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地球概论复习思考题部分参考答案

2023-12-23 来源:爱站旅游
导读地球概论复习思考题部分参考答案
《地球概论》思考与练习题参考答案

第一章 地理坐标与天球坐标

⒑ 已知纬度30°N,恒星时S = 6h30m,试推算下列各点的地平坐标和赤道坐标。 坐标点 天顶 天底 北天极 南天极 东点 西点 南点 北点 上点 下点 高度 90° -90° 30° -30° 0 0 0 0 60° -60° 方位 —— —— 180° 0 270° 90° 0 180° 0 180° 赤纬 30° -30° 90° -90° 0 0 -60° 60° 0 0 时角 0 12h —— —— 18h 6h 0 12h 0 12h 赤经 6h30m 18h30m —— —— 12h30m 30m 6h30m 18h30m 6h30m 18h30m

⒒ 在北京(φ=40°N),黄道与地平圈的交角,最大与最小各为多少?那时春分点位于什么位置?试绘图表示之。 当春分点与东点重合时,图中A点距天北极10°,填空:A点的α 90°;δ 80°;λ90°;β56°34′;夏至点的t 12h ;δ23°26′;h -26°34′;A(方位) 180° 。

解:黄道与地平圈的交角,最大为90°-40°+23°26′=73°26′,春分点位于西点。 最小为90°-40°-23°26′=26°34′,春分点位于东点。

⒓ 我国古代有人在同一点观测到夏至日的太阳高度是73°38′,冬至日的太阳高度是 26°22′,求此人所在地的纬度和当时的黄赤交角。 解:黄赤交角:(73°38′-26°22′)/2=23°38′

此人所在地的纬度:纬度等于天顶的赤纬(90°-73°38′)+23°38′=40°N

⒔ 有人在北半球某地观测到一恒星上中天时的高度为50度,下中天时的高度为20度。试绘图求出此人所在地的纬度和恒星的赤纬分别是多少?

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解:该恒星的赤纬:

90°-(50°-20°)/2 = 75° 观测地的纬度:

20°+(50°-20°)/2 = 35°N 或该恒星的赤纬:

90°-(70°+40°)/2 = 35° 观测地的纬度:

20+(70°+40°)/2 = 75°N

⒕ 北半球某地子夜时,观测到太阳中心的高度为4°11′,而太阳的赤纬为+22°8′,求该地的纬度,试绘图表示出该地当天太阳的周日运动路线来。

解:该地的纬度为:

(90°-22°08′)+4°11′=72°03′N

⒖ 绘出30°N所见天球图,请按下述要求填图:绘出太阳赤纬为-10°时的周日经天路线图,注明日出、日没点和上中天位置及高度。

⒗ 求北京(40°N)二分日、二至日太阳上中天高度? ⒘ 天狼星(α=100°)在一年中何日午夜上中天?

解:S=100°=6h40m

午夜太阳时为0h,太阳时角t=12h

S=t+α,则太阳的赤经α=6h40m-12h+24h=18h40m 在新年之初午夜上中天

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⒙ 在图中,假定某日太阳沿周日圈ABCDF从下中天位置升至上中天位置,且B、C、D将这半个周日圈四等分,问:(1)太阳在A、B、C、D、F诸位置时,时角和赤纬各为多少?当地时间约分别为几点钟?(2)在图中勾画出表示B点的时角t,赤纬δ的两大圆弧。

解:太阳在A、B、C、D、F诸位置时:

时角分别为12h,15h,18h,21h,24h 赤纬相等,等于弧QF

当地时间分别为0h,3h,6h,9h,12h

⒚ 4月下旬初某日,太阳在天赤道南还是北?太阳在春分点以东还是以西?距春分点约多少度?对某观测地点,这天下午二时(地方视太阳时),太阳在当地子午圈以东还是以西? 约多少度?根据上述结果,绘图标明:(1)4月下旬某日下午二时太阳和春分点在当地天球上的大致位置;(2)下午二时以后至日落,太阳和春分点周日视运动轨迹;(3)约一天后,当春分点周日旋转一周后回到原处时,太阳所应到达的位置相对一天前位置的变动方向。 20. 某彗星在沈阳(41°46′N)中天的恒星时为18h32m08s,天顶距(在天顶以南)为15°26′。试求该彗星的赤经和赤纬值。

解:由于S(恒星时)= a*(恒星中天的赤经),则该彗星的赤经为18h32m08s 该彗星的中天高度为90°-15°26′=74°34′ 上点的高度为90°-41°46′=48°14′

该彗星的赤纬为74°34′-48°14′=+26°20′ 答:该彗星的赤经为18h32m08s,赤纬为+26°20′。

第二章 地球的宇宙环境

⒈ 解释以下名词:

恒星,恒星的自行,亮度,光度,太阳常数,太阳大气,太阳风,天文单位,太阳活动,太阳系,流星现象,流星体,月相变化,白道。 ⒉ 天体的亮度与视星等有何关系? ⒊ 银河系结构如何?

⒋ 简述大爆炸学说的基本含义和它所解释的天文问题,并提出自己的看法。 ⒌ 说明开普勒行星运动三定律的内容。 ⒍ 太阳的基本结构如何?有何特点?

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⒎ 冥王星为什么不算大行星了? ⒏ 地月系绕转有何特征?

⒐ 什么是恒星月?什么是朔望月?两者有何不同? ⒑ 绘图并用文字说明月相变化规律。

⒒ 据史书记载,公元1054年天空出现一颗新星,其亮度为-6等,距离为2000秒差距,求⑴其绝对星等是多少?

⑵其实际爆炸时间距今多少年?

解:M=m+5-5lgd=-6+5-5lg2000=-1-5*3.3=-17.5

2000秒差距=2000*3.26光年=6520光年

2011-1054=957(年),所以距2011年有6520+957=7477年

答:绝对星等-17.5等,实际爆炸时间距2008年有7477年。

⒓ 比5等星亮100倍的恒星,其星等为几等?(0等) ⒔ 织女星(天琴座α)的视星等为0.1,若其距离增加为10倍,这时,它的星等将是几等?肉眼还能看到它吗?

⒕ 设某行星距太阳为25天文单位,那么,它绕太阳公转的周期应有多长? ⒖ 太阳系中一颗行星,其绕太阳公转周期为8年,求它与太阳的距离是多少?

⒗ 求6月22日晚上9时的可见星区。若观测日期改在4月22日,问:同样的星空状况将在什么时刻出现?

⒘ 秋分后一个月,当天津四(α=21h),是几点钟?

⒙ 夏至后一个月,当北京时间为晚上9:00时,内江(30°N,105°E)的恒星时是多少?

第三章 地球的运动

⒈ 解释下列名词:

极移,地轴进动,恒星周年视差,秒差距,光行差位移,太阳周年运动,行星同太阳的会合运动。

⒉ 傅科摆实验怎样证明了地球的自转? ⒊ 地轴进动的具体情况、原因和表现如何? ⒋ 说明地球自转周期和地球自转速度及其变化。 ⒌ 恒星的周日视运动怎样反映了地球的自转?

⒍ 几种天文距离单位的换算关系(天文单位、光年和秒差距)如何? ⒎ 不同纬度的天体的周日运动表现为恒显星区、恒隐星区和出没星区的不同,其范围如何确定?

⒏ 作出30°N的天球周日视运动图,表达恒显星区、出没星区和恒隐星区的范围。并绘出太阳赤纬δ=10°时的太阳周日运动路线(标出太阳出没方位、周日运动方向,中天位置及高度)。

⒐ 什么是真太阳日?什么是平太阳日?造成太阳赤经差的季节变化因素有哪两个方面? ⒑ 水平运动偏转的规律如何?

⒒ 设某恒星的周年视差为0.1″,其视星等为0.1等,那么,它的距离为多少秒差距?它的绝对星等是几等?

⒓ 由观测得知,太阳的最大视直径P = 32′26″,最小视直径q = 31′31″,据此,确定地球轨道的偏心率e的大小(提示:太阳视直径的大小与日地距离成反比)。

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⒔ 什么是地球公转轨道?一年中,地球什么时候过远日点?什么时候过近日点? ⒕ 比较四种地球公转周期的差异。

⒖ 什么是行星的会合运动?会合周期长短决定于什么?在会合运动中,地内行星与地外行星的表现,有何不同?

⒗ 已知火星的会合周期为780日,试确定其公转的恒星周期。 ⒘ 什么是行星的逆行?行星在什么时候发生逆行?

第四章 地球运动的地理意义

⒈ 解释下列名词:

太阳的回归运动、晨昏蒙影、白夜、历法、时差、地方时、区时、法定时、北京时间、世界时、协调世界时 ⒉ 已知太阳黄经,求对应的太阳赤纬。理解黄赤交角与太阳回归运动及太阳直射点的关系; ⒊ 按半昼弧公式:cost = -tgφ·tgδ,回答下列问题: ①公式中的t指什么?

②昼夜等长的条件是什么?

③昼长夜短和昼长夜短的条件是什么? ④极昼和极夜的条件是什么? ⒋ 说明黄道十二宫的划分及名称。

⒌ 说明二十四节气的划分及名称,各节气和中气对应的黄经。 ⒍ 简要说明昼夜长短的变化规律(纬度分布和季节变化)。 ⒎ 影响昼夜长短的主要因素有哪些?次要因素有哪些? ⒏ 按正午太阳高度公式:H = 90°-φ+δ,回答下列问题: ①式中的“90°-φ”可理解为什么?

②在何种条件下,正午太阳当顶?在何种条件下,正午太阳高度为零? ③6月22日,北极圈上的正午太阳高度多大?列式推算之。 ④这时,南半球与之相应正午太阳高度纬度是多少?

⑤在30°N地方,测得正午太阳高度H = 36°34′,问:这次观测是在何日进行的? ⒐ 9月23日,一根竖直的杆子,在正午时的影长与杆高恰好相等,试确定该地的地理纬度。

⒑ 黑龙江省的漠河(φ = 53.5°N),素有“中国的北极”之称。问: ①该地6月22日正午太阳高度多大?

②夜半太阳“低度”呢?是否有白夜,为什么?

⒒ 简要说明正午太阳高度的变化规律(纬度分布和季节变化)。 ⒓ 根据昼夜长短的纬度分布规律,按“五一”节的昼长,将下列各地排列序次(从长到短):北京(40°N)、上海(30°N)、哈尔滨(45°N)、新加坡(1°N)、雅加达(1°S)、墨尔本(37°S)和开普敦(34°S)。

⒔ 根据昼夜长短的季节变化规律,把各月1日按内江(30°N)的昼长排列序次(从长到短):1/1,1/2,„,1/12。

⒕ 我国、西方的天文四季分别是如何划分的?气候上的四季如何划分?

⒖ 2006年夏历各月初一和有关中气的公历日期,试定各该月份的月序和大小月(按中气定月序,据两朔间隔日数定前月的大小)。 夏历月序 初一的阳历日期 有关中气(阳历日期) 大小月 5

( 3 ) 月 ( 4 ) 月 ( 5 ) 月 ( 6 ) 月 ( 7 ) 月 ( 闰7 ) 月 ( 8 ) 月 3月29日 4月28日 5月27日 6月26日 7月25日 8月24日 9月22日 谷雨(4月20日) 小满(5月21日) 夏至(6月21日) 大暑(7月23日) 处暑(8月23日) (——月——日) 秋分(9月23日) 大月 小月 大月 小月 大月 小月 —— ⒗ 某年9月25日逢中秋节,问:第二年的这个日子呈什么月相?(新月) ⒘ 假如回归年长度为364.2000日,按编历原则,你认为阳历的大小月及闰年,应如何安排才合理?

18. 2001年夏历各月初一和有关中气的公历日期,试定各该月份的月序和大小月(按中气定月序,据两朔间隔日数定前月的大小)。 夏历月序 ( 正 ) 月 ( 2 ) 月 ( 3 ) 月 ( 4 ) 月 ( 闰4 ) 月 ( 5 ) 月 ( 6 ) 月 初一的阳历日期 1月24日 2月23日 3月25日 4月23日 5月23日 6月21日 7月21日 有关中气(阳历日期) 雨水(2月18日) 春分(3月20日) 谷雨(4月20日) 小满(5月21日) (——月——日) 夏至(6月21日) 大暑(7月23日) 大小月 大月 大月 小月 大月 小月 大月 —— 19. 6月14日,某船上用六分仪测得太阳中天时刻是格林尼治恒星时8h23m,中天时日面中心的天顶距为22°02′。按照天文年历,此刻太阳赤经为5h26m,赤纬为+18°25′。试求该船所在的经度和纬度?

解:(1)求纬度:

直射点纬度:=18°25′N

该船所在地正午太阳高度为H = 90°-22°02′= 67°58′

由于正午太阳高度从直射纬度向南北递减,纬度相差1度,正午太阳高度相差1

度,可求得该船所在地纬度:=18°25′+22°02′=40°27′N

或=18°25′-22°02′=-3°37′即3°37′S (2)求经度:

已知格林尼治恒星时8h23m,经度为0°

该船所在地视太阳时12h,求出对应恒星时:S=t+α=12h-12h+5h26m=5h26m 根据任何二地的时刻差,等于其经度差,且较东地点时刻较快, 求得该地经度为0°-(8h23m -5h26m)=-2h57m,即44°15′W 答:该地的地理坐标为(40°27′N,44°15′W)或(3°37′S,44°15′W)

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20.某野外考察队于6月20日格林尼治恒星时11h54m测得太阳中天天顶距为18°21′42″,按照天文年历,这一天太阳的赤经为5h51m50s,赤纬为+23°25′23″。试确定该考察队所处的经度和纬度。

解:(1)求该考察队所处纬度(3分)

正午太阳高度为:90°-18°21′42″=71°38′18″ 根据正午太阳高度差等于与直射点的纬度差求得纬度为

23°25′23″+(90°-71°38′18″)= 41°47′05″N 或23°25′23″-(90°-71°38′18″)= 5°03′41″N] (2)求该考察队所处经度(2分) 根据恒星时=太阳时+太阳赤经-12时

求得考察队所在地的恒星时S=12h+5h51m50s-12h=5h51m50s 根据任何二地的时刻差,等于其经度差,且较东地点时刻较快

求得该考察队所处经度为:11h54m-5h51m50s=6h02m10sW=90°32′30″W 答:该考察队所处的经度为90°32′30″W,纬度为41°47′05″N。

21. 甲、乙两人同时在北至日北京时间13h,分别在天顶以南和天顶以北测得正午太阳高度均为65°26′,已知此日的时差为-1m28s,求两人所在地的地理坐标。

解:(1)求两人所在地的纬度

甲所在地的纬度为90°-65°26′+23°26′=48°N 乙所在地的纬度为90°-65°26′-23°26′=1°08′S (2)求两人所在地的经度

根据时差=视时-平时,求得两人所在地的地方平时为12h-(-1m28s)=12h01m28s 根据任何二地的时刻差,等于其经度差,且较东地点时刻较快

求得两人所在地的经度为:120°E-(13h-12h01m28s)=7h01m28sE=105°22′E 答:甲、乙两人所在地的地理坐标分别为(48°N,105°22′E)、(1°08′S,105°22′E)。

22. 1986年9月23日北京时间16h10m秋分时,在北半球某地测得正午太阳高度为20°,已知当日时差为+7m35s,试求该地的地理坐标。

解:(1)求纬度:

根据公式H=90-+求得纬度为90°-20°=70°N (2)求经度:

根据时差=视时-平时,求得该地平时为12h-7m35s=11h52m25s 根据任何二地的时刻差,等于其经度差,且较东地点时刻较快,

求得该地经度为120°E-(16h10m-11h52m25s)=3h42m25sE=55°36′15″E 答:该地的地理坐标为(70°N,55°36′15″E)。

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第五章 地球和月球

⒈ 概念:日食,月食,食分,食限,食季,潮汐,引潮力

⒉ 日月食种类有哪些?为何没有月环食?在地球上,有可能在午夜观测到日食吗?在哪里?

⒊ 绘图并说明日全食和月全食过程。

⒋ 什么叫食限?食限的大小决定于什么?什么叫食季?食季的长短取决于什么? ⒌ 发生日食的次数比月食多,为什么对一地来说,看到月食的次数反比日食要多?

⒍ 什么是沙罗周期?为什么沙罗周期不能代替日、月食的具体推算?它的尾数0.32日在日、月食预告上有怎样的作用?

⒎ 若今年8月发生月食,那么,明年7月可能发生另一次月食吗?今年10月有可能吗?为什么?

⒏ 什么地球的潮汐变形?它是怎样发生的?

⒐ 什么是引潮力?高(低)潮到来的时刻为什么逐日推迟?为什么逢朔望发生大潮,逢上下弦发生小潮?

⒑ 何谓日潮不等?什么是全日潮?月球赤纬的变化如何影响日潮不等和全日潮发生的范围?

第六章 地球的结构和物理性质

⒈ 地面重力的纬度分布;地球内部的压力变化及温度变化。

⒉ 什么是大地水准面?人们怎么知道地面不是平面而是曲面?又怎么知道地球是一个球体?

⒊ 地球为什么回成为扁球体?比较地理纬度和地心纬度,为什么地理纬度大于地心纬度? ⒋ 地球内部分为哪些圈层?它们有哪些重要的界面?在这些界面上,地震波发生怎样的变化?地震波的影区是怎样形成的?怎么知道地壳和地幔是固体?外核是液体而内核是固体?

⒌ 大陆轮廓和海底结构各有些什么特征?

⒍ 什么是地磁要素?什么是地磁异常?什么是地球磁层和辐射带?

⒎ 重力是什么?地面重力怎样因纬度而不同?地球内部重力怎样随深度而变化?为什么在2900km深处,重力达到极大值?

⒏ 地球内部温度怎样随深度而变化?什么叫地温梯度?它怎样随深度而变化?

⒐ 地幔(固体)和外核(液体)的对比,外核和内核(固体)的对比,为地内温度的探索提供了什么重要线索?怎么知道地球内部有增温过程,而又不会有全部熔化的历史?

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