北京师范大学自然地理学习题-第2章
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15、 1天文单位 即日地平均距离，可用“a”表示，1976年国际天文学会通过，自1984年起，“a”值统一使用1。49597870亿km（约1。5亿km）。用a这把量天尺来度量太阳系天体的距离十分方便。如日地平均距离为 1a ； 太阳到冥王星的平均距离约 40a 。根据理论计算，太阳系的引力范围可达 15万a 。1光年等于 63240 天文单位，1秒差距等于 3。26 光年等于 206265 天文单位。
16、星等每差一级，亮度差 2。512 倍，星等以等差级数 减小 （增大），亮度以等比级数 增大 （减小）。
17、中子星具有 恒星般 的质量（可达到太阳质量的两倍）； 行星般 的体积（直径一般仅l0km左右），故密度 极大 ，中心密度可达1014g/cm3；且具有 极强 的磁场，磁感应强度高达108T（特斯拉）等特征。
18、银河系是一个包括约 1500 亿颗 恒星 和大量 星际物质 组成的庞大星系级的天体系统。直径约 10 万光年，其恒星的分布是 不均匀 的，中心区域恒星 较密集 ，距中心愈远，恒星愈稀疏。银河系的结构分 银盘 、 核球 和 银晕 三部分。俯视银河系的形状，它是一个 旋涡状结构 的星系。它是由于恒星围绕中心旋转形成的。银河系 物质分布不均匀 ，在银盘上由核心向外延伸出 4条旋臂 （恒星密集区），分别为 猎户臂 、 英仙臂 、 人马臂 和 三千秒差距臂 。太阳位于 猎户臂中 。侧视银河系，似 铁饼状 ，中间厚两边薄。由于我们观测者不处在银心位置，故各方恒星投影在天空上呈现 非均匀 的 光带 。
19、天体互相吸引、彼此绕质心旋转而构成了 天体系统 。一般情况下，次一级天体系统又围绕高一级天体系统旋转。目前认识到的天体系统层次是： 地月系 → 太阳系 → 银河系 → 星系群 → 星系团 →超星系团→ 总星系 。
20、关于宇宙的起源有许多假说，其中最有影响的是1948年由美国天体物理学家伽莫夫提出的 大爆炸宇宙学说 。大爆炸宇宙学认为，宇宙早期是一个 超高密、超高温 的“宇宙蛋”。宇宙蛋在某种物理条件下，发生迅猛的 大爆炸 ，于是便开始 不断膨胀 起来，结果物质也随着时空膨胀而 从密到稀、从热到冷 地演化着，在演化过程中逐渐形成各种 恒星体系 。
21、宇宙起源的大爆炸过程包括： 基本粒子阶段 、 元素形成阶段 、 宇宙形成阶段 。
22、宇宙大爆炸宇宙学说的主要观测事实有： 谱线红移现象 、天体观测年龄与理论年龄相吻合 、 氦丰度证据 、 微波辐射证据 。虽然，大爆炸宇宙学能解释一些观测事实，但仍存在不少问题，如 宇宙蛋中无限密度 以及 爆炸机制 等问题。
23、在太阳周围分布着九大行星，它们距太阳由近及远的顺序是： 水星 → 金星 → 地球 → 火星 → 木星 → 土星 → 天王星 → 海王星 → 冥王星 →“冥外星”（近年根据观测与理论推算，第10颗大行星很可能存在）。
24、九大行星除 水星 和 金星 外，都带有卫星。一般质量大的行星比质量小的行星拥有 较多 的卫星。大的卫星 近球形 ，小的卫星呈现 不规则状 。除天然卫星外，地球周围还绕转着许多 人造卫星 。行星和卫星都 不发 可见光。另外，还有不少空间探测器和宇宙飞船在太阳系中遂游着。
25、太阳各部分密度的差别很大，其表面的密度 极小 ，仅有l0…7 g/cm3，而中心的密度竟高达90 g/cm3。太阳物质处于高度电离状态，氢和氦原子在高温高压条件下，离解为带正电荷的质子和带负电荷的电子。因为正、负两种离子所带电荷的总量是相等的，故称 等离子体 。太阳是个炽热的等离子 气态球体 ，其分层 无明显 的界线。为了研究方便，将太阳大致分成内三层： 核反应区 、 辐射区 和 对流区 和外三层： 光球 、 色球 和 日冕 。
26、九大行星有多种分类法：以地球为界，可将行星分为 地内行星 （水、金）和 地外行星 （火、木、土、天王、海王、冥王）；以小行星为界，按九大行星距太阳近远的排列，可将行星分为 内行星 （水、金、地、火）和 外行星 （木、土、天王、海王、冥王）；根据九大行星（冥王星除外）理化性质的主要差异划分，则可将理化性质相似地球的行星叫 类地行星 （水、金、地、火），将理化性质相似木星的行星叫 类木行星 （木、土、天王、海王）；考虑到行星特征的差别与太阳系演化有关，又可把类木行星加上冥王星，分为 巨行星 （木、土）和 远日行星 （天王、海王、冥王）。
27、金星的赤道同其轨道的交角达177。，这意味着金星的自转是 逆转 ，即 自东向西转 ，与公转方向 相反 。在金星的天空中，太阳是从 西方 升起的，它的一昼夜的长度为地球上的117日。因此，金星上的一年，还不到二个昼夜。另一个例外的情形是天王星，它的赤道同其轨道的交角约为98。，这意味着天王星的自转也是 逆转 。如果把金星的自转比喻为 倒转 ，那么，天王星便是 躺着自转 。除金星和天王星外，其余行星的自转方向皆与公转方向 相同 。
28、行星的分布规律基本遵循 提丢斯—波得定则 ；行星的运动具有 近圆性 、 同向性和 共面性 特征。
29、小行星带主要分布在 火星 和 木星 轨道之间；小行星质量总和约为地球质量的万分之四，且质量愈小的数量愈 多 ；1801年元旦元夜，意大利天文学家皮亚齐发现了第一颗小行星，被命名为 谷神星 ；现有42颗正式命名的中国小行星，最初的 5 颗是以我国古代科学家命名的；小行星运行轨道较 扁长 ；小行星多数是 碳质 的，少数是 石质 的或 铁质 的。
30、偏心率e1的一些慧星，轨道呈抛物线和双曲线，只过一次近日点，就一去不复返，称为 非周期性慧星 ； 慧星的外貌和亮度，随着它离太阳的远近而发生显著变化：当它 远离 太阳时，呈现为朦胧的星状小暗斑；当它 靠近 太阳时，质量较大的慧星会产生各种形状的慧尾，且亮度增大；慧星主要由 慧头 和 慧尾 组成。
31、特别明亮并伴随闷雷般响声的流星，称 火流星 ；通常所见的流星体是单个的，叫 偶发流星 ，它们是单个天体碎片，像行星一样绕日运行，在接近地球时被吸引落进大气层而形成；另一类流星体成群出现且具有周期性，叫 周期流星 ；成群出现的流星体叫 流星群 ，流星群与 慧星 有关，当慧星破碎后，其碎片散布在它们的轨道上，在地球穿过其轨道时，成群的碎片进入大气层而形成 流星雨 ；流星集中射出的点称为 辐射点 ；流星群以辐射点所在的星座命名，例如狮子座流星群，出现在每年的11月，极盛之时，可形成壮观的 流星暴 。
32、月球质量为地球质量的 1/81。3 ，月球线半径是地球半径 1/4 倍，月球体积约为地球体积的 1/49 ，月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的 1/6 。月球重力小，是造成它与地球完全不同的自然状况的主要原因。
33、观察所见月表明亮部分称为 月陆 ，因为它的反照率 较高 ，故月陆看起来比较明亮，月陆是月面上的 高地 ，为大面积的熔融结晶的岩石覆盖，是月球 最古老 的岩石，年龄约 41…46亿年 。肉眼所见月面上暗黑的区域称 月海 ，月海是月面上广阔的 低平原 ，滴水均无，已知的月海有22个，绝大部分分布在月球 正面 ，月海比月陆低2…3km，且比月陆 年轻 ，约形成于39—31亿年前；其中最大的 风暴洋 ，面积约500万km2；较大的月海还有雨海、静海、澄海、丰富海、云海、危海、酒海等。
34、据月震资料分析表明，月球内部构造与地球相似，可分 月壳、月幔和月核 三个同心圈层。月壳厚约 60km ，月面下 60…1000km 为月幔，1000km以下为月核。月壳和月幔组成 刚性 的岩石圈，月核为 软流圈 ，温度约1000K，可能是由 硅酸盐类 物质组成，不是地球那样的 金属核 ，因此，它的密度比地球小得多。月球 几乎没有 磁场 ，太阳风的粒子和宇宙线可以直接轰击月面。但是，已发现月岩中含有 微弱的 剩余磁性，其原因尚无公认的解释。
35、恒星月约27。3217日，它是月球公转360°所需的时间，是月球公转的 真正周期 ；朔望月约29。5306日，它是日月会合运动的周期，也是 月相变化周期 ；交点月长度约27。2122日；近点月长度约27。5546日；朔望月比恒星月长约2。21日，是因为朔望月要比恒星月 多 转29°的原故；交点月比恒星月短，是因为黄白交点每月 西移 约1。6°的原故；而近点月比恒星月长，是因为近地点每月 东移 约3。3°的原故。
36、由于月球公转轨道是椭圆，近地点时 最快 ，约为15°/日，远地点时 最慢 ，约为11°/日。因为月球的公转方向是 向东 ，而它的周日视运动方向又是 向西 ，所以月球每日出没地平的时刻（太阳时），必然逐日向后 推迟 ；因月球的公转平均速度为13°10’/日，地球公转平均速度为59’/日，则日月会合速度每日为13°10’…59’＝12°11’，而地球自转12°11’的时间约50min，因此月球的出没时刻，每日向后推迟约 50min 。因为月球公转速度的不均匀造成的“经度天平动”和月球自转轴83°21’的倾斜造成的“纬度天平动”所致，使我们能多看到9％的月面积，即我们可以看到 59％ 的月面积。。
37、日食类型的不同，是取决于地球所处不同 月影区域 。处于 月本影区域 的观察者，看到月球全部遮住了太阳，完全看不见太阳的现象，就叫 “日全食” ；处于 月半影区域 的观察者，只看见月球遮住部分太阳的现象，就叫 “日偏食” ；处于 月伪本影区 的观察者，只看见太阳中心部分被月球遮住，而太阳周边仍放光芒、呈现光环状的现象，叫做 “日环食” 。天文学上将日全食和日环食合称 “中心食” 。
38、月食可分为月全食和月偏食两种，没有月环食。月食类型的不同，是取决于月球是否全部或部分进入 地球本影 。当月球全部进入地球本影时，月轮整个变暗，就叫“月全食”。当月球部分进入地球本影时，月轮部分被遮，叫做 “月偏食” 。当整个月球进入地球半影时，其亮度有所减弱，称月 半影食 。但肉眼不易察觉，故月半影食一般不算月食。
39、一次完整的全食过程分为三个阶段，即 偏食…全食…偏食 。五个食相，即 初亏、食既、食甚、生光和复圆 。
40、傅科摆的特殊结构，都是为了使摆动平面不受 地球自转 牵连，以及尽可能 延长摆动维持时间而设定的。它由一个 密度大 的有足够重量的 金属摆锤 、一个尽可能长的 摆臂 、及关键一环 万向节 组成。当傅科摆起摆若干时间后，在北半球人们会发现摆动平面发生 顺时针 方向偏转，而在南半球摆动平面则发生 逆时针 方向偏转。
41、恒星日是以天球上的 某恒星（或春分点） 作参考点，时间为23 h 56m4s，是地球自转 的真正周期；太阳日是以太阳的 视圆面中心 作参考点，平均日长为24h，是地球 昼夜更替 的周期；太阴日以 月球中心 作参考点测定的地球自转周期，平均值为24h50 m，这是 潮汐日变化 的理论周期。
42、地球是不透明的，在太阳的照射下，向着太阳的半球，处于白昼状态，称 昼半球 ；背着太阳的半球，处于黑夜状态，称 夜半球 。昼半球和夜半球的分界线称为 晨昏线 。
43、地球上的所有经纬线都是垂直正交的，于是地表上的任意点都可以由两条正交的经纬线确定，而这两条经纬线的经纬度就是交点的 经纬度 。经度是以 本初子午面 作起算平面的，向东量度0º；…180º；为 东经 ，向西量度0º；…180º；为 西经 ，国际通用的经度表示方法是用E代表东经，用W代表西经，如东经120º；35’，记作：120º；35’E 。为了照顾欧洲和非洲大陆的 完整性 ，地图上是以 20º；W 与 160º；E 这两条经线划分东西半球的。赤道面 是纬度的起算平面，自该面向北量度0º；…90º；为 北纬 ，向南量度0º；…90º；为 南纬 ，国际通用的纬度表示方法是：用N表示北纬，用S表示南纬，如北纬23º；30’记作：23º；30’N 。
44、人们将地球上1角分大圆弧的长度定义为 1海里（n mile） ，即地球上每度大圆弧为60n mile；船在海上航行的速度以“节”表示，1节= 1海里（n mile）/小时（h） 。法国人把地球上大圆弧周长的四万分之一定义为 1公里（Km） ，每度大圆弧之长=40 000km/360º；＝ 111。11km/lº； ，则1海里（n mile）= 1。85公里（Km） 。
45、地球自转，还导致地球上作任意方向水平运动的物体，都会与其运动的最初方向发生偏离。若以运动物体前进方向为准，北半球水平运动物体偏向 右方 ，南半球偏向 左方 。造成地表水平运动物体方向偏转的原因，是由于物体都具有 惯性 ，力图保持自己的速率和方向。地球自转的方向是自西向东，在北半球看起来是 逆时针方向 ，即自右向左转动；在南半球看起来是 顺时针方向 ，即自左向右转动。
46、天球是以观测者为中心，任意远为半径的假想球面。由于天球半径是任意的，于是球心 可根据观测需要而选定，通常以 地面观测者所在位置 作为球心。为了便于研究问题，有时需将球心取在地球中心或太阳中心，这样的天球，分别称为 地心天球 或 日心天球 。
47、天球坐标系分为 地平坐标系 、 第一赤道坐标系 、 第二赤道坐标系 、 黄道坐标系 ，分别是以 地平圈 、天赤道（以上点为原点） 、天赤道（以春分点为原点） 、 黄道 为基本圈。
48、地球的轨道平面与其赤道平面交角为 23°26’21”。448 ，此角反映在天球上，即为黄道面与天赤道面交角，简称 黄赤交角 。
49、地球绕日公转的周期统称为 年 。在天球上选择不同的参考点就有不同的年：如 恒星年 、 回归年 、 食年 等。它们对应的参考点分别为： 恒星 、 春分点 、 黄白交点 。地球公转的平均线速度为 29。78km/s ，平均角速度为0。99°/日，亦即约 59'/日 ；只有地球向径 单位时间扫过的面积速度始终不变 。
50、天文五带自北而南依次是：北寒带 、北温带 、热带 、南温带 、南寒带 。
51、时间是通过物质的 运动形式 来计量表达。但在选择不同的物质运动形式，表达或计量时间的过程中，必须遵守被时间计量所考察的物质运动具有 周期性 、 稳定性 和 可测性 量时原则的“三性”。
52、地球公转运动、月球公转运动和地球自转运动都符合量时原则的“三性”，分别以它们运动周期来计量时间，便产生了 “年…月…日” 的基本单位。然而，就同一种周期性运动，选择不同的量时天体（参考点），其周期时值也不同，于是便产生了不同的时间计量系统，如 恒星时 、 真太阳时 、 平太阳时 。
53、北京时间是9：45’，此时，纽约的地方时是 前一天的3：15’ ，纽约的地方时是 前一天的3：15’ ，伦敦的地方时是 当天的1：45’ ，莫斯�
