地球概论第三版 金祖孟编著_全部习题答案 下载本文

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?=?Q=6h38m,t★=21h50m,故根据公式:S=t★+?★有:?★=-15h12m(8h48m) 2.10 t=2h39m

2.11 90°-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、18h 2.13(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。 3.2 亮度与光度--恒星的明暗程度,恒星本身的发光强度。 视星等与绝对星等--亮度等级(m)和光度等级(M)。

M=m+5-5lgd(d指该恒星的距离),因为大部分恒星的距离都在10秒差距之外,故有M>m。 3.3 (天球周日运动、太阳周年运动、夜半中星) 3.4 0等星。5.1等,天空全黑时可见

3.5 赫罗图是根据恒星的光谱型和光度绘制的坐标关系图,表明恒星温度越高,其光度就越大; 可求主序星的位置,反映恒星的演化历程。 3.6 银河与银河系;河外星系和总星系

4.1 太阳距离、大小和质量测量方法:(P37第18-34行)

太阳半径R等于太阳平均视半径(16′)乘日地距离。利用太阳半径可求太阳大小;

利用万有引力可求太阳质量:M=RV2/G (R=1.496×1011m,V=2.978×104m/s,G=6.67×10-11m2/kg) 4.2 太阳大气:太阳可直接观察到外部等离子体层次;

太阳风:日冕高速膨胀,行星际空间不断地得到从太阳喷发出来的高速离子流。 太阳活动:太阳磁场支配下太阳外层大气的剧烈运动; 对地球影响:黑子/气候,耀斑/无线电通讯,磁暴/极光等。

4.3 哥白尼“日心”体系:把周日运动归之于地球绕轴自转,而把周年运动归之于地球绕太阳公转; 行星的复杂的环状视运动,则是地球和行星同时绕太阳公转的复合运动的结果。 唯有月球才是唯一绕地球运动的卫星。

日心说是整个近代天文学的基石。开普勒定理(即行星运动三定理):轨道定理、面积定理、周期定理。

牛顿对开普勒定理的发展:他指出天球轨道可以是任意圆锥曲线,速度是决定轨道形状的必要条件; 他用数学方法证明了在引力作用下行星绕太阳运动的面速度不变;他修正了第三定理公式。 牛顿由于发现了万有引力定理而创立了科学的天文学。 4.4 绕日公转周期:125a;与太阳的平均距离:4AU 4.5 行星分类:(地球轨道/小行星带/质量和化学组成) 4.6 彗星--在偏心率很大的轨道上绕太阳运动的冰冻物质; 星体--太阳系中围绕太阳运动的微小颗粒;

流星--流星体进入地球大气,摩擦发光在天空中划出一道闪量的余迹。 没有大气可以看到彗星,但不能看到流星。

4.7 康德“星云说”基本论点:太阳系由弥漫星云物质演化而来,形成太阳系的动力是自引力 (星云各部分之间相互吸引的力)。

意义:在僵化的的自然观上打开第一个缺口,关于第一次推动的问题被取消了, 地球和整个太阳系表现为某种在时间的进程中逐渐生成的东西。 5.1 月球有时会遮掩太阳、行星和恒星,却从没被别的天体遮掩过。

月球距离地球最近,是地球唯一的天然卫星,和地球相互绕转产生月相变化,因此产生古代历法。 且对地球的潮汐现象有着主导作用。 5.2 地球和月球的半径之比

5.3 大81倍

5.4 同步自转--月球自转和绕地公转具有相同的方向和周期。 5.5 2×3.7=7.4min(无升起现象)

5.6 恒星月是月球在白道上连续两次通过同一恒星所需的时间;塑望月是月相变化的周期。 恒星月是月球绕转地球的恒星周期,长度为27d43m12s; 塑望月是月球同太阳的会合周期,长度为29d12h44m3s。

5.7 上弦月傍晚(日落)中天;下弦月早晨(日出)中天;半夜满月位于南方上空(中天)。 5.8 满月或将满月--太阳与月球之间的距角为180o。

5.9 上弦月--月落时太阳在下中天,月球在太阳东侧(后升后落)

5.10 判断1:首先,否定(c)和(d),因为月亮凸向上方意味着太阳尚未西落;

其次,月亮的赤纬是:δm=±ε±5o9′,我国位于北半球中低纬度,绝大部分地区只能朝南看月亮。 (b)图中的月相是新月,与题词中所说的\残月\不符,故只有选(a)。

判断2:直接根据“晓风”二字判断当时为凌晨,当你朝南看时只有(a)符合,亦即:太阳位于东方地平以下。

第三章(地球的运动)参考答案

6.1 北半球右偏(南偏),南半球左偏(北偏),赤道不偏,7.5o/h 6.2 南北两极在地面上的移动叫极移。

南北两极在天球上的移动,反映了地轴在宇宙空间的运动叫做地轴进动。进

动造成天极的移动,但不涉及地极在地面上位置的变化。 6.3 5o/20ˊ=15a。

在地球形状变圆、黄赤交角(ε)变小、地球自转的速度变快时,岁差(p)

将会消失。

6.4 地球越扁,合力矩力臂的长度差越大,则进动越快。月地距离越近则引力越

大,合力矩越大,故进动越快。

地球的密度大时,合力矩对地球作用的效果就不明显,则进动慢些,地球自

转快些时,自转力矩与合力矩相抵消一部分,所以变慢些。

6.5 因为黄赤交角(ε)和地球椭圆轨道这两个因素同时存在,以致太阳每日的

赤经差因季节而变化,所以视太阳日长度因季节而变化。因为黄赤交角和地球椭圆轨道这两个因素同时存在并互相干扰,前者使视太阳日长度发生±21s的变化;后者使真太阳日发生±8s的变化。二者之中,前者是主要的,因此视太阳日的变化,大体是二至日最长,二分日最短。因为视太阳日长度因黄赤交角和日地距离而变化,二者的叠加主极发生南至后,这是因为,地球过近日点在冬至后不久。 6.6 V(φ)=V*cosφ=456m/s*cosφ。在同一纬度处地球自转速度随高度的增加

而增大。当φ=60o时地球自转的速度减为在赤道的一半。

6.7 天顶赤纬等于当地纬度,而该恒星又刚好位于当地的天顶,所以恒星的赤纬

也等于δ行星分类

6.8 天体中天时,其时角等于0或180o。因为时角的起点和方位角的起点都是

午圈,所以其方位角也为0o或180o。不是所有天体都一样,只对于恒星。 6.9 因为恒星离北天极23o<(90o-31o)所以它永远位于上海的地平之上。