第12节：宇宙地球形状大小

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1、第一章：地球第一节： 地球的宇宙环境第二节： 地球的形状和大小第三节： 地球的运动第四节： 地理坐标第五节： 地球的圈层构造第六节： 地球的基本形态和特征一、 宇宙和天体宇宙的概念：宇宙的概念：我国古代对宇宙的认识：“上下四方曰宇，古往今来曰宙”（战果时代晋国人尸佼）（公元前390-330年）。“宇之表无极，宙宙之端无穷”（汉代张衡，公元78-139）。现代人类理解的宇宙：100亿年前大爆炸所形成，130亿光年的巨大空间。宇宙中的天体：宇宙中的天体：恒星：质量大能发光（肉眼可视的99天体）；相对位置固定（参照地球）。行星：本身不发光、质量远小于恒星，绕恒星运动。卫星：质量比行星更小，绕行星运动

2、，且随行星绕恒星运动。流星：质量更小、不发光。少数落到地面上的，即：陨石。狮子座流行（古图）：1833年11月13日夜，美国北部所看到的流星雨（新地学（日）彗星：很小，但具有特殊外表和轨道的天体。星云：云雾状的天体。银河星云：极端稀薄和高度电离的H、N的混合物。河外星云：恒星系统。天体的数量：天体的数量： 在可观察到的130亿光年的空间里，有1022个恒星。 星系：有数10亿到上千亿恒星组成。如：银河系。 星系群：由成对、成群的星系组成。 星系团：比星系群更大，即：几百个到几千个星系的集团。如：室女座星系团，包含了2700个星系。总星系：已知宇宙的总体。天文学中的天文学中的长度度单位：位：光年

3、：光一年中传播的距离，1光年。天文单位（AU：Astronomical Unit）： 地球与太阳之间的平均距离。 1AU1.5亿km（1.496108km），光速需约8分钟。二、太阳和太阳系银河系：河系： 一个旋转着的扁平体，直径 10万光年，中心厚度1万光年，其余部分1千光年，包含1500亿颗恒星，太阳是其中之一。太阳太阳：一个炽热的发光体，热量来源于内部的热核反核反应。表面温度6000K、中心温度1500万K。其直径是地球的109倍（140万km），质量是地球的33.3万倍（1.9891027t），占整个太阳系质量的99.86；平均密度是地球的1/4（1.4g/cm3）。太太阳阳结构构：内

4、三层（核反应区、辐射区、对流区）；外三层（光球、色球、日冕）太太阳阳黑黑子子：分布与太阳表面，是强磁场漩涡，多半成对或成群出现；黑子是明显得太阳活动区，消长周期约11年，而一个完整的黑子磁周期（即，黑子磁场颠倒一次）约22年。太阳太阳风：太阳风太阳风是从恒星上层大气射出的粒子流。在不是太阳的情况下，也常称为“恒星风”。在太阳的日冕层的高温下，氢、氦等原子已经被电离成带正电的质子、氦原子核和带负电的自由电子等。这些带电粒子运动速度极快，以致不断有带电的粒子挣脱太阳的引力束缚，射向太阳的外围，形成太阳风太阳风。 太阳风的速度一般在200-800km/s。 一般认为从太阳的磁场极地附近吹出的是高速太

5、阳风，从太阳的磁场赤道附近吹出的是低速太阳风。 太阳的磁场是变化的，周期近似为22年。太阳风一词是在1950年代出现的。但是直到1960年代才证实了它的存在。太阳系太阳系： 包含8大行星（冥），50颗卫星，50万个小行星，彗星。太阳系的直径6-8万AU。行星按物理性质分为2组：类地行星（地球型行星）：水、金、地、火星。特点：体积小而平均密度大（3.9-5.5g/cm3），主要由岩石物质组成；自转速度慢，卫星数少。类木行星（木星型行星）：木、土、天王、海王、冥王星。特点：体积大而平均密度小（1g/cm3），；主要氢、氦组成；自转速度快，卫星数多。太阳系中行星及其卫星绕太阳运动，的几个共同特征：

6、（1）行星的轨道的偏心率很小接近圆形；（2）各行星轨道近似地在一个平面上；（3）自西向东绕太阳公转（右手法则）；自转方向（金星、天王星除外）亦是自西向东。（4）除天王星外，其余行星的赤道面对轨道面的倾角都比较小。（5） 绝大多数卫星的轨道都近似圆形，其轨道面与母星赤道面也较接近。（6）绝大多数卫星，公转方向均与母星公转方向相同。太阳系中的天体（一）行星：（一）行星：（二）矮行星：（二）矮行星：2006年8月24日在捷克首都布拉格举行的第26届国际天文学大会中确认了矮行星的称谓与定义，决议文对矮行星的描述如下：以轨道绕着太阳的天体。有足够的质量以自身的重力克服固体应力，使其达到流体静力学平衡的形

7、状（几乎是球形的）。未能清除在近似轨道上的其他小天体。不是行星的卫星，或是其他非恒星的天体。 随后并把三颗已知的天体：冥王星冥王星、原为1号小行星的谷神星谷神星与柯伊伯带天体阋神星划入矮行星之中；（三）太阳系中的小天体（三）太阳系中的小天体 1. 彗星（彗星（Comet）：在万有引力下绕太阳运动的一类质量很小的天体，是太阳系的成员之一。彗星大多由彗核、慧发、慧云和慧尾组成 。 2.小行星小行星：（四）卫星与月球：（四）卫星与月球：1.彗星2.小行星：位于火星与木星之间，绕太阳运动的众多小天体的总称。提丢斯-波得定则（1772年）：行星太阳距离的经验公式： Rn=a+b*2n a=0.4，b=0

8、.3，n=1，2，3，起源： 爆炸假说（摒弃）； 半成品说（许多学者，戴文赛）；关注小行星的原因 小行星撞击地球。1978年路易斯（诺贝尔物理学奖）提出：6500万年前的一次撞击，造成恐龙灭绝。（四）卫星与月球：（四）卫星与月球：1.卫星卫星：原指围绕行星和矮行星公转的天体，近年来也用来指围绕行星和卫星（如月球）运动的人造天体人造天体。2.月球月球：月球是地球的唯一的天然卫星；半径1738.2km（地球的27.3）；质量相当于地球的1/81，平均密度3.24g/cm3（地球密度的0.6倍）。月球上没有大气层。三种直接后果（回答）：.月球的轨道：沿着一个椭圆形轨道绕地球自西向东运动，月月球球自自

9、转与与公公转“同同步步”，我们只能看到月球的一个面。其轨道平面（白道）与黄道面的交角平均5度9分。绕地运动的周期为一个月。 “月月”的三种含的三种含义：朔望月朔望月：月心连续两次通过地心与月心连线。周期：29d:12h :44m: 3s。恒星月恒星月： 月心连续两次到达同一恒星方向。 周期： 27d:7h:43m:11.4s。交点月 ：月心连续两次通过黄道与白道两交点之一。周期：27d:5h:0m:35.8s.地球地球三、地球在天体中的位置地球是太阳系中的一颗行星，太阳系的中心是太阳。而太阳位于银河系的四条旋臂中的猎户臂中，只是漩臂上的一个小点；而银河系又绕中心轴线不停地自转运动。猎户座悬臂猎

10、户座悬臂第一章：地球第一节： 地球在宇宙中的位置第二节： 地球的形状和大小第三节： 地球的运动第四节： 地理坐标第五节： 地球的圈层构造第六节： 地球的基本形态和特征第二节 地球的形状和大小u古代对大地形状的误识古代对大地形状的误识：1）箱子底版底版（古巴比伦人）；2）一块平板平板（古希伯莱人）；3）四只大象大象背负的半球半球（古印度人）；4）大洋河环绕的圆盾圆盾（古希腊人）；5）三条鲸鱼托着的圆盾圆盾（古俄罗斯人）；6）“天圆地方天圆地方”（古代中国人）；u古代对大地形状为球体的认识古代对大地形状为球体的认识： 最早的是毕达哥拉斯毕达哥拉斯学派，真正奠基者是古希腊学者亚里斯多德亚里斯多德，我

11、国汉代的张衡张衡张衡张衡浑天仪图注。u古代大地形状为球体的证据：古代大地形状为球体的证据：离岸远行的船渐渐，消失在地平线以下。登高可以望得更远。月食时，地球的投影为圆形。北半球的人，越往南行北极星的高度越低；在南半球南极星位于地平线以下。15世纪末16世纪初的环球航行。一、地球的形状及其地理意义地球的形状地球的形状：一个两极比较扁平、赤道部分相对突出的椭球体。椭球体曲面仍与大地水准面有一些微小的差异，两极偏离幅度最大。地球的扁率： 大地水准面：大地水准面实际上是一个不规则的起伏表面。地球大洋面：不是一个规则的椭球面。至少有3个较大的隆起、凹陷区，它们使大洋面发生倾斜，形成了一个复杂的曲面。通过

12、两极垂直于赤道的通过两极垂直于赤道的断面为断面为“梨型梨型”。地球大洋面：不是一个规则的椭球面。至少有3个较大的隆起、凹陷区，它们使大洋面发生倾斜，形成了一个复杂的曲面复杂的曲面。3 3大隆起区大隆起区：澳大利亚东北洋面（+76m）、大西洋南伊斯兰附近洋面（+68m）、非洲东南洋面（+48m）；3 3大凹陷区：大凹陷区：印度洋半岛以南海面（-112.64m）、加勒比海区和加利福尼亚以西海面（-56m）。凹陷区直径3000-5000m。地球形状的地理意义？地球形状的地理意义？ 由于太阳辐射是地球表面最主要的能量来源。太阳的平行光线照射到地球表面时,不同纬度地区正午的太阳高度角将各不相同，并且有低

13、纬度向高纬度减小的规律。因此,太阳辐射使地表增暖的程度也按同样的方太阳辐射使地表增暖的程度也按同样的方向降低向降低, ,从而造成地球上从而造成地球上热量的带状分布热量的带状分布，以及所有与地表热状况相关的以及所有与地表热状况相关的自然现象自然现象( (如如气候、土壤、植被等气候、土壤、植被等) )的的地带性分布地带性分布。二、地球的大小及其意义地球大小地球大小：赤道半径6378.1405m，极半径6356.7555m；等体积的正球半径6371.110 km；总面积5.1亿km2；总体积1万亿km3；总质量5.986.588（1021 t）；赤道周长=40008.548km；赤道周长=40076.604 km。地球大小和质量的地理意义？地球大小和质量的地理意义？ 使地球具有大的地心引力吸引周围的气体、使地球具有大的地心引力吸引周围的气体、保持一个具有一定质量和厚度的保持一个具有一定质量和厚度的大气圈大气圈；有了大气圈，才能保住有了大气圈，才能保住水圈水圈，形成，形成生物圈生物圈。 （质量超大时的后果？质量超大时的后果？提问！）地球半径的测量？地球半径的测量？【问题】同一经线上两点间的距离是850 km，纬度差=7.6，求地球半径R？ 【解】 850 /（2R）7.6 /360 求得： R6400 km。