地球与宇宙三

1、宇宙与地球,主讲人：张宏波,教授,第五章,地球的运动,第一节,地球的自转,一、地球自转,地球围绕地轴的的旋转。,二、地球自转的证明,法国物理学家傅科,（,1819,1868,）在巴黎进行,的摆的实验（为纪念他的这,个功绩，后人称这种摆为,“傅科摆”）。付科设计的,超然于地球自转的摆。,傅科摆,：绳长，,67,米长的钢丝绳,锤重，,27,千克重的金属球,这个实验宜在高纬度地带进行。在北极，,朝着某个恒星方向摆动的摆，会追随这颗恒,星作周日运动。每小时偏转,15,。,傅科摆的偏转角度,=15Sin,城,市,纬,度,偏转角度,哈,尔,滨,45,45,10.8,北,京,39,57,9.6,上,海,31

2、,12,7,广,州,23,00,6,三,地球自转的周期,恒星日,参考点为春分点,太阳日,参考点为太阳,太阴日,参考点为月球,四、地球自转的速度,?,地球各部分都有相同的自转角速度。,根据地球自转的周期，地球自转的角速度平均,为每小时,15,，每分15，每秒15,V,0,=2/T,?,地球自转的线速度因纬度和高度而不同。,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。赤道上，自转速度最大，因,为赤道是纬线中唯一的大圆。,V,0,=2R/T,四、地球自转的后果,四、地球自转的后果,1,、不同天体的周日运动,2,、不同纬度的周日运动,3,、水平运动的偏转,4,、昼夜变化,第二节,地球的

3、公转,一、地球公转及其证明,地球公转就是地球对太阳的绕转。,地球公转所环绕的不是太阳中心，而是太阳和,地球的共同质量中心。日地共同质心与太阳中心之,间的距离约,450km,。这对于具有,70,万千米半径的太,阳来说是微乎其的。,在北极看起来，地球公转呈逆时针方向。这样,的旋转方向被叫做向东。,二、地球公转的规律性,（一）地球轨道,半长轴（,a,）,149 600 000km,；,半短轴（,b,）,149 580 000km,；,半焦距（,C,）,2 500 000km,；,周,长（,l,）,940 000 000km,。,偏心率（,e=c/a,),0.016,或,1,60,扁,率,f=,（,a

4、,b,）,/a,1/7 000,（二）黄赤交角,地球的自转轴与其公转的轨道面成,66,34,的倾斜。地球的自转同它,公转之间的这种关系，天文学和地理学上通常用它的余角（,23,26,），即,赤道面与轨道面的交角来表示；而在地心天球上，则表现为黄道与天赤道,的交角，并被称为黄赤变角。,（三）地球公转的周期,地球公转的周期，笼统地说是一年。但是，由,于参考点的不同，天文上的年的长度有四种：恒星,年,(365.2564,日,),、回归年,(365.2422,日,),、近点年,(365,2596,日,),等，它们分别以恒星、春分点、近,日点度量年长的参考点。,（四）地球公转的速度,根据地球公转的恒星周

5、期（恒星年），即得地,球公转的平均角速度为每日,0.99,，亦即每日约,59,。根据轨道周长和上述周期，则得地球公转的,平均线速度为每秒,29,78km,，即每秒约,30 km,。,三、地球公转的后果,（一）恒星的周年视差,（二）太阳的周年运动,（三）行星同太阳的回合运动,第六章,地球运动的地理意义,第一节,四季和五带,一、太阳的回归运动,二、正午太阳高度,三、昼夜变化,四、地球上的四季,五、地球上的五带,（一）五带概说,地球上的热带、南北温带和南北寒带，总称五带,1,、五带是季节地带。,2,、五带是天文地带。,3,、五带是纬度地带。,（二）五带的划分,（三）五带分论,第二节,历法和时间,一、

6、历法,历法就是推算日、月、年的法则。,二、历法的种类,1.,太阴历以回历为例,2.,太阳历以公历为例,儒略历、奥古斯都历、格里历,3.,阴阳历以中国夏历为例,二、时间,（一）时间概说,时间通常包含两个概念：时刻和时段。,前者表示时间的迟早或先后；后者则表示时间,的久暂或长短。,（二）地方时,经度每隔15o，地方时刻相差,1,小时；经度相差,15,，地方时刻相差,1,分；经度相差1o，地方时刻,相差,4,分钟。,1,、已知甲乙两地的经度，试求出两地的地方时之差。,甲乙经度,121,26E,121,26E,121,26E,乙地经度,116,19E,91,02E,115,15W,地方时之差,2,、已

7、知东经,120,度的地方时是,12,时,00,分,00,秒，,试求下列经度的地方时。,经度东经,81,17,91,02,166,19,121,26,地方时,（三）时区和区时,理论时区是按经度划分的。根据一日分为,24,小时的历史传统，全球分为,24,个时区，每一时,区跨经度15o，并编有时区的号码。本初子午线,所在的时区为中区（即零区），跨东西经各,7,5o。中区以东依次为东,1,区、东,2,区东,12,区，它们的中央经线分别为东经15o、,30o，180o；中区以西依次为西,1,区、西,2,区西,12,区，它们的中央经线分别是西经,15o、30o180o。其中，东,12,区和西,12,区是,

8、两个半时区，叠加为,12,区。每一时区的东西界,线（亦即相邻两时区的界线）距各自中央经线,都为,7,5o。各个时区采用各自中央经线的地方,平时，为全区统一的标准时间，这就叫区时。,（四）日界线,日界线也叫国际日期变更线。它的设置是为了,避免日期混乱。,1,、已知一地区的区时，求知它区的区时。,时区,东五区,东六区,东七区,东八区,东九区,东十区,区时,12h34m,时区,西五区,西四区,西三区,西二区,西一区,中区,区时,时区,东八区,中区,东十区,西一区,东十二区,西十二区,区时,20h00m,2,、已知一区的日期和区时，求知它区的日期和区时。,时区,东八区,中区,东十,西十区,东十二区,西十二区,区时,20h20m,日期,星期一,时区,西十二区,西五区,中区,东五区,东八区,东十二区,区时,15-15,日期,1-1,时区,西十二区,西三区,中区,东三区,东八区,东十二,区,区时,12h00m,日期,星期三,3,、某人乘飞机于,9,月,1,日下午,1,时从东京（东九区）起,飞，经过,10,个小时的飞行到达圣佛朗西斯科（西八区），,问到达时当地是几日几时。反之，若从圣佛朗西斯科,9,月,1,日下午,1,时起飞，飞行,10,小时后到达东京，到达时当地的,日期和钟点是多少