与天赤道的关系
z 交角：900 – Φ
因各地均有自己的地平圈，而天赤道只有一个，所以不同
地点的地平圈与天赤道的夹角不同，如：
在任意纬度φ
ｈp＝φ
即：仰极的高度＝当地地理纬度
ｈp＝φ
因此可通过观测天极高度确定当地纬度。 另外：
ｈＱ＝90０－φ
（３）时间性：同一天体的地平坐标因时而异 原因：由于天体的周日运动，在同一地点不同时刻观测 同一天体，其在天空中的位置是不同的。 例：太阳，清晨时，Ａ＝270０，ｈ＝0０ ， 正午时，Ａ＝0０，ｈ＝ｘ 。
Ｚ′；午圈、Ｓ）。确定了一个天体的地平坐标，则可反映出天
体在本地天空中的位置，即该天体距地平有多高？离午圈有多
远？（如ｈ＝45０ ，Ａ＝90０）
例如，太阳的地平坐标：
Ａ＝0０， ｈ＝60０ ，（正午太阳）
Ａ＝270０，ｈ＝0０ ，（旭日东升）
Ａ＝90０， ｈ＝0０ ，（西天落日）
z Ａ＝180０，有无可能？
综合上述三点，地平坐标系的用途是表示天体在天空中的位置， 由于它具有时间性和地方性，故不适于用来反映天体在天球上的位置。
（二）第一赤道坐标系（时角坐标系） １．要素 （１）基圈：天赤道。Ｐ、Ｐ′为两极。 （２）辅圈：赤经圈（垂直与天赤道的大圆）， 也叫天子午圈、时圈。 原点：Ｑ 始圈：午圈。 （３）纬度：赤纬δ 表示天体相对与天赤道的方向和角距离。 度量：以天赤道为起点，在天体所在的赤经圈上度量到天 体为止。 方向：向天北极为＋，向天南极为－。 取值：００——±９００ 极距：赤纬的余角，表示天体距天极的距离。ｐ＝90０－δ 天顶的赤纬δz=当地纬度φ （４）经度：时角ｔ 表示天体所在的赤经圈相对于午圈的方向和角距离。 度量：以Ｑ为原点，在天赤道上度量至天体所在的赤经圈。 方向：向西为＋，向东为－ 取值：００——360０或０h——24 h
本地无，北回归线以南有。
（２）地方性：同一天体的地平坐标因地而异。
原因：ａ．原点的变化。不同的地点各有自己的午圈及
南点，在不同地点度量出的同一天体的地平
坐标会发生变化。
ｂ．地平圈的变化．不同地点的地平圈不同，直
接影响到ｈ的改变．
例：天极的地平高度ｈp 在北极（φ＝90０） 在赤道（φ＝0０）
ｈp＝90０ ｈp＝0０
恒星时Ｓ为春分点的时角ｔγ
即： Ｓ＝ｔγ
２．特点 （１）δ具有稳定性：不因时间地点而发生变化。 因为衡量δ的标准——天赤道是固定的，不因时空而发 生变化，而天体与天赤道的相对位置也是固定的。 （２）时角因地而异 ∵不同地点有不同的Ｑ点及午圈，
∴在不同地点度量出的同一天体的时角不同。
（３）时角因时而异
方向：向东为＋，向西为－。
取值：００——360０
[练习]：天北极的β＝
，λ＝
；
黄北极的δ＝
，α＝
。
２．特点
（１）稳定性
该坐标系选取的参照系统（黄道、春分点γ）都是独立于
地球之外的，不依观测时间与地点的变化而变化。
（２）适于表示太阳的位置
[练习]：读取下列日期太阳的黄道坐标：
3 月 21 日 ６月 22 日 ９月 21 日 12 月22 日
３．第一赤道坐标系与第二赤道坐标系
（１）相同点
基圈：天赤道
纬度：赤纬δ
（２）不同点
午圈
Q
始圈
原点
春分圈
γ
经度
t
向西
度量方向
α
向东
（３）关系
α☆＋t☆＝tγ＝α午＝S
[作业]：Ｐ2２
[课堂实习]：
天球仪的使用
一、天球仪的结构
天球仪是按照一定的数学法则制作的天球模型。可分为球体透明和
球体不透明两种。
１．球体
（１）球心为地心：天体在天球上的相对位置大体上同他们在天穹 上的位置一致。因为地球半径与无穷大相比被忽略了。
（２）半径为无穷大：所有的天体都在天球上有自己的投影。人们 可以把这种投影位置当作它们的真实位置。这种假想符合人类的直觉印 象。
事实上天球并不存在，人们能感觉到天球的原因基于两点： z 天体离我们太远，以至不能分辨其远近，似乎都位于天球内 表面上； z 天体之间的相对位置几乎保持不变，人们自然的想到它们镶 嵌在天球上并随之旋转。
点。子午环可在座架底槽中垂直转动，以调整极高。
二．天球仪的放置
因各地均有自己的地平圈，它们在天球上的位置是不一样的。必须
根据当地的纬度放置天球仪。
在天球仪中，座架代表的地平圈是固定的，可通过调整天球体使地
S
经纬度
Q
[练习]：Ｐ21，第８题
ｈ、ｔ δ、α
（３）关系
ｈp＝δz＝φ ｈＱ＝δN =900 –φ ｈE、W＝δE、W＝00 ２．第二赤道坐标系与黄道坐标系
（１）相同点
原点：γ
经度度量方向：向东
（２）不同点
天赤道
春分圈
δ、α
基圈
始圈
经纬度
黄道
（３）关系 ε＝23026′
无名圈
β、λ
[练习]：Ｐ21，倒数第１题
（２）辅圈：黄经圈（垂直于黄道的大圆）。
原点：春分点γ。
始圈：无名圈。
（３）纬度：黄纬β
表示天体相对于黄道的位置。
度量：以黄道为起点，在天体所在的黄经圈上度量至天体
为止。
方向：向Ｋ为＋，向Ｋ′为－。
取值：００——±９００
（４）经度：黄经λ
表示天体所在的黄经圈相对于γ所在的黄经圈的位置。
度量：以γ为原点在黄道上度量到天体所在的黄经圈为止。
1．写出二分二至点的赤经、赤纬值。
2．已知天顶赤经为Ｓ，写出Ｑ、Ｑ′、Ｅ、Ｗ的赤经。 3．已知织女星的赤经为 18 h 40 m，当织女星的时角是 10 h 15 m时，
恒星时是多少？ 4．当恒星时为 18 h 27 m时，南河三（α＝7 h 38 m）的时角是多少？ 5．当春分点上中天时，轩辕十四（α＝10 h 07 m）的时角是多少
[天球坐标作业]： 1．已知Φ=30 0Ν，写出下列各点的坐标。
S N Z Z′ P P′ Q Q′ h A δ t ２．写出二分二至点的赤经、赤纬值。
３．已知天顶赤经为Ｓ，写出Ｑ、Ｑ′、Ｅ、Ｗ的赤经。
４．已知织女星的赤经为 18 h 40 m，当织女星的时角是 10 h 15 m时，恒
星时是多少？
球体表面代表天球轮廓，其上绘有：
天赤道及赤道坐标系的经纬网；
黄道；
约千颗恒星；（大小表示恒星的亮度）
星座界线。（星座＋字母＝恒星名）
２．子午环
子午环代表本地子午圈，它是赤经圈中的一个。
天轴穿过天球中心，两端固定在子午环上，分别是Ｐ、Ｐ′。
３．座架
座架的水平圆环代表本地地平圈，其上标有Ｎ、Ｓ、Ｅ、Ｗ四
人们所能直接看到的地平以上的半个球形天空，称天穹。 由于天体的距离十分遥远，故尽管它们在距离上差别很大，但人眼 并不能分辨它们的远近，被认为是等距的。日月星辰仿佛都位于天穹内 侧，并随之旋转。 从天穹的概念出发，人们设想在地球的另一侧同样有半个球面，天 空作为球面不仅存在于地上，也存在于地下。宇宙包括地球在内似乎是 一个球体，这种假想的球体叫天球。 （二）天球 １．概念（Ｐ７） ２．特点
z 对一个地点来说，因通过该地的经圈只有一个，故对应该
地地平圈的天子午圈只有一个。
（４）子午圈与地平圈的交点：Ｎ、Ｓ
（５）子午圈与天赤道的交点：Ｑ、Ｑ′
４．黄道
（１）概念：（Ｐ10）
它是太阳周年运动的视行路线。 黄北极Ｋ
（２）极：黄道的两极为 黄南极Ｋ′
（３）黄道与天赤道的关系 z 交角：黄赤交角ε＝23026′ z 交点： 春分点γ，黄道对于天赤道的升交点 二分点 秋分点 ：黄道对于天赤道的降交点 z 大距点：夏至点 ，黄道距离天赤道最北的点 二至点 冬至点 ，黄道距离天赤道最南的点
两极（Φ＝900） 交角为 00
赤道（Φ＝00） 交角为 900
任意（Φ）
交角为 900 – Φ
z 交点：Ｅ、Ｗ
大距点：Ｎ、Ｓ
３．天子午圈
（１）概念：地球经圈在天球上的投影（即过Ｐ、Ｐ′的天球大圆）。
午圈：本地经线的投影
wk.baidu.com
（２）划分：一般以Ｐ、Ｐ′为界
子圈：经圈的另一半
（３）特点：
z 对整个天球来说有无数条天子午圈
β⊙ λ⊙
由于太阳的周年运动在黄道上进行β⊙＝００，故可用黄经
λ表示太阳在天球上的位置。
太阳系内的天体，基本上位于黄道面附近，故用黄经表示
它们的位置也是十分方便的。
二十四节气分别与固定的太阳黄经相对应：
春分
夏至
秋分
冬至
λ⊙＝００
λ⊙＝９００ λ⊙＝１８００ λ⊙＝２７００
[练习]：ε＝23026′，在太阳沿黄道 运行一周的时间内，δ⊙的变化范围 是多少？ [作业]：
在同一地点，因天体的东升西落，天体相对于Ｑ点时刻在
运动，因此，观测出的天体时角随时发生变化。也正因如此，
本坐标系的设置是用于度量时间。
如ｔ⊙：晨东升时，ｔ＝－６ h
正午时，ｔ＝12 h 晚西落时，ｔ＝6 h [作业]：已知Φ=30 0Ν，写出下列各点的坐标。
S N Z Z′ P P′ Q Q′
h
A
δ
度量：以春分点为原点，在天赤道上度量至天体所在的赤
经圈。
方向：向东为＋，向西为－。 取值：００——360０或０h——24 h
α午＝t＝S＝α☆＋t☆
〔练习〕Ｐ21 倒数第３题 ２．特点：稳定性
因原点γ独立于地球之外，不以观测地点和时间的变化 而变化，故α是稳定的。δ、α的稳定性，使本坐标系可用于 编制星表。
３．地心天球与日心天球 地心天球：以地心为球心的天球。 通常所说的天球均为地心天球。 日心天球：以日心为球心的天球。 在讨论地球绕日公转时用日心天球。
（三）天球上的圈和点
１．天赤道
（１）天赤道：（Ｐ10）
它将天球分为南北两半球。
（２）天轴：地轴无限延伸。 天北极Ｐ
（３）天极：天轴与天球的交点
２．地平圈
ｚ＝９００－ｈ
（４）经度：方位Ａ
表示天体所在的地平圈相对于午圈的位置。
度量：以南点为起点，在地平圈上度量至天体所在的地平
经圈。
方向：向西为＋，向东为－
（Ｓ：0０ Ｗ：90０ Ｎ：180０ Ｅ：270０）
取值：００—— ３６００
２．特点
（１）直观性
该坐标系的参照系统全是在当地选定的，（如地平圈、Ｚ、
给出某天体的δ、α，则该天体在天球上的位置就确定 了，可在天球仪上查出其名称。反之给出星名也可读出δ、α。 [课堂练习]：在天球仪上读取下列星名或坐标。
赤纬
＋160 28′ -160 42′
赤经
4 h 35 m 6 h 44 m
星名
猎户座α
狮子座α
（四）黄道坐标系
１．要素
（１）基圈：黄道。Ｋ、Ｋ′为两极。
（１）Ａ地的地平圈及Ｚ、Ｚ′ （２）Ａ地的子午圈 （３）天赤道及Ｐ、Ｐ′ （４）Ｎ、Ｓ、Ｑ、Ｑ′
二．天球坐标 （复习球面坐标模式：基圈、辅圈、纬度、经度）
（一）地平坐标系 １．要素 （１）基圈：地平圈。Ｚ、Ｚ′为两极。 （２）辅圈： 地平经圈——垂直于地平圈的大圆。 其中，过Ｐ、Ｐ′的为本地子午圈。 原点——南点Ｓ（测量学上以北点为原点）。 （３）纬度：高度ｈ 表示天体相对于地平圈的方向和角距离。 度量：以地平圈为起点，在天体所在的地平经圈上度量，到 该天体为止。 方向：向天顶为＋（表示在地平以上，可观测到） 向天底为－（表示在地平以下，不可观测到） 取值：００——±９００ 天顶距：高度的余角，表示天体相对与天顶的位置。
5．当恒星时为 18 h 27 m时，南河三（α＝7 h 38 m）的时角是多少？
６．当春分点上中天时，轩辕十四（α＝10 h 07 m）的时角是多少？
（五）各种天球坐标的区别和联系 １．地平坐标系与第一赤道坐标系 （１）相同点 始圈：午圈。 经度度量方向：向西。 （２）不同点
地平圈
基圈
天赤道
原点
t
（三）第二赤道坐标系
１．要素
（１）基圈：天赤道。
（２）辅圈：赤经圈。（时圈）
原点：春分点γ。始圈：春分圈。
（３）纬度：赤纬δ
〔练习〕在天球仪上读取下列天体的赤纬：
天体
赤纬δ
天琴座α（织女星）
大犬座α（天狼星）
御夫座α（五车二）
小犬座α（南河三）
（４）经度：赤经α
表示天体所在的赤经圈相对于春分圈的方向和角距离。
第二节 天球坐标
教学目的：１．掌握天球上主要的圈和点。 ２．掌握各种天球坐标系统。 ３．明确各种天球坐标的区别及联系，会进行天球坐标的计算。
教学重点：１．有关天球坐标的概念。 ２．高度、赤纬、赤经、时角、黄经的意义及度量方法。
教学难点：天球坐标的联系。 课 时：7 课时。 教学过程： 一．天球
人类对天空的直觉印象是：抬头看天，头顶最高；平视四野，天地 相连。天空像一个巨大的半球罩在地面上，这个半球被称为——天穹。 （一）天穹（Ｐ７）
天南极Ｐ′
（１）概念：（Ｐ10）
某地地平面无限扩大与天球相交的大圆。
∵Ｒ<<∞
∴可以认为地平面过地心
可见天球
地平圈将天球分为
不可见天球
（２）极：天顶Ｚ，天底Ｚ′
铅垂线无限延伸与天球的交点。
（３）地平圈与天赤道的关系
z 交角：900 – Φ
因各地均有自己的地平圈，而天赤道只有一个，所以不同
地点的地平圈与天赤道的夹角不同，如：
在任意纬度φ
ｈp＝φ
即：仰极的高度＝当地地理纬度
ｈp＝φ
因此可通过观测天极高度确定当地纬度。 另外：
ｈＱ＝90０－φ
（３）时间性：同一天体的地平坐标因时而异 原因：由于天体的周日运动，在同一地点不同时刻观测 同一天体，其在天空中的位置是不同的。 例：太阳，清晨时，Ａ＝270０，ｈ＝0０ ， 正午时，Ａ＝0０，ｈ＝ｘ 。
Ｚ′；午圈、Ｓ）。确定了一个天体的地平坐标，则可反映出天
体在本地天空中的位置，即该天体距地平有多高？离午圈有多
远？（如ｈ＝45０ ，Ａ＝90０）
例如，太阳的地平坐标：
Ａ＝0０， ｈ＝60０ ，（正午太阳）
Ａ＝270０，ｈ＝0０ ，（旭日东升）
Ａ＝90０， ｈ＝0０ ，（西天落日）
z Ａ＝180０，有无可能？
综合上述三点，地平坐标系的用途是表示天体在天空中的位置， 由于它具有时间性和地方性，故不适于用来反映天体在天球上的位置。
（二）第一赤道坐标系（时角坐标系） １．要素 （１）基圈：天赤道。Ｐ、Ｐ′为两极。 （２）辅圈：赤经圈（垂直与天赤道的大圆）， 也叫天子午圈、时圈。 原点：Ｑ 始圈：午圈。 （３）纬度：赤纬δ 表示天体相对与天赤道的方向和角距离。 度量：以天赤道为起点，在天体所在的赤经圈上度量到天 体为止。 方向：向天北极为＋，向天南极为－。 取值：００——±９００ 极距：赤纬的余角，表示天体距天极的距离。ｐ＝90０－δ 天顶的赤纬δz=当地纬度φ （４）经度：时角ｔ 表示天体所在的赤经圈相对于午圈的方向和角距离。 度量：以Ｑ为原点，在天赤道上度量至天体所在的赤经圈。 方向：向西为＋，向东为－ 取值：００——360０或０h——24 h
本地无，北回归线以南有。
（２）地方性：同一天体的地平坐标因地而异。
原因：ａ．原点的变化。不同的地点各有自己的午圈及
南点，在不同地点度量出的同一天体的地平
坐标会发生变化。
ｂ．地平圈的变化．不同地点的地平圈不同，直
接影响到ｈ的改变．
例：天极的地平高度ｈp 在北极（φ＝90０） 在赤道（φ＝0０）
ｈp＝90０ ｈp＝0０
恒星时Ｓ为春分点的时角ｔγ
即： Ｓ＝ｔγ
２．特点 （１）δ具有稳定性：不因时间地点而发生变化。 因为衡量δ的标准——天赤道是固定的，不因时空而发 生变化，而天体与天赤道的相对位置也是固定的。 （２）时角因地而异 ∵不同地点有不同的Ｑ点及午圈，
∴在不同地点度量出的同一天体的时角不同。
（３）时角因时而异
方向：向东为＋，向西为－。
取值：００——360０
[练习]：天北极的β＝
，λ＝
；
黄北极的δ＝
，α＝
。
２．特点
（１）稳定性
该坐标系选取的参照系统（黄道、春分点γ）都是独立于
地球之外的，不依观测时间与地点的变化而变化。
（２）适于表示太阳的位置
[练习]：读取下列日期太阳的黄道坐标：
3 月 21 日 ６月 22 日 ９月 21 日 12 月22 日
３．第一赤道坐标系与第二赤道坐标系
（１）相同点
基圈：天赤道
纬度：赤纬δ
（２）不同点
午圈
Q
始圈
原点
春分圈
γ
经度
t
向西
度量方向
α
向东
（３）关系
α☆＋t☆＝tγ＝α午＝S
[作业]：Ｐ2２
[课堂实习]：
天球仪的使用
一、天球仪的结构
天球仪是按照一定的数学法则制作的天球模型。可分为球体透明和
球体不透明两种。
１．球体
（１）球心为地心：天体在天球上的相对位置大体上同他们在天穹 上的位置一致。因为地球半径与无穷大相比被忽略了。
（２）半径为无穷大：所有的天体都在天球上有自己的投影。人们 可以把这种投影位置当作它们的真实位置。这种假想符合人类的直觉印 象。
事实上天球并不存在，人们能感觉到天球的原因基于两点： z 天体离我们太远，以至不能分辨其远近，似乎都位于天球内 表面上； z 天体之间的相对位置几乎保持不变，人们自然的想到它们镶 嵌在天球上并随之旋转。
点。子午环可在座架底槽中垂直转动，以调整极高。
二．天球仪的放置
因各地均有自己的地平圈，它们在天球上的位置是不一样的。必须
根据当地的纬度放置天球仪。
在天球仪中，座架代表的地平圈是固定的，可通过调整天球体使地
S
经纬度
Q
[练习]：Ｐ21，第８题
ｈ、ｔ δ、α
（３）关系
ｈp＝δz＝φ ｈＱ＝δN =900 –φ ｈE、W＝δE、W＝00 ２．第二赤道坐标系与黄道坐标系
（１）相同点
原点：γ
经度度量方向：向东
（２）不同点
天赤道
春分圈
δ、α
基圈
始圈
经纬度
黄道
（３）关系 ε＝23026′
无名圈
β、λ
[练习]：Ｐ21，倒数第１题
（２）辅圈：黄经圈（垂直于黄道的大圆）。
原点：春分点γ。
始圈：无名圈。
（３）纬度：黄纬β
表示天体相对于黄道的位置。
度量：以黄道为起点，在天体所在的黄经圈上度量至天体
为止。
方向：向Ｋ为＋，向Ｋ′为－。
取值：００——±９００
（４）经度：黄经λ
表示天体所在的黄经圈相对于γ所在的黄经圈的位置。
度量：以γ为原点在黄道上度量到天体所在的黄经圈为止。
1．写出二分二至点的赤经、赤纬值。
2．已知天顶赤经为Ｓ，写出Ｑ、Ｑ′、Ｅ、Ｗ的赤经。 3．已知织女星的赤经为 18 h 40 m，当织女星的时角是 10 h 15 m时，
恒星时是多少？ 4．当恒星时为 18 h 27 m时，南河三（α＝7 h 38 m）的时角是多少？ 5．当春分点上中天时，轩辕十四（α＝10 h 07 m）的时角是多少
[天球坐标作业]： 1．已知Φ=30 0Ν，写出下列各点的坐标。
S N Z Z′ P P′ Q Q′ h A δ t ２．写出二分二至点的赤经、赤纬值。
３．已知天顶赤经为Ｓ，写出Ｑ、Ｑ′、Ｅ、Ｗ的赤经。
４．已知织女星的赤经为 18 h 40 m，当织女星的时角是 10 h 15 m时，恒
星时是多少？
球体表面代表天球轮廓，其上绘有：
天赤道及赤道坐标系的经纬网；
黄道；
约千颗恒星；（大小表示恒星的亮度）
星座界线。（星座＋字母＝恒星名）
２．子午环
子午环代表本地子午圈，它是赤经圈中的一个。
天轴穿过天球中心，两端固定在子午环上，分别是Ｐ、Ｐ′。
３．座架
座架的水平圆环代表本地地平圈，其上标有Ｎ、Ｓ、Ｅ、Ｗ四
人们所能直接看到的地平以上的半个球形天空，称天穹。 由于天体的距离十分遥远，故尽管它们在距离上差别很大，但人眼 并不能分辨它们的远近，被认为是等距的。日月星辰仿佛都位于天穹内 侧，并随之旋转。 从天穹的概念出发，人们设想在地球的另一侧同样有半个球面，天 空作为球面不仅存在于地上，也存在于地下。宇宙包括地球在内似乎是 一个球体，这种假想的球体叫天球。 （二）天球 １．概念（Ｐ７） ２．特点
z 对一个地点来说，因通过该地的经圈只有一个，故对应该
地地平圈的天子午圈只有一个。
（４）子午圈与地平圈的交点：Ｎ、Ｓ
（５）子午圈与天赤道的交点：Ｑ、Ｑ′
４．黄道
（１）概念：（Ｐ10）
它是太阳周年运动的视行路线。 黄北极Ｋ
（２）极：黄道的两极为 黄南极Ｋ′
（３）黄道与天赤道的关系 z 交角：黄赤交角ε＝23026′ z 交点： 春分点γ，黄道对于天赤道的升交点 二分点 秋分点 ：黄道对于天赤道的降交点 z 大距点：夏至点 ，黄道距离天赤道最北的点 二至点 冬至点 ，黄道距离天赤道最南的点
两极（Φ＝900） 交角为 00
赤道（Φ＝00） 交角为 900
任意（Φ）
交角为 900 – Φ
z 交点：Ｅ、Ｗ
大距点：Ｎ、Ｓ
３．天子午圈
（１）概念：地球经圈在天球上的投影（即过Ｐ、Ｐ′的天球大圆）。
午圈：本地经线的投影
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（２）划分：一般以Ｐ、Ｐ′为界
子圈：经圈的另一半
（３）特点：
z 对整个天球来说有无数条天子午圈
β⊙ λ⊙
由于太阳的周年运动在黄道上进行β⊙＝００，故可用黄经
λ表示太阳在天球上的位置。
太阳系内的天体，基本上位于黄道面附近，故用黄经表示
它们的位置也是十分方便的。
二十四节气分别与固定的太阳黄经相对应：
春分
夏至
秋分
冬至
λ⊙＝００
λ⊙＝９００ λ⊙＝１８００ λ⊙＝２７００
[练习]：ε＝23026′，在太阳沿黄道 运行一周的时间内，δ⊙的变化范围 是多少？ [作业]：
在同一地点，因天体的东升西落，天体相对于Ｑ点时刻在
运动，因此，观测出的天体时角随时发生变化。也正因如此，
本坐标系的设置是用于度量时间。
如ｔ⊙：晨东升时，ｔ＝－６ h
正午时，ｔ＝12 h 晚西落时，ｔ＝6 h [作业]：已知Φ=30 0Ν，写出下列各点的坐标。
S N Z Z′ P P′ Q Q′
h
A
δ
度量：以春分点为原点，在天赤道上度量至天体所在的赤
经圈。
方向：向东为＋，向西为－。 取值：００——360０或０h——24 h
α午＝t＝S＝α☆＋t☆
〔练习〕Ｐ21 倒数第３题 ２．特点：稳定性
因原点γ独立于地球之外，不以观测地点和时间的变化 而变化，故α是稳定的。δ、α的稳定性，使本坐标系可用于 编制星表。
３．地心天球与日心天球 地心天球：以地心为球心的天球。 通常所说的天球均为地心天球。 日心天球：以日心为球心的天球。 在讨论地球绕日公转时用日心天球。
（三）天球上的圈和点
１．天赤道
（１）天赤道：（Ｐ10）
它将天球分为南北两半球。
（２）天轴：地轴无限延伸。 天北极Ｐ
（３）天极：天轴与天球的交点
２．地平圈
ｚ＝９００－ｈ
（４）经度：方位Ａ
表示天体所在的地平圈相对于午圈的位置。
度量：以南点为起点，在地平圈上度量至天体所在的地平
经圈。
方向：向西为＋，向东为－
（Ｓ：0０ Ｗ：90０ Ｎ：180０ Ｅ：270０）
取值：００—— ３６００
２．特点
（１）直观性
该坐标系的参照系统全是在当地选定的，（如地平圈、Ｚ、
给出某天体的δ、α，则该天体在天球上的位置就确定 了，可在天球仪上查出其名称。反之给出星名也可读出δ、α。 [课堂练习]：在天球仪上读取下列星名或坐标。
赤纬
＋160 28′ -160 42′
赤经
4 h 35 m 6 h 44 m
星名
猎户座α
狮子座α
（四）黄道坐标系
１．要素
（１）基圈：黄道。Ｋ、Ｋ′为两极。