1.什么是经线和纬线？什么是纬度和经度？它们有何区别和联系？为什么纬线是整圆而经线是半圆？
纬线：一切垂直于地轴的平面同地面相割而成的圆
经线：一切通过地轴的平面同地面相割而成的圆，被南北极平分为半圆，半圆就是经线。纬度：本地法线同赤道面的交角，即一个地点相对于赤道面的方向和角距离
经度：本地子午面同本初子午面的夹角，一个地点所在的子午面相对于本初子午面的方向和角距离。
区别：经线是半圆，具有同样的大小，纬线是整圆，大小因纬度不同而不同；经度是一种面面角，纬度是线面角
联系：经线和纬线处处相交且垂直；纬度和经度相结合构成地理坐标。
原因：因为各自平面同地轴的关系不一样，纬线垂直于地轴，未被割断，保持完整；经线通过地轴，被南北极所割断。
2.为什么南北方向是有限方向而东西方向是无限方向？怎样理解地面上两点间的东西方向既是理论上的“亦东亦西”又是实际上的“非东即西”？
因为经线指示南北方向，所有经线都交汇于南北两极，那里既是南北方向的起点也是终点，北极是向南的起点，四面八方都朝南，没有别的方向，南极相反，所以南北方向是有限方向；纬线指示东西方向，所有纬线都是整圆，没有起点和终点，所以东西方向是无限方向。
理论上：一地如果位于另一地的东边，它也必定位于该地的西方，因为两地互为东西，西行可以东达；
实际上：人们总是采取二者之间的最短距离即圆的劣弧来定东西，所以任何地点不是位于另一点的东方就是位于另一点的西方，两者不能兼而有之。
（P21-22）
1.何谓天球周日运动和太阳周年运动？为什么会有夜半中星的变化？
答：
天球周日运动：人们所感觉到的，地球外的天空，包括全部日月星辰等以相反的方向(向西)和相同的周期(1日)运动。这种视运动是地球自转的反映。
太阳周年运动：地球公转一周回到相同位置时(一年)，太阳则以相同的方向和周期，在众星间巡天一周，其视行路线被叫做黄道。
夜半中星的变化是因为有太阳的周年运动，即太阳在恒星间不断移动，反映了太阳在天球上从一个星座到另一个星座的巡天运动。夜半中星随季节的变化，是地球公转的反映。
2.举出下列天球大圈的两极：
地平圈天顶天底子午圈东点西点
天赤道天北极天南极卯酉圈南点北点
黄道黄北极黄南极六时圈上点下点
3.举出下列天球大圆的交点：
子午圈与地平圈南点北点
子午圈与天赤道上点下点
子午圈与卯酉圈天顶天底
子午圈与六时圈天北极天南极
天赤道与地平圈东点西点
天赤道与黄道春分点秋分点
4.为什么时角向西度量，而赤经则要向东度量？
赤经是天体所在时圈相对于春分圈的方向和角距离。赤经是以春分点为起点，沿天赤道向东度量。随着天体向西运动，天体的中天时刻，要按其赤经的次序而定；且中天恒星的赤经，即为当时的恒星时。（P17)
5.天球上的哪一点的赤纬（δ）和赤经（α）等于零？又，该点的黄纬（β）和黄经（λ）是多少？
答：春分点。该点的黄纬黄经也等于零。
6.北天极的黄纬是多少？北黄极的赤纬和赤经是多少？（查天球仪）
答：P（66°34′，90°），K（66°34′，18h）
7、某恒星的方位和高度都是45°，问：须在天空的哪一部分去寻找？
方位是天体所在的地平经圈相对于午圈的方向和角距离。
度量方式：以南点为起点，沿地平圈向西度量，自0°—360°。
高度是天体相对于地平圈的方向和角距离。
度量方式：自地平圈起，沿天体所在的地平经圈向上（下）度量，自0°—±90°。
根据以上度量方式可判断出我们须在天空的西南方半空寻找。
8、在何地（指纬度）观测，天体的赤纬与高度相等，时角与方位相等（即地平坐标系与第一赤道坐标系合二为一）？
赤纬：第一赤道坐标系的纬度称为赤纬。
度量方式：自天赤道起沿天体所在的赤经圈向南北两个方向度量，自0°—±90°
时角：第一赤道坐标系的经度叫时角。
度量：以上点为起点，沿天赤道向西度量。
（将P14图1-17与P16图1-19合二为一，即可看出）（天赤道与地平圈重合，天北极位于天顶）
答：南北两个极点。
9、已知恒星时S=6h38m,当恒星再过2时10分上中天，试求该恒星的赤经。
S为恒星时、t为时角、a为赤经。
S=t+aa=S-t
由题得：
S=6时38分+2时10分=8时48分
又因恒星在8时48分上中天，当恒星中天时t=0,所以S=a
所以
10.已知某恒星的赤经α＝20h38m，当恒星时（S）为23时17分时，该恒星的时角是多少？任何时候，天体的时角（t）与其赤经（α）之和，总是等于春分点时角，即为当时的恒星时：t*＋α*=tr＝S
故该恒星的时角：t=S-α=23h17m-20h38m=2h39m
11.对35°N而言，当春分点刚升起地平的时刻，黄道与地平圈成多大交角？当春分点刚沉入地平的时刻呢？（先调整天球仪的纬度，然后把春分点移至东［西］方地平，就是使天赤道、黄道和地平圈同时相交于东［西］点，便可直接读数）。
当春分点刚升起地平的时刻：90°-35°-23°26′=31°34′
当春分点刚沉入地平的时刻：90°-35°+23°26′=78°26′
13.已知纬度=31°.5N，恒星时S=9h45m，试推算下列各点的地平坐标和赤道坐标。填下表：
第二章地球的宇宙环境
第三节恒星与星系
P363.1.什么是恒星？恒星为什么会发光？光谱能传递天体的什么信息？
答：恒星--恒星由炽热气体组成的,能自己发光的球状或类球状天体。恒星都是气体星球。发光：质量巨大/中心温度很高/热核反应/能量释放；
光谱信息：表面温度、物理性质、化学成分、运动方向，确定恒星光度，比较视亮度，推知恒星距离等。
3.2什么是恒星的亮度和光度？什么是视星等和绝对星等？两种星等如何换算？为什么绝大多数恒星的绝对星等高于他们的视星等？
答：亮度与光度--恒星的明暗程度，恒星本身的发光强度。
视星等与绝对星等—视星等是指观测者用肉眼所看到的星体亮度。视星等的大小可以取负数，数值越小亮度越高，反之越暗。
绝对星等是指是指把天体放在指定的距离时天体所呈现出的视星等。
简单来说视星等是亮度等级（m）绝对星等即光度等级（M）。
如何换算：M=m+5-5lgd（d指该恒星的距离）
原因：因为大部分恒星的距离都在10秒差距之外，故有M>m。
3.3比5等星亮100倍的恒星其星等为几等？
答：0等星。
3.4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？
答：5.1等，天空全黑时可见
3.5什么是赫罗图？它在恒星理论上有何重要意义？
答：赫罗图是根据恒星的光谱型和光度绘制的坐标关系图
它表明恒星温度越高，其光度就越大；并可求主序星的位置，反映恒星的演化历程。
3.6比较银河与银河系？什么是河外星系和总星系？
银河是银河系的一部分它是银河系主体部分的投影
事实上银河这个名字是我们国家的专利，我国古代的人们看它像条河，就把它称作银河
后来望远镜出现以后人们才发现银河属于一个很大的恒星系统，而这个巨大的系统因为银河的原因，被称为银河系
河外星系：河外星系是指在银河系以外，由大量恒星组成，但因为距离遥远，在外表上都表现为模糊的光点，因而又被称为"河外星云"。
总星系：通常把我们观测所及的宇宙部分称为总星系
第四节太阳和太阳系
P554.1太阳的距离、大小和质量是怎样测定的？
答：太阳距离、大小和质量测量方法：（P37第18-34行-P38）太阳半径R等于太阳平均视半径（16′）乘日地距离。
利用太阳半径可求太阳大小；
利用万有引力可求太阳质量：M=RV2/G（R=1.496×1011m，V=2.978×104m/s，G=6.67×10-11m2/kg）
4.2何谓太阳大气？什么是“太阳风”？何谓太阳活动？太阳活动对地球产生什么影响？答：太阳大气：太阳可直接观察到外部等离子体层次；
太阳风：日冕高速膨胀，行星际空间不断地得到从太阳喷发出来的高速离子流。
太阳活动：太阳磁场支配下太阳外层大气的剧烈运动；
对地球影响：黑子/气候，耀斑/无线电通讯，磁暴/极光等。
4.3哥白尼日心体系的基本思想与重要意义是什么？什么是开普勒定律？牛顿如何发展开普勒的行星运动定律？它对天文学的发展有何贡献？
哥白尼“日心”体系：把周日运动归之于地球绕轴自转，而把周年运动归之于地球绕太阳公转；行星的复杂的环状视运动，则是地球和行星同时绕太阳公转的复合运动的结果。唯有月球才是唯一绕地球运动的卫星。日心说是整个近代天文学的基石。
开普勒定理（即行星运动三定理）：轨道定理、面积定理、周期定理。
牛顿对开普勒定理的发展：他指出天球轨道可以是任意圆锥曲线，速度是决定轨道形状的必要条件；他用数学方法证明了在引力作用下行星绕太阳运动的面速度不变；他修正了第三定理公式。
贡献:牛顿由于发现了万有引力定理而创立了科学的天文学。
4.4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？设某小行星绕太阳公转的周期为8年，问：它与太阳的平均距离是多少
日公转周期：125a；与太阳的平均距离：4AU
4.5行星如何分类？比较地内行星与地外行星、内行星与外行星的差别；比较类地行星与类木行星，他们的物理性质与化学组成有何差异？
答：太阳系的行星以地球轨道为界分为两组水星和金星的轨道位于地球轨道以内称为地内行星，地球轨道以外的行星称为地外行星。两者在对太阳的会合运动中表现出“内
外有别。另外九大行星还可以小行星带为界分成两组：水星、金星、地球和火星为内行星，意即带内行星。
木星、土星、天王星、海王星和冥王星为外行星，意即带外行星。
根据质量、大小和化学组成的不同，行星又可分成另外的两大类，一类以地球为典型代表，称为类地行星（包括水星、金星、地球和火星）
另一类以木星为典型代表，称为类木行星（包括木星、土星、天王星和海王星。）
——类地行星质量小类木行星质量大。木星和土星的质量分别是地球质量的318倍和95倍，而类地行星中的其它成员的质量均小于地球。由于质量小，水星没有大气酷似月球世界。火星只有极微弱的大气，是一个极其荒凉的世界。水星和火星表面都有环形山分布。——类地行星平均密度较高类木行星平均密度较低。若以水的密度为1，那么类地行星,除火星外的密度均超过5而类木行星中密度最大的海王星也不足1.7其中土星的密度仅0.7如果把它放入水中它将浮出水面。
——从化学组成看类地行星主要由重物质组成，中心有铁核，含金属元素比例高，有固体表面。类木行星则以轻物质为主，主要是氢、氦、氖等，因而没有固体表面。
——过去人们一直以为土星是太阳系唯一有光环的行星。空间探测证实木星、天王星和海王星都有光环。这样看来，光环是类木行星的共同特征。类地行星都没有光环。
——类地行星接近太阳因而有较高的温度。
4.6彗星的本质特征是什么？什么是流星体和流星？如果地球没有大气，地面上仍能看到彗星吗？仍能看到流行吗？
彗星--在偏心率很大的轨道上绕太阳运动的冰冻物质；流星体--太阳系中围绕太阳运动的微小颗粒；流星--流星体进入地球大气，摩擦发光在天空中划出一道闪量的余迹。
没有大气可以看到彗星，但不能看到流星。
4.7康德“星云说”的基本论点和它的重要意义是什么？
康德“星云说”基本论点：太阳系由弥漫星云物质演化而来，形成太阳系的动力是自引力（星云各部分之间相互吸引的力）。
第五节月球和地月系
P635.1古人怎么知道月球是最近的天体？对地球来说，月球又是一个重要的天体，为什么？
原因：在地球上看起来，月球有时会遮蔽太阳（日食）、行星和恒星（掩星）却从未见过它被别的天体所遮蔽。因此古人早就认识到月球是距地球最近的一个天体。
原因：由于距离上的接近和相互绕转月球对于地球的作用就显得特别重要。月相的圆缺变化曾是一种天然的和最早的历法。日月有同样的视大小，因而月轮有可能遮蔽日轮而发生日食现象。它对地球上的潮汐现象也起着主导作用。因此，对于地球来说，月球是一个十分重要的天体也是唯一的“属于我们的”天体。
5.2试比较月球的地平视差和它的视半径，两者的比率说明了什么？
57′/15′33″;地球半径大于月球半径。
5.3地球的反照率为月球的6倍，试计算地球在月球天空中的亮度比月球在地球天空中的亮度大多少倍？（提示月球半径约为地球半径的1/3.7）
答3.7×3.7×6=82.14
5.4什么是同步自转？为什么地球上看到的月球总是它的同一个半面？
答：月球在绕转地球的同时也有自转。月球的自转与它绕地球的公转有相同的方向（向东）和周期（恒星月）。这样的自转称为同步自转。
正是由于这个原因，地球上所见到的月球，大体上是相同的半个球面。
答：地球没有升落，始终在天空一隅
5.6什么是恒星月？什么是朔望月？两者有何不同？
5.7上弦月何时中天？下弦月呢？半夜时，满月位于填空何方？
答：上弦月傍晚（日落）中天；下弦月早晨（日出）中天；半夜满月位于南方上空（中天）。
5.8“月上柳梢头，人约黄昏后”(欧阳修《生查子》)，该指何种月相
答：满月或将满月--太阳与月球之间的距角为180o。
5.9“月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠。姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”(张继《枫桥夜泊》)。夜半月落，该是什么月相
上弦月--月落时太阳在下中天，月球在太阳东侧（后升后落）
5.10图是丰子恺所作的一幅漫画，题为“杨柳岸晓风残月”。根据图中的月相判断，哪一幅是原作，为什么
判断1：首先，否定（c）和（d），因为月亮凸向上方意味着太阳尚未西落；其次，月亮的赤纬是：δm＝±ε±5o9′，我国位于北半球中低纬度，绝大部分地区只能朝南看月亮。（b）图中的月相是新月，与题词中所说的"残月"不符，故只有选（a）。
判断2：直接根据“晓风”二字判断当时为凌晨，当你朝南看时只有（a）符合，亦即：太阳位于东方地平以下。
第三章：
地球自转部分：
1.在北半球，傅科摆向什么方向偏转？南半球呢？赤道呢？在纬度30°处，傅科摆的偏转角度是多少？
答：在北半球向右偏转，南半球向左偏转，赤道不偏转。
在纬度30°处，偏转角速度dθ/dt=sin·15°/h=7.5°/h
2.什么是极移和进动？一地的经纬度会因为极移而发生变化，而不会因进动而发生变化，为什么？
答：极移：南北两极在地面上的移动，叫做极移。
进动：南北天极在天球上的移动，反映了地轴在宇宙空间的运动，叫地轴进动。
极移的地轴在地球内部的位置的变化，进动的地轴在宇宙空间的位置的变化，南北两极在地面上的位置的变化，是整个地球相对于地轴的运动所造成的，在这一过程中，地轴被认为是不动的，因此，它不改变天轴在宇宙间的位置，从而不影响南北天极在天球上的位置，这是极移。反之，南北天极在天球上的位置的变化，是地轴相对于宇宙空间的运动所造成的的。在这一过程中，地球各部分同地轴的相对位置被认为是不变的，因此，它不改变南北两极在地面上的位置，这是进动。
所以，极移的结果引起各地纬度和经度的微小变化而进动不会引起。
3.由于岁差，天极描成5°的弧，约需多少年？再怎样的条件下，虽差现象将消失？
答：我国古时把地轴进动（或交点退行）的这种表现，称为岁差，意即岁岁微差。
在北半球看来，北天极以北黄级为中心，以23°26′为半径，由东向西作圆运动，每年移动50.29′′，历25800年完成一周。
岁差是地轴进动的表现，所以当地轴进动消失的时候，岁差也就消失了。
原因：
①地轴进动的发生与地球的形状、黄赤交角（以及黄白交角）和地球自转有关。
②地球的形状是一个明显的扁球体，它的赤道部分由于自转的惯性离心力的作用，形成环形隆起。月球和太阳对赤道环形隆起产生附加的引力。
③由于黄赤交角（以及黄白交角）的存在，使月球和太阳经常在赤道平面以外对赤道隆起施加引力。
④由于地球的自转，合力矩的作用使地球产生了进动。
⑤所以当地球的形状是一个正圆球体、黄赤交角以及黄白交角等于0时，地球自转消失时，地轴的进动也就消失了，岁差也就消失了。
4.假如地球形状更扁些，那么，进动将变得更快些还是更慢些？假如月地距离更近些呢？假如地球密度更大些呢？又假如地球自转的更快些呢？
（前两种情况快些，后两种情况慢些）
因为地轴的进动主要是月球对地球的赤道隆起的部分产生的力矩造成的，假如地球形状更扁些，那么地球所受的合外力矩变大，因此进动将变得更快些。
月地距离变小，地球受的合外力矩也变大，进动也变快。
地球的密度大时，合力矩对地球作用的效果就不明显，则进动慢些，地球自转快些时，自转力矩与合力矩相抵消一部分，所以变慢些。
5.为什么视太阳长度会有季节变化？为什么二至日的视太阳长度大于二分日？为什么最长的视太阳日不是南至日，而是在南至日之后？
答：太阳日是昼夜交替的周期，它的长度不仅取决于地球的自转周期，而且也包含着地球公转的因素。地球自转可以被认为是均匀的，因而恒星日长度是不变的；但是，公转的影响是非均匀的，因而太阳日的长度略因季节而变化。
地球公转，在天球上表现为太阳周年运动，方向向东。因此，太阳赤经逐日递增，太阳日＞恒星日。如果太阳每日赤经变化是均匀的，那么，太阳日虽不同于恒星日，其本身长度也是均匀的。事实上，太阳每日赤经差因季节而变化，以致太阳日长度发生季节变化：每日赤经差愈大，太阳日便愈长；反之，则愈短。这种因季节而变化的太阳日，叫真太阳日（或视太阳日）。真太阳日的全年平均值，叫平太阳日（即平均太阳日）。
所以二至日的视太阳长度大于二分日。
黄赤交角和椭圆轨道这两个因素同时起作用并相互干扰，使视太阳长度发生变化，前者使视太阳长度发生±21秒的变化，后者使视太阳长度发生±8秒的变化。二者中，前者是主要的。
由于两个因素的叠加，全年最长的视太阳日是24时0分29秒，发生在冬至后。
6.地球自转速度怎样因纬度和高度而不同？在纬度60°处，地球的自转速度减为多少？
得，
答：由V=R
在同一高度，例如海平面，地球自转的线速度随纬度增大而减小。
在同一纬度，地球自转的线速度随高度的增大而增大。
在纬度60°，自转线速度V=465×cos60°=232.5m/s
纬度60°自转角速度不变，恒星日为每小时15°，平太阳日为15°2′6′′/h
7.某恒星中天时，正好位于当地（纬度为*）的天顶，问：该恒星的赤纬等于多少？
天顶赤纬等于当地纬度，而该恒星又刚好位于当地的天顶，所以恒星的赤纬也等于当地纬度*
8.在纬度*处，天体上中天时，其方位是多少？是否所有天体都一样？
天体中天时，其时角等于0或180o。因为时角的起点和方位角的起点都是午圈，所以其方位角也为0o或180o。不是所有天体都一样，只对于恒星。
9.某恒星离天北极23°，问：它是否永远位于上海（31°N）的地平之上？
答：是，因为北极圈范围是自极点向北纬66°34’的范围，恒星距离天北极23°，在北极圈内，属于恒显星，永远位于上海（31°N）的地平之上。
地球公转部分习题：
1.在地球绕太阳公转的证明中，何种证据同时也给出了地球轨道的大小？（光行差）
光行差。
光行差是地球轨道速度对于光速的影响。已知地球公转的速度V和角速度ω，由V=R*ω可
求得轨道半径R。
而恒星周年视差是地球在轨道上的位移对于恒星视位置的影响，多普勒效应则是地球轨道速度对于星光频率的影响，两者对地球轨道半径的求取缺乏条件。
2.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？
恒星距离的秒差距数与其周年视差的角秒值互为倒数
1/0.1=10秒差距
在天文学上，绝对星等是指把天体放在指定的距离（距地球10秒差距）时天体所呈现出的视星等。此方法可把天体的光度在不受距离的影响下，作出客观的比较，反映天体的发光本领。
因此它的绝对星等为0.1等。
3.试比较恒星年视差与光行差的异同。其恒星视位置的偏离方向有何差异？
相同点：两者的轨道都因恒星位置的不同有不同形状。在南北黄极，它们的轨道与地球轨道形状相同；在黄道上则成为一条直线；在其他黄纬，轨道都是椭圆，并且，愈近黄极，椭圆扁率愈小；愈近赤道，椭圆扁率愈大。
不同点：恒星周年视差既是天球上的一段弧，也是地球轨道半径对于恒星所张的角。恒星周年视差的大小取决于恒星的距离：恒星愈远，其年视差愈小。
光行差常数（星光偏离的角度）与恒星的距离无关。
在年视差图中，恒星的视位置沿轨道半径方向偏离其平均位置；在光行差图中，恒星的视位置沿轨道的切线方向偏离其真位置。
4.由观测得知，太阳的最大视直径P=32’26’’,最小的视直径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）。
由题可知：远日点距离=a+c，近日点距离=a－c，
(a+c)/(a－c)=P/q=32’26”/31’31”,
可得，2a=63’57”，2c=55”
所以偏心率e=c/a=0.014
5.什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？
太阳和行星都沿着黄道（带）运动。它们在天球上的位置，通常都用各自的黄经表示。它们
之间的相对位置，就是它们的黄经差。当行星和太阳的黄经差相等时，二者都处于地球的同
一侧，此时就是行星同太阳会合，叫做星合日，或简称合。这种情况是一切会合运动所共有
的，故被称为“会合”运动。在地球上看到的行星视运动是行星的公转和地球公转的复合运
动，称为会合运动。
由行星会合运动方程
T1-E1S1=（地外行星）与E1-P1S1=（地内行星）得：
会合周期长短取决于行星公转周期和地球公转周期。
在会合运动中，行星和地球都围绕着共同中心的太阳天体公转，近似于圆周运动，即公转的
角速度相同，绕转的圆周半径越大，速度越慢，公转周期越长。
因此公转速度：地内行星＞地球＞地外行星
公转周期：地外行星＜地球＜地外行星
两天体的公转周期相差越大，其会合周期越长，反之，越短。
6.设在天空中距太阳90°以外的地方看到某行星，问：该行星是地内行星，还是地外行星？
为什么？
行星同太阳的相对位置变化：在一个会合周期内，行星同太阳的黄经差不断变化，它们的相
对位置要发生一系列变化。这种变化又因地内行星和地外行星而不同。
地内行星字赌球轨道以内，因此它同太阳的黄经差，被限定在某个限度以内（且＜90°）这
个限度叫做大距（即最大的距角）因此，地内行星只有合日（距地球最近时是下合，最远时
是上合），而无冲日。
地外行星轨道在地球轨道之外，它们同太阳的黄经差可以从0°~360°。
在天空中距太阳90°以外的地方看到的某行星，显然是地外行星。
7.已知火星的会合周期为780日，试确定其公转的恒星周期。
因为火星属于地外行星，根据：1/S=1/E－1/P，（S-行星会合周期；E-地球公转周期；P行
星公转周期。）可得：1/780=1/360-1/P得P=686日。
火星的公转周期为686日
8.行星为什么会发生逆行？行星在什么时候发生逆行？
行星逆行是行星视运动的正常现象，是由于行星与太阳距离不同，运行角速度不同导致的正
常视觉现象。
把地球作为恒星来观察行星，有时候由于地球的公转速度大于其他行星，这些行星就会呈现
脱离原有运动轨迹的现象，从地球的角度看这些行星犹如在黄道带倒退，我们把它称之为逆
行。
在地球赶上和超越地外行星时（冲日前后），或被地内行星赶上和超过（在下合前后）的短
9.试比较恒星月与朔望月的不同。在地球上，恒星日与太阳日的长度，相差约4分。问：在月球上，一个“恒星日”与一个“太阳日”相差多少？
不同：恒星月是月球绕转周期，朔望月是月球会合运动的周期。朔望月的平均长度是29.5306日，比恒星月长约2.2日。
月球上：恒星日”=27.3217天，“太阳日”=29.5306天，两者相差2.2089天。
第四章课后题
第八节
1、什么时候太阳赤经的变化最快？太阳赤纬呢？
答：二至时太阳赤经变化最快，二分日是太阳赤纬变化最快。
2、按半昼弧公式cost=-tgψ.tgδ回答下列问题：
（1）公式中的t指的是什么？
答：t指的是日落时太阳的时角
（2）昼夜等长的条件是什么？
答：cost=0,t=90°,ψ=0或δ=0.赤道地区或太阳直射赤道时。
（3）昼长夜短和昼短夜长的条件什么？
答：昼长夜短：t>90°,ψδ同号。即在太阳直射半球。
昼短夜长：t<90°，ψδ异号，即在非太阳直射半球。
（4）极昼和极夜的条件是什么？
答：t>=180°
3、根据昼长夜短的纬度分布规律，按“五一”节的昼长，将下列各地排列次序（从长到短）：北京（40°
N）、上海（31°N）、哈尔滨（45°N）、新加坡（1°N）、雅加达（1°S）、墨尔本（37°S）、开普敦（34°S）
答：哈尔滨、北京、上海、新加坡、雅加达、开普敦、墨尔本
4、根据昼夜长短的变化规律，把各月1日按北京的中场排列次序（从长到短）：1/1,1/2、、、、、、
答：1/71/61/81/51/91/41/101/31/111/21/121/1
5.按正午太阳高度公式:H=90°-ψ+δ，回答下列问题:
①式中的"90°-ψ"可理解为什么？
上点的高度
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？
ψ=δ
|ψ-δ|=90°
③6月23日，北极圈上的正午太阳高度多大？列式推算之。
由于在夏至日，太阳直射点在北半球，所以，太阳高度角的计算公式为：H=90°-ψ+δ
=90°-66°34′+23°26′
=46°52′
④这时，南半球与之相对应正午太阳高度的纬度是多少？
由公式ψ=90°+δ-H
=90°-23°26′-46°52′
=19°42′
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？
由公式δ=H-90°+ψ
=36°34′-90°+30°
=-23°26′
可知这次观测是在12月22日进行的。
6.9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。
答:在正午时的影长与杆高恰好相等，正午太阳高度角为45度。
9月23日，太阳赤纬为0度，
H=90°-ψ+δ
45°=90°-ψ+0°ψ=45°
故该地的地理纬度为南北纬45°.
7.黑龙江省的漠河（ψ=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？
由公式:H=90°-ψ+δ
=90°-53°30′+23°26′
=59°56′
②夜半太阳“低度”呢？是否有白夜，为什么？
夜半太阳“低度”H=-（90°-ψ）+δ
带入数据，可得:H=-13°04′
由于-13°04′>-18°
所以，该地区可见白夜
8.每逢新年来临之日（元旦），太阳的位置及行踪如何？
①是日太阳黄经约为多少？
我国古人把太阳黄经的360°划分成24等份，每份15°，为一个节气。元旦时分，太阳黄经约为280°。
②太阳直射在哪个半球？
南半球
③太阳直射点向北还是向南移动？
北移
④太阳直射点向赤道还是向高纬移动？
赤道
9.什么是季节的半球形因素和全球性因素？为什么地球在轨道上接近近日点的时候，我们这里却是寒冷的冬季？
答：半球形因素：昼夜长短和太阳高度；
全球性因素：日地距离。
原因：半球形因素是季节变化的主要因素；全球性因素不能改变太阳赤纬变化所造成的冬夏季节。
10．若地球自转轴垂直于其轨道平面，将如何影响地球上各地的昼夜长短和四季变化？
答：昼夜等长，四季没有变化。
11.若地球轨道的偏心率（e）增大到0.5，四季情形将怎样变化？
答：季节变化的全球性因素成为重要因素，南北半球冬夏同步；
南半球冬夏差距变大，北半球冬夏差距变小；
冬变夏，夏变冬。
12.如果黄赤交角增大到45°，这时“五带”会有怎样的变化？
答：温带消失，热带、寒带变大，达到南北纬45°.
第九节
1、为什么历法要分为阴历、阴阳历和阳历三类？各类历法如何安排它们的历年和历月？假
如回归年长度变为354.3672日，那么，历法还有无必要分成三类？（黄春风）
答：（1）历法问题的复杂性，在于回归年和朔望月这两个周期都太零碎，且彼此不能通约。历日制度在回归年和朔望月之间，即在历月和历年之间，总是顾此失彼，必然有所侧重。正是由于这个原因历法一般分为三类，太阴历，太阳历和阴阳历。
（2）a.阴历：
历月，按照朔望月的长度来定历月：大月30日，小月29日；通过大小月的适当安排，使其平均历月接近朔望月。
历年，参照回归年的长度来定历年。12个朔望月的累积为它的历年。概括地说，阴历的基本原则是：平均历月=朔望月；平均历年=朔望月×12。
b.阳历：
历月：参照朔望月的长度，把一年分为12个历月。其平均历月为36.2422÷12=30.4368日。因此，大月31天，小月30天，一年有5个大月7个小月。阳历的历月是历年派生出来的，不是独立的计时单位。
历年：是按回归年长度设计的。平年365日，被舍去的尾数0.2422日，积4年后满一日。置上一个366日的闰年，使其平均历年接近或等于回归年。
概括地说，阳历的基本原则是：平均历月=回归年÷12；平均历年=回归年。
c.阴阳历：
历月：其阴历的成分表现在，它的历月体现月相循环，以朔望月为标准安排大月和小月，与阴历的历月完全相同。其阳历的成分表现在，它以回归年所相当的朔望月数（1回归年=12.3683朔望月）为标准，安排平年和闰年；闰年时设置闰月，使其平均历年接近回归年。
历年：因为，阴历的平均历年是354.3672日，比回归年短了10.8750日，为了控制这个差值，不让它持续增大，待差值累积满一个月时，阴阳历便在当年补上这额外的一个月，叫闰月。有闰月的年份叫闰年。在19个阴历年中（228个朔望月），安排7个闰月，便使阴阳历的平均历年接近回归年。
概括地说，阴阳历的基本原则是：平均历月=朔望月（与阴历）；平均历年=12.3683朔望月=回归年。
以上三种历法，都参照朔望月来定历月，参照回归年来定历年。
（3）假如回归年长度变为354.3672日，与阴历的历年长度相等，则无必要分成三类历法了。
2、我国传统历法为何要设置二十四节气？它怎样推算大月和小月？安排平年和闰年？何谓干支纪法？
答：（1）用来指导农业生产；
（2）以月相定日序。逐一推算日月合朔（日月黄经相同）的日期和时刻，把每次合朔的日期定为初一；根据先后两次合朔所包含的日数多寡，来确定月的大小：如果包含30日，
当月就是大月；如果只含29日，便是小月。
（3）以中气定月序。二十四气不仅用于指导农事进程，而且还是调节月序和控制置闰的关键。首先，以月有无中气来区分正规月和闰月。一个回归年有12个中气，但包含12.3682个朔望月，经过几番历月轮转之后，必有一个历月挨不到中气。这个没有中气的月份就是闰月。把12中气固定配属于一年中的12个历月，不能混乱。即雨水为正月，春分为二月，……余类推。没有中气的月，作为上一个月的闰月。
（4）干支纪年法：我国古代以天为主，地为从；天同干相联，叫天干；地同支相联，叫地支。两者合称天干地支，简称干支。天干共有10个（甲乙丙丁戊己庚辛壬癸），地支有12个（子丑寅卯辰巳午未申酉戌亥），天干和地支循环搭配为甲子、乙丑、丙寅……亥癸，正好以六十为一周，周而复始，用于纪年、纪月、纪日和纪辰。
3、某年9月25日逢中秋节，问：第二年的这个日子呈什么月相？
答：残月
12个朔望月长29.5日×12=354.3672日。阳历历年长365日，两者差11日。第二年的八月十五，比第一年的八月十五提早11日到来，即阳历对应一周年时，朔望月应为（15+11=26）八月二十六。所以，第二年9月25日为残月。
4、下表列出1998年夏历（戊寅年）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的阳历日期大小月
三月3月28日4月20日谷雨小月
四月4月26日5月21日小满大月
五月5月26日6月21日夏至小月
闰五月6月24日小月
六月7月23日7月23日大暑大月
七月8月22日8月23日处暑大月
5丶比较格里历（新历）和儒略历（旧历），格雷果里为什么要改历？他对儒略历采取何种改进措施？庆祝“十月”革命为什么在11月7日？牛顿生于旧历1642年12月25日，按照新历，他的生日应是何年何月何日？
改历的原因：
①儒略历把一年定为365日；回归年长度＝365.2422日；整数365日定为平年长度（闰年为366日）；按尾数0.2422日定出4年1闰；平均历年为365.2500日（比回归年多0.0078日）。为匀称方便起见，一年6个大月(31日)6个小月(30日)，逢单为大，逢双为小。超出1日从二月扣去，为29日的特殊小月，闰年为30日。
②自公元325年到1582年，儒略历误差积累近10日，春分从3月21日提前到3月11日；格里历把1582年10月5日改为15日，在历史上留下10日空白，使第二年春分又回到3月21日。
③格里历为消除新的误差，使春分固定在3月21日，改4年1闰为400年97闰，平均历年365.2425日；凡遇世纪年，闰年必须被400整除。
④当今格里历（新历）与儒略历旧历的差值增为13日，故十月革命由旧历10月25日改为11月7日。
⑤按照新历，他的生日应该是1643年1月4日。
6、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？
如果回归年是364.2000天,可以在现行历法上做简单修改,首先平年是364天,比现行的平年少一天,所以只需要把2月改成27天.至于置闰的问题,因为尾数是0.2天,1/0.2=5,所以每5年1闰即可.综上所述,历法可改为：平年364天,闰年365天.平年2月27天,闰年2月28天.每5年1闰.其余的和现行历法完全相同
第十节
1、某恒星年的时角为，它的赤经是，试求观测时刻的恒星时。
恒星时=春分点时角
通过天球坐标系应该可以很容易得出恒星时（春分点时角）=α+t（α和t是任一天体的赤经和时角）。题中某恒星年的时角为，它的赤经是，代入公式得T=+=,这个数字大于24h,也就是超过了一圈,所以还要减去一圈24h,结果就是。
2、比较视太阳时和平太阳时。何为时差？时差有什么周年变化？具体如何变化？为什么视太阳日长度的最大差值仅为+30秒至-21秒，而时差的极值可以达到+16.4秒至-14.4分？
①真太阳（视太阳）：即真实存在的太阳。沿黄道运行，速度是非均匀的；
平太阳：假想的太阳。沿天赤道运行，速度是均匀的；它的周日运动周期是均匀的平太阳日。太阳时有真太阳时或视太阳时（简称视时）和平太阳时（简称平时）。
②时差：视太阳和平太阳存在赤经差或时角差，也即视时与平时的时刻差，叫做时差。
③时差的周年变化：有正有负，可大可小
④是视太阳日长度的周年变化的结果（原因）；用视午和平午的比较来说明（方法）；视太阳在平太阳之西，视时>平时，时差>0；视太阳在平太阳之东，视时<平时，时差<0（规律）；极值是差值的累计（结果）。所以极大值＋16.4分；极小值－14.4分。
视时=时差+平时
所以：日出视时为6^h+〖16〗^m=6^h〖16〗^m日落视时为〖18〗^h+〖16〗^m=〖18〗^h〖16〗^m
4、两地的经度差，等于太阳时之差呢？还是等于恒星时之差？
两地的经度差，既等于太阳时之差，又等于恒星时之差。
5、乌鲁木齐（87°31’E）与北京（116°19’E）的地方时刻之差是多少？
经度相差15°，地方时刻相差1小时；经度相差15’，地方时刻相差1分
116°19’—87°31’=28°48’=15°828’
地方时刻相差：15/15h828/15’=1h55.2m
6、当北京的恒星时为8^h〖45〗^m时，某地的恒星钟指在5时30分，问：该地的经度是多少？
8^h〖45〗^m—5^h〖30〗^m=3^h〖15〗^m
经度差：3×15°15×15’=45°225’=48°45’
所以该地的经度=116°19’—48°45’=67°34’E
世界标准时制度的内容:划分标准时区和设立日界线。
划分时区：国际经度会议所划分的标准时区，只作理论性规定，这样的时区叫做理论时区；目前世界各国所采用的标准时区称为法定时区。
区时：按理论时区确定的标准时
区时与地方时在时刻与经度关系的差异：
在时刻和经度的关系上，区时显然不同于地方时。地方时直接决定于经度：任何两地的经度差，都等于它们的地方时刻之差。区时则不然，两地的区时之差，决定于它们的时区之差，而不直接决定于两地的经度。例如，115°E和125°E，两地经度相差10°，但它们属于同一时区（+8区），因而有相同的区时；而110°E和120°E两地，经度同样差10°，而区时相差1小时。
8.法定时：各国为了自身的便利，在制定标准时时，根据具体情况对理论上的标准时进行各种调整。它们被称为法定时。
9.日界线：日期进退的界线。180°经线是它的最佳选择，这是因为：它不仅可以避免环球航行中发生的日期混乱，而且还可以避免时刻换算中出现的日期混乱。
日期进退：东12区比西12区要早1日。因此，轮船或飞机越过日界线时，要变更日期：自东12区向东经过日界线，日期要退回1日；反之，自西12区向西经过日界线，日期要跳过1日。
10.18个昼夜；到达日期为11月29日，星期六
协调方法：①一是调整原子钟的速率，将原子秒长每年订正一次，使它的长度接近当年的平太阳秒长，在一年内保持不变，并使协调世界时与世界时的时刻差值，保持在0.1秒以内。
②是拨动原子钟的指针。它保持原子时的秒长不变，而对它的时刻则按照实际情形适当进行调整。
第五章
复习与思考p151
●日全食、日偏食和日环食，分别与月球的本影、半影和伪本影有关；为何月食仅与地球的本影有关？为什
么没有月环食？
月食分月全食和月偏食两类,没有月环食.月全食和月偏食的不同,取决于月球是否全部或部分隐入地球本影,而不决定于地球上观测地点的不同.当月球全部隐入地球本影时,月轮整个变暗,这是月全食.若月球只是部分地进入地球本影,月轮残缺,是月偏食.自然,在发生月全食前后,必同时伴有月偏食阶段.有时,由于月球偏离地球本影轴心较远,整个月食过程始终是月偏食.无论是发生月全食还是月偏食,全球（夜半球）各地同时看到同类的月食.日食的情形不同,月食同地球的半影和伪本影无关.月球进入地球半影时,并不发生“食”,因为半影内能得到部分太阳光辉,它仍照亮整个月面,只是亮度变得稍暗,月轮保持不缺.这种现象叫做半影食,天文台
通常不作预告.
至于为什么没有月环食原因是显而易见的,因为在月球轨道距离处,地本影截面远比月轮大得多.
●当地球上发生月偏食时，在月球天空将发生什么？
日偏食&日全食。
●在地球上，有可能在午夜观测到日食吗？在哪里？
南北极圈内。
●本书图5—5表示发生在北纬45°冬季日没前不久的一次日全食过程。认真分析图中的各种因素，然后，仿照该图的设计，另绘一幅表示发生在南半球同纬度夏季日出后不久的一次日全食过程。（提示：南半球的周日运动是逆时针方向）
●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？如果日偏食限为17°，试求其食季的日数
●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？
月食见食地区广，而日食只有在狭窄地带才有
●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
明年7月可能；
今年10月不可能。
●如果黄白交点停止了移动，而黄白交角变得同黄赤交角一样，那么，日、月食条件将有怎样的改变？（食季固定，食限变小）
食限变小，食季固定。
●什么是沙罗周期？为什么它取6585.32日，而不取6585.35日？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？
四种周期组合成一种共同周期，即它们的最小公倍数，叫做沙罗周期,按现行公历，沙罗周期相当于18
年11.32日（如其间有5个闰年，则为18年另10.32日）。
复习与思考p160
●什么是地球的潮汐变形？它是怎样发生的？
从全球范围来看，潮汐现象首先是地球的变形现象。假如地球本是个正球体，那么，它要在自转过程中，由正球体变成较为明显的扁球体；又要在公转过程中，由正球体变成不很明显的长球体60000056_152_1。前者是永久性的变形，与潮汐现象无涉；后者是周期性变形，称为潮汐变形。
地球上的潮汐现象，主要是由月球造成的。地球绕太阳公转是一种向心运动，需要向心力。太阳的引力提供了地球绕太阳公转所需的向心力。这个力的作用，使地球不断地落向太阳。但按地球每秒30km的运动速度，这种向心运动不致于使地球最终坠入太阳，而只是不断地使它偏离其惯性直线路径而“落入”自己的轨道
●什么是引潮力？引力的大小与距离的平方成反比，而引潮力的大小与天体距离的立方成反比，这是为什么？除距离因素外，引潮力的大小还有什么别的因素？
球各部分受到太阳的差别吸引，其中，地心所受的太阳引力，不论方向和大小，无疑都是全球的平均值。同这个平均引力相比较，各地实际所受的太阳引力，总存一个差值。这个差值就是使地球发生潮汐变形的直接原因，因而被称为引潮力（也有叫起潮力或长潮力的）。
公式中，以天体引力的方向为正。正反垂点的引潮力方向，虽有正负之分，但它们都与重力方向相反，都是向上。由该公式可知，引潮力的大小与天体距离的三次方成反比。引潮力的大小与天体质量（m）、天体距离（d）和地球半径（r）有关
●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？
因为太阴日长度为24小时50分，因此逐日推迟。朔望时，月球，太阳，地球成一条直线，月球和太阳的垂点最接近，因此太阳潮最大程度加强了太阴潮，从而形成了大潮。上下弦，月，日，地呈三角形，月球和太阳的垂点相距最远，太阳潮最大限度的牵制和削弱太阴潮，形成小潮。
●若月地平均距离增大为768800km（不计因距离改变而引起周期的变化），那么，地球上的潮汐现象将会发生怎样的改变？
①潮汐现象比现在增强，还是减弱？
减弱。
②太阴潮与太阳潮哪个大些？大多少倍？
大2.857143－１＝１.857143倍。
③这时，潮汐涨落周期将发生怎样的变化？
每太阳日两次高潮和低潮；每月两次大潮和小潮。
④这时，是否仍有每月二次的大潮和小潮？
是。
●已知日地距离是月地距离的390倍，如果太阳质量增大为月球质量的59319000倍，那么，太阴潮与太阳潮是否有所不同？在那种情形下，大潮和小潮怎样不同于目前的情况？
太阴潮与太阳潮大致相当；
大潮增大，小潮减小为零。
●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？
若月球赤纬不等于零，它的两个垂点便分居南北两半球，以致同一纬度（除赤道外）的顺潮与对潮有所不同，造成一日内二次高潮之间的差异，称为日潮不等.月球的赤纬愈大，日潮不等现象愈显著,月球直射的半球，顺潮＞对潮；非直射半球，顺潮＜对潮。
.每太阴日只有一次涨潮和落潮，这样的潮汐称为全日潮。在纬度j≥90°－δ范围内，纬线全线位于顺潮（或对潮）半球内
.每太阴日只有一次涨潮和落潮，这样的潮汐称为全日潮。在纬度j≥90°－δ范围内，纬线全线位于顺潮（或对潮）半球内。
第六章
第十三节课后习题
1、什么是大地水准面？人们怎么知道大地不是平面而是曲面？又怎么知道地球是一个球
体？
答：大地水准面：以某种假想的方式，把静止的海面“延伸”到陆地低下，形城
一个全球性的封闭曲面；
人们通过观察发现地球是曲面，
①登高可以望远；
②观看远方驶近的船只总是先见船桅杆后见船体；
③极星地面高度，越往北，北极星越高；
④人星（南天极附近）我国南边的地方才看见。
⑤麦哲伦的环球航行，用事实证明大地是一个封闭曲面。
⑥宇航员在太空真切地看到地球是个球体。近代测量表明地面各部分有大致相
同的曲率，每度都在111KM左右，说明地球是个球体。
2、地球为什么会成为扁球体？比较地理纬度和地心纬度，为什么地理纬度大于地心纬度？为什么两种纬度的差值，伊南北纬45°为最大？
答：在自转的地球上，每一质点的圆周运动的中心都在地轴上，惯性离心力（F）的方向都垂直并背离地轴。把F分解为垂直和水平方向的两个力，水平分力（f）都指向赤道。正是在指向赤道的力f的作用下，地球物质有向赤道聚集的趋势，使得地球形成扁球体；
由于地球是个扁球体，其经线曲率自赤道向两极减小，（地理纬度的线不一定过地心）所以一地的地理纬度总是大于地心纬度，在赤道处两者相等为零；由于经线曲率自赤道向两极减小，南北纬45°是两种纬度间差值持续增大的重点，又是持续减小的起点，于是在那里出现极大值。
3、什么是参考椭球体？大地水准面的各部分是怎样地偏离参考椭球体的？为什么笼统的说“地球的形状像梨”是不确切的？
①为了具体地表示地球形状的不规则性，可设想一个参考扁球体.它具有扁球体的
严格规则性，而其形状与大小十分迫近大地水准面。
②北半球高纬和南半球低纬，大地水准面高出参考扁球体；北半球低纬和南半球
高纬，大地水准面低于参考扁球体。特别明显对比的是，南北半球极半径的差异：北极的大地水准面高出参考扁球体约10米，而南极的大地水准面低于参考扁球体约30米，两者有40米之差，比较起来，北半球略显凸起，南半球较为扁平。
③它为突出这种偏离，不得不忽视参考扁球体的“扁”，忽略了赤道半径与极半
径的21千米的巨大差异，以正圆代替椭圆；过分夸大了南北极半径之间40米的微小差异；所以，笼统地说地球呈梨形是不确切的。
第十四节地球的结构课后习题
1.比较面波和体波，纵波和横波，为什么地震波的传播能够反映地球的内部结构？
①体波在地球内部自震源向全球传播；面波沿地球表面自震中向四周传播。
②地震体波又分为纵波（P波）和横波（S波）。纵波是一种压缩波，是物质质点以波的传播方向往复运动，使介质发生周期性的压缩和膨胀；横波是一种剪切波，是物质质点垂直于波的传播方向的震动。
③地震波之所以能够反映地球内部的物理性质，是因为它的传播速度因地内物质的弹性和密度而不同。由于地震波速度的变化，地震射线有折射现象；在地震波速度发生突变的地方，地震射线还有反射现象。折射和反射现象，使地震射线由直线变为曲线和折线。
因此，造成地震波传播复杂的原因，就是地球的内部结构。
2.地球内部分哪些圈层？它们之间有哪些重要界面？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？
①分为地壳、地幔和地核；地核又分为内核和外核。
②地壳地幔之间是莫霍面，地幔和地核之间有古登堡面，外核和内核之间是利曼界面。
③莫霍面经过那里后纵波横波波速增高，古登堡面纵波下降，横波停滞不前，突然消失，利曼界面纵波急剧加速，横波又出现。
④地幔与地核之间的古登堡面是地球内部最显著的一个不连续面。P波到了这个界面上，突然减速，并急剧改变行进方向，以致地面上产生P波的影区，即P波无法到达的地带；同时，S波在这个界面上突然消失，以致地面上产生S波的影区。前者是一个宽度为4100km的环形地带；后者是一个以震中的对輮点为中心、半径为8400km的圆形地区。
⑤由于地震波在地壳和地幔的传播速度远大于在液体的外核的传播速度，可以知道地震波在固体中的传播速度大于液体，因此可知地壳和地幔是固体。
⑥同理可得，在利曼界面后，地震波速度增大。因此外核是液体，内核是固体。
3.说明地球表面的海陆分布大势；水半球和陆半球的特征各是什么？
①由于海洋和陆地的面积相差悬殊，因此，在任何地球大圆划分的两半球，其海洋面积都超过陆地面积。如在北半球海洋面积占60.7％、陆地占39.3％，南半球海洋占80.9％、陆地占19.1％；东半球海洋占62.0％、陆地占38.0％，西半球海洋占80.0％、陆地占20.0％。
②如果以北纬38°、经度0°一点和南纬38°、经度180°的一点为两极，把地球分为两个半球，那么，前一半球的陆地多于任何一个半球，是陆地最集中的半球，叫做陆半球；后—半球海洋面积多于任何—个半球，是以海洋为主的半球，称为水半球。
这样，在水半球中，海洋占绝对的优势，占总面积的89％，陆地仅占11％；在陆半球中，海洋仍然多于陆地，海洋占53％，陆地占47％。
4.大陆轮廓和海底结构各有些什么特征？
①大陆的轮廓特征：各大陆形状多是北部较宽而南部狭窄，状如倒三角形；较大的岛屿群多位于大陆东岸；大陆东岸不仅岛屿多，且有系列岛弧分布；大西洋两岸的轮廓十分相似；大陆的东西边缘多有隆起的高山，中部有地陷的平原。
②海底结构特征：在大洋边缘，有一个海陆之间的过渡地带，它的坡度和深度都很小，在海平面与海底之间形成约为7°的俯角，实际上是大陆向海洋延伸的部分，称为大陆架；在大陆架向深海的一方，有一个深度不很大但坡度特大的地带，其深度约为200-2500m，坡度则达到3.5%-6%，即2°-3.5°，这是海底地形中特大的坡度，称为大陆坡，是陆块与海洋的真正界限；大陆架和大陆坡之外是海盆，海盆隆起的部分叫海岭，深陷的部分叫海沟。海岭一般位于大洋中部。世界各大洋的底部，都贯穿着一条巨大的海岭，彼此首尾相接、绵延不绝，称为洋中脊。海沟的位置往往同岛弧相临近，典型的海沟通常位于大洋的边缘。
第十五节课后习题答案
1.什么是地磁要素？什么是偶极磁场和非偶极磁场？简单说明偶极磁场的地磁要素的分布。什么是地磁异常？什么是地球磁层和辐射带？
（1）地磁要素：是表示地球磁场强度的大小和方向的物理量。包括磁倾角和磁偏角。
（2）偶极磁场：是把地球看作均匀磁化球体条件下的地球磁场。
偶极磁场地磁要素：
1）地磁南北两极为对跖点。
2）地磁赤道是距地磁南北两极各为90°的大圆。
3）地磁强度和地磁倾角，都随地磁纬度的增高而增大。
（3）地磁异常：由于地球不是均匀化的磁化球体，个别地区的地磁要素的量值，可以大大地不同于它周围地区的正常数值，这叫地磁异常。
（4）地球磁层：地球磁场在太阳风中“挖”出一个口袋形的空洞，叫做地球磁层。是地球的第三道保护层。
（5）辐射带：一部分进入地球磁层的太阳风高能粒子，被禁锢在两个被称为辐射带的范围内。这个辐射带被命名为为范·艾伦辐射带。
2.地球内部的物质密度怎样随深度而变化？为什么在2900km深处，密度陡然升高？
密度随深度增加而增大。因为在2900km处，有一个不连续的界面，称为古登堡界面，是地幔和外核的分界线。由地震波的传播速度推测出经过这个界面，地球物质由固相变为液相，密度陡然上升。
3.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？
（1）重力是地球上某点的地球引力与惯性离心力的合力。
（2）纬度越高，重力越大。赤道与两极重力比约为189：190。
（3）起初，地球内部重力随深度增加而增大。到2900km处达到最大值。随后深度越深，重力越小。
（4）因为地壳和地幔的物质密度是较低的，以致质量减小的影响比距离减小的影响要小些。从地面下2900km到地球质心，重力急剧减小，因为地核物质的密度很高，以致质量减小的影响，远大于距离减小的影响。
4.地球内部的压力随深度增加而增大，为什么接近地面和地心的层次压力增加较慢，而中间层次压力增加较快？
近地面的层次，物质的密度很低，而重力很大；近地心的层次，物质的密度很高，但重力很小；而二者之间的层次，物质密度既高，且重力也很大。
5.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？
（1）地内温度随深度增加而升高，地心是全球最高温度的所在。另一方面更，温度随深度而升高的速度，却随深度的增加而降低。
（2）地温梯度：迪内温度随深度而增加的速度叫地温梯度。它随深度的增加而明显地减小。
6.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，而又不会有全部融化的历史？
（1）地幔是固体，外核是液体。地内2900km深处的古登堡面，是一个十分明显的界面。
它既是地幔与地核之间的界面，又是从固体到熔体的界面。这个界面主要是熔点变化的结果。从密度上说，构成地幔的物质是较轻的硅酸盐，而构成地核的物质是较重的铁和镍。在地幔与地核之间，温度随深度地升高，估计不会是很快的。但是，硅酸盐的熔点很高，而铁和镍的熔点较低；在大体相同的温度下，地幔保持固态，而外核却融化了。