地球概论复习思考题部分参考答案.doc

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已知纬度30N，恒星时S = 6h30m，试推算下列各点的地平坐标和赤道坐标。坐标点高度方位赤纬时角赤经天顶903006h30m天底-90-3012h18h30m北天极3018090南天极-300-90东点0270018h12h30m西点09006h30m南点00-6006h30m北点01806012h18h30m上点600006h30m下点-60180012h18h30m在北京（=40N），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 90； 80；90；5634；夏至点的t 12h ；2326；h -2634；A（方位） 180 。解：黄道与地平圈的交角，最大为90-40+2326=7326，春分点位于西点。最小为90-40-2326=2634，春分点位于东点。我国古代有人在同一点观测到夏至日的太阳高度是7338，冬至日的太阳高度是2622，求此人所在地的纬度和当时的黄赤交角。 解：黄赤交角：（7338-2622）/2=2338此人所在地的纬度：纬度等于天顶的赤纬（90-7338）+2338=40N有人在北半球某地观测到一恒星上中天时的高度为50度，下中天时的高度为20度。试绘图求出此人所在地的纬度和恒星的赤纬分别是多少？解：该恒星的赤纬：90-（50-20）/2 = 75观测地的纬度： 20+（50-20）/2 = 35N或该恒星的赤纬：90-（70+40）/2 = 35观测地的纬度： 20+（70+40）/2 = 75N北半球某地子夜时，观测到太阳中心的高度为411，而太阳的赤纬为+228，求该地的纬度，试绘图表示出该地当天太阳的周日运动路线来。 解：该地的纬度为：（90-2208）+411=7203N绘出30N所见天球图，请按下述要求填图：绘出太阳赤纬为-10时的周日经天路线图，注明日出、日没点和上中天位置及高度。求北京（40N）二分日、二至日太阳上中天高度？ 天狼星（=100）在一年中何日午夜上中天？解：S=100=6h40m午夜太阳时为0h,太阳时角t=12hS=t+，则太阳的赤经=6h40m-12h+24h=18h40m在新年之初午夜上中天在图中，假定某日太阳沿周日圈ABCDF从下中天位置升至上中天位置，且B、C、D将这半个周日圈四等分，问：（1）太阳在A、B、C、D、F诸位置时，时角和赤纬各为多少？当地时间约分别为几点钟？（2）在图中勾画出表示B点的时角t，赤纬的两大圆弧。 解：太阳在A、B、C、D、F诸位置时：时角分别为12h，15h，18h，21h，24h赤纬相等，等于弧QF当地时间分别为0h，3h，6h，9h，12h4月下旬初某日，太阳在天赤道南还是北？太阳在春分点以东还是以西？距春分点约多少度？对某观测地点，这天下午二时（地方视太阳时），太阳在当地子午圈以东还是以西？ 约多少度？根据上述结果，绘图标明：（1）4月下旬某日下午二时太阳和春分点在当地天球上的大致位置；（2）下午二时以后至日落，太阳和春分点周日视运动轨迹；（3）约一天后，当春分点周日旋转一周后回到原处时，太阳所应到达的位置相对一天前位置的变动方向。 20. 某彗星在沈阳（4146N）中天的恒星时为18h32m08s，天顶距（在天顶以南）为1526。试求该彗星的赤经和赤纬值。解：由于S（恒星时）= a*（恒星中天的赤经），则该彗星的赤经为18h32m08s该彗星的中天高度为90-1526=7434 上点的高度为90-4146=4814该彗星的赤纬为7434-4814=+2620答：该彗星的赤经为18h32m08s，赤纬为+2620。第二章 地球的宇宙环境 解释以下名词：恒星，恒星的自行，亮度，光度，太阳常数，太阳大气，太阳风，天文单位，太阳活动，太阳系，流星现象，流星体，月相变化，白道。 天体的亮度与视星等有何关系？ 银河系结构如何？ 简述大爆炸学说的基本含义和它所解释的天文问题，并提出自己的看法。 说明开普勒行星运动三定律的内容。 太阳的基本结构如何？有何特点？ 冥王星为什么不算大行星了？ 地月系绕转有何特征？ 什么是恒星月？什么是朔望月？两者有何不同？ 绘图并用文字说明月相变化规律。 据史书记载，公元1054年天空出现一颗新星，其亮度为-6等，距离为2000秒差距，求其绝对星等是多少？其实际爆炸时间距今多少年？解：M=m+5-5lgd=-6+5-5lg2000=-1-5*3.3=-17.52000秒差距=2000*3.26光年=6520光年2011-1054=957（年），所以距2011年有6520+957=7477年答：绝对星等-17.5等，实际爆炸时间距2008年有7477年。 比5等星亮100倍的恒星，其星等为几等？（0等） 织女星（天琴座）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？ 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？ 太阳系中一颗行星，其绕太阳公转周期为8年，求它与太阳的距离是多少？ 求6月22日晚上9时的可见星区。若观测日期改在4月22日，问：同样的星空状况将在什么时刻出现？ 秋分后一个月，当天津四（=21h），是几点钟？ 夏至后一个月，当北京时间为晚上9:00时，内江（30N，105E）的恒星时是多少?第三章 地球的运动解释下列名词：极移，地轴进动，恒星周年视差，秒差距，光行差位移，太阳周年运动，行星同太阳的会合运动。傅科摆实验怎样证明了地球的自转？地轴进动的具体情况、原因和表现如何？说明地球自转周期和地球自转速度及其变化。恒星的周日视运动怎样反映了地球的自转？几种天文距离单位的换算关系（天文单位、光年和秒差距）如何？不同纬度的天体的周日运动表现为恒显星区、恒隐星区和出没星区的不同，其范围如何确定？作出30N的天球周日视运动图，表达恒显星区、出没星区和恒隐星区的范围。并绘出太阳赤纬=10时的太阳周日运动路线（标出太阳出没方位、周日运动方向，中天位置及高度）。什么是真太阳日？什么是平太阳日？造成太阳赤经差的季节变化因素有哪两个方面？水平运动偏转的规律如何？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？由观测得知，太阳的最大视直径P = 3226，最小视直径q = 3131，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）。什么是地球公转轨道？一年中，地球什么时候过远日点？什么时候过近日点？比较四种地球公转周期的差异。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？已知火星的会合周期为780日，试确定其公转的恒星周期。什么是行星的逆行？行星在什么时候发生逆行？第四章 地球运动的地理意义解释下列名词：太阳的回归运动、晨昏蒙影、白夜、历法、时差、地方时、区时、法定时、北京时间、世界时、协调世界时已知太阳黄经，求对应的太阳赤纬。理解黄赤交角与太阳回归运动及太阳直射点的关系；按半昼弧公式：cost = -tgtg，回答下列问题：公式中的t指什么？昼夜等长的条件是什么？昼长夜短和昼长夜短的条件是什么？极昼和极夜的条件是什么？ 说明黄道十二宫的划分及名称。 说明二十四节气的划分及名称，各节气和中气对应的黄经。简要说明昼夜长短的变化规律（纬度分布和季节变化）。影响昼夜长短的主要因素有哪些？次要因素有哪些？按正午太阳高度公式：H = 90-+，回答下列问题：式中的“90-”可理解为什么？在何种条件下，正午太阳当顶？在何种条件下，正午太阳高度为零？6月22日，北极圈上的正午太阳高度多大？列式推算之。这时，南半球与之相应正午太阳高度纬度是多少？在30N地方，测得正午太阳高度H = 3634，问：这次观测是在何日进行的？9月23日，一根竖直的杆子，在正午时的影长与杆高恰好相等，试确定该地的地理纬度。黑龙江省的漠河（ = 53.5N），素有“中国的北极”之称。问：该地6月22日正午太阳高度多大？夜半太阳“低度”呢？是否有白夜，为什么？简要说明正午太阳高度的变化规律（纬度分布和季节变化）。根据昼夜长短的纬度分布规律，按“五一”节的昼长，将下列各地排列序次（从长到短）：北京（40N）、上海（30N）、哈尔滨（45N）、新加坡（1N）、雅加达（1S）、墨尔本（37S）和开普敦（34S）。根据昼夜长短的季节变化规律，把各月1日按内江（30N）的昼长排列序次（从长到短）：1/1，1/2，1/12。我国、西方的天文四季分别是如何划分的？气候上的四季如何划分？2006年夏历各月初一和有关中气的公历日期，试定各该月份的月序和大小月（按中气定月序，据两朔间隔日数定前月的大小）。 夏历月序初一的阳历日期有关中气（阳历日期）大小月（ 3 ） 月3月29日谷雨（4月20日）大月（ 4 ） 月4月28日小满（5月21日）小月（ 5 ） 月5月27日夏至（6月21日）大月（ 6 ） 月6月26日大暑（7月23日）小月（ 7 ） 月7月25日处暑（8月23日）大月（ 闰7 ） 月8月24日（月日）小月（ 8 ） 月9月22日秋分（9月23日）某年9月25日逢中秋节，问：第二年的这个日子呈什么月相？（新月）假如回归年长度为364.2000日，按编历原则，你认为阳历的大小月及闰年，应如何安排才合理？18. 2001年夏历各月初一和有关中气的公历日期，试定各该月份的月序和大小月（按中气定月序，据两朔间隔日数定前月的大小）。 夏历月序初一的阳历日期有关中气（阳历日期）大小月（ 正 ） 月1月24日雨水（2月18日）大月（ 2 ） 月2月23日春分（3月20日）大月（ 3 ） 月3月25日谷雨（4月20日）小月（ 4 ） 月4月23日小满（5月21日）大月（ 闰4 ） 月5月23日（月日）小月（ 5 ） 月6月21日夏至（6月21日）大月（ 6 ） 月7月21日大暑（7月23日）19. 6月14日，某船上用六分仪测得太阳中天时刻是格林尼治恒星时8h23m，中天时日面中心的天顶距为2202。按照天文年历，此刻太阳赤经为5h26m，赤纬为+1825。试求该船所在的经度和纬度？解：（1）求纬度：直射点纬度：j=1825N该船所在地正午太阳高度为H = 90-2202= 6758由于正午太阳高度从直射纬度向南北递减，纬度相差1度，正午太阳高度相差1度，可求得该船所在地纬度：j=1825+2202=4027N或j=1825-2202=-337即337S（2）求经度：已知格林尼治恒星时8h23m，经度为0该船所在地视太阳时12h，求出对应恒星时：S=t+=12h-12h+5h26m=5h26m根据任何二地的时刻差，等于其经度差，且较东地点时刻较快，求得该地经度为0-（8h23m -5h26m）=-2h57m，即4415W答：该地的地理坐标为（4027N，4415W）或（337S，4415W）20.某野外考察队于6月20日格林尼治恒星时11h54m测得太阳中天天顶距为182142，按照天文年历，这一天太阳的赤经为5h51m50s，赤纬为+232523。试确定该考察队所处的经度和纬度。解：（1）求该考察队所处纬度（3分）正午太阳高度为：90-182142=713818根据正午太阳高度差等于与直射点的纬度差求得纬度为232523+（90-713818)= 414705N或232523-（90-713818)= 50341N（2）求该考察队所处经度（2分）根据恒星时=太阳时+太阳赤经12时求得考察队所在地的恒星时S=12h+5h51m50s12h=5h51m50s根据任何二地的时刻差，等于其经度差，且较东地点时刻较快求得该考察队所处经度为：11h54m-5h51m50s=6h02m10sW=903230W答：该考察队所处的经度为903230W，纬度为414705N。21. 甲、乙两人同时在北至日北京时间13h，分别在天顶以南和天顶以北测得正午太阳高度均为6526，已知此日的时差为-1m28s，求两人所在地的地理坐标。解：（1）求两人所在地的纬度甲所在地的纬度为90-6526+2326=48N乙所在地的纬度为90-6526-2326=108S（2）求两人所在地的经度根据时差=视时-平时，求得两人所在地的地方平时为12h-（-1m28s）=12h01m28s根据任何二地的时刻差，等于其经度差，且较东地点时刻较快求得两人所在地的经度为：120E-（13h-12h01m28s）=7h01m28sE=10522E答：甲、乙两人所在地的地理坐标分别为（48N，10522E）、（108S，10522E）。22. 1986年9月23日北京时间16h10m秋分时，在北半球某地测得正午太阳高度为20，已知当日时差为+7m35s，试求该地的地理坐标。解：（1）求纬度：根据公式H90jd求得纬度为90-20=70N（2）求经度：根据时差=视时-平时，求得该地平时为12h-7m35s=11h52m25s根据任何二地的时刻差，等于其经度差，且较东地点时刻较快，求得该地经度为120E-（16h10m-11h52m25s）=3h42m25sE=553615E答：该地的地理坐标为（70N，553615E）。第五章 地球和月球概念：日食，月食，食分，食限，食季，潮汐，引潮力日月食种类有哪些？为何没有月环食？在地球上，有可能在午夜观测到日食吗？在哪里？绘图并说明日全食和月全食过程。什么叫食限？食限的大小决定于什么？什么叫食季？食季的长短取决于什么？发生日食的次数比月食多，为什么对一地来说，看到月食的次数反比日食要多？什么是沙罗周期？为什么沙罗周期不能代替日、月食的具体推算？它的尾数0.32日在日、月食预告上有怎样的作用？若今年8月发生月食，那么，明年7月可能发生另一次月食吗？今年10月有可能吗？为什么？什么地球的潮汐变形？它是怎样发生的？什么是引潮力？高（低）潮到来的时刻为什么逐日推迟？为什么逢朔望发生大潮，逢上下弦发生小潮？何谓日潮不等？什么是全日潮？月球赤纬的变化如何影响日潮不等和全日潮发生的范围？第六章 地球的结构和物理性质地面重力的纬度分布；地球内部的压力变化及温度变化。什么是大地水准面？人们怎么知道地面不是平面而是曲面？又怎么知道地球是一个球体？地球为什么回成为扁球体？比较地理纬度和地心纬度，为什么地理纬度大于地心纬度？地球内部分为哪些圈层？它们有哪些重要的界面？在这些界面上，地震波发生怎样的变化？地震波的影区是怎样形成的？怎么知道地壳和地幔是固体？外核是液体而内核是固体？大陆轮廓和海底结构各有些什么特征？什么是地磁要素？什么是地磁异常？什么是地球磁层和辐射带？重力是什么？地面重力怎样因纬度而不同？地球内部重力怎样随深度而变化？为什么在2900km深处，重力达到极大值？地球内部温度怎样随深度而变化？什么叫地温梯度？它怎样随深度而变化？地幔（固体）和外核（液体）的对比，外核和内核（固体）的对比，为地内温度的探索提供了什么重要线索？怎么知道地球内部有增温过程，而又不会有全部熔化的历史？8