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？●地球自转速度怎样因纬度和高度而不同？在纬度60°处，自转的速度减为多少？地球上各点角速度相同；线速度随纬度增大而减小，随高度增加而增大；纬度60°处，自转的速度V=465m/s*cos60°=232.5m/s。

●某恒星中天时，正好位于当地（纬度为φ )的天顶，问：该恒星的赤纬（δ)等于多少？φ●在纬度φ处，天体上中天时，其方位是多少？是否所有天体都一样？0°或180°；所有天体都一样。

●某恒星离天北极23°，问：它是否永远位于上海（31°N）的地平之上？是（忽略地轴进动因素）。

复习与思考p92-93●在地球绕太阳公转的证明中，何种证据同时也给出了地球轨道的大小？（光行差）知道光行差则同时知道地球公转速度，从而可知地球公转轨道大小。

●设某恒星的周年视差为0.1″，其视星等为0.1 等，那么，它的距离为多少秒差距？它的绝对星等是几等？10秒差距；0.1等。

●试比较恒星年视差与光行差的异同。

其恒星视位置的偏离方向有何差异？●由观测得知，太阳的最大视直径P＝32′26″，最小的视直径q＝31′31″，据此，确定地球轨道的偏心率e 的大小（提示：太阳视直径的大小与日地距离成反比）。

提示：远日点距离=a+c，近日点距离=a－c，(a+c)/(a－c)= P/q=32′26″/31′31″，? 偏心率e=c/a=0.014●什么是行星的会合运动？会合周期长短决定于什么？在会合运动中，地内行星与地外行星的表现，有何不同？●设在天空中距太阳90°以外的地方看到某行星，问：该行星是地内行星，还是地外行星？为什么？地外行星。

地内行星的大距<90°●已知火星的会合周期为780 日，试确定其公转的恒星周期。

根据：1/S=1/E－1/P，? 1/780=1/365－1/P? P=686日●行星为什么会发生逆行？行星在什么时候发生逆行？（1）行星与地球公转周期的差异；（2）在下合（地内行星）或冲（地外行星）时发生逆行。

●试比较恒星月与朔望月的不同。

在地球上，恒星日与太阳日的长度，相差约4分。

问：在月球上，一个“恒星日”与一个“太阳日”相差多少？在月球上，“恒星日”=27.3217天，“太阳日”=29.5306天，两者相差2.2089天。

第四章复习与思考p117－118●什么时侯太阳赤经的变化最快？太阳赤纬呢？两至；两分。

●按半昼弧公式：cost＝－tgφ?tgδ，回答下列问题：①公式中的t 指什么？日落时的太阳时角。

②昼夜等长的条件是什么？cost=0，? t=90°，? φ=0 或δ=0，? 赤道地区或太阳直射赤道时。

③昼长夜短和昼短夜长的条件是什么？昼长夜短：t>90°，? φ、δ同号，即在太阳直射半球；昼短夜长：t<90°，? φ、δ异号，即在非太阳直射半球。