地球概论总复习.docx
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地球概论总复习
地球概论
第一章
1.经纬线的差别,概念,异同,方向判定,坐标系组成要素及区别联系.
纬线
经线
定义
垂直于地轴的平面同地球相割而成的圆
通过地轴的平面同地球相割而成的圆
特
点
形状
圆形
半圆形
长度
从赤道向两极逐渐变短
所有的经线长度相等
关系
所有的纬线都相互平行
所有的经线都相交于南北极点
间隔
任意两条纬线的间隔（即经线长度），处处相等
任意两条经线间隔（即纬线长度）赤道上最大，向两极递减
方向
东西方向
南北方向
作
用
分半球
以赤道为起点划分南北半球
20°W、160°E经线圈划分东西半球
定距离
赤道上，经度相差1°的水平距离（即纬线长度），约111KM
同一经线上，纬度相差1°的水平距离（即经线长度），约111KM
定位置
地球仪上，经纬线相互交织成经纬网—确定任何一点的地理位置
定方向
同一纬线上两点-东西方向
同一条经线上的两点为南北方向
联系
经线和纬线处处相交，且相互垂直—确定任何一点的地理位置
2.地理坐标的差别,概念,异同,方向判定,坐标系组成要素及区别联系.
经度
纬度
概念
本地子午面的东、西方向和角距离
一地相对于赤道平面的南北方向和角度
实质
两面角
线面角
起始位置
本初子午线（0°经线）
赤道（0°纬线）
划分方法
向东、西各划分为180°；
0°经线以东为东经，以西为西经
赤道向北、南各划分为90°以北-北纬，以南-南纬
代号
东经——E、西经——W
北纬—N、南纬—S
分布规律
东经的度数愈向东愈大；
西经的度数愈向西愈大；
东、西经180°线是同一条线
北纬的度数愈向北愈大；南纬的度数愈向南愈大；
南、北极点为90°
半球划分
以20°W、160°E的经线圈为界：
20°W以东-160°E以西为东半球
以赤道为界：
赤道以北为北半球、以南为南半球
联系
一地经度和纬度相结合——地理坐标
3.天球坐标:
天球及圈点的含义,几个重要关系.
天球：
以地心为球心半径为任意的假想球体，表示天体视运动的辅助工具是整球和圆球；分地心天球和日心天球。
天穹：
地平以上的半个天球.是半球和扁球。
•三个基本大圆
地平圈：
通过地心,且垂直于当地铅垂线的平面的无限扩大,同天球相割而成的天球大圆.地平圈将天球分为可见天球和不可见天球两部分.地平圈的两极是天顶（Z）,天底（Z’）
天赤道:
地球赤道平面的无限扩大,同天球相割而成的天球大圆.划分南北半球.两极为天北极（P）,天南极（P’）
黄道:
地球公转的轨道平面的无限扩大,同天球相割而成的天球大圆.是太阳周年运动的视行路线.两极为黄北极（K）,黄南极（K’）
天子午圈:
地球经圈在天球上的投影（即过Ｐ、Ｐ′的天球大圆）。
第二章
1.恒星,星系,地月,太阳系概念特点
恒星:
有炽热气体组成的,能够自身发光的球形或类似球形的天体.
星系:
大量的恒星和星云构成的巨大天体系统
太阳系:
太阳系是由太阳、八大行星及其卫星、矮行星、太阳系小天体及行星际物质组成的天体系统。
太阳是一颗恒星，具有极大的质量、很高的温度。
太阳是太阳系的中心天体。
太阳是地球、整个太阳系的光明、热量的来源。
太阳是认识宇宙中亿万颗其它恒星的主要媒介。
地月系:
月球绕转地球，构成一个天体系统
2.太阳活动结构特点,活动形式,对地球的影响.
太阳活动：
太阳大气各种变化的总称（太阳“天气变化”）
黑子：
扰动太阳的明显标志。
耀斑：
扰动太阳的主要标志，对地球的影响最强烈。
磁暴：
电离层干扰。
产生极光
光斑、日珥、极光
太阳活动的规律性：
周期性、同步性、差异性、整体性
3.宇宙太阳&太阳系的起源
⑴宇宙始于大爆炸
⑵宇宙的演化由热到冷.在这个时期里,宇宙体系在不断地膨胀,物质密度从密到稀,如同一次规模巨大的大爆炸.
4.日地,地月距离计算
天文上测定天体的平均距离（太阳系范围内）的基本手段：
三角测量法
测定日地距离的具体步骤：
1、小行星与地球的轨道半径的差值
2、小行星与地球的轨道半径的比值
3、解二元一次方程组
月地距离:
d=rcsc57'=60r月地平均距离：
384400公里
5.行星分类,共性（3个）,类地/类木对比表格
按照轨道位置划分
v以地球为界分为地内行星和地外行星；
v以小行星带为界分为内行星和外行星。
按物理性质划分
v类地行星和类木行星：
•类地行星：
水星，金星，地球，火星距太阳较近，质量较小，平均密度高，以重物质为主，温度高；
•类木行星：
木星，土星，天王星，海王星，离太阳较远，质量大，平均密度低，以轻物质为主，温度低。
行星公转特点:
共面性,近圆性,同向性
类地行星
类木行星
冥王星
行星
水金地火
木土天海
质量
较小
较大
较小
体积
较小
较大
较小
密度
较高
较低
较低
光环
无
有
无
表面温度
较高
较低
较低
卫星数目
少
多
少
类别
成员
距日
远近
表面
温度
质
量
体
积
密
度
卫星数
光
环
组成
物质
类地
行星
水、金、地、火
近
高
小
小
大
少或无
无
中心有铁核，金属元素
含量高
巨
行星
木、土
中
中
大
大
小
多
有
氢、氦、氖
远日
行星
天、海
远
低
中
中
中
少
有
氢、
甲烷
6.太阳系的起源
关于起源的假说:
星云说 灾变说 俘获说现代星云说
星云假说的基本论点形成太阳系的物质基础是弥散星云；
v形成太阳系的动力来源是星云的自引力
太阳系起源:
1太阳星云:
太阳系是由同一星云——太阳星云演化而来的。
太阳星云是银河星云在收缩过程中碎裂而形成的大量碎块中的一块。
2星云变成扁球形:
太阳星云在自引力作用下不断收缩，旋转速度加快，受惯性离心力作用，星云越来越扁，形成星云盘。
3原始太阳和圆环体:
随收缩的进行，旋转速度加快，惯性离心力也随之增大，当离心力足以同自引力抗衡时，星云盘不再收缩，原地停留形成几个同心圆环。
星云盘中心进一步收缩增温，形成原始太阳。
4太阳和行星的形成:
原始太阳持续收缩增温，开始核反应，成为一颗恒星。
圆环体物质通过碰撞吸积，逐渐形成各行星。
5太阳系:
受太阳风影响，离日较近的部分，较轻的元素被驱逐到较远的位置上，因此类地行星质量小而密度大。
距日较远的类木行星质量大而密度小。
行星周围的残余物质在较小的范围内重演行星的形成过程，产生卫星。
灾变说:
太阳形成后，约距今20亿年前，一个较大的恒星走近太阳，其引力从太阳上拉出一部分物质，这些物质在绕转太阳的过程中，逐渐凝成行星。
俘获说:
约六、七十亿年前，太阳将某星云中的一部分吸引到自己周围而形成太阳系。
7.月相变化规律,形成条件,三者关系（地月日）
月相变化的因素：
太阳照射方向；
地球观测方向
上半月由亏转盈，凸面向西，下半月由盈转亏，凸面向东（外圈表示地球上所见的月相）
月相
距角
与太阳出没
比较
月出
中天
月落
见月时间
新月
0º
同升同落
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
8.银河系的组成及结构
银河系：
是以银河命名的星系（形似圆盘），是大量恒星、星云和星际物质的聚集体。
第三章
1.地球自转及其证明
地球绕其自转轴的旋转运动，叫做地球的自转
自转的证明：
两极扁缩:
赤道半径ａ＝6378km
极半径 ｂ＝6357km
落体偏东:
从高处下落的物体，并不垂直的降落到地面Ｂ点，而是稍稍偏向东方的Ｂ′点。
地球的自转使落体具有更大的线速度.物体的惯性使落体在下落过程中保持这一较大的速度
傅科摆1、原理
2、特征：
摆长，锤重，持续时间长
3、傅科摆实验
4、偏转方向：
北半球右偏，南半球左偏
5、偏转速度：
因纬度而异，d/dt＝15sin/时
原理:
惯性使摆的摆动方向超然于地球自转。
2.地球自转的规律性
（一）、地轴
1、地轴、天轴
地极：
地轴与地球表面的交点。
天极：
天轴（地轴延长）与天球的交点。
即：
极的位置是由地轴决定的，而不是相反。
2、地轴的位置
在地球内部的位置
在宇宙空间的位置
3、地轴位置的变化
地极在地面上的位置与天极在天球上的位置都不是一成不变的。
（二）、极移
1、概念
两极在地表的移动。
2、位移的幅度
极移幅度很小，一般15ｍ或0.5″。
3、周期性因素：
14个月；1年；较次要的长短期变化
4、1968-74年极移轨迹
5、结果：
各地经纬度的微小变化
极移是地极的移动，不涉及天极在天球上位置的变化；进动造成天极的移动，不涉及地极在地面上的位置的变化
二、地轴进动
（一）、地轴的一种圆锥运动
二）、地轴进动的原因
1、地球形状:
扁球体
2、黄赤交角（黄白交角）:
促使天轴向黄轴靠拢
3、地球自转:
惯性力图保持地轴的空间指向,由于地球的自转合力矩的作用使地球产生了进动；地轴进动方向与地球自转方向相反，即向西。
极移
进动
位置
南北两极在地面上的位置
（地轴在地球内部的位置）
南北天极在天球上的位置
（地轴在宇宙空间的位置）
运动形式
在不受外力作用下，自转轴在地球体内的自由摆动；
瞬时极的运动，实质上是一种视运动，是地球本体相对于自转轴的运动造成的。
在外力矩作用下，自转轴在空间的受迫运动；
天极的运动是真实的运动
轨
迹
很复杂，是连续不断的圆圈，是条弯曲的闭合曲线。
地轴绕黄轴的圆锥形运动，圆锥的半径为23°26′
周期
多种，主要是近14个月的张德勒周期；1年；长、短期变化
方向向西；速度是每年50.29″；周期为25800年
结
果
不改变天极、天赤道在恒星间的位置，对天体的赤道坐标、黄道坐标没有影响
回归年的长度短于恒星年
天体的赤经、赤纬、黄经都受到影响；而黄纬不变
只能使各地的地理坐标产生微小变化。
不能改变地理经度、地理纬度的数值。
三、地球自转的周期
（一）、恒星日：
同一恒星连续两次在同地中天的时间，地球自转的真正周期（有细微差别），23小时56分
恒星日是同恒星时（春分点的时角）相联系的；
天文学以春分点定义恒星日。
（二）、太阳日：
太阳连续两次在同地中天时间24小时00分
（三）、太阴日：
月球连续两次在同地中天时间24小时50分
太阳日和太阴日都要长于恒星日
（四）、太阳日和太阴日不同，二者具有不同的速度
恒星日
太阳日
概念
同一恒星连续两次在同地中天的周期
太阳连续两次在同地中天所需的时间
参考物
恒星
太阳
时间长度
23时56分4秒
（真正周期）
24小时
（昼夜更替周期）
自转角度
360°
360°59'
太阳日比恒星日长的原因
恒星距离地球非常遥远，它与地球的相对位置可以认为是固定不变的
地球在自转的同时还绕太阳公转，地球与太阳的相对位置有明显变化
恒星日
太阴日
概念
同一恒星连续两次在同地中天的周期
月球连续两次在同地中天所经历的时间
参考物
恒星
月球
时间长度
23时56分4秒
（地球自转真正周期）
24小时50分
自转角度
360°
373°38'
太阳日比恒星日长的原因
恒星距离地球非常遥远，它与地球的相对位置可以认为是固定不变的
月球在自转的同时还绕地球公转，月球与地球的相对位置有明显变化
参考点
地球自转角度
所需时间
恒星日
春分点
360°
23h56m
太阳日
太阳
3600+59'
24h
太阴日
月球
3600+13038'
24h50m
4.地球自转的后果
地球自转最明显的后果是引起“天旋”，即周日运动。
5.地球公转及其证明
地球公转
概念：
就是地球对太阳的绕转
方向：
同地球自转的方向一致，即在北极看
起来，呈逆时针方向—向东。
地球向东公转。
共同质心—太阳中心：
地球、太阳同时环绕它们的共同质心运动。
二者方向相同，周期相等。
二者质量非常悬殊，共同质心十分接近太阳中心
一、恒星周年视差
（一）、视差：
从不同地点观测同一目标就会有不同的方向，即在它的背景上有不同的位置。
不同方向之间的夹角称～。
（二）、视差位移：
由于观测者的位移，而使目标方向发生改变的现象，叫做～。
（三）、周年视差：
恒星以一年为周期的视差位移被称为～。
（三）、恒星周年视差位移的路线
1、南北黄极：
近似圆形；
2、黄道上：
一段直线；
3、在其它黄纬：
椭圆，周年视差椭圆：
愈近黄极，椭圆的扁率愈小；愈近黄道，扁率愈大。
二、光行差
（一）、定义：
光行差是地球轨道速度对于光速的影响。
地球向某一恒星接近，在相互关系上，也可以看作该恒星向地球接近
光行差位移：
由于地球轨道速度对星光方向的影响，使恒星的视方向和真方向之间存在一定偏差的现象。
年视差和光行差比较
v黄纬愈高，年视差椭圆的偏心率愈小；
但光行差大小恒为20〞，与恒星的距
离远近无关
v恒星年视差沿轨道半径方向偏离其平均位置；恒星光行差则沿轨道切线方向偏离其真位置。
v恒星年视差角度最大的仅有零点几个角秒，比恒星光行差的角度要小27倍多；
v用照相方法测定的遥远恒星的周年视差角度只有其周年光行差角度的几千分之一。
6.地球公转的规律性
1近快,7远慢
地球公转周期
（一）、天文上的年的长度
1、恒星年：
以恒星为参考点，无明显自行，365.2564日
2、回归年：
以春分点为参考点，每年西移50，小于恒星年，365.2422日
3、近点年：
以近日点为参考点，每年东移11，大于恒星年，365.2596日
4、交点年：
以黄白交点为参考点，每年西移20，小于恒星年,346.6200日
恒星年与回归年的差称为岁差
周期
参考点
所用时间
公转角度
恒星年
恒星
365.2564日
360°
回归年
春分点
365.2422日
360°－50.29″
近点年
近日点
365.2596日
360°＋11″
交点年
黄白交点
346.6200日
360°－20°
7.地球公转的后果
1、不同天体的周日运动
2、产生昼夜更替现象
3、产生地方时差
4、使水平运动物体发生偏向
5、使地球形状发生改变
比较项目
地球自转
地球公转
示意图
运动轴心及轨道
（1）轨道为赤道
（2）绕地轴旋转，地轴北段始终指向北极星附近，并与公转轨道面成66034′夹角
（1）轨道为黄道，是一个近似正圆的椭圆轨
（2）太阳位于椭圆的一个焦点上，地球有近日点（1月初）和远日点（7月初）之分
方向
自西向东，从北极上空看呈逆时针，从南极上空看呈顺时针
自西向东，从北极上空看呈逆时针，从南极上空看呈顺时针
周期
（1）恒星日，自转3600，23时56分4秒，是真正周期
（2）太阳日，自转360059′，24小时，是日常所用周期
（1）恒星年，公转3600，365天6时9分10秒，是真正周期
（2）回归年，太阳直射点移动一个周期，365天5时48分46秒，是日常所用周期
速度
（1）角速度，除极点为0外，其它各点均为150/小时
（2）线速度，自赤道向极点逐渐减小为0
（1）位于近日点（1月初）时速度快，位于远日点（7月初）时速度慢
（2）平均角速度为每日约10
（3）平均线速度为30千米/秒
第四章
1.晨昏圈,极昼夜规律,昼夜长短
晨昏线特点:
与阳光垂直,以直射点为极
项目
内容
概念
昼半球和夜半球的分界线（圈）
构
成
晨线
自西向东，由夜半球到昼半球的分界线；晨线上正值日出
昏线
自西向东，由昼半球到夜半球的分界线；昏线上正值日落
特
点
①、晨昏线平分地球为昼半球和夜半球，是一个大圆圈；
②、晨昏圈平面始终与太阳光线垂直；晨昏线（圈）以圆心为中心，在极圈和极点之间摆动；晨昏线上各地的太阳高度为零
③、晨昏线一般把纬线圈分为两部分，晨昏线永远平分赤道；
④、晨昏线因地球向东自转而不断西移，速度与自转速度一致
⑤、晨昏线只有在春秋分日与某一经线圈重合，其他时间相交
⑥、晨昏线只有在春秋分日与所有纬线圈垂直，其他时间相交
或相切（只能出现在极圈及其以内各纬线）
昼夜交替不单纯是地球自转造成的，也有公转的因素。
若地球只自转不公转，则昼夜交替周期为１恒星日。
若地球只公转不自转，则昼夜交替周期为１恒星年。
若地球既不自转也不公转，则无昼夜交替。
若地球同步自转，则无昼夜交替。
•弧长：
昼弧和夜弧的弧长，决定该地昼长
和夜长：
每15º折合1小时
昼长=昼弧跨经度数÷15°
=（正午12时—日出时间）×2
夜长=夜弧跨经度数÷15°
=（子夜24时—日落时间）×2
在同一纬圈上，昼弧＋夜弧＝24小时
昼弧>夜弧，则昼长夜短
昼弧=夜弧，则昼夜等长
昼弧<夜弧，则昼短夜长
纬度Φ
北极圈
以内
0°＜Φ＜66°34′N
Φ=0°
0°＜Φ＜66°34′S
南极圈
以内
春分日
昼=夜
昼=夜
昼=夜
昼=夜
昼=夜
夏至日
极昼
昼＞夜
昼＝夜
昼＜夜
极夜
秋分日
昼=夜
昼=夜
昼=夜
昼=夜
昼=夜
冬至日
极夜
昼＜夜
昼=夜
昼＞夜
极昼
2.太阳高度,黄赤交角,昼夜长短和正午太阳高度角的变化规律
1、概念：
即太阳高度角，是指太阳光线与地面的夹角
2、作用：
地面上单位面积获得的热量多少
3、太阳高度的变化
（1）、太阳位于天顶：
高度最大—90°
（2）、太阳出没的时候：
高度最小—0°
（3）、从全球范围来说：
在太阳直射点上，太阳高度是90°；从这里开始，太阳高度向四周降低，作同心圆分布；到晨昏圈上，太阳高度为0°。
太阳高度的计算（P107）
1、决定太阳高度大小的因素
v包含三个因素：
•当日的太阳赤纬（季节变化因素）
•当地的地理纬度（地理分布因素）
•当时的太阳时角t（周日变化因素）
2、任意时刻太阳高度（h）
v由余弦公式可得：
vsinh=sinsin+coscoscost
（a）太阳直射赤道（=0）时，各地的正午太阳高度，等于当地的余纬。
即：
H＝90－
（b）太阳直射点纬度小于当地纬度，即：
＜，该纬度的正午太阳高度为：
H＝90－+
（c）太阳直射点纬度超过当地纬度，即：
＞，该纬度的正午太阳高度便为：
H＝90－+，（H＞90）
（d）太阳直射南半球（为负值）时，北半球各纬度的正午太阳高度为：
H＝90－－
4.影响季变的全球性和半球性因素
全球性因素：
日地距离的变化
半球性因素：
是否接受太阳直射
半球性现象：
昼夜长短和正午太阳高度角是半球性的，季节变化的主要因素；全球无统一的季节,南北半球季节变化相反
v全球性现象：
日地距离的变化（影响很小）；
v首先是天文现象，然后是气候现象。
5.中西四季划分异同
中国划分法:
具有明显的天文意义,与实际气候情况不符
西方划分法:
较多的考虑了气候上实际的季节变化，但仍属于天文上的季节划分
❑天文学上四季的划分
v我国强调天文特征，以四立（立春、立夏、立秋、立冬）为四季的起止，以二分二至为四仲；
v西方侧重气候季节，以二分二至作为四季的起点。
❑要使四季划分反映地球的气候特征，必须采用气候本身的标准
6.五带划分图,天文,气候特征
7.四季,五带划分及形成原因
形成四季和五带的根本原因:
在于黄赤交角的存在，即黄道面对于赤道面的倾斜。
8.时间和历法的原则,计算,太阳历法,节气,二分二至,闰,看日历,阴阳历
历法及其分类
v历法，即安排年月日的法则；
v同时考虑：
年按照回归年，月根据朔望月；
v历月有大月、小月之分；
v历年有平年、闰年之别；
v太阴历：
侧重协调朔望月和历月的关系；
v太阳历：
侧重协调回归年和历年的关系；
v阴阳历：
侧重阴历兼顾阳历。
v原则上：
历月应力求等于朔望月，历年应力求等于回归年。
太阴历制历原则:
历月：
平均历月＝朔望月∵朔望月＝29.5306日 ∴大月30日，小月29日
历年：
平均历年＝朔望月×12∵平均历年＝29.5306日×12＝354.3672日∴平年354日，闰年355日
置闰：
30年11闰∵0.3672×30＝11.016日
优点：
每一日代表一定的月相
缺点：
12个朔望月是354.3672日，比回归年短10.8750日。
由于这一差值，阴历的月序没有季节意义,不能满足农业生产的需要
阴阳历:
制历依据：
月相变化和回归运动
阴阳历制历原则:
历月：
平均历月＝朔望月∵朔望月＝29.5306日 ∴大月30日，小月29日
历年：
历年＝历月×ｎ平均历年＝回归年∵１回归年＝12.3683朔望月∴平年12个月，闰年13个月
置闰：
19年7闰∵0.3683×19=6.9977月
太阳历:
平均历年＝回归年，平年365日，舍去尾数0.2422日，积4年后满1日置闰年366日；
平均历月＝回归年/12，平均历月为30.4368日，一年有5个大月7个小月，大月为31日，小月为30日。
公历：
从儒略历到格里历
❑仿古埃及历法
v一年365日；
v回归年长度＝365.2422日；
v首数365日定为平年长度（闰年为366日）；
v按尾数0.2422日定出4年1闰；平均历年为365.2500日（比回归年多0.0078日）。
为匀称方便起见，一年6个大月6个小月，逢单为大，逢双为小。
超出1日从二月扣去，为29日的特殊小月，闰年为30日。
❑奥古斯都历
改正了被搞错的置闰制度自公元4年起，4年1闰；
v8月按照创历者的名字定名为奥古斯都月（大月）；
v9月以后逢单为小月，逢双为大月；
v6月大月改为7月大月；
v8月大月造成了1个额外超出日从二月中扣去二月平年为28日，闰年为29日。
节气:
9.钟表时刻与地方经度,地方时,区时,时间,经度,市区计算,日界线
时刻，指时间的迟早；
物理时刻：
即时刻本身，是钟表时刻所表示的迟早程度；
钟表时刻：
物理时刻的表达形式。
恒星时、视时和平时的联系
v视时＝恒星时－太阳赤经＋12时；
v恒星时＝视时＋太阳赤经－
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