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1、第一章 地球,第一节 地球在宇宙中的位置,一 宇宙和天体,宇宙是一个巨大无比的物质世界，其中包括着无数的天体和极其广阔的空间，根据天体各自的特点可归纳为恒星、行星、卫星、流星、彗星和星云等类。,恒星质量很大，自己能发光,恒星凭肉眼能看到的天体，99以上都是恒星。从地球上看，恒星的相对位置并不是不变的， 一切恒星都在不停地运动,地球便是绕着太阳 运动的行星之一,流星在行星际空间运行，当接近地球，受到引力时，可以改变轨道，甚至陨落。当它进入地球大气层后，因与大气摩擦，迅速增温至白热化，发生燃烧。绝大部分流星在到达地面以前就已完全烧毁，少数能落到地面上，成为陨石。,星云,星云：星云是一种云雾状的天体
2、。离地球非常遥远的河外星云，是一些恒星系统，而作为银河系组成部分的银河星云，则是极端稀薄和高度电离的氢和氮的混合物。,彗星,彗星：彗星是一种很小的，但具有特殊外表和轨道的天体。它由彗核、彗发、慧云和彗尾四部分组成。彗核是相对集中的疏松固体物质。彗发是彗核释放的分子和原子，成一团气体围绕着彗核。彗尾是由电离的分子和固体小粒子组成。这些分子和小粒子受到太阳光压的作用，形成一条背向太阳的尾巴，即彗尾。,天文单位、秒差距、光年,流星,彗星,星云,理想动态星云,二 太阳和太阳系,银河系直径约有10万光年，包含1500108颗恒星，太阳只是其中之一。太阳位于银河系中心约27000光年，距边缘23000光年
3、的地方，并以250km/s的速度绕银心运动，约2.5108年绕行一周。太阳系包括9 个大行星，49 个卫星，和成千上万个小行星，还有少数彗星。,具有生命的一个特殊的天体地球,所有行星的轨道偏心率都很小，几乎都接近圆形， 各行星轨道面都近似地位于一个平面上，对地球轨道面的倾角也都不大， 所有行星都自西向东绕太阳公转，除金星、天王星外，自转方向也自西向东，与公转相同， 除天王星外，行星的赤道面对轨道面的倾斜都比较小， 绝大多数卫星的轨道都近似圆形，其轨道面与木星赤道面也较接近， 绝大多数卫星，包括土星环在内，公转方向均与母星公转方向相同。八大行星的公转特征: 1、同向性(西东)：从北极上空看，各行
4、星都按逆时针绕日旋转 2、近圆性：运行的轨道都近似圆形 3、共面性：各行星的轨道大体在同一平面上,太阳系的行星及其卫星的共同特证：,表11 太阳系行星物理性质比较,表12 行星轨道运动资料,（一） 行星,（二）矮行星：是指围绕太阳运动，自身引力足以克服其固体应力而使自己成圆球状，但不能清除其轨道附件其他物体的天体，如冥王星。,各行星的一些特点,水星,金星,地球,火星,天王星,木星,土星,海王星,小行星带：火星和木星之间 特点：质量体积小、数量多关注小行星的原因：多次并可能再次撞击地球（恐龙灭绝？）,小行星（Asteroid）：,(三)太阳系小行星提丢斯波得定则,1766 年德国天文学家提丢斯首
5、先提出，1772 年波得进一步完善了行星和太阳之间的距离的经验公式:Rn=0.4+0.32n式中n=-1，2，3，4 这个公式称为提丢斯波得定则。按照这个可以推出：水星到太阳的距离为（0+4） /10=0.4天文单位金星到太阳的距离为（3+4） /10=0.7天文单位地球到太阳的距离为（6+4） /10=1.0天文单位火星到太阳的距离为（12+4）/10=1.6天文单位按照这个定则，在火星和木星轨道之间，距太阳约2.8 天文单位处还应该有一个大行星。经过长期搜索，始终没有发现这个未知的大行星。但自1801 年至今，在上述空间范围内先后发现并确认了谷神星、智神星等2400 多颗小行星。现在已经知
6、道，太阳系中除九大行星之外，还有一个由成千上万颗小行星组成的独特的小行星带。它们绕太阳公转的周期约114 年不等，形态很不规则，很可能是一颗大行星遭撞击破碎后形成的。我国学者共发现了800 多颗小行星，并计算出了其中170多颗的运动轨道。现在已有24 颗在国际上得到正式编号和命名。,（四）卫星和月球,卫星：本指围绕行星和矮行星公转的天体，近30年也用以称呼围绕行星和卫星（如月球）运动的人造天体。,月球,月球是地球的唯一卫星，半径1738.2Km，相当于地球半径的27.28%；质量为7.351022t, 相当于地球质量的1.23%；平均密度为3.24g/cm3, 只有地球密度的0.6。 月球沿着
7、一个椭圆形的轨道围绕地球自西向东运动。 月球对地理环境最重要的影响在于使地球形成潮汐，尤其使海洋潮汐。,地球与月球的合影,A、自然状况：无大气层无水、风雷雨天气、生物和土壤；温差大；火山作用、陨石与环形山,C、月球的运动：公转自西向东；自转与公转同步,B、月球成因假说：地球分裂说、地球俘获说 、共同形成说,月球表面,月球：,半径相当于地球的27.28%，质量相当于1/81，平均密度只及地球的0.6。地月距离384 401Km，约为日地距离的1/400,月地平均距离为384 401Km，白道面与黄道面的交角约59，绕地周期约为一个月。 恒星日、朔望月、交点月,交点月 27天5时0分35.8秒,卫
8、星月相,月相变化,月食,日食,潮汐发电原理,太阳月亮地球的关系,月球轨道面,三 地球在天体中的位置,无限广大的宇宙不存在中心,太阳只是太阳系的中心。而太阳在银河系中，又只不过是旋涡臂上的一个小点，一颗普通的恒星。地球则只是太阳系中一颗普通的行星。 地球并不是孤立地存在于宇宙之中的，它与其它天体或者宇宙空间之间通过能量和物质交换保持着密切的联系并相互影响。,太阳辐射能作为最主要的能量来源，推动几乎全部自然地理过程。 地球大气外层则不断有气体质点和热量逸散到宇宙空间。,天文单位：日地平均距离 14960*104km,14 710*104km,15 210*104km,第二节 地球的形状和大小,一、
9、地球的形状及其地理意义地球形状：通常所说的地球形状就是大地水准面的形状。大地测量中指一种以平均海平面表示的平滑封闭曲面，即大地水准面。也就是大地水准面的形状。 赤道直径比两极直径长42.5km证明地球不是正球体,而是一个两极比较扁平、赤道部分相对突出的椭球体。地球的扁率a = 上式中a代表赤道半径，b为两极半径；, - b,图1-3 据人造卫星轨道状况测得的地球真实 形状（实线）与理想的椭球体（虚线）,地球的形状,1.地球的形状及其地理意义,（1）日地平均距离为14960104km，这样，就可以将投射到地面的太阳光线视为平行光线。当平行光线射到地球表面时，不同纬度地区的正午太阳高度角将各不相同
10、。 （2）造成地球上热量的带状分布和与地表热状况相关的自然现象的地带性分布。,2.地球的大小及其地理意义,一.地球的大小 地球赤道半径 约为6 378140m，极半径约为 6 356755m，总面积5.1108km2，总体积约为 10 820108km3，总质量为5.981027g。 二.地球大小的重要意义 1. 地球的巨大质量，使它能够吸着周围的气体，保持一个具有一定质量和厚度的大气圈。且保证了地球的大气不致逸散，使地表平均温度适宜。2. 没有现在这样的大气圈，就没有海洋和河湖，没有风，没有生物。,第三节 地球的运动,地心说亚里斯多得最早提出，托勒密在2世纪加以系统化之后，此学说持续1500
11、年之久日心说布鲁诺、开普勒、伽利略和牛顿等科学家的努力， 日心说逐步取代了地心说1781年天王星的发现，1846年海王星和冥王星的发现，则日心说最终取得彻底的胜利。,地球的运动,开普勒定律,开普勒第一定律开普勒第一定律也称椭圆定律；也称轨道定律：每一个行星都沿各自的椭圆轨道环绕太阳，而太阳则处在椭圆的一个焦点中。 开普勒第二定律开普勒第二定律，也称面积定律：在相等时间内，太阳和运动中的行星的连线（向量半径）所扫过的面积都是相等的。 这一定律实际揭示了行星绕太阳公转的角动量守恒。 开普勒第三定律开普勒第三定律，也称调和定律；也称周期定律：各个行星绕太阳公转周期的平方和它们的椭圆轨道的半长轴的立方
12、成正比。 由这一定律不难导出：行星与太阳之间的引力与半径的平方成反比。这是牛顿的万有引力定律的一个重要基础。,牛顿万有引力定律,万有引力定律(Law of universal gravitation)是艾萨克牛顿在1687年于自然哲学的数学原理上发表的。 概念：万有引力定律是解释物体之间的相互作用的引力的定律。是物体（质点）间由于它们的引力质量而引起的相互吸引力所遵循的规律。,内容：任意两个质点通过连心线方向上的力相互吸引。该引力的大小与它们的质量乘积成正比，与它们距离的平方成反比，与两物体的化学本质或物理状态以及中介物质无关。,一、地球的自转,地球的自传方向,地球自转的证据 傅科摆,物理学中
13、的科里奥利力（地转偏向力）,地球的自转自转周期：地球绕地轴旋转称为地球自转，自转一周的时间即自转周期，叫做一日。自转方向：自西向东； 中 心：地轴恒 星 日：某地经线连续两次通过同一恒星与地心连线的时间间隔，为23时56分4秒。（自转周期）太 阳 日：如果取太阳为标准，则地球上同一地点连续两次通过地心与日心连线所需的时间，一年中不等长。一个平均太阳日为24小时，这是地球平均自转36059的时间，其中59是公转造成的。比恒星日长 3分55.909秒。,偏转不同纬度上，摆动平面每小时偏转的角度等于地球每小时自转的速度与所在纬度正弦的乘积，公式如下：=15sin 地球自转速度包括角速度和线速度不同纬
14、度上线速度计算公式：L=464cos赤道上线速度最大，464m/s南北纬60度处几乎减少一半，两极则为零自转角速度除两极外，各地均为每日360度，每小时15度。,地球自转的地理意义,（1）决定昼夜更替，并使地表各种过程具有昼夜节奏,（5）地球的整体自转运动同它的局部运动都有密切关系，如，地壳运动，海水运动等,（2）在地球表面作水平运动的物体都发生偏转,（3）造成同一时刻、不同经线上具有不同 的地方时间,（4）月球和太阳的引力使地球体发生弹性变形,国际日期变更线,地球自转与公转,二、地球的公转,1）公转周期：地球按一定的轨道绕太阳运动，称公转，其周期为一年。公转方向：自西向东；中心：太阳恒 星
15、年：地球连续两次通过太阳和另一恒星连线与地球轨道的交点所需的时间为365日5时48分46秒，称一个回归年。速度：近日点快，远日点幔（根据开普勒定律）地球轨道面：在地球轨道上并通过地球中心的一个平面，地轴并不垂直于这个轨道面，而是成6633交角。太阳的视运动：从地球上看来太阳终年在地球轨道面上运动的。黄道：太阳视运动的路线，黄赤交角： 2327,黄道：太阳视运动的路线， 黄赤交角： 2327 春分点、秋分点赤道和黄道相交的点 太阳高度角：太阳光线与地平线的夹角当太阳位于两分点时，光线与地轴垂直， 赤道上任一点正午H太=90, 其他纬90-X,黄赤交角的形成,2）公转地理意义,黄赤交角 2327,
16、太阳高度角和辐射强度,太阳高度角,太阳高度角,昼长及太阳高度角,春分夏至秋分冬至,春分日、秋分日阳光直射赤道，所有为线圈都被晨昏圈等分为二，南北半球各纬度上的白昼和夜晚长度都是12小时。夏至日 阳光直射北回归线，切过北极圈，北极圈内出现极昼现象，南极圈内出现极夜现象。冬至日 ：第一，北半球夜 晚比白昼长，南半球相反；愈向两极，昼夜长度悬殊愈大。 第二，在赤道两侧的相应纬度上，昼夜相对长度恰好相反。 第三，北极圈内夜长24 小时，南极圈内昼长24 小时,月相的成因,我国的农历,历法的概念按年、月、日、时等计算或安排时间的方法叫历法。历法主要有三种：阴历、阳历、阴阳历。目前世界上最通用的历法是阳历。公历属于阳历，农历属于阴阳历. 阳历：以地球绕日公转周期为依据。阴历：以月相变化周期为依据 阴阳历：结合了阳历与阴历的历法特点。,
