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前言1

第一章 宇宙中的地球1

第一节 太阳系1

一、太阳1

1．太阳的距离、大小和质量1

2．太阳的热能和温度3

3．太阳光谱传递的信息4

4．太阳的能源5

5．太阳的结构6

6．日地关系8

二、行星9

1．水星10

2．金星11

3．火星11

4．木星12

5．土星13

6．天王星13

8．冥王星14

7．海王星14

9．地球15

三、太阳系中的小天体16

1．小行星16

2．彗星17

3．流星和陨星18

四、太阳系中天体的运动及其规律19

1．开普勒行星运动三定律19

2．万有引力定律21

第二节 银河系22

一、恒星22

1．星座22

2．恒星的距离22

3．恒星的亮度和光度24

4．恒星的光谱、颜色、表面温度及化学组成24

5．恒星的大小、质量和密度25

2．变星26

1．脉冲星和中子星26

6．双星、聚星和星团26

二、银河系中其他类型的恒星26

3．新星和超新星27

三、太阳是银河系中一颗普通的恒星27

四、星云和星际物质28

五、银河系的形状和大小29

1．银河29

2．弥漫星云29

1．行星状星云29

2．银河系的结构30

第三节 总星系31

一、河外星系的发现31

二、河外星系的分类31

三、银河系是总星系中的一个普通恒星系32

四、奇特的河外天体——类星体32

五、总星系33

一、宇宙的概念34

1．无限的宇宙34

第四节 无限的宇宙34

2．我们的宇宙35

二、大爆炸宇宙学简介35

第二章 地球的总体特性38

第一节 地球的形状和大小38

一、地球的形状38

二、地球大小的测定41

一、地球的内部结构43

1．探测地球内部结构的主要方法43

第二节 地球的结构43

2．地球内部圈层结构的划分44

二、地表结构的基本特征46

1．地表上的海陆分布46

2．地表结构的特征48

3．地球外貌及海陆分布的变化49

第三节 地球的物理属性及化学成分51

一、地球的质量和密度51

1．地球质量的测定51

2．地球的平均密度及密度分布52

1．地表重力分布与纬度关系53

二、地球的重力53

2．重力订正与重力异常54

三、地球的磁性54

1．地球磁场的成因54

2．地磁要素55

3．地磁要素的分布与变化55

4．地磁测量的应用56

四、地球内部的温度及其热源57

1．地表热流的测定57

2．地球内部的热源58

3．地球内部的温度59

1．地壳的化学成分60

2．地幔、地核的化学成分61

第三章 地球的自转运动64

第一节 地理坐标系64

一、地球上的基本点和圈64

二、地理坐标系64

2．地理经度（λ）65

1．地理纬度（？）65

第二节 天球和天球坐标系66

一、天球的概念66

二、天球上的基本点和圈67

三、赤道坐标系（又称第二赤道坐标系）67

四、地平坐标系69

五、天极高度与地理纬度的关系69

1．天极高度等于观测地点的地理纬度69

2．观测北极星高度定地理纬度70

六、极移71

第四节 地球自转运动的证据71

第三节 地球自转运动的方向、周期和速度72

一、地球自转运动的方向和周期72

1．地球自转运动的方向72

2．地球自转运动的周期72

二、地球自转的速度及速度变化73

1．地球自转的速度73

2．地球自转速度的变化73

二、佛科摆实验74

一、落体偏东74

第五节 不同纬度的天体周日运动76

一、在两极（？=90°）上77

二、在赤道（？=0°）上77

三、在赤道和两极之间（0°＜？＜90°）77

四、 恒显星和恒隐星的条件78

第六节 地球自转运动的地理效应78

一、地面方向及地理坐标的确定78

二、昼夜交替和太阳辐射能在地表上的分配79

三、沿地表运动的物体的偏移79

第四章 地球的公转运动82

第一节 地球公转运动的证明82

一、恒星周年视差位移82

二、恒星周年光行差位移83

第二节 地球公转运动的轨道、周期和速度84

一、地球公转运动的轨道84

2．地球公转运动的周期85

1．地球公转运动的方向85

3．地球公转运动的速度85

二、地球公转运动的方向、周期和速度85

第三节 太阳的周年视运动——地球公转运动的反映86

一、星空的周年变化86

4．地球轨道的路径86

二、黄道和黄道坐标系87

1．黄道87

三、岁差——地轴的进动88

1．造成岁差的原因88

2．黄道坐标系88

3．进动的后果90

五、地球的化学成分90

2．进动的周期90

4．极移和岁差的区别91

第四节 行星的视运动91

一、行星相对于太阳的视运动91

1．比较行星的轨道速度91

2．地内行星相对于太阳的视运动92

4．行星的会合周期93

3．地外行星相对于太阳的视运动93

二、行星相对于恒星的视运动94

1．逆行的解释95

2．留的解释95

第五节 时角坐标系（又称第一赤道坐标系）96

一、时角坐标系96

二、天文三角形97

第六节 关于太阳周日视运动问题的计算98

一、太阳出没地平的时角和昼长98

二、地球各纬度上的最长昼和最短昼99

1．决定昼长的几个因素99

2．各纬度上的最长昼和最短昼100

三、晨昏蒙影和白夜101

1．晨昏蒙影101

2．白夜101

四、太阳出没地平的方位角101

五、太阳中天高度102

一、回归线和极圈103

第七节 不同纬度、不同日期的太阳视运动103

二、不同纬度、不同日期的太阳视运动104

第八节 地球上的四季和五带106

一、形成四季、五带的理论根据107

1．形成四季和五带的主要因素107

2．地轴的倾斜和平移108

二、二十四节气108

三、四季的划分109

四、五带的划分110

一、月球的距离、大小和质量112

1．月球的距离112

第五章 地球的卫星112

第一节 月球112

2．月球的大小113

3．月球的质量113

二、月球表面特征113

1．月球上的山113

2．月球上的海113

3．环形山（月坑）114

三、月球的物理特性115

四、月球的公转运动116

1．月球公转的轨道116

2．白道116

3．月球的位相117

4．月球公转的周期与速度119

5．月球的会合运动119

五、月球的自转运动120

1．月影和地影121

一、日、月食概说121

第二节 日食和月食121

2．日、月食的种类122

3．日、月食的过程123

二、发生日月食的条件124

1．发生日食的条件124

2．发生月食的条件125

三、食季和食年125

四、日、月食周期126

一、潮汐现象127

第三节 天文潮汐127

1．三统历周期127

2．沙罗周期127

二、潮汐的动力——引潮力128

1．太阳对地球的引潮力128

2．月球对地球的引潮力130

3．水平引潮力130

三、日月运行与潮汐类型131

1．赤道潮和回归潮131

2．大潮和小潮132

3．近地潮和远地潮132

第四节 人造地球卫星133

一、人造地球卫星的发射133

1．人造地球卫星的发射概况133

2．人造地球卫星的发射速度133

3．人造地球卫星的发射方向134

二、人造地球卫星的陨落135

1．升段和降段136

三、人造地球卫星的视运动136

2．太阳同步轨道137

3．人造地球卫星的可见条件及其升降规律138

四、人造地球卫星的用途139

第六章 地球上时间的计量140

第一节 时间的计量140

一、时间计量的基本原则140

二、恒星时140

三、真太阳时和平太阳时141

1．真太阳时141

2．平太阳时142

3．时差143

四、地方时和区时143

1．地方时143

2．观潮太阳中天高度定经度、纬度和地面目标方位角144

3．区时145

5．北京时间146

4．法定时146

6．国际日期变更线147

五、世界时、历书时、原子时和协调世界时147

1．世界时147

2．历书时148

3．原子时148

4．协凋世界时148

一、制定历法的基本原则149

第二节 历法149

二、太阴历150

三、太阳历150

1．儒略历150

2．公历（格雷果里历，简称格雷历）151

四、阴阳历152

1．阴阳历的置闰152

2．阴阳历的其他名称153

3．阴阳历中的“三伏”153

第一节 恒星的起源和演化155

一、引力收缩阶段（幼年期）155

第七章 地球的起源和演化155

二、主序星阶段（壮年期）156

三、红巨星阶段（中年期）157

四、白矮星、中子星和黑洞阶段（晚年期）157

第二节 太阳系的起源和演化158

一、太阳系的运动特征和结构特征158

二、有关太阳系起源的几个主要假说159

1．康德-拉普拉斯星云说159

2．潮汐说与俘获说160

3．新星云说161

第三节 地球的起源和演化163

一、地球的形成163

二、地球内部的圈层分化164

三、地球外部圈层的形成166

1．大气圈和水圈的形成166

2．生物圈的形成167

四、地球的年龄167

五、地球圈层之间的相互影响168

1．球面三角形的性质170

附录170

一、球面三角形的性质及其基本公式170

2．球面三角形的基本公式（或基本定理）171

二、地球数据174

三、太阳数据174

四、月球数据175

五、行星的物理参数176

六、行星轨道要素176

七、星座表177

九、我国主要城市的经纬度179

八、最亮星表179

十、各纬度上的最长昼和最短昼180

十一、极地区各纬度的极昼期和极夜期180

十二、二十四节气180

十三、我国的人造地球卫星181

十四、世界各国第一颗人造地球卫星181

十五、干支表181

主要参考书182