地球概论(class)
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课程编码:12013002 课程性质:专业基础课学时数:54学分数:2.5考核方式:考试制订日期:2004年执笔者:谢献春《地球概论》课程教学大纲课程名称(中文/英文):地球概论/An Introduction to Earth课程类别:专业必修课适用范围:04地理科学其中:实验/实践学时:9学时先修课程:无制订单位:广州大学地理科学学院审核者:林媚珍一、教学大纲说明(-)课程的地位、作用和任务本课程是根据全国高师或综合大学《地球概论》课程的教学要求和目的,结合中学教学和中学生素质教育的实际需要,参照现行的高中地理课本的教学内容,介绍现代天文学的基本知识和最新成就,包括、太阳系、银河系、河外星系、总星系以及宇宙学、天体起源、地外文明等内容,有助于人们树立正确的宇宙观和人生观。
本课程授课一学期,每周3学时, 总计为54学时。
(二)课程教学的目的和要求通过本课程的学习,使学生了解地球及其宇宙环境;使学生理解天体运动规律及其运动的相互关系,使学生掌握地球运动所产生的地理意义,地球运动对地理环境产生的重要影响。
并通过学习树立辩证唯物主义的自然观。
通过学习了解开展天文活动的方式、方法;掌握组织野外天象观测方法和技能。
(三)课程教学方法与手段本课程的教学方法注重理论和实践相结合,运用采用CAI课件、录象、VCD、幻灯、投影等电化设备等多媒体等教学手段,提高学生的学习积极性,增强感性认识,结合较大量的实验实习,提高动手操作能力,锻炼综合技能。
(四)课程与其它课程的联系后续课程主要有:气象与气候学、自然地理学等(五)教材与教学参考书《简明天文学教程》作者:余明等科学出版社2001年11月出版教学参考书:《地球概论教程》作者:刘南等科学出版社《地球概论》作者:金祖孟高等教育出版社二、课程的教学内容、重点和难点第一章地球与天球第一节地球坐标\地球自转与地理坐标二、地球是的方向和距离第二节天体与天球坐标、天体和天体系统:天休概念及主要天体简介;天休系统概念和主要的天体系统:地月系、太阳系、银河系、河外星系、总星系。
公选课《地球概论》简介及教学进程主讲:靳海亮一、课程编号、类别与授课学时课程编号:601020101类别:自然科学类授课学时:16学时二、课程教学内容《地球概论》的内容是关于行星地球的基础知识,分为两个方面,即地球的天文学和地球的物理学。
前者主要讲述地球的运动(自转和公转)及其地理意义(四季五带、历法和时间),以及地球和月球的关系(日月食与天文潮汐),这是本课程的重点所在;后者简要讲述地球的形状大小,内外结构以及它的物理性质。
地球的天文学还包括地球的宇宙环境。
从远到近,由大及小,这部分普通天文学知识,被概括为恒星和星系,太阳和太阳系,月球和地月系。
此外,为了地理定位和表示天体——特别是太阳和月球的视运动。
通过教学,使学生了解地球的宇宙环境、天体和天体系统的性质、特点、形成和运动规律,以及各种天文、地理现象的特点和成因。
课程的任务是阐述行星地球的宇宙环境及其特征和规律,阐述行星地球整体的知识,解释天体和天体系统的性质、特点、形成和运动规律以及各种天文、地理现象的特点和成因。
揭示这些规律同地球自然环境形成的本质联系及制约全球自然地理环境形成和变化的宇宙因素。
三、课程修读要求1.先修课程:2.适合专业、年级:所有专业各年级学生四、教学进程说明:每次课2学时五、参考资料(至少5本、种)[1] 《地球概论》金祖孟陈自悟编著高等教育出版社第三版[2] 《地球概论》徐庆华主编北京师范大学出版社[3] 《地球概论教程》徐宝棻、应振华编著高等教育出版社[4] 《行星地球概观》刘南编著高等教育出版社[5] 《地球概论》刘南编著高等教育出版社[6] 《地球概论参考资料》徐宝棻、应振华编著陕西师大出版社。
地球概论一、《地球概论》的内容是关于行星地球的基本知识。
它讲述的是地球的整体而其他课程讲的是关于地球的某一圈层,如地球的大气圈,水圈,岩石圈和生物圈。
二、《地球概论》的内容包括○1地球的天文学:讲述地球的运动(自转和公转)及其地理意义(四季五带,历法和时间),以及地球和月球的关系(日月食与天文潮汐);○2地球的物理学:讲述地球的形态大小,内部结构以及它的物理性质。
三、地球的天文学还包括地球的宇宙环境。
从远到近,由大及小,这部分普通天文学知识,被概括为恒星和星系,太阳和太阳系,月球和地月系。
此外,为了地球定位和表示天体——特别是太阳和月球的视运动,《地球概论》首先讲述的是地球坐标和天球坐标。
四、1、经线:一切通过地轴的平面同地面相割而成的圆,即经线。
2、纬线:垂直于地轴的平面同地面相割而成的圆即纬线。
所有纬线相互平行。
3、春分点:黄道和天赤道的交点,第一、二赤道坐标的起点4、白道:月球轨道在天球上的投影及白道。
五、天球和天体1、天球:以地心为球心,以无限远为半径的假象球体,表示天体运动的工具。
2、天球的视位置:从测站中心到天体的连线在天体上的交点,即天体在天体面上的投影点。
4、天球的周日运动:对于地球观测者,天体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。
6、地平圈:通过地心,且垂直于当地铅垂线的平面的无限扩大,同天体相隔而成的天体大圆,它把天球分成可见和不可见两部分。
7、黄道与天赤道的两个交点为二分点(黄对于天的升交点为春分点,降交点为秋分点),黄道的两个远距点为二至点(北至点为夏至点,南至点为冬至点),天对于黄的两个远距点称为无名点。
8、中天:天体在周日视运动过程中其高度和方位角都在不断改变,当天体恰在观测者子午圈位置时,叫做天体中天。
每个天体每天都有两次中天,当天体高度达到最大时的中天,亦即距天顶较近的中天叫上中天。
当天体高度达到最小时的中天,亦即距天底较近的中天,叫下中天。
甘肃民族师范学院地理科学专业课程教学大纲地球概论一、说明(一)课程性质《地球概论》是高等师范院校地理科学专业的专业核心课程,它主要阐述宇宙中各种天体运动的一般规律,揭示这些规律同地球环境形成之间的内在联系,从而为学习其它地球科学的课程提供地球整体的知识,是一门重要的基础课程。
(二)教学目的通过《地球概论》的学习,掌握地球天文学和地球物理学的基本理论和基础知识,认识它们对地理环境形成过程的重要意义。
掌握一般天象的形成原理和观测一般天象的基本技能,从而树立辩证唯物主义的宇宙观、科学的世界观和正确人生观。
(三)教学内容及学时数(四)教学方式讲授及视频资料演示(五)考核要求1.考核的方式及成绩评定期末考试实行闭卷考试。
期末成绩占60%,平时成绩占40%(课后作业20%,讨论10%,考勤10%)2.考题设计本大纲各章所提到的考核要求都是考题的重点,试题覆盖到每一章,适当的突出重点章节,加大重点内容的覆盖密度。
本课程考试试卷可能采用的题型有:名词解释、单项选择题、填空题、简答题、计算题和论述题等题型。
二、本文第一章地球坐标与天球坐标教学要点:地理坐标、天球坐标教学时数:8学时教学内容:第一节地理坐标(2学时)地球上的经线和纬线;地球上的方向和距离;经度和纬度;地理坐标。
第二节天球坐标(6学时)天球和天穹;天球的视运动;天球上的圆、点、方向和距离;球面和地平坐标系。
教学要求:1、使学生掌握地理坐标的基础上,了解四大天球坐标系的内涵及相互联系。
考核要求:1.地理坐标和天球坐标的相关概念(理解)2.经度、纬度和各种坐标系的内涵及地理意义(掌握)3.各种天球坐标系之间的区别(了解)第二章地球的宇宙环境教学要点:恒星和星系、太阳和太阳系、月球和地月系教学时数:18学时教学内容:第一节恒星和星系(4+2学时)恒星及其自行;恒星的发光和光谱;多普勒效应;恒星的亮度和光度;恒星的多样性;恒星的演化;银河与银河系;太阳在银河系中的位置和运动;河外星系;宇宙和天文新发现。
内容简介:《地》分为两个方面,即地球的天文学和地理的物理学。
前者主要讲述地球的运动(自转和公转)及其地理意义(四季五带、历法和时间),以及地球和月球的关系(日月食与天文潮汐),这是本书的重点所在;后者简要讲述地球的形状,内部结构以及它的物理性质。
1经线:一切通过地轴的平面同地面相割面而成的圆,即经圈纬线:一切垂直于地轴的平面同地面相割而成的圆,即纬线经度:(二面角)本地子午线平面与本初子午线平面形成的夹角纬度:(线面角)本地法线同赤道的夹角地理坐标系:度量全球各地的地理坐标,需要一个统一的制度,叫地理坐标2天球:天球就是一个以地心为球心,以任意为半径的一个假象的球体,天文学用作表示天体视运动的辅助工具。
地平圈:通过地心且垂直于当地铅垂线的平面无限扩大,同天球相割而成的天球大圆。
天赤道:打球赤道平面的无限扩大,同天球相割而成的天球大圆。
黄道:地球公转的轨道片面的无限扩大,同天球相割而成的天球大圆。
也是太阳周日远动的视行路线。
3地平坐标系:表示天体在天空中的高度和方位1)圆圈系统:地平圈、子午圈(通过南点和北点)、卯酉圈(通过东点和西点)2)基本要点:a基圈是地平圈b南点是原点,始圈是午圈c地平纬度称高度,是天体相对于地平圈的方向和角距离d地平经度称方位,是天体所在的地平经圈相对于午圈得方向和角距离4第一赤道坐标系:(时间坐标系)用于时间度量圆圈系统:天赤道、子午圈、六时圈(通过东点和西点的赤经圈)基本要点:a基圈是天赤道b原点是上点,始圈是午圈c纬度是赤纬,是天体相对于赤道的南北方向和角距离d经度称为时角,是天体所在的赤经圈相对于午圈的方向和角距离5第二赤道坐标系:表示天体在天球上相对不变的位置,用于编制星表圆圈系统:春分圈、秋分圈基本要点:a基圈是天赤道b原点是春分点始圈是春分圈c纬度是赤纬d经度称赤经,天体所在的时圈相当于春分圈的方向和角距离6黄道坐标系:表示日月行星在星空间的位置和运动圆圈系统:黄经圈、黄纬圈、无名圈(通过二分点的黄经圈)基本要点:a基圈是黄道b原点是春分点,始圈是无名圈c纬度称黄纬d经度称黄经7恒星时: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。
地球概论教学大纲《地球概论》教学大纲课程英文名称:General Theory of Earth 课程代码:0707012021总学时数:64 其中讲课学时: 48 实验学时:16 总学分数:4课程性质:学科基础课授课对象:地理科学类一、课程性质与目的教学目的、任务《地球概论》是高等师范院校地理系的一门先行的基础课程。
地理科学专业有一系列地学课程,《地球概论》要为其它地学课程提供地球整体知识,即提供关于地球系统科学的基本知识,特别是提供同太阳辐射能在地球表面上的分布和变化以及与地球运动参数有关的天文知识。
着重阐述地球的整体知识,为以后将要学习的课程奠定基础;培养本科生能够胜任高中地理课程的教学,帮助学生初步建立辩证唯物主义自然观。
《地球概论》是地理专业的基础课程之一。
通过本课程的教学使学生全面了解地球的宇宙环境、地球的运动及其地理意义,以及地球和月球的关系;地球的形状大小,内外结构以及它的物理性质。
从而掌握有关地球的整体知识(地球的天文学和地球的物理学)、外部因素对地理环境的影响、地球表面能量在空间分布和时间变化的规律性。
使学生确立科学地宇宙观,培养学生的实践能力、观察和思考能力。
二、课程教学的总体要求《地球概论》的课堂教学要使学生掌握如下的基本理论和基本知识,即地球的自转和公转及其相互关系的知识,地球上的四季和五带、历法和时间的知识,日、月食和天文潮汐的知识。
《地球概论》的课外教学要使学生掌握如下的基本技能,即认识主要星座,并且在其中识别行星,使用天文望远镜观测月面和行星,从而为中学地理课程提供地球整体知识,同时使师范生在走上教学岗位后能带好中学的第二课堂教学与课外活动。
除了课堂教学以外,还可以通过对日月星辰的位置变化观察,来帮助学生理解天体运行的状况,特别是地球在太阳系中运行的状况,通过对月相圆缺的观察,帮助学生理解日、月、地之间的相互关系以及这些现象的成因。
要求学生养成细心观察、逻辑判断、正确结论的学习习惯。
地球概论复习资料第一章地理坐标与天球坐标第一节地理坐标1.经线1O为111.1km2.地理上有一个约定俗成的规矩:在读取和书写地理坐标时,总是纬度在先,经度在后;数字在线符号在后。
3.经线等于经圈的一半,纬线等同于纬圈。
第二节天球坐标1.天体周日运动行经的路线叫周日圈。
天体愈接近天极,其周日愈小;离极愈远,周日愈大。
这里要先提请注意:天体的周日圈,就是它所在的那条赤纬圈。
2.天球上有三个基本大圈:地平圈、天赤道、黄道1)地平圈的两极是天顶(Z)和天底(Z’)2)天赤道的两极是天北极(P)和天南极(P’)3)黄道的两极是黄北极(K)和黄南极(K’)4)天赤道与地平圈的两个交点是东点和西点。
东西南北四点是地平圈的正点。
5)地平圈对于天赤道的二个远距点是南点和北点。
6)天赤道对于地平圈的两个远距点是上点(Q)和下点(Q’)。
7)天赤道与黄道的交点称二分点(春分点,秋分点)8)子午圈的两极是东点和西点。
9)卯酉圈的两极是北点和南点。
10)六时圈的两极是上点和下点。
11)子午圈与地平圈的交点是北点和南点。
12)子午圈与天赤道的交点是上点和下点。
13)子午圈与卯酉圈的交点是天顶和天底。
14)子午圈和六时圈的交点是天北极和天南极。
3.在天外俯视天北极,天球周日运动(向西)是顺时针方向旋转;而在地球上仰视天北极,则天球周日运动(向西)呈逆时针方向旋转。
4.地平坐标系与第一赤道坐标系的联系:仰极高度=天顶赤纬=当地纬度。
5.基圈和始圈上的点,其纬度或经度为零;极点的纬度为900,经度则为任意第二章地球的宇宙环境第三节恒星和星系1.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。
2.距离太阳系最近的恒星是半人马座α(中文名南门二),其距离是4.22光年。
距离地球最近的是太阳。
3.标准距离(10秒差距)下的恒星亮度称绝对亮度,其星等叫绝对星等。
1秒差距(1PC)=3.26光年4.赫罗图的一项应用,是求主序星的距离。
只需要知道恒星的光谱型,便可以从它的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。
(位于主星序上的恒星则被称为主序星)5.我们太阳(或太阳系)的位置,很接近银河系赤道平面(即银道面)。
太阳的位置距银心约2.4万光年,向银心所在方向(在人马座),太阳距银盘边缘约6.4万光年。
6.我们的太阳率领其行星家族,向着天空中武仙座方向(近织女星)前进,这个方向所指的点,被称为奔赴点。
7.像银河系这样包含大量恒星的天体系统,被叫做星系。
所有这些星系(除银河系以外)称河外星系。
8.一等星与六等星,星等相差5等,他们的亮度相差100倍。
比5等星亮100倍的星是0等星。
第四节太阳与太阳系1.平均来说,在日地处于平均距离,太阳光垂直照射并排除大气影响的条件下,地面上单位面积每分钟所接受的太阳热量为8.16焦耳。
这是一个重要的数据,被称为太阳常数。
2.太阳大气可以分为光球,色球和日冕三层。
光球是太阳大气的低层;色球是中层;日冕是外层。
3.黑子和光斑在光球层上;耀斑和日珥出现在色球层上。
4.太阳系由水星,金星,地球,火星,木星,土星,天王星,海王星八大行星组成,除了行星和卫星外,太阳系的成员还包括彗星和流星体。
5.下半夜的流星比上半夜的多而且明亮?原因:下半夜的流星是与地球迎面相遇(速度高)或地球赶上流星(出现频率高);而上半夜出现的只是追上地球的流行。
6.带内行星带外行星类地行星类木行星水星金星地球火星(小行星)木星土星天王星海王星地内行星巨行星远日行星地外行星第五节月球和地月系1.月球表面包括月海(高原、)月陆(平原)、月坑(环行山)、亮线(辐射线)2.按参考点的不同,天文上月的长度有四种,他们是恒星月、近点月、交点月和朔望月,分别以恒星、近日点、黄白交点和太阳为参考点。
3.月相和朔望月月球本身不发光,只能反射太阳的光芒,因此产生了月相的变化。
这种变化视日,月,地三者的关系变化二定。
它取决于两方面因素:一方面是太阳照射月球的方向;二是地球上观测月球的方向。
4.上弦月在天空中东距太阳900,继日而入,上半夜见于西部天空(上半月初八)下弦月在天空中西距太阳900,先日而出,后半夜见于东部天空(下半月二十三)两者区别:前者位于太阳之东,明亮的凸面向西;后者位于太阳之西,明亮的凸面向东。
5.从这一次新月到下一次新月所经历的一段时间,即月相变化的周期,称为朔望月,其长度为29.5306日,或29日12时44分3秒,比恒星月约长2.2日。
6.上半月由亏转盈,凸面向西;下半月由盈转亏,凸面向东7.“月上柳梢头,人约黄昏后”指何种月相?满月(月出黄昏)8.“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。
”夜半月落,该是什么月相?上弦月9.月相、方位和时刻月相距角太阳出没比较月出中天月落见月时间新月0º偕日升落清晨正午黄昏彻夜无月满月180º此起彼落黄昏半夜清晨通宵见月上弦月90º迟升后落正午黄昏半夜上半夜西天下弦月270º早升先落半夜清晨正午下半夜东天10.月相的变化(如左图)旧历上半月傍晚所见的月亮旧历下半月清晨所见的月亮第三章地球运动第六节地球的自转1.南北两极在地面上的移动,叫做极移。
2.南北天极在天球上的移动,反映了地轴在宇宙空间的运动,叫地轴进动。
3.地轴进动有多方面的表现:1)地轴进动表现为天极的周期性圆运动。
2)地轴进动表现为赤道面(和天赤道)的系统的变化。
赤道永远垂直于地轴,当然要随着地轴的进动而进动,从而使天赤道与黄道的交点(二分点)以同样的方向(向西)和速度(每年50.29”)在黄道上移动,约71年又7个月移动10。
这就是所谓的“交点退行”4.按参考点的不同,天文上的日的长度有三种,它们是恒星日,太阳日,太阴日,分别以春分点,太阳和月球为参考点。
1)恒星日是指同一恒星连续两次在同地中天的周期。
长度:24小时2)太阳日就是太阳连续2次在同地中天所需时间。
长度:24小时04分3)太阴日就是月球连续2次在同地中天所需时间。
长度:24小时54分5.地球的自转的线速度因纬度和高度而不同高度:在同一高度,例如海平面,地球自转的线速度随纬度增大而减小。
纬度:在同一纬度,地球自转的速度随高度增加而增大。
6.与赤道上的自转速度比,其它纬度的自转速度的大小,唯一决定于纬线的半径r,而r=Rcosφ,因此,任意纬度φ的自转速度为Vφ=V0cosφ=465m/s·cosφ在南北纬600时,自转速度为赤道的一半在赤道上,,高度每增加100米,自转速度就增加26m/s。
7.(见右图)8.地球自转另一个效应是使地面上的水平运动发生偏转:北半球右偏,南半球左偏。
地球自转的方向是自西向东,在北半球是逆时针方向,即自右向左移动;在南半球是顺时针方向,即自左向右。
因此,北半球的经线和纬线都向左偏转,以至那里的水平运动方向相对右偏;同理,南半球向左偏。
第七节 地球的公转1.恒星距离的秒差距数与其周年视差的角秒值互为倒数即"11"ππ==D D 或(π为周年视差,D 为秒差距)秒差距是恒星和太阳之间的距离。
2.光行差和恒星的周年视差是地球公转的证据。
3.由于参考点的不同,天文上的年的长度有四种:恒星年、回归年、近点年、交点年(食年)它们分别以恒星、春分点、近日点和黄白交点位度量年长的参考点。
4.年月日长度主要以周期=参考点和点的移动为内容考察,若参考点移动的距离变短,说明点向西移;若参考点移动的距离变长,说明点向东移。
5.地内行星的公转速度大于地球,它在天球上相对于太阳来说是东行,其回合运动表现为上合——东大距——西大距——上合的依次出现和反复循环。
地外行星的公转速度小于地球,它在天球上相对于太阳是西行,其回合运动表现为合——西方照——冲——东方照——合的依次出现和反复循环。
这就是“内外有别”(地内行星的最大距金星450~480,水星180~280不超过900)第四章 地球运动的地理意义第八节 四季和五带1.地球上昼夜两半球的分界线叫晨昏圈。
2.发生极昼极夜的条件:φ=±(900-δ)(φ为当地地理纬度,δ太阳直射点纬度)3.赤道上全年昼夜等长;太阳直射半球,昼长夜短,高纬度地区有极昼,昼长达24小时。
非太阳直射半球,昼短夜长,,高纬度地区有极夜,昼长为0。
4.正午太阳高度角公式:H =90︒-ϕ+δ(式中δ以夏半年为正,冬半年为负) 5.白夜的纬度极限:-18︒=ϕ+23︒.5-90︒ 6.我国四季的划分:(四立划分,强调天文特征) 春季:立春为起点,春分为中点,立夏为终点 夏季:立夏为起点,夏至为中点,立秋为终点 秋季:立秋为起点,秋分为中点,立冬为终点 冬季:立冬为起点,冬至为中点,立春为终点 西方以二分而至划分,侧重气候季节。
7.如果无黄赤交角,那么五带宽度相同如果黄赤交角变大,那么热带和寒带扩大,温带缩小(45度时无温带) 第九节 历法1.阴历是使平均历月等于朔望月;阳历是使平均历年等于回归年。
2.历法一般分为三类:太阴历、太阳历和阴阳历 阴历,侧重协调朔望月和历月的关系; 阳历,侧重协调回归年和历年的关系; 阴阳历,侧重阴历兼顾阳历。
3.二十四气与太阳黄经严格对应,存属阳历范畴,是阳历的一种特殊形式。
第十节 时间1.求时区差:同在东时区或西时区时,用减法;分在东,西时区时,用加法。
2.求区时:所求地的区时=已知地区时±时区差(注意0时区,12时区为一个时区)3.北京时间20点,全球位于同一天内(0点线与日界线重合)第五章地球月球第十一节日食和月食1.日食分日全食,日偏食和日环食。
月食分月全食和月偏食。
2.本影的长度因射影天体的大小和它对于太阳的距离而不同。
天体半径越大,其本影越长。
3.七月初,地球的本影最长(远日点);七月满月时,月球本影最长。
4.月球没有月环食是因为月球没地球本影截面大。
5.日食必发生在初一(朔),月食必发生在食物(望)6.日月食全过程分为三个阶段:偏食——全食——偏食。
划分这三个阶段的是四种食相:初亏--食既--生光--复圆。
日食总是在日轮的西缘开始,于东缘结束。
月食总是在月轮的东缘开始。
7.此图(上右)所示是发生在北纬45度冬季傍晚的一次日全食过程。
读图可知:——天赤道向南倾斜,天北极位仰极,可知是北半球。
——天赤道与地平圈交角即位当地余角,故为45度——太阳周日圈(赤纬)在天赤道以南,故北半球是在冬季。
——日月正在向西方地平落下,可见时间为傍晚。
8.发生日月食的两个具体条件“1)朔望条件:日食必发生在朔,月食必发生在望。
2)交点条件:日食必发生在朔,月食必发生在望。
但逢朔未必发生日食,逢望未必发生月食。