试验4天文观测地理科学学院福建师范大学.docx
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试验4天文观测地理科学学院福建师范大学
《地球概论》
实验指导书
福建师范大学地理科学学院
2010年3月
《地球概论》实验指导书
一、实验目的与基本要求
地球概论是高等师范院校地理专业的一门必修基础课和GIS专业选修课。
该课程主要是从行星的角度和整体的观点来研究地球及其所处的宇宙环境，可以认为是天文学与地学的交叉学科。
由于其中的一些知识相对较为抽象，安排适当的课程实验将有助于学生更好地理解概念、掌握理论，同时也有助于培养学生的动手操作能力，将所学的理论与实际联系起来。
实验要求学生在掌握理论知识的同时，掌握主要天文仪器的原理与操作，熟悉相关软件的使用，进行简单的天文观测和摄影，从而验证、深化、运用和巩固课堂所学理论。
二、主要使用的仪器设备
天球仪、天文望远镜、活动星图、激光笔、电脑等。
三、主要实验项目
实验1天球仪的使用
一、实验内容
1、观察天球仪的结构，掌握天球仪的使用操作；
2、在天球仪上直接求算天体位置；
3、演示天球的周日／周年视运动
二、实验目的
1、了解天球仪的基本构造；
2、了解主要天球坐标和天体的相对位置；
3、学会在天球仪上求解一些简单的天文问题
三、实验原理
天球仪是用来表述各种天体坐标和演示天体视运动的天球模型，它将主要天体的视位置投影到球面上，而使其与实际星空相吻合。
因此，天球仪可作为缩小了的星空，一幅立体星图。
用天球仪可以演示天体的视运动和任意日期与时刻的星空，帮助初学者认星，了解星空变化的规律，还可以在上面直接读取各种天球坐标值，进行不同坐标系统之间的换算，并求解其它有关球面天文学的问题。
天球仪用途非常广泛，是开展地球概论课程教学和普及天文知识必备的科教仪器。
1、天球仪的结构的认识
天球仪主要由天球、子午圈、地平圈和支架四部分组成，如图A1.1所示。
图中，①天球；②子午圈；③天赤道；④黄道；⑤地平圈；⑥竖环；⑦底座；⑧螺旋。
图A1.1天球仪构造示意
（1）天球
天球是天球仪的主体部分。
球体的直径根据需要而定。
大型天球仪观测者可以进入球内进行观测，通常使用的天球仪直径约30厘米，只能从球外向里观测。
天球可以绕一根贯穿圆球中心的轴旋转，这个轴称为天轴，天轴两端有轴承，装在子午线圈上，用以支持天球的旋转。
球面上绘有国际通用的星座和4等以上的主要亮星，其中著名的亮星注有中文专名。
除此之外，球面上还绘有天赤道、赤纬圈、赤经圈和黄道等基圈和辅圈。
其中，天球正中的大圆是天赤道，每隔1时（即15°）有一条赤经线与天赤道垂直，赤经线的经度值标注在天赤道上。
和天赤道平行的小圆是赤纬圈，间距为10°，赤纬值也标明在赤纬圈上。
和天赤道斜交约23°26′的大圆为黄道，其上标有黄经和日期，表示一年中太阳在黄道上的位置。
因此，可在天球仪上读取任一天体的赤道坐标和黄道坐标。
此外，天球上还绘有一些特殊的点（如天南极和天北极、黄北极和黄南极、春分点及秋分点），以及部分星座图形、肉眼可见的星团和星云及银河等。
（2）子午圈
子午圈是通过天极固定在天球上并与天赤道垂直的大圆，子午圈与天赤道正交，上面刻有自天赤道到两极0°—90°的刻度，刻度数值与赤纬圈的度数相对应，可以在子午圈上读取任意天体的赤纬。
子午圈的最高点是天顶，与之对应的最低点是天底。
天顶和天底连线即测点的铅垂线。
天子午圈决定了正南正北的方向原点，是量度方位的基准。
子午圈为地平坐标和赤道坐标所共有，据此可进行两种坐标之间的换算。
（3）地平圈
天球仪上宽边的水平圆环代表地平圈，固定在支架的竖环上，并和竖环垂直，可以读取任意天体中天时的高度。
地平圈与子午圈交于南、北两点，与天赤道交于东、西两点，合称四方点，代表地平的四个方位。
地平圈上自南点起，由东向西标有从0°—360°的刻度，表示地平经度（方位角）。
（4）支架
支架包括竖环和底座两部分。
半圆竖环是支架的中坚部分，它既固定地平圈，又支持子午圈，并且还与支架的底座相连，从而使天球仪连成一个整体。
底座支点向上延伸的方向线即是观测点的沿垂线，它与天球面交于天底和天顶两点。
2、天球仪的校正
天球仪的校正，包括纬度、方位和时间三项校正。
校正后，显示在天球仪地平圈之上的部分就是当时当地所见的实际星空，就可以按图索骥，进行观测。
（1）纬度校正
凡是与观测地点有关的问题，都必须对天球仪进行纬度的校正。
因为天极的地平高度等于观测地的地理纬度，所以，只要转动子午圈，使仰极在北点（或南点）的高度等于当地的地理纬度，这就能使天球仪正确显示地面上某点的观测者所见的星空。
（2）方位校正
对天球仪进行纬度校正后，移动天球仪，使天球仪上的方位与当地的实际方位相重合，即使地平圈上所注的东南西北四个正方位和当地实际方位相符合。
这样，天球仪上所显示的星空就与当地的实际星空相一致了。
（3）时间校正
由于星空除随观测地点而异外，还随观测时间而变化。
若需讨论具体时刻的天象，还必须对观测时刻进行时间校正。
要使天球仪上的星空与观测时间的星空相符合，首先在黄道上找到当日视太阳的位置，并将当日视太阳置于午圈下（此时即显示该日正午的星空），然后按照正午前一小时向东转15°，正午后一小时向西转15°的比例，转动天球仪，调整到观测时刻。
此时，出现在地平圈以上的星空，就是当地可观测的星空。
①如果观测时刻是地方恒星时，先将春分点置于午圈之下，在天赤道上找到与给定的观测时刻相对应的赤经数，然后按天球仪转动到该时刻经线与午圈重合即可。
②如果观测时刻是地方视时，先在黄道上确定当日太阳的位置，然后将太阳置于午圈之下。
假如地方视时小于12h，向东转动天球仪，转动的时间角度等于12h减地方视时；假如地方视时大于12h，向西转动天球仪，转动的时间角度等于地方视时减12h的差值。
③如果观测的时刻是地方平时，那么要根据时差校正视时，再按照上面的方法校正。
如果是“北京时间”，那么要根据经度差校正为地方平时，再校正为视时，最后按照上述方法天球仪主要由天球、子午圈、地平圈和支架四部分组成正。
四、实验操作指导
1、利用天球仪求算天体的位置
本实验提示1：
在使用天球仪求算天体位置及求解相关天文问题时，必须将天球仪调整到与观察者坐标系统相符合的位置，即进行天球仪的校正。
（1）读取恒星赤经和赤纬的近似值
①在天球仪上找到所要确定的恒星。
②将它转到午圈的下面，在天赤道上读出它的赤经值，在午圈上读出它的赤纬值。
（2）已知赤经和赤纬找出某恒星
①按已知赤经值在天赤道上找出它所在的赤经线，转动天球仪，使其位于午圈下边。
②在午圈上找出已知赤纬度数，则刻度下边的星就是要找的某星。
本实验提示2：
在天球仪上找已知的赤纬值时，如遇非整赤经线可以采用内插法加以确定，赤经亦同，从而能够确定所求恒星的大致位置。
在求解类似的天文问题时，也可以采用这一方法。
（3）读取某日的太阳黄经、赤经和赤纬的近似值
①在黄道上找到某日的点，该点即太阳某日在天球上的视位置，就可直接在黄道上读出太阳的黄经值。
②按读取恒星赤经、赤纬的方法读得太阳的赤经和赤纬。
（4）量度两星间的角距离
①张开圆规两脚对准要量度的两颗星。
②将两脚移到天赤道或黄道上，即可读出两星间的角距离。
（5）已知纬度φ，求某恒星时某恒星的地平高度和方位角
①按照当地纬度调整天极高度。
②按照所给恒星时做天球仪时间校正，将星空固定，找到所求恒星。
③确定天顶位置，用细绳连接天顶和恒星并与地平圈相交，在地平圈上的方位刻度，就是其方位角；同时用两脚规量出此刻度处至该星的角度，就是地平高度。
本实验提示3：
例如，求在重庆（φ＝29°36′N）地方恒星时7h50m时，天狼星的地平高度（h）和方位角（α）各是多少？
解：
按照纬度和地方恒星时对天球仪进行校正后，利用细绳和两脚规，求得天狼星的地平高度大约为41°，方位角约为21°。
（6）已知恒星时，求该时刻某一恒星的时角
①将天球仪做时间校正，并使天球仪固定不动。
②找到所求恒星，其赤经线与午圈在赤道上所夹的弧段即为该星的时角。
本实验提示4：
求恒星时时刻某一恒星的时角，实际上就是求该时刻某恒星在天球上的位置与午圈之间的角距离。
本实验提示5：
例如，要求地方恒星时为7h50m和4h20m时天狼星的时角时，可进行如下操作：
将春分点从午圈起向西转7h50m（即7h50m赤经圈与午圈重合）。
这时，天狼星的赤经线与午圈的夹角即为它的时角，约1h09m。
同样地，将春分点从午圈起向西转4h20m，可读得天狼星的时角约21h39m。
该例表明，在天球仪可以求解赤道坐标和时间坐标之间相互转化的问题，这种相互转化是以观测的地方恒星时为纽带的。
（7）求某地某日太阳出没时刻和出没方位、上中天高度和昼夜时间长度
①按照已知点的地理纬度调整天极高度。
②在黄道上确定某日太阳所在的位置。
③将该日太阳置于午圈之下，在午圈上读出太阳的上中天高度。
④转动天球仪，使太阳位于地平圈上，此时太阳位置即日出点（在东方）或日没点（在西方）。
这两点的方位角，即为日出（或日没）的方位角。
⑤从天赤道上计算日出点在天赤道上的投影与午圈之间的间隔时数，即上午时间长度，将其乘以2即可得到昼长。
12h减去上午时间长度，即为日出的地方视时，再加上上午时间长度，便可得出日没的地方视时，经过时差和经度差的改正后，可得太阳出没的标准时。
2、利用天球仪验证天体视运动
（1）天体周日视运动
经过纬度订正以后，即可在天球仪上演示天体在当地周日运动的一般情况。
绕转时，要摆正天球仪方位，使天球缓慢转动。
可选取几个特殊纬度（如φ＝90°）和几个恒星作为代表说明问题。
本实验提示6：
由于观测者是在天球外观察天球仪所演示的天象，因此用天球仪所模拟的天象与观测者实际从天空中看到的天象是相反的，但这并不影响利用天球仪验证天体视运动等作用。
本实验提示7：
在天球仪上演示天体周日视运动时，由于地球自转方向为自西向东，因此在地平圈上要使天球绕天轴往西方向旋转。
（2）天体周年视运动——四季星空变化
①在黄道上任取一点（如春分点）贴上红橡皮泥，作为第一天的太阳视位置，并把它转到子圈位置（下中天位置）。
②在午圈下面天球上贴上另一颜色橡皮泥表示某颗恒星，表明子夜时该星位于午圈上。
③太阳在黄道上每天东移1°的演示，在黄道上原太阳以东再贴上红色的橡皮泥表示第二天的太阳的位置。
本实验提示8：
四季星空变化是地球公转运动（也可认为是太阳周年视运动）造成的。
在天球仪上模拟四季星空变化时，将太阳在黄道上每天东移1°，其原理在于恒星在天球上相对太阳的运动每日西移1°，一年大约移动360°，回到了原来位置，完成一年四季的星空变化。
然而，为了提高演示的效果，在实际操作中可以将这个量放大，以便更好地观察实验现象。
④把第二天的太阳的视位置再转到子圈位置，可以看到第一天子夜时刻位于子圈上的恒星已经明显向西偏离了。
⑤使太阳前后两次的太阳视位置依次相距90°、180°、270°、360°，作同样的演示，四季星空变化就很清楚了。
五、实验练习
1、天球仪由天球、地平圈、子午圈和支架四部分组成，如图A1.2。
请加以标示：
1_______________
2_______________
3_______________
4_______________
2、利用天球仪，求解下列各星的赤经、赤纬的近似值。
星名
赤经
赤纬
星名
赤经
赤纬
御夫α（五车二）
天蝎α（心宿二）
狮子α（轩辕十四）
天鹅α（天津四）
室女α（角宿一）
南鱼α（北落狮门）
3、在天球仪上找出下表中给定的赤经和赤纬，并将所对应的恒星名称填入表格。
赤经α
04h35m
05h14m
07h38m
07h44m
19h50m
20h41m
赤纬δ
＋16°26′
－08°13′
＋05°17′
＋28°01′
＋08°49′
＋45°12′
恒星名
4、利用天球仪填写太阳在下列日期的赤经和赤纬。
日期
3月21日
6月22日
9月23日
12月22日
赤经α
赤纬δ
5、求出福州在夏至日（6月22日）和冬至日（12月22日）日出和日没时刻（北京时）、方位、正午太阳高度和昼长。
实验2四季星空
一、实验内容
1、活动星图的使用；
2、认识四季星空中主要星座和亮星
二、实验目的
1、掌握活动星图的使用用法；
2、认识四季星空中主要的星座和亮星及其相对位置，对星空分布格局有宏观上的了解
三、实验原理
1、活动星图使用
活动星图，又称旋转星图，是观测星空常使用到的方便、快捷的工具。
活动星图一般较售价低廉，且能够显示出不少星座，又方便携带，因而适合初学认星的天文爱好者用于认星，是他们进行文天观测最基本的辅助工具之一。
活动星图是根据太阳的周年视运动和天球的周日旋转，把赤道坐标系和地平坐标系联系在一起，并使前者绕着天北极相对于后者转动而制作的。
活动星图是由一个可转动的星盘底座（下盘，也称星盘）与一个带椭圆开口与时间刻度的圆盘（上盘，也称地盘）组成，如图A2.1。
星盘（下盘）是一幅天球的极投影展示图。
盘心为天北极，盘上绘有赤经、赤纬网。
盘的周边有以时间为单位的赤经标度和月份、日期的刻度。
一般主要绘有赤纬在－65°—＋90°范围的国际通用星座60个，星点的大小表示星的视星等。
星盘上还标有中国传统的二十八宿的名称和位置，以及太阳的周年视运动轨迹——黄道，并注明了太阳在黄道上的日期。
盘上两条点线所划定的区域，表示银河分布的大致范围。
地盘（上盘）绘有指定地理纬度的地平坐标网（透明）图，并注有方位和高度（每隔10°一条）。
它有一个透明的椭圆形窗口，即为观测者所见的天空范围。
盘的周边绘有时间刻度（表示观测点的地方视时）。
因而，在选用活动星图范围时，使用者应注意观测地的纬度。
使用时，旋转底盘，使底盘上的日期和上盘上的时间正好与观测的日期和时刻相吻合，此时上盘地平圈透明窗口内显露出来的部分星象即为当时可见的星空。
把活动星图举过头顶，使星图上的南北方向同大自然的南北方向一致，这样就可以按图所示去辨认星座了。
此外，活动星图还可以帮助我们了解星座出现的时间和位置、太阳出没的时刻及方位等。
例：
春季星空的主要星座是狮子星座，它的主要时间是4月15日21时左右在我们头顶上方。
首先把星图置于头顶，进行方位的校正，使图上表明的方位和实际方位相同，转动外圈找到4月15日，然后转动里圈，对准21时，在椭圆窗口找到对应的观测地理纬度，在此区域内的即为能够观测到的星空。
我们可以看到，狮子星座就在我们的头顶上方，还可以看到牧夫星座（有很壮观的大角星）、大熊星座以及黄道星座室女座。
2、认识主要星座和亮星
（1）星座
为了辨认满天群星，人们用想象的线条将各星连接起来，构成各种各样的图形，或把某一块星空划分成若干区域，予以命名。
这样，便可对其进行讲述和记录，认识星星自然就容易多了。
这些图形连同它们所在的天空区域，称为星座。
在西方，大约起源于公元前3000年左右，到公元2世纪，北天星座的雏形已由古希腊天文学家大体确定了下来，并以许多神话、传说给这些星座命名。
1922年，国际天文学会把星座的名称作了统一的界定，规定全天有88个星座，星座里的恒星用希腊字母和数字标出。
北天星座：
小熊座、天龙座、仙王座、仙后座、鹿豹座、大熊座、猎犬座、牧夫座、北冕座、武仙座、天琴座、天鹅座、蝎虎座、仙女座、英仙座、御夫座、天猫座、小狮座、后发座、巨蛇座、盾牌座、天鹰座、天箭座、狐狸座、海豚座、小马座、三角座、飞马座、蛇夫座
黄道带星座：
双鱼座、白羊座、金牛座、双子座、巨蟹座、狮子座、室女座、天秤座、天蝎座、人马座、摩羯座、宝瓶座
南天星座：
鲸鱼座、波江座、猎户座、麒麟座、小犬座、长蛇座、六分仪座、巨爵座、乌鸦座、豺狼座、南冕座、显微镜座、天坛座、望远镜座、印第安座、天燕座、凤凰座、时钟座、绘架座、船帆座、南冕座、圆规座、南三角座、孔雀座、南鱼座、玉夫座、天炉座、雕具座、天兔座、天鸽座、大犬座、船尾座、罗盘座、唧筒座、半人马座、矩尺座、杜鹃座、网罟座、剑鱼座、飞鱼座、船底座、苍蝇座、南极座、水蛇座、山案座、蝘蜓座、天鹤座
古代天文学家为了表达太阳在黄道上所处的位置而将黄道这个大圆划分为12段，称为黄道12宫，每宫占30度，又将黄道12宫和黄道附近的12个星座联系起来，如白羊座所在的那个宫称为白羊宫。
由于岁差运动，黄道12宫和12个黄道星座渐渐错开，如今白羊宫已和双鱼座重合在一起。
对待星座的态度上，天文学和占星学各行其道，天文学是观测和研究天体、探索宇宙奥妙的一门科学；占星学是利用星座和天象来决定人的命运的神秘信仰。
（2）四大星区
为了对全天星座分布大势有全局认识，将星空按赤经划分为四大星区。
每一星区跨赤经6h，各以其拱极星座或著名星座命名，从0h赤经线开始，自西向东依次为仙后星区、御夫星区、大熊星区、天琴星区，简称“后、御、熊、琴”。
四大星区的主要星座和亮星的特征于表A2.1。
（3）主要星座和主要亮星
一年中的任何季节都适宜观星，只是不同季节星座的出没情况不同。
这里以北半球为例分述不同季节天空的主要星座（图A2.2）。
表A2.1四大星区、主要星座、亮星及特征
星区
星座
亮星及主要特征
仙后
星区
（后）
仙后座
形似字母W，利用它可找到北极星
仙女座
三颗亮星排列成一条直线
飞马座
呈一大四边形（东北一隅属仙女座），四边形的东边向北延伸，直指北极星
南鱼座
南鱼座α（中名北落师门）是本区惟一的一颗一等星，沿飞马座四边形的西边向南延伸，即可找到。
它的位置偏南、离地平较低，附近星稀，西方有“海角孤星”之称
御夫
星区
（御）
御夫座
明显的五边形。
我国古代称“五车”。
主星α（五车二）是北天主要亮星
金牛座
著名黄道星座，有一簇呈V字形的星群（毕星团）、主星α（毕宿五）位于V字一端是红色亮星。
V字的西北有的昴星团，俗称“七姊妹”（正常视力只能见六颗）
猎户座
全天最壮丽的星座、横跨天赤道，世界各地都能见到。
它由二颗一等星（参宿四和参宿七）和五颗二等星组成。
有“参宿七星明烛宵、两肩两足三为腰”之说。
中部三颗合称参宿三星，位于天赤道上。
参宿三星东南有一肉眼可见亮星云（猎户大星云）、距离1500光年
大犬座
形如砍刀。
主星α（天狼）是全天最明亮的恒星
小犬座
星数很少。
主星α（南河三）是著名的一等星。
它同参宿四和天狼星构成一个等边三角形
双子座
黄道星座。
成两行排列。
亮星有α（北河二）和β（北河三）、后者是一等星
大熊
星区
（熊）
大熊座
北天最著名星座。
七颗亮星排成“熨斗”形状，故称“北斗”。
可用它的两颗指极星（天枢、天璇）来找北极星。
民谚：
“识得北斗，天下好走”
牧夫座
形如风筝。
也像一条倒挂的领带。
主星α（大角）是北天头等亮星。
正处在北斗七星柄的自然延伸线上
狮子座
黄道著名星座。
形如雄狮。
由头部的“镰刀”和尾部的三角形组成。
主星α（轩辕十四）是一等星，位于镰刀柄端，位于黄道上
室女座
黄道星座。
呈不规则的土字形。
主星α（角宿一）是一等星。
南北两角（大角和角宿一）同轩辕十四，构成一个巨大的直角三角形
天琴
星区
（琴）
天琴座
范围很小，主星α（织女）是北天头等亮星。
织女有四颗暗星组成一个菱形，是传说中织女用以织布的“梭子”
天鹰座
近天赤道和银河。
主星α（牛郎）中名河鼓二。
它与西侧的二颗暗星组成“牛郎三星”。
民间俗称“扁担星”。
与织女星隔河相望
天鹅座
呈一明显的“十字形”。
整个星座位于银河中。
主星α（天津四）是一等星。
我国古代称此星座为“天津”（意即渡船）
天蝎座
著名黄道星座。
形如张着两螯的巨蝎。
主星α（心宿二）是红色亮星，古称“大火”。
心宿二与两侧的两颗暗星合称“心宿三星”
人马座
位于银河最明亮部分。
是银河中心方向所在。
东部六星组成“南斗”
图A2.2四瓣简明星图
春季星空：
春季出现的主要星座有狮子、御夫、猎户、牧夫、室女等星座，如图FL1.5。
在天顶以北，大熊座正在子午圈上，北斗七星当空高悬，几乎靠近天顶，斗柄指向东方，沿着勺的两颗星向北约五倍远可以找到北极星，它是小熊座α星，中名勾陈一。
沿着斗柄连成的曲线延长出去，可以找到大角星；它是牧夫座的最亮的α星、在东方半空中闪耀着橙色的光辉。
把斗柄的曲线从大角星再延长一倍，可以找到另一颗一等星角宿一，它是室女座的α星。
这条始于斗柄而止于角宿一的大弧线，称为春季大曲线。
天顶附近有亮星北河三（双子座）、南河三（小犬座α）。
狮子座最引人注目，初春的黄昏它便出现在东方。
它的最亮α星叫轩辕十四，位于黄道上。
春季观星的对应时刻为4月5日23时、4月20日22时、5月5日21时、5月20日20时。
夏季星空：
夏季出现的主要星座有牧夫、武仙、天琴、天鹰、天鹅、天蝎、人马、室女等星座，如图FL1.6。
夏夜的星空，银河横贯南北，气势磅礴，最引人注目的是银河一带的几个星座，织女星和牛郎星在银河两岸放射光芒，织女星是天琴座α星，牛郎星天鹰座α星（也叫河鼓二）。
在它们附近的银河中，有一个大而明显的天鹅座α星，中名天津四，它和牛郎星、织女星构成夏季大三角形。
从天琴座、武仙座传到南方是最注目的天蝎座，主星心宿二，是红色一等星，古称“大火”。
在心宿二正东面黄道上，是人马座，它是银河坐标系的起始位置。
辨认时，可先找银河，再找位于银河最密处的人马座。
夏季观星的对应时刻为7月5日23时、7月20日22时、8月5日21时、8月20日20时。
图A2.3春季星空图A2.4夏季星空
秋季星空：
秋季星空出现的主要星座有天琴、天鹅、仙女、飞马、仙后、天鹰、天蝎、人马、南鱼等星座，如图FL1.7。
秋夜星空亮星较少，星空相对寂寥，最引人注意的是出现在高空的飞马座，它的大四边形由α、β、γ和仙女座的α星组成著名的秋季四边形。
秋季观星的对应时刻为10月5日23时、10月20日22时、11月5日21时、11月20日20时。
冬季星空：
冬季，明亮的恒星最多，主要有仙后、英仙、金牛、御夫、双子、猎户、大犬、小犬等星座，如图FL1.8。
南面的天空要算猎户星座组最美丽，它外形如一长方框，中央斜列着三颗光星，三星排列成一直线，形如猎人的腰带，它的肩上为红色的参宿四，膝部为蓝色参宿七，腰带三星的南面有一暗光雾点象征着猎人的剑，其实是猎户座的一团星云。
由猎户的腰带三星直指东南部不远就是著名的大犬座的天狼星。
天狼星、参宿四和南河三形成一个等边三角形，南河三在双子座两亮星的南面。
冬季观星对应时刻1月5日23时、1月20日22时、2月5日21时、2月20日20时。
图A2.5秋季星空图A2.6冬季星空
为了有效地认星，可事先查阅天文年历。
天文年历是一种按年度出版、反映天体运动规律的历表。
编算天文年历是历书天文学的任务之一。
主要内容有：
太阳、月球、各大行星和千百颗基本恒星在一年内不同时刻的各种精确位置；日食、月食、月掩星、行星动态、日月出没和晨昏蒙影等天象的预报；用于天体各种坐标之间换算的必要数据,如岁差和章动、光行差等。
此外，还有天体物理观测历表、天然卫星历表以及辅助性用表和资料等等。
这些历表和数据直接用于天文大地测量（测定地面经、纬度和方位角）、天体测量和天体物理的一些观测和计算，也为天文、地理、气象、潮汐等科学研究工作提供必要的资料。
（4）星空变化规律
①由于地球自转，产生了星空的周日变化，即恒星在同一天中不同时刻的方位和高度有所不同。
②由于地球公转，产生了星空的周年变化，地球每日东移1°相对于星空则每日西移1°，需4分钟，一个月提前2小时，一年后重归原位。
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