01绪论、第一章地理坐标与天球坐标(2012级用)

《地球概论》思考与练习题参考答案第一章 地理坐标与天球坐标hm 坐标点 高度 方位 赤纬 时角赤经 天顶「 90 °P 30°6h 30m 天底 -90 °-30 °12h18h 30m北天极 30 ° 180° 90° 南天极 -30 ° 0-90 °东点 0 270° 0 18h 12h 30m 西点 0 90° 06h 30m 南点 0 0 -60 ° 0 6h 30m 北点0 180° 60° 12h 18h 30m 上占 —L-八、、60 ° 0 0 0 6h 30m 下点-60 °180°12h18h 30m11. 在北京（$ =40° N ）,黄道与地平圈的交角，最大与最小各为多少？那时春分点位于什么位置？试绘图表示之。

当春分点与东点重合时，图中 A 点距天北极10°,填空：A 点的 a 90°; S 80°;入 90°; 3 56° 34';夏至点的 t 12h ; S 23° 26'; h -26° 34A （方位）180° Q解：黄道与地平圈的交角，最大为 90° -40° +23 ° 26' =73 ° 26'，春分点位于西点。

最小为90° -40 ° -23 ° 26' =26 ° 34',春分点位于东点。

12.我国古代有人在同一点观测到夏至日的太阳高度是73° 38 '，冬至日的太阳高度是26° 22',求此人所在地的纬度和当时的黄赤交角。

解：黄赤交角：（73° 38' -26° 22'） /2=23 ° 38 '13. 有人在北半球某地观测到一恒星上中天时的高度为 绘图求出此人所在地的纬度和恒星的赤纬分别是多少?此人所在地的纬度：纬度等于天顶的赤纬（90° -73 38') +23° 38' =40 ° N50度，下中天时的高度为 20度。

第一章 地理坐标与天球坐标
An Introduction to The Earth
春：中天狮子 太阳 飞马 夏：天蝎中天 太阳 猎户
< > ^
秋：飞马中天 太阳 狮子
冬：猎户中天 太阳 天蝎 夜半中星随季节的变化 这是地球公转的反映。 这是地球公转的反映。由夜半中星 的变化间接推出太阳周年运动。 的变化间接推出太阳周年运动。
第一章 地理坐标与天球坐标
An Introduction to The Earth
同地理坐标相联系的有三个大圆
• 赤道（横轴）； 赤道（横轴）； • 本初子午线（纵轴）； 本初子午线（纵轴）； • 本地子午线。 本地子午线。
书写按惯例
• 先纬度，后经度； 先纬度，后经度； • 数字在先，符号在后。 数字在先，符号在后。 • 例：北京40ºN, 116ºE 北京
第一章 地理坐标与天球坐标
An Introduction to The Earth
地球自转方向—向东。在北 半球看，呈逆时针方向；在 南半球看，呈顺时针方向。
十二支表示地平方向。其 中子午表示南北，卯酉表 示东西。
第一章 地理坐标与天球坐标
An Introduction to The Earth
⑵ 地球上的距离
经线的间隔随纬度增大而减小
第一章 地理坐标与天球坐标 An Introduction to The Earth
4. 地理坐标
• 一地的经度和纬度相结合，叫做该地的地理坐标； 一地的经度和纬度相结合，叫做该地的地理坐标； • 地理坐标是表示地面上的位置的一种科学方法。 地理坐标是表示地面上的位置的一种科学方法。
• 海里 海里——经线 分的弧长（1海里代表 分），经线 经线1分的弧长 海里代表1分），经线 经线 分的弧长（ 海里代表 全长为60海里× 海里， 全长为 海里×180 = 10800海里，赤道周长为 海里 海里 赤道周长为60 海里× 海里×360 = 21600海里 海里 • 公里 公里——1°经线为 111.1 Km——地球周长为 ° 地球周长为 40000 Km，1°经线的长就等于 ， °经线的长就等于40000/360°Km。 ° 。 • 华里 华里——1华里指经线 °之长的 华里指经线1°之长的1/200，即地球周 华里指经线 ， 长的1/80000。 。 长的

（3）天体视运动的观测
A 周日 视运动的 观测
天球的倾斜角度 地理纬度
=
不同纬度
不同方位
西
东 东
西
星轨拍摄
B 周年视运动的观测 • 1 行星月亮等的周年视运 动可通过每晚相同时刻行 星月亮相对恒星的移动或 者相对于地表参照物的移 动来观测 • 2 太阳和恒星的周年运动 如何观测？（昏中星的观 测）
• 注意1：地图和星图的观 测视角问题。
北
东
西
南
• 注意2：东西方向的相对性问题
• 从（天）北极看，地球自西向东旋转， 即逆时针旋转（古称左旋）
• 从黄北极来看，行星也自西向东公转，也为逆 时针，而且前方为东，后方为西
（4）天球上的距离 天体投影（半径无穷大，只有角距离）
二 天球坐标系的分类
第一组 1 地平坐标系 2 时角坐标系 天体周日视运动
2 时角坐标系
（1） 用途：跟踪天体周日视运动，流逝均匀，用于时间度量 （2） 坐标要素： 基圈： 天赤道 极 点（ P-P’） 四分点（E-W）（Q-Q’） 辅圈： 子圈（P- Q’ -P’） 午圈（P- Q- P’） 东六时圈（P- E -P’) 西六时圈（P- W-P’) 始圈：午圈， 原点：上点
第一章 坐标系统
宇宙的“双球记”
第一章 坐标系统
第一节 第二节 第三节 第四节 天体的位置与运动 球面坐标系 地理坐标系 天球坐标系
第一节 • • • • 一 二 三 四
天体位置及运动
天体的类型 天体的位置 天体的运动 天体的视运动
一 天体的类型
• 恒星（太阳系外） • 太阳（太阳系内） • 行星（太阳系内） • 月亮（太阳系内）
例题 3

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。