地球概论(第三版) 第一章 习题参考答案

第一章 地理坐标与天球坐标。
北部湾大学 古老师 主讲

复习与思考p6

1 ⑴什么是纬线和经线？
①一彻垂直于地轴的平面同相割而成的圆，都是纬线.
② 一彻通过地轴（也必通过地心）的平面同地面相割而成的圆，都是经圈。
所有经圈都是同样大的圆。所有 经圈都在南北两极相交，并被等分为两份半圆，
这样的半圆叫经线。
⑵什么是纬度和经度？
① 所有的纬线互相平行，有大有小。最大的纬线称赤道。纬度是一种线面角，即
直线同平面的交角。
其中的面指赤道面，线指本地的法线。本地法线同赤道面的交角，就是所在地的纬度。
②经度是一种两面角：一个是本地子午线平面，另一个是本初子午线平面。两个平
面的夾角，即为本地经度。
⑶它们有何区别与联系？
经线是南北走向，纬线是东西走向。经纬线相互垂直。
⑷为什么纬线是整圆，而经线是半圆？因为纬线没有起点和终点，而经线是以两个极点
为起点或终点。

2 ⑴ 为什么南北方向是有限方向，而东西方向是无限方向？
①因为南北两极是世界的两个顶端，分别是南北方向的终点或起点。
因此，南北方向是有限方向。
②东西线垂直于南北线，因而纬线（垂直于经线）的方向，就是东西方向。
纬线都是整圆，没有起点和终点，因而东西方向是无限方向。

⑵ 怎样理解地面上两点间的东西方向既是理论上“亦东亦西”，又是实际上的
“非东即西”？
因为同纬度两地，互为东西，所以，西行可以東达。但是，实际上人们总是采取二地之间
的最短距离，即取圆的劣弧来定东西。
任何地点不是位于另一地点的东方，就是位于它的西方，不能两者兼而有之。这样，两地
之间，理论上是亦东亦西，实际上非东即西。

复习与思考p21~22

1 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？
答： ⑴ 在地球上的观测者看起来，整个天球像是绕着我们旋转。这种视运动是地球自转
的反映。
地球自西向东转，人就感觉到全部的日月星辰，从东向西运动。（在北半球看，天球周日
运动绕转中心是天北极。）
由于地球绕太阳公转，人在地球看，是太阳在绕地球运动。一年后，地球公转一周回到出
发点，太阳则以相同方向（向东）
和相同周期，在众星间巡天一周。这叫太阳周年运动。（太阳视运动的路线叫黄道。）
⑵因为太阳视运动在一年内

不断在天球黄道上的向东运动，太阳所在星空是白天，我
们看不见。
我们看见的背向太阳的星。实质上是地球的公转，引起夜半中星的变化。

2 举出下列天球大圈的两极：
地平圈 Z Z’（P14 图1.16） 子午圈 E W （P14图1.16）
天赤道 P P （P16图1.19） 卯酉圈 S N （P14图1.16）
黄 道 K K’（P18图1.22） 六时圈 Q Q’ （P15图1.18）

3 举出下列天球大圆的交点：
子午圈 与 地平圈 S 南 N 北
子午圈 与 天赤道 Q 上点 Q’ 下点
子午圈 与 卯酉圈 Z 天顶 Z’ 天底
子午圈 与 六时圈 P 天北极 P’ 天南极
天赤道 与 地平圈 E 东点 W 西点
天赤道 与 黄道 (春分点) （秋分点）

4 为什么时角向西度量，而赤经则要向东度量？
答：第一赤道坐标系的经度称时角（t），是天体所在的赤经圈相对于午圈的方向和角距离。
时角是以上点Q爲起点，（P15图1-18）
沿天赤道向西度量。为的是使天体的时角“与时俱增”，用以度量时间；
赤经圈称为时圈，并采用时间单位表示。（每15°为1时）如果上点0时，则西点6时， 下点
12时，东点18时。
国际规定春分点上中天为恒星时0时，赤经是天体所在时圈相对于春分圈的方向和角距离。
赤经是以春分点爲起点，沿天赤道向东度量。
随着天体向西运动，天体的中天时刻，要按其赤经的次序而定；且中天恒星的赤经，即为当
时的恒星时。（P17)
（ 恒星时是以春分点在上中天Q点爲0时。第二赤道坐标系则以通过春分点的时圈（春分）为
始圈。从这个意义上说，春分点好比
“天上的格林尼治”所不同的是，春分点是第二赤道坐标系的原点，而格林尼治并非地理坐
标系的原点。

5 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？（见P20图1-261-27）
天球上春分点上的赤纬与赤经等于零。该点的黄纬黄经也等于零。


6 北天极的黄纬和黄经是多少？ P18图1-22）北黄极的赤纬和赤经是多少？（见P11图1-12）
北天极的黄纬和黄经分别是66°34′、90°北黄极的赤纬和赤经分别是在66°34′、18h（270°）

7 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？
答：西南方半空。


8 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
赤道坐标系合二为一）

9

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。(20P图1-27）
答： 该恒星的赤经是132°（6时38分＋2时10分 ＝ 8时48分。）
15°×8＋48分÷4°＝ 132°


10 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？（图1-27）
答： 2时39分
S－α=23h17m-20h38m=2时39分。 QQ17819679 手机 133********

11 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、黄道和地平圈同时
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′）

12 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

13 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 地球的宇宙环境。

复习与思考p36