地理学考研地球课件(全)高等教育出版社第二章天球和天体讲述.pptx

第二章 天球和天体 第一节 天球 一、天球 1、天球的定义 以地心为球心，以任意远为半径的假想球体，表示天体运动的辅助工具。 天球示意图 天球的半径是任意的，所有天体，不论多远，都可以在天球上有它们的投影。 2.天球的特性 （1）它是一个假想的球体; （2）它的半径无限大; （3） 所有的天体在天球上的位置都不是它的真实位置，而是投影在天球面上的视位置; （4）用天球球面上的视位置来表示天体，便于天体定位，在天文学上有实用意义。 3.天体的视位置定义：从测站中心到天体的连线在天球上的交点，即天体在天球面上的投影点，称为天体的视位置。 4.天体以地心为中心时，叫地心天球。以太阳为中心时，叫日心天球。一般指地心天球。 二、天球的视运动 1、天球周日运动：对于地球观测者，天球围绕我们以与地球自转相反的方向（向西），和相同的周期（1日）旋转，这称为天球周日运动。 周日圈：天体周日运动行经的路线，天体愈近天极周日圈愈小，反之亦然。 二、天球的视运动 2、太阳周年运动：由于地球公转，使太阳在天球上形成的以一年为周期的位置移动，叫做太阳周年运动，方向向东。 太阳周年运动 方向向东(与地球公转方向相同)，其视行路线被称为黄道。 1 天球的视运动 左：地球公转和太阳周年运动，二者都向东 右：地球自转和天球周日运动，前者向东，后者向西 由于地球自转而随同整个天球的运动，方向向西，日转一周； 由于地球公转而相对于恒星的运动，方向向东，年巡天一周。 太阳同时参与两种相反的运动： 春：中天狮子 太阳 飞马 夏：天蝎中天 太阳 猎户 秋：飞马中天 太阳 狮子 冬：猎户中天 太阳 天蝎 夜半中星随季节的变化 这是地球公转的反映。由夜半中星的变化间接推出太阳周年运动。 ^ An Introduction to The Earth 三、天球上的圆和点 三个基本大圆：地平圈，天赤道，黄道 地平圈：地平圈是通过地心，且垂直于当地铅垂线的平面的无限扩大，同天球相割而成的天球大圆。它把天球分成可见和不可见两部分。 天赤道：天赤道是地球赤道平面的无限扩大，天球相割而成的天球大圆。天赤道分天球为南北两半球； 黄道：黄道是地球公转的轨道平面的无限扩大，同天球相割而成的天球大圆。它就是太阳周年运动的视行路线； 大圆的极点： 地平圈两极： 天顶(Z)和天底(Z′) 天赤道的两极：天北极(P)和天南极(P′) 黄道的两极：黄北极（K）和黄南极（K′） 大圆的交点： 天赤道交地平圈：东点和西点； 黄道交天赤道： 春分点和秋分点。 天球大圆的交点和远距点 左：地平圈与天赤道的交点（东、西）和远距点(南、北、上、下)； 右：黄道与天赤道的交点（二分）和远距点（二至点和无名点）。 大圆的远距点： 地平圈对于天赤道：南点和北点 天赤道对于地平圈：上点和下点 黄道对于天赤道：夏至点和冬至点 天赤道对于黄道：无名点 四、天球坐标 1、球面坐标系概说 基圈：球面坐标系的基本大圆，称为基圈。 原点：球面坐标系中，经度度量的起点为原点。 辅圈：辅圈是通过基圈的两极，且与基圈垂直的所有大圆。 始圈：通过原点的经线叫始圈。 球面坐标的一般模式 四、天球坐标 1、球面坐标系概说 以基圈、始圈和终圈构成一球面三角形，三个顶点分别是极点、原点和介点。 纬度—纵坐标：球面上任一点相对于基圈的方向和角距离。 经度—横坐标：标球面上任一点所在的辅圈平面相对于始圈平面的方向和角距离。 球面坐标的一般模式 两大类天球坐标系 右旋坐标系：与天球周日运动（地球自转）联系，向西； 左旋坐标系：与太阳周年运动（地球公转）联系，向东。 2、地平坐标系 用途：表示天体在天空中的高度和方位及其周日变化。 圆圈系统：地平圈，子午圈，卯酉圈 地平坐标系的圆圈系统：地平圈上4个相距90°的点：东、南、西、北点；得到子午圈（过南、北点）和卯酉圈（过东、西点） 基本要点： 基圈：地平圈 辅圈：地平经圈 原点：南点 始圈：午圈 纬度：高度 经度：方位 天体的地平坐标：高度和方位 地平坐标系的圆圈系统：地平圈上4个相距90°的点：东、南、西、北点；得到子午圈（过南、北点）和卯酉圈（过东、西点） 天体的地平坐标：高度和方位 地平坐标系的作用： 地平坐标系能把天体在当时当地的天空位置直观地、生动地表示出来。 例如，若某人造卫星在某时刻的地平坐标值为：方位270°，高度45°，则说明，此时该人造卫星在正东方的天空，其仰角为45°。 中天 天体在周日视运动过程中，其高度和方位角都在不断改变。当天体恰在观测者子午圈位置时，叫做天体的中天； 每个天体每天都有两次中天，当天体高度达到最大时的中天，亦即距天顶较近的中天，叫做天体的上