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天体视运动浙江地理选考微专题宁波市鄞州高级中学李祐天球•以观察者为球心，以任意长为半径，符合人们直观体验的假想圆球。天似穹庐，笼盖四野规则一：一切所见皆为投影星座•星座是天球上人为划分出来的区域，全天划分为88个星座。大熊座天鹰座地球赤道平面延伸后与天球相交的大圆﹐称为天赤道。地轴的无限延长称为天极。天体的坐标由两个参数决定：赤纬和赤经。赤经自春分点按逆时针起算。天球的坐标系天体的周日视运动•因为地球自西向东自转，根据相对运动，天球以及天球上的天体相应自东向西转动，形成天体的周日视运动，视运动角速度等于地球自转角速度，即约15度每小时。规则二：赤纬相同，周日视运动轨迹相同视运动轨迹=纬线圈观察者所处地球球面的切平面即为地平面地球上不同纬度所见地平面以上天球部分北天极或南天极的地平高度=当地纬度地球上不同纬度的天体周日视运动轨迹太阳的周日视运动轨迹北半球南半球规则三：赤经不同，天体起落时间不同若赤纬相同，位于西边的天体早升起早落下位于东边的天体晚升起晚落下晨星和昏星一个简单的模型•太阳光照射地球俯视图（地方时的确定）模型的扩展任一天体起落与上中天时间，取决于它与太阳的赤经差地球存在大气层的情况下，亮度不够大的天体，白天不能见到，可见时间段为升起到日出前或日落后到落下。一个简单的方法天体的周年视运动•因地球的绕日公转，引起太阳系内天体的赤经和赤纬的变化，即在天球恒星背景上的移动，从而导致不同季节天体周日视运动的不同。太阳的周年视运动•太阳在黄道上每天自西向东移动约59分（相应地其它恒星每天比前一天早升起约4分钟，夜空所见星空逐渐向东推移）。北温带四季星空因地球自西向东公转，导致夜空所见星空四季不同图中斗柄指向均为入夜后所见地内行星的周年视运动上合：与太阳同升同落，不可见下合：与太阳同升同落，若共线会出现凌日现象大距：观测地内行星最佳时期，西大距为晨星，东大距为昏星地外行星的周年视运动上合：与太阳同升同落，不可见冲日：与太阳此升彼落，整夜可见，为观测地外行星最佳时期东方照：上半夜可见于西边天空西方照：下半夜可见于东边天空行星的顺行与逆行因行星的绕日公转角速度的不同，行星在天球恒星背景上的视运动大部分时间顺行，地内行星在下合前后，地外行星在冲日前后均会出现逆行，顺行逆行转换时称为留。地内行星凌日•每100年，平均发生水星凌日13.4次；金星以两次凌日为一组，两次凌日间隔8年，但两组之间的间隔却长达121.5年或105.5年。因凌日时正值下合逆行，故水星和金星都是自东向西掠过太阳表面。水星凌日金星凌日行星的共面性太阳系天体，除彗星和少量小行星外，都分布在黄道附近（两侧各8°—黄道带），因此易出现连珠现象恒星周日视运动速度：向西15度/小时太阳周日视运动速度：向西15度/小时—59分/24小时月球周日视运动速度：向西15度/小时—13.2度/24小时月相月球自身不发光，靠反射太阳光而发亮。由于月球绕地球公转，日地月三者位置关系发生周期性变化，从地球上看来，月亮就有了圆缺变化。这就是月球位相的变化，简称月相。月相的成因灰月亮（蛾眉月或残月）灰月亮的成因月相月出上中天月没夜晚见月情形同太阳出没相比新月（朔）清晨正午黄昏彻夜不见同升同落上弦月正午黄昏午夜上上西西迟升后落满月（望）黄昏午夜清晨通宵可见此升彼落下弦月午夜清晨正午下下东东先升先落月亮东升西落规律月亮每天升起时间比前一天推迟52分钟左右月球在天球恒星背景上平均每日向东移行13.2°，因地球自转所造成的月球自东向西的周日视运动，必然逐日向后推迟，这就是我们日常所见明月当空逐日推迟的道理。阴历上半月傍晚所见的月亮阴历下半月清晨所见的月亮月亮凸面朝向的规律：永远向着太阳方向。1、上半月月亮亮面朝西，下半月月亮亮面朝东。2、上半月月亮比太阳迟升后落，下半月月亮比太阳早升先落。3、月亮越圆，夜晚可见时间越长；月牙越窄，夜晚可见时间越短。小结：月相与阴历朔（初一）新月上弦（初八）上弦月望（十五）满月既望（十六）满月下弦（廿三）下弦月晦（月末）新月月相变化周期为一个朔望月（日月会合周期）：29.53天，阴历月即以此周期为基础。会合周期计算公式：设两个天体运动周期分别为T长和T短，则会合周期T合=1/(1/T短-1/T长）月亮中天高度的变化•月亮中天高度的季节变化与太阳相反：夏半年晚间观月，黄道在赤道之下，月亮与黄道星座中天高度低冬半年晚间观月，黄道在赤道之上，月亮与黄道星座中天高度高，“当头月”行星的位相与月相类似，行星位置不同，从地球上看过去，被太阳照亮的部位大小不同地内行星越接近上合位置，越像满月，越接近下合，越像新月，大距时像弦月。地外行星类似于满月前后的月相，像个凸月，冲日时像满月。由于月球的自转周期和公转周期相同（同步自转），月球总以同一面对着地球（潮汐锁定）。受天平动的影响，在地球上的人能看到59%的月面，还有41%的月面永远看不到。月球的同步自转从月球看地球1、从月球看到的“地相”，与从地球看到的月相互补。2、月球上某一固定地点看地相，只有位相的变化，没有位置的变化（固定在白道上某个位置）3、在月球上看地球的视直径大约是地球上看月球的四倍，地球远比月亮要亮（90倍），表层大气富于变化。日月距离上的巧合：太阳、月亮视直径都约为半度（30分）日食、月食与掩星•从地面上看，当月球部分或全部遮挡太阳光线的时候，就发生了日食；当月球进入地球的阴影时，就发生月食。日食SolarEclipse月食LunarEclipse本影：得不到光线——发生全食半影：得到部分光线——发生偏食伪本影：得到外围的光线——发生环食天体的阴影（面光源照射）日食：月球的阴影投射在地球上。四种类型：全食、偏食、环食、混合食Credit:F.Espenak日食过程在天球恒星背景上月球向东移动的速度（13.2度/天）快于太阳向东移动的速度（59分/天），所以日食发生时，月轮从太阳西缘开始遮挡太阳（日蚀开始），于太阳西缘开始生光，最后于太阳东缘复圆（日蚀结束）。西缘开始，东缘结束自东向西日运动（视运动）地球自转逆运动自西向东运动（真运动）月球公转（13°10´/日）地球公转（59´/日）贝利珠日环食日全食日食串月食：月球自西向东进入地球的阴影。月全食：全部进入本影区月偏食：部分进入本影区半影食：全部处于半影区（月亮仅微微变暗，不具备欣赏价值）月食过程东缘开始，西缘结束红月亮（月全食）红月亮的成因月掩星•一个天体在另一个天体与观测者之间通过而产生的遮蔽现象。一般而言，掩蔽者较被掩者的视面积要大。（若相反者则称为“凌”）•月球视面积较大且在恒星背景上有明显移动，因此月掩星比较常见。日食也是一种掩星现象。被掩天体从月球东缘进，西缘出8．若观测者在甲地某日先后观测到月球、水星经过太阳表面的天象，则第二天正午三大天体在星空中的位置可能是BCDA答疑时间D2018年2月8日，南天区出现流星雨。右图为当天从北极上空看到的太阳系部分行星位置示意图。完成下面小题。6．当天晚上，地球上能够观察到火星、木星、土星位置关系正确的是A月球表面既无大气，又无液态水。我国“嫦娥四号”是人类首次成功着陆于月球背向地球一面的航天器。图1为地月系示意图，图2为某时刻月球远离地球的一端看到的太阳系中的明亮天体。完成下列各题。10．图2时刻，月球可能位于轨道上的位置是A．①B．②C．③D．④B1．下图为2019年12月11日，宁波天文爱好者观察到的金星合土星的天象，下列符合观察时间的是A．18：30B．20：00C．24：00D．4：30A金星是距离地球最近的行星，古人通过观测，在天亮前后出现称启明星，黄昏时分出现称长庚星，其他时间通常无法看到这颗亮星。读图完成下面小题。5．在地球上看到启明星，则金星最可能位于图中的A．①处B．②处C．③处D．④处B火卫一是距离火星很近、没有大气的卫星，图1为太阳系部分天体某时刻相对位置示意图，图2为该时刻火星车在火星某地用仪器拍摄到的火卫一遮挡部分太阳示意图。完成下面小题。10．图2所示景观，表明火星车所在地最有可能处于A．子夜B．黄昏C．正午D．清晨B下图2019年11月28日傍晚，天空出现的“月掩木星”景象及太阳系部分天体轨道示意图。完成下面小题。13．本次“月掩木星”现象发生时，月球和木星可能分别位于（）A．P、aB．Q、bC．R、cD．P、bB从地球上看，当水星出现在太阳的最东边时称为“东大距”。2019年10月20水星迎来了今年最后一次“东大距”，下图为某天文爱好者当日拍摄的照片。完成下面小题。下列光照图（阴影部分为黑夜，小黑点为拍摄地点）符合该天文家好者拍摄时间的是A．B．C．D．C12．左图是1968年某日阿波罗八号飞船上的宇航员在近月球表面轨道拍摄的“凸地”照片，右图中的拍摄位置与照片情景相符的是A．AB．BC．CD．DB在西方低空偶见金星与木星的双星拱月天象，如图(拍摄地点厦门)。完成下列各题。16．该图的拍摄时间是A．清晨B．正午C．午夜D．傍晚17．此时月亮、金星和木星的仰角约为17°、19°和20°。月球在星空中每天自西向东运行约13°，若第二天晴日在同一地点和钟点进行观察，则A．月亮与金星、木星的夹角变小B．月亮与金星、木星的相对位置不变C．月亮落下的时间较前一日提前D．月亮的仰角大于金星和木星DD