第三章 地球運(yùn)動(dòng)(2012級(jí)用)

1、第一章 地理坐標(biāo)和天球坐標(biāo)第二章 地球的宇宙環(huán)境第三章 地球的運(yùn)動(dòng)3.1 3.1 地球的自轉(zhuǎn)地球的自轉(zhuǎn) 一、地球自轉(zhuǎn)的證明和發(fā)現(xiàn)一、地球自轉(zhuǎn)的證明和發(fā)現(xiàn) 二、地球自轉(zhuǎn)的規(guī)律二、地球自轉(zhuǎn)的規(guī)律 三、地球自轉(zhuǎn)的后果三、地球自轉(zhuǎn)的后果3.2 3.2 地球的公轉(zhuǎn)地球的公轉(zhuǎn) 一、地球的公轉(zhuǎn)及其證明一、地球的公轉(zhuǎn)及其證明 二、地球公轉(zhuǎn)的規(guī)律二、地球公轉(zhuǎn)的規(guī)律 三、地球公轉(zhuǎn)的后果三、地球公轉(zhuǎn)的后果3.1 3.1 地球的自轉(zhuǎn)地球的自轉(zhuǎn)一、地球自轉(zhuǎn)及其證明一、地球自轉(zhuǎn)及其證明1 1、地球自轉(zhuǎn)、地球自轉(zhuǎn) 地球自轉(zhuǎn)就是地球本身的旋轉(zhuǎn)地球自轉(zhuǎn)就是地球本身的旋轉(zhuǎn) 地軸地軸2 2、地球自轉(zhuǎn)的證明、地球自轉(zhuǎn)的證明1 1）落

2、體東偏）落體東偏AABBCghS32cos2、地球自轉(zhuǎn)的證明、地球自轉(zhuǎn)的證明2）傅科擺）傅科擺 1851年，讓年，讓傅科（傅科（Jean Foucault）在巴黎國(guó)葬院）在巴黎國(guó)葬院（法蘭西共和國(guó)的先賢祠）的大廳里，進(jìn)行了一項(xiàng)有（法蘭西共和國(guó)的先賢祠）的大廳里，進(jìn)行了一項(xiàng)有趣的實(shí)驗(yàn)趣的實(shí)驗(yàn)傅科擺實(shí)驗(yàn)傅科擺實(shí)驗(yàn) 。傅科擺的設(shè)計(jì)原理：牛頓第一定律傅科擺的設(shè)計(jì)原理：牛頓第一定律 （1）擺不受外力作用）擺不受外力作用 （2）超然于地球自轉(zhuǎn)）超然于地球自轉(zhuǎn)擺錘擺錘28kg擺長(zhǎng)擺長(zhǎng)67m擺的懸掛擺的懸掛擺動(dòng)超然擺動(dòng)超然于地球自轉(zhuǎn)于地球自轉(zhuǎn)傅科擺偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象的解釋傅科擺偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象的解釋擺動(dòng)平面的偏轉(zhuǎn)角速度擺動(dòng)平面

3、的偏轉(zhuǎn)角速度PAAA小時(shí)/15sindtdOAAAsinPAOAsinttsinsindtddtd二、二、 地球自轉(zhuǎn)的規(guī)律地球自轉(zhuǎn)的規(guī)律1 1、地球自轉(zhuǎn)的方向、地球自轉(zhuǎn)的方向2 2、地球自轉(zhuǎn)的周期、地球自轉(zhuǎn)的周期3 3、地球自轉(zhuǎn)的速度、地球自轉(zhuǎn)的速度1 1、地球自轉(zhuǎn)的方向、地球自轉(zhuǎn)的方向1）地球自轉(zhuǎn)的方向）地球自轉(zhuǎn)的方向 地軸：有方向的射線地軸：有方向的射線 右手法則：北極上空，逆時(shí)針?lè)较颍荒蠘O上空，順時(shí)針?lè)较蛴沂址▌t：北極上空，逆時(shí)針?lè)较?；南極上空，順時(shí)針?lè)较?地球自轉(zhuǎn)的方向：地球的東西方向；天球上的東西方向地球自轉(zhuǎn)的方向：地球的東西方向；天球上的東西方向2）地軸的空間位置）地軸的空間位置（

4、1） 地軸與地球本體的相互配置問(wèn)題地軸與地球本體的相互配置問(wèn)題極移極移（2） 地軸空間指向的變化地軸空間指向的變化地軸進(jìn)動(dòng)地軸進(jìn)動(dòng)（1）極移）極移定義定義 地軸在地球內(nèi)部的位置變化地軸在地球內(nèi)部的位置變化原因原因 地球內(nèi)部物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)和變化地球內(nèi)部物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)和變化范圍范圍 1515m2或或 0. 5后果后果 地理坐標(biāo)的變化地理坐標(biāo)的變化 （2）地軸進(jìn)動(dòng)）地軸進(jìn)動(dòng)天極在天球上位置的變化（極移與進(jìn)動(dòng)）天極在天球上位置的變化（極移與進(jìn)動(dòng)）方向、周期、軌跡（圖）方向、周期、軌跡（圖）原因（圖）原因（圖）表現(xiàn)（圖）表現(xiàn)（圖） 極移極移是地極的移動(dòng)，不涉及天極在天球上位是地極的移動(dòng)，不涉及天極在天球上位置的

5、變化；置的變化；進(jìn)動(dòng)進(jìn)動(dòng)造成天極的移動(dòng)，不涉及地極在造成天極的移動(dòng)，不涉及地極在地面上的位置的變化。地面上的位置的變化。極移與進(jìn)動(dòng)的比較極移與進(jìn)動(dòng)的比較地軸進(jìn)動(dòng)的方向、周期、軌跡地軸進(jìn)動(dòng)的方向、周期、軌跡v方向：向西（與地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)方向相反）方向：向西（與地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)方向相反）v周期：周期：25800年年v速度：速度：50 /年年v軌跡：圓錐面軌跡：圓錐面 圓錐軸垂直于軌道平面，指向黃極；圓錐軸垂直于軌道平面，指向黃極； 圓錐半徑圓錐半徑23（黃赤交角）。（黃赤交角）。左圖：陀螺的進(jìn)動(dòng)（向東）右圖：地球的進(jìn)動(dòng)（向西）地軸進(jìn)動(dòng)的原因地軸進(jìn)動(dòng)的原因v 地球形狀地球形狀v 黃赤交角黃赤交角v 地

6、球自轉(zhuǎn)地球自轉(zhuǎn)圖圖 力矩力矩 M M1 1 M M2 2，合力矩使地軸趨近黃軸，合力矩使地軸趨近黃軸q 地軸進(jìn)動(dòng)的表現(xiàn)地軸進(jìn)動(dòng)的表現(xiàn)v 天極周期性運(yùn)動(dòng)，天極周期性運(yùn)動(dòng)，北極星變遷北極星變遷；v 赤道面（和天赤道）的系統(tǒng)的變化赤道面（和天赤道）的系統(tǒng)的變化，二分點(diǎn)沿二分點(diǎn)沿黃道西移（交點(diǎn)退行）黃道西移（交點(diǎn)退行） ；v 歲差歲差v 天球坐標(biāo)的變化（赤經(jīng)、赤緯；黃經(jīng)）天球坐標(biāo)的變化（赤經(jīng)、赤緯；黃經(jīng)）圖 北極星隨天北極移動(dòng)而變遷圖 二分二至點(diǎn)因地軸進(jìn)動(dòng)而在黃道上不斷西移（虛線表示舊天赤道，實(shí)線表示新天赤道）2 2、 地球自轉(zhuǎn)的周期地球自轉(zhuǎn)的周期1 1）三種周期的定義及關(guān)系）三種周期的定義及關(guān)系2

7、2）真太陽(yáng)日長(zhǎng)度的周年變化）真太陽(yáng)日長(zhǎng)度的周年變化 （1 1）原因；（）原因；（2 2）規(guī)律）規(guī)律名稱(chēng)參考點(diǎn)影響因素轉(zhuǎn)過(guò)角度長(zhǎng)度恒星日恒星日恒星地球自轉(zhuǎn)36023小時(shí)56分太陽(yáng)日太陽(yáng)日太陽(yáng)地球自轉(zhuǎn)地球公轉(zhuǎn)3605924小時(shí)太陰日太陰日月球地球自轉(zhuǎn)月球公轉(zhuǎn)3733824小時(shí)50分 2、 地球自轉(zhuǎn)的周期地球自轉(zhuǎn)的周期 1）三種周期的定義）三種周期的定義（1） 恒星日恒星日 同一恒星連續(xù)兩次在同地中天的時(shí)間，地球自同一恒星連續(xù)兩次在同地中天的時(shí)間，地球自轉(zhuǎn)的真正周期（有細(xì)微差別），轉(zhuǎn)的真正周期（有細(xì)微差別），23小時(shí)小時(shí)56 分分v 天文學(xué)以春分點(diǎn)定義恒星日；天文學(xué)以春分點(diǎn)定義恒星日；v 恒星日是同

8、恒星時(shí)（恒星日是同恒星時(shí)（春分點(diǎn)的時(shí)角）相聯(lián)春分點(diǎn)的時(shí)角）相聯(lián)系的。系的。（2） 太陽(yáng)日太陽(yáng)日 太陽(yáng)連續(xù)兩次在同地中天時(shí)間，太陽(yáng)連續(xù)兩次在同地中天時(shí)間，24小時(shí)小時(shí)00 分分 恒星日和太陽(yáng)日的比較恒星日和太陽(yáng)日的比較 （3）太陰日）太陰日 月球連續(xù)兩次在同地中天時(shí)間，月球連續(xù)兩次在同地中天時(shí)間，2424小時(shí)小時(shí)50 50 分分 恒星日與太陰日的比較恒星日與太陰日的比較 在一個(gè)恒星日內(nèi)，在一個(gè)恒星日內(nèi)，地球自轉(zhuǎn)地球自轉(zhuǎn)360； 在一個(gè)太陽(yáng)日內(nèi)，在一個(gè)太陽(yáng)日內(nèi)，地球公轉(zhuǎn)地球公轉(zhuǎn)59 ，自轉(zhuǎn)，自轉(zhuǎn)36059 。 太陽(yáng)日比恒星日約太陽(yáng)日比恒星日約長(zhǎng)長(zhǎng)4分。分。恒星日與太陽(yáng)日比較恒星日與太陽(yáng)日比較 在一

9、個(gè)恒星日內(nèi)，地在一個(gè)恒星日內(nèi)，地球自轉(zhuǎn)球自轉(zhuǎn)360； 在一個(gè)太陰日內(nèi)，月在一個(gè)太陰日內(nèi)，月球公轉(zhuǎn)球公轉(zhuǎn)1338 ，地球自，地球自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)37338 ； 這這1338 的差值是月的差值是月球公轉(zhuǎn)造成的，使太陰球公轉(zhuǎn)造成的，使太陰日比恒星日長(zhǎng)約日比恒星日長(zhǎng)約54分。分。 恒星日與太陰日比較恒星日與太陰日比較2 2）真（視）太陽(yáng)日長(zhǎng)度的周年變化）真（視）太陽(yáng)日長(zhǎng)度的周年變化q 真太陽(yáng)日和平太陽(yáng)日真太陽(yáng)日和平太陽(yáng)日v 真太陽(yáng)日：真太陽(yáng)連續(xù)兩次在同地中天時(shí)真太陽(yáng)日：真太陽(yáng)連續(xù)兩次在同地中天時(shí)間間隔間間隔v 平太陽(yáng)日：平太陽(yáng)日：真真太陽(yáng)日的全年平均值太陽(yáng)日的全年平均值（1 1）真太陽(yáng)日長(zhǎng)短季節(jié)變化的原因）真太

10、陽(yáng)日長(zhǎng)短季節(jié)變化的原因 太陽(yáng)每日赤經(jīng)差因季節(jié)而變化太陽(yáng)每日赤經(jīng)差因季節(jié)而變化v 黃赤交角；黃赤交角；v 橢圓軌道。橢圓軌道。q 黃赤交角黃赤交角主要原因主要原因v 同樣的黃經(jīng)差造成不同的赤經(jīng)差同樣的黃經(jīng)差造成不同的赤經(jīng)差:第二赤道第二赤道坐標(biāo)系與黃道坐標(biāo)系坐標(biāo)系與黃道坐標(biāo)系有共同原點(diǎn)（春分點(diǎn)），有共同原點(diǎn)（春分點(diǎn)），但因基圈不同，黃經(jīng)不同于赤經(jīng)；但因基圈不同，黃經(jīng)不同于赤經(jīng)；v 冬夏二至冬夏二至（黃赤二道平行）赤經(jīng)差最大，視（黃赤二道平行）赤經(jīng)差最大，視太陽(yáng)日最長(zhǎng)；太陽(yáng)日最長(zhǎng)；v 春秋二分（二道交角最大）赤經(jīng)差最小，視春秋二分（二道交角最大）赤經(jīng)差最小，視太陽(yáng)日最短。太陽(yáng)日最短。q 橢圓軌道橢

11、圓軌道次要原因次要原因 日地距離的變化日地距離的變化地球公轉(zhuǎn)速度的不地球公轉(zhuǎn)速度的不等等太陽(yáng)每日黃經(jīng)差本身的變化。太陽(yáng)每日黃經(jīng)差本身的變化。v 近日點(diǎn)變化最快，視太陽(yáng)日較長(zhǎng)近日點(diǎn)變化最快，視太陽(yáng)日較長(zhǎng) ；v 遠(yuǎn)日點(diǎn)變化最慢，視太陽(yáng)日較短。遠(yuǎn)日點(diǎn)變化最慢，視太陽(yáng)日較短。（2 2）真太陽(yáng)日長(zhǎng)短季節(jié)變化的規(guī)律）真太陽(yáng)日長(zhǎng)短季節(jié)變化的規(guī)律v 黃赤交角黃赤交角二至點(diǎn)附近最長(zhǎng)，二分點(diǎn)附近二至點(diǎn)附近最長(zhǎng)，二分點(diǎn)附近最短；最短；2121秒秒v 橢圓軌道橢圓軌道冬至點(diǎn)附近略長(zhǎng)于夏至點(diǎn)；冬至點(diǎn)附近略長(zhǎng)于夏至點(diǎn)；8 8秒秒 二分點(diǎn)附近太陽(yáng)日較短，其中秋分附二分點(diǎn)附近太陽(yáng)日較短，其中秋分附近最短；二至點(diǎn)附近太陽(yáng)日較長(zhǎng)

12、，其中冬至附近最短；二至點(diǎn)附近太陽(yáng)日較長(zhǎng)，其中冬至附近最長(zhǎng)。近最長(zhǎng)。圖圖 視太陽(yáng)日長(zhǎng)度的周年變化視太陽(yáng)日長(zhǎng)度的周年變化 點(diǎn)線為長(zhǎng)度因黃赤交角而發(fā)生的變化；虛線為視太陽(yáng)日長(zhǎng)度點(diǎn)線為長(zhǎng)度因黃赤交角而發(fā)生的變化；虛線為視太陽(yáng)日長(zhǎng)度因日地距離而發(fā)生的變化；因日地距離而發(fā)生的變化； 實(shí)線表示二者的疊加。實(shí)線表示二者的疊加。 主極大在冬至后，次極大在夏至前；主極小在秋分前，次極主極大在冬至后，次極大在夏至前；主極小在秋分前，次極小在春分后。小在春分后。3、 地球自轉(zhuǎn)速度地球自轉(zhuǎn)速度1）角速度：）角速度：15 /h2）線速度：）線速度：V02 R/T=465m/sV V0 cos V0為赤道上的線速度為赤道

13、上的線速度V 為緯度為緯度 上的線速度上的線速度T( s )：地球自轉(zhuǎn)周期：地球自轉(zhuǎn)周期R (m)：地球赤道半徑：地球赤道半徑三、地球自轉(zhuǎn)的后果三、地球自轉(zhuǎn)的后果1 1、天體的周日視運(yùn)動(dòng)、天體的周日視運(yùn)動(dòng) 1）天體的周日視運(yùn)動(dòng)的一般規(guī)律天體的周日視運(yùn)動(dòng)的一般規(guī)律 2）不同緯度天體的周日運(yùn)動(dòng)）不同緯度天體的周日運(yùn)動(dòng) 3）幾種特殊位置的分析）幾種特殊位置的分析2 2、水平運(yùn)動(dòng)方向的偏轉(zhuǎn)、水平運(yùn)動(dòng)方向的偏轉(zhuǎn) 三、地球自轉(zhuǎn)的后果三、地球自轉(zhuǎn)的后果 1 1、天體的周日視運(yùn)動(dòng)、天體的周日視運(yùn)動(dòng) 1 1、天體的周日視運(yùn)動(dòng)、天體的周日視運(yùn)動(dòng) 1 1）原因：地球自轉(zhuǎn)的反映）原因：地球自轉(zhuǎn)的反映 2）天體的周日視

14、運(yùn)動(dòng)的一般規(guī)律q 天體周日運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)軸天體周日運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)軸天軸；天軸；（1 1）路線路線（周日圈）：各自所在的赤緯圈，均（周日圈）：各自所在的赤緯圈，均以天極為不動(dòng)的中心以天極為不動(dòng)的中心（2 2）方向方向：地球自轉(zhuǎn)方向的反映：地球自轉(zhuǎn)方向的反映自東向西自東向西（3 3）周期：周期：地球自轉(zhuǎn)周期的反映地球自轉(zhuǎn)周期的反映恒星周日恒星周日運(yùn)動(dòng)的周期為恒星日；太陽(yáng)周日運(yùn)動(dòng)的周期運(yùn)動(dòng)的周期為恒星日；太陽(yáng)周日運(yùn)動(dòng)的周期為太陽(yáng)日。為太陽(yáng)日。v 周日運(yùn)動(dòng)的方向周日運(yùn)動(dòng)的方向 與地球自轉(zhuǎn)方向相反與地球自轉(zhuǎn)方向相反v 周日圈周日圈 與天赤道平行，即赤緯圈與天赤道平行，即赤緯圈2） 不同緯度天體的周日運(yùn)動(dòng)不同緯度

15、天體的周日運(yùn)動(dòng) 在北極v 地平圈地平圈v 天赤道天赤道 仰極的高度仰極的高度= =當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥犬?dāng)?shù)氐牡乩砭暥忍祉斕祉斕斓滋斓滋斐嗟捞斐嗟捞毂睒O天北極天南極天南極 2） 不同緯度天體的周日運(yùn)動(dòng)不同緯度天體的周日運(yùn)動(dòng)q 恒顯星、恒隱星和出沒(méi)星恒顯星、恒隱星和出沒(méi)星v恒顯星：恒顯星：周日圈全部位于地平以上的恒星，周日圈全部位于地平以上的恒星，永不落入地平；永不落入地平；v恒隱星：恒隱星：周日圈全部位于地平以下的恒星，周日圈全部位于地平以下的恒星，永不升起；永不升起；v出沒(méi)星：出沒(méi)星：周日圈與地平圈相交的恒星，有東周日圈與地平圈相交的恒星，有東升西落。升西落。在赤道在赤道 地平圈地平圈 天赤道：仰極

16、高度天赤道：仰極高度 周日圈：與天赤道平行周日圈：與天赤道平行 周日運(yùn)動(dòng)的方向：與地球自轉(zhuǎn)方向相反，周日運(yùn)動(dòng)的方向：與地球自轉(zhuǎn)方向相反，只有出沒(méi)星只有出沒(méi)星在北半球中緯度地區(qū)在北半球中緯度地區(qū)不同緯度的天球周日運(yùn)動(dòng)北極北極（左）：只有恒顯星和恒隱星，而無(wú)出沒(méi)星；周日圈平行于地（左）：只有恒顯星和恒隱星，而無(wú)出沒(méi)星；周日圈平行于地平圈。平圈。赤道赤道（中）：只有出沒(méi)星，而無(wú)恒顯星和恒隱星；周日圈垂（中）：只有出沒(méi)星，而無(wú)恒顯星和恒隱星；周日圈垂直于地平圈。直于地平圈。北半球中緯度北半球中緯度（右）：南北天極周?chē)泻泔@星和恒隱（右）：南北天極周?chē)泻泔@星和恒隱星，天赤道南北是出沒(méi)星。北天恒星在地平

17、以上的時(shí)間較長(zhǎng)，南天星，天赤道南北是出沒(méi)星。北天恒星在地平以上的時(shí)間較長(zhǎng)，南天恒星反之；周日圈斜交于地平圈。恒星反之；周日圈斜交于地平圈。v 恒顯星區(qū)：恒顯星在天球上的赤緯范圍恒顯星區(qū)：恒顯星在天球上的赤緯范圍v 恒顯圈：恒顯星區(qū)的界線，即在北點(diǎn)與地平圈相切的赤恒顯圈：恒顯星區(qū)的界線，即在北點(diǎn)與地平圈相切的赤緯圈。緯圈。緯度越高，恒顯（隱）星區(qū)愈大，出沒(méi)星區(qū)愈?。褐芫暥仍礁?，恒顯（隱）星區(qū)愈大，出沒(méi)星區(qū)愈小：周日圈與地平的交角愈?。蝗杖εc地平的交角愈?。痪暥仍降?，恒顯（隱）區(qū)愈小，出沒(méi)區(qū)愈大：周日圈緯度越低，恒顯（隱）區(qū)愈小，出沒(méi)區(qū)愈大：周日圈與地平的交角愈大。與地平的交角愈大。恒顯（隱）圈的

18、仰（俯）極距：恒顯（隱）圈的仰（俯）極距： 出沒(méi)星區(qū)寬度：出沒(méi)星區(qū)寬度：2(902(90 周日圈與地平交角：周日圈與地平交角：9090 3 3）幾種特殊位置的分析）幾種特殊位置的分析天體的中天天體的中天 天子午圈（子圈、午圈）天子午圈（子圈、午圈）-時(shí)圈時(shí)圈-地平經(jīng)圈地平經(jīng)圈 中天：天體通過(guò)子午圈。上中天、下中天中天：天體通過(guò)子午圈。上中天、下中天 天體中天時(shí)的天頂距（圖）天體中天時(shí)的天頂距（圖） 以太陽(yáng)為例討論以太陽(yáng)為例討論天體的出沒(méi)天體的出沒(méi) 天體出沒(méi)時(shí)的時(shí)角和方位角（圖）天體出沒(méi)時(shí)的時(shí)角和方位角（圖）tgtgtcoscos/sincosANSQQ天體在天頂以南：Z=-天體在天頂以北：Z=

19、-ZZNSQQPP 90PX 90PZ 90XZAPZX180tZPX 2 2、 水平運(yùn)動(dòng)偏轉(zhuǎn)水平運(yùn)動(dòng)偏轉(zhuǎn) 偏轉(zhuǎn)方向：北半球偏右，南半球偏左偏轉(zhuǎn)方向：北半球偏右，南半球偏左 科里奧利力（地轉(zhuǎn)偏向力）科里奧利力（地轉(zhuǎn)偏向力） F F V V m msinsin 科里奧利力只改變運(yùn)動(dòng)方向，不改變速度大小科里奧利力只改變運(yùn)動(dòng)方向，不改變速度大小影響地球大氣環(huán)流，對(duì)形成行星風(fēng)帶、天氣系統(tǒng)和洋流影響地球大氣環(huán)流，對(duì)形成行星風(fēng)帶、天氣系統(tǒng)和洋流有重要作用有重要作用3.2 地球的公轉(zhuǎn)地球的公轉(zhuǎn) 3.2 地球的公轉(zhuǎn)地球的公轉(zhuǎn)一、地球公轉(zhuǎn)及其證明一、地球公轉(zhuǎn)及其證明 地球環(huán)繞太陽(yáng)的繞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)叫做地球的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。地

20、球環(huán)繞太陽(yáng)的繞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)叫做地球的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。( (太陽(yáng)和地球共同質(zhì)量中心；不及其他行星的存在，相互繞轉(zhuǎn)。太陽(yáng)和地球共同質(zhì)量中心；不及其他行星的存在，相互繞轉(zhuǎn)。) )1 1、 恒星的視差位移恒星的視差位移1 1）恒星的視差位移現(xiàn)象）恒星的視差位移現(xiàn)象 在地球上觀察近距離的恒星時(shí)，由于地球的公轉(zhuǎn)在地球上觀察近距離的恒星時(shí)，由于地球的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致該恒星相對(duì)于天球背景發(fā)生視位移的現(xiàn)象。運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致該恒星相對(duì)于天球背景發(fā)生視位移的現(xiàn)象。2 2）恒星的周年視差）恒星的周年視差 當(dāng)日地連線垂直星地連線時(shí)，視差位移達(dá)最大值當(dāng)日地連線垂直星地連線時(shí)，視差位移達(dá)最大值（每年（每年2 2次），為該恒星的周年視差。次），為該

21、恒星的周年視差。 橢圓的偏心率因黃緯而不同：在黃極是正圓，在黃道是橢圓的偏心率因黃緯而不同：在黃極是正圓，在黃道是一直線，其余都是橢圓。不論偏心率大小如何，圓的半徑，一直線，其余都是橢圓。不論偏心率大小如何，圓的半徑，橢圓的半長(zhǎng)軸和直線的一半，都是恒星年視差。橢圓的半長(zhǎng)軸和直線的一半，都是恒星年視差。v 恒星愈遠(yuǎn)，其年視差愈?。ê阈怯h(yuǎn)，其年視差愈?。▓D圖）v 恒星年視差的角秒值，與恒星距離的秒差距互為恒星年視差的角秒值，與恒星距離的秒差距互為倒數(shù)：倒數(shù)： D 1837年，德國(guó)天文學(xué)家貝塞爾貝塞爾率先測(cè)出天鵝座61的恒星周年視差值為0.314 （現(xiàn)代測(cè)定值為0.30 ），次年12月便向世人宣布

22、了他的測(cè)量結(jié)果，從而證實(shí)了地球的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 恒星愈遠(yuǎn)，其年視差愈小。若恒星愈遠(yuǎn)，其年視差愈小。若年視差以角秒為單位，距離以秒差年視差以角秒為單位，距離以秒差距為單位，則二者互為倒數(shù)。距為單位，則二者互為倒數(shù)。2、 恒星的恒星的光行差位移光行差位移1）恒星的光行差）恒星的光行差 地球上所看到的星光的視方向與真方向之地球上所看到的星光的視方向與真方向之間存在著一定的偏離，這就是恒星的間存在著一定的偏離，這就是恒星的光行差光行差（aberration）位移。位移。 雨中奔跑的行人，跑得愈快，雨傘雨中奔跑的行人，跑得愈快，雨傘愈應(yīng)向前方傾斜。愈應(yīng)向前方傾斜。 地球的軌道速度：地球的軌道速度： = 30

23、 km/s 星光速度：星光速度： V = 300 000 km/s 則：則：tan = / V 當(dāng)當(dāng) 很小時(shí)，可用很小時(shí)，可用 角的弧度值代角的弧度值代替其正切值，有替其正切值，有 = / V30/300 000 = 0.0000994（弧度）（弧度） 化為角秒得：化為角秒得： =0.00099420626520.47 該值為該值為光行差常數(shù)光行差常數(shù)。光行差示意圖光行差示意圖 V2）恒星的周年視差和光行差比較v 恒星光行差的大小與恒星距離無(wú)關(guān)；而恒星光行差的大小與恒星距離無(wú)關(guān)；而恒星周年視差的大小取決于的遠(yuǎn)近恒星周年視差的大小取決于的遠(yuǎn)近；v 恒星的視差位移與光行差位移的方向不恒星的視差位移

24、與光行差位移的方向不同。同。3、地球公轉(zhuǎn)中的多普勒效應(yīng)v 地球軌道速度對(duì)星光頻率的影響。地球軌道速度對(duì)星光頻率的影響。圖圖 周年視差（左）和光行差（右）的比較周年視差（左）和光行差（右）的比較恒星年視差位置的偏離方向，二者有恒星年視差位置的偏離方向，二者有9090 之差。之差。二、地球公轉(zhuǎn)的規(guī)律性二、地球公轉(zhuǎn)的規(guī)律性1、 地球軌道地球軌道1）軌道形狀：橢圓）軌道形狀：橢圓v 軌道半長(zhǎng)軸（軌道半長(zhǎng)軸（a）：）：149 600 000km；v 軌道半短軸（軌道半短軸（b）：）：149 580 000km；v 半焦距（半焦距（c）：）：2 500 000km；v 周長(zhǎng)（周長(zhǎng)（l）：）：940 000

25、 000km；v 偏心率偏心率（e）：0.0167；v 扁扁 率率 （f）： 7 000。太陽(yáng)在軌道中的位置：兩焦點(diǎn)之一太陽(yáng)在軌道中的位置：兩焦點(diǎn)之一v 近日點(diǎn)（近日點(diǎn)（1 1月初經(jīng)過(guò)）：月初經(jīng)過(guò)）：147 100 000km147 100 000km；v 遠(yuǎn)日點(diǎn)（遠(yuǎn)日點(diǎn)（7 7月初經(jīng)過(guò)）：月初經(jīng)過(guò)）：152 100 000km152 100 000km。圖圖 地球的近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)地球的近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)圖圖 地球與地球共轉(zhuǎn)軌道面的交角地球與地球共轉(zhuǎn)軌道面的交角6634圖 地球的軌道面2）黃赤交角 地軸進(jìn)動(dòng)的成因之一；視太陽(yáng)日長(zhǎng)地軸進(jìn)動(dòng)的成因之一；視太陽(yáng)日長(zhǎng) 度周年變化的主要原因；地球上四度周年變

26、化的主要原因；地球上四 季變化和五帶區(qū)分的根本原因。季變化和五帶區(qū)分的根本原因。 2 2、 地球公轉(zhuǎn)周期地球公轉(zhuǎn)周期q 恒星年恒星年：以：以恒星恒星為參考點(diǎn)，無(wú)明顯自行，為參考點(diǎn)，無(wú)明顯自行，365.2564日日q 回歸年回歸年：以：以春分點(diǎn)春分點(diǎn)為參考點(diǎn)，每年西移為參考點(diǎn)，每年西移50 ，小于恒星年，小于恒星年，365.2422日日q 近點(diǎn)年：以近點(diǎn)年：以近日點(diǎn)近日點(diǎn)為參考點(diǎn)，每年?yáng)|移為參考點(diǎn)，每年?yáng)|移11 ，大于恒星年，大于恒星年，365.2596日日q 交點(diǎn)年（食年）：交點(diǎn)年（食年）：黃白交點(diǎn)黃白交點(diǎn)為參考點(diǎn)，每年西為參考點(diǎn)，每年西移移20 ，小于恒星年，小于恒星年，346.6200日日

27、3 3、 地球公轉(zhuǎn)速度地球公轉(zhuǎn)速度 角速度：平均每日角速度：平均每日5959 （因距離而變化）（因距離而變化） 線速度：平均每秒線速度：平均每秒30km30km（因距離而變化）（因距離而變化） 面速度：不變（開(kāi)普勒第二定律）面速度：不變（開(kāi)普勒第二定律）1 1、恒星周年視差、恒星周年視差2 2、太陽(yáng)周年運(yùn)動(dòng)、太陽(yáng)周年運(yùn)動(dòng)3 3、行星同太陽(yáng)的會(huì)合運(yùn)動(dòng)、行星同太陽(yáng)的會(huì)合運(yùn)動(dòng)4 4、月球同太陽(yáng)的會(huì)合運(yùn)動(dòng)、月球同太陽(yáng)的會(huì)合運(yùn)動(dòng)三、地球公轉(zhuǎn)后果1 1）太陽(yáng)的周年運(yùn)動(dòng)）太陽(yáng)的周年運(yùn)動(dòng)（1 1）原因）原因 地球公轉(zhuǎn)的后果；與恒星的周年視差地球公轉(zhuǎn)的后果；與恒星的周年視差（2 2）表現(xiàn)）表現(xiàn) 路線路線黃道黃道

28、 太陽(yáng)在黃道上的位置太陽(yáng)在黃道上的位置地球的軌道位置地球的軌道位置 方向方向自西向東自西向東 周期周期1 1年年2 2）二十四節(jié)氣和黃道十二宮）二十四節(jié)氣和黃道十二宮2 2、太陽(yáng)的周年視運(yùn)動(dòng)、太陽(yáng)的周年視運(yùn)動(dòng)2）二十四節(jié)氣和黃道十二宮 為了表示太陽(yáng)周年運(yùn)動(dòng)中到達(dá)的黃道位置，我國(guó)傳統(tǒng)歷為了表示太陽(yáng)周年運(yùn)動(dòng)中到達(dá)的黃道位置，我國(guó)傳統(tǒng)歷法按太陽(yáng)黃經(jīng)，把黃道等分為法按太陽(yáng)黃經(jīng)，把黃道等分為2424弧段，全年相應(yīng)地分為弧段，全年相應(yīng)地分為2424時(shí)段，叫做二十四氣。各氣的弧段相等，每氣合黃經(jīng)時(shí)段，叫做二十四氣。各氣的弧段相等，每氣合黃經(jīng)1515；由于太陽(yáng)周年運(yùn)動(dòng)速度的變化，每氣的時(shí)段長(zhǎng)短不齊，平由于太陽(yáng)

29、周年運(yùn)動(dòng)速度的變化，每氣的時(shí)段長(zhǎng)短不齊，平均為均為15.218415.2184日。日。 為了同樣的目的，西方天文學(xué)按太陽(yáng)黃經(jīng)，把黃道等為了同樣的目的，西方天文學(xué)按太陽(yáng)黃經(jīng)，把黃道等分為十二宮，分別以黃道十二座命名；每宮跨黃經(jīng)分為十二宮，分別以黃道十二座命名；每宮跨黃經(jīng)3030，相當(dāng)于我國(guó)的二個(gè)節(jié)氣。相當(dāng)于我國(guó)的二個(gè)節(jié)氣。 二十四氣和十二宮的劃分，都以春分點(diǎn)為起點(diǎn)。二十四氣和十二宮的劃分，都以春分點(diǎn)為起點(diǎn)。 節(jié)氣歌節(jié)氣歌春雨驚春清谷天，夏滿(mǎn)芒夏暑相連，春雨驚春清谷天，夏滿(mǎn)芒夏暑相連，秋處露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒。秋處露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒。上半年是五廿一，下半年是七廿三，上半年是五廿一，下

30、半年是七廿三，每月兩節(jié)日期定，最多相差一兩天。每月兩節(jié)日期定，最多相差一兩天。立春立春 the Beginning of Spring雨水雨水 Rain Water 驚蟄驚蟄 the Waking of Insects 春分春分 the Spring Equinox 清明清明 Pure Brightness 谷雨谷雨 Grain Rain 立夏立夏 the Beginning of Summer小滿(mǎn)小滿(mǎn) Lesser Fullness of Grain 芒種芒種 Grain in Beard 夏至夏至 the Summer Solstice小暑小暑 Lesser Heat大暑大暑 Greate

31、r Heat 立秋立秋 the Beginning of Autumn處暑處暑 the End of Heat白露白露 White Dew秋分秋分 the Autumn Equinox 寒露寒露 Cold Dew 霜降霜降 Frosts Descent立冬立冬 the Beginning of Winter小雪小雪 Lesser Snow 大雪大雪 Greater Snow 冬至冬至 the Winter Solstice 小寒小寒 Lesser Cold 大寒大寒 Greater Cold3 3、 行星同太陽(yáng)的會(huì)合運(yùn)動(dòng)行星同太陽(yáng)的會(huì)合運(yùn)動(dòng)1 1）行星相對(duì)于太陽(yáng)的視運(yùn)動(dòng)）行星相對(duì)于太陽(yáng)的視運(yùn)動(dòng)

32、（1 1）地內(nèi)行星相對(duì)于太陽(yáng)的視運(yùn)動(dòng)）地內(nèi)行星相對(duì)于太陽(yáng)的視運(yùn)動(dòng)（2 2）地外行星行對(duì)于太陽(yáng)的視運(yùn)動(dòng)）地外行星行對(duì)于太陽(yáng)的視運(yùn)動(dòng)（3 3）行星的會(huì)合周期）行星的會(huì)合周期2 2）行星相對(duì)于恒星的視運(yùn)動(dòng)）行星相對(duì)于恒星的視運(yùn)動(dòng)（1 1）行星逆行的解釋?zhuān)┬行悄嫘械慕忉專(zhuān)? 2）行星留的解釋?zhuān)┬行橇舻慕忉?）行星相對(duì)于太陽(yáng)的視運(yùn)動(dòng)（1）地內(nèi)行星相對(duì)于太陽(yáng)的視運(yùn)動(dòng)上合上合東大距東大距下合下合西西大距大距上合上合出沒(méi)：出沒(méi)：上合上合不可見(jiàn)；不可見(jiàn)；東大距東大距可見(jiàn)時(shí)間最長(zhǎng)；可見(jiàn)時(shí)間最長(zhǎng)；下合下合不可見(jiàn)；不可見(jiàn)；昏星昏星西大距西大距可見(jiàn)時(shí)間最長(zhǎng)；可見(jiàn)時(shí)間最長(zhǎng)；上合上合不可見(jiàn)；不可見(jiàn)；晨星晨星水星：水星：18

33、28金星：金星：4548 東有東有“啟明啟明”，西有，西有“長(zhǎng)庚長(zhǎng)庚”上合上合東大距東大距下合下合西大距西大距上合東大距下合西大距上合（2）地外行星相對(duì)于太陽(yáng)的視運(yùn)動(dòng)合合西方照西方照沖沖東方照東方照合合出沒(méi)：出沒(méi)：合合不可見(jiàn)；不可見(jiàn)；西方照西方照午夜升起；午夜升起；沖沖整夜可見(jiàn)；整夜可見(jiàn)；東方照東方照午夜落下；午夜落下；合合不可見(jiàn)；不可見(jiàn)；太陽(yáng)西側(cè)太陽(yáng)西側(cè)太陽(yáng)東側(cè)太陽(yáng)東側(cè)合西方照沖東方照合12345（3 3）行星的會(huì)合周期）行星的會(huì)合周期v 定義定義 行星的會(huì)合周期：行星相對(duì)于太陽(yáng)的視運(yùn)動(dòng)是一種周行星的會(huì)合周期：行星相對(duì)于太陽(yáng)的視運(yùn)動(dòng)是一種周期運(yùn)動(dòng)，這個(gè)周期就是行星的會(huì)合周期。期運(yùn)動(dòng)，這個(gè)周期就是行星的會(huì)合周期。 地內(nèi)（外）行星的會(huì)合周期：行星連續(xù)兩次上合或下地內(nèi)（外）行星的會(huì)合周期：行星連續(xù)兩次上合或下合（沖或合）的時(shí)間間隔。合（沖或合）的時(shí)間間隔。v 計(jì)算公式計(jì)算公式 設(shè)設(shè)E E、P P分別表示地球和行星的周期，分別表示地球和行星的周期，S S為會(huì)合周期。為會(huì)合周期。 對(duì)于地內(nèi)行星有：對(duì)于地內(nèi)行星有： 360360 S S = = 360360 + + 360 360 S S = = 代入代入(1)(1)，消去