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第1章 天体及其研究方法和手段 1

1.1 天体及天体系统 1

1.1.1 天体概念及主要天体 1

1.1.2 天体系统 2

1.2 获取天体信息的方法 2

1.2.1 电磁波 3

1.2.2 宇宙线 4

1.2.3 引力子 4

1.3 观测天体的主要工具和数据处理 4

1.3.1 天球 4

1.3.2 天球坐标 7

1.3.3 星图、星座和星表 14

1.3.4 天文望远镜 16

1.3.5 天文数据的处理方法和天文软件 22

1.3.6 天文圆顶、天象厅和天文台以及虚拟天文台 22

1.4 时间 23

1.4.1 时间计量系统 24

1.4.2 时间的种类与换算 26

1.5 历法 31

1.5.1 编历原则 31

1.5.2 历法的种类 32

1.5.3 历法的评价 37

第2章 恒星世界 39

2.1 恒星的基本特性 39

2.1.1 恒星的亮度及星等 39

2.1.2 恒星的距离 40

2.1.3 恒星的温度、颜色和光谱型 40

2.1.4 赫罗图 42

2.1.5 恒星的大小、质量和密度 43

2.1.6 恒星的运动 44

2.1.7 恒星的化学组成及其他 45

2.2 恒星的多样性 45

2.2.1 单星、双星、聚星、星团和星协 46

2.2.2 变星、新星和超新星 48

2.2.3 主序星、巨星、白矮星、中子星、黑洞 50

2.3 恒星的结构、能源和演化 54

2.3.1 恒星的结构 54

2.3.2 恒星的能源 54

2.3.3 恒星的演化 55

2.3.4 恒星的引力收缩阶段 56

2.3.5 恒星的主星序阶段 57

2.3.6 恒星的红巨星阶段 58

2.3.7 恒星的脉动阶段 59

2.3.8 恒星的晚期阶段 60

第3章 银河系和河外星系概貌 63

3.1 银河系 63

3.1.1 银河系的结构特征 63

3.1.2 银河系的其他特征 65

3.1.3 银河系对地球宇宙环境的影响 66

3.2 河外星系 67

3.2.1 河外星系的分类 68

3.2.2 河外星系的光度和光谱 70

3.2.3 河外星系的结构 71

3.2.4 河外星系的运动 72

3.3 活动星系 72

3.3.1 射电星系 72

3.3.2 其他活动星系 74

3.3.3 活动星系核 75

3.4 星云 77

3.4.1 星云密度、质量和成分 77

3.4.2 星云的种类 77

3.5 星系团和总星系 78

3.5.1 双重星系和多重星系 78

3.5.2 星系群和星系团 79

3.5.3 总星系 80

3.6 星系的起源与演化 81

3.6.1 银河系的起源与演化 81

3.6.2 河外星系的起源与演化 82

3.7 宇宙的起源 84

3.7.1 大爆炸宇宙模型 84

3.7.2 宇宙简史 85

3.7.3 宇宙演化的几个阶段 86

第4章 太阳系及近地宇宙环境 88

4.1 太阳系主要天体的特征 88

4.1.1 太阳系的结构及其运动特征 90

4.1.2 太阳系行星的视运动 91

4.2 太阳 96

4.2.1 太阳的基本概况 96

4.2.2 太阳结构、能源与演化 97

4.3 行星、卫星和太阳系小天体 99

4.3.1 太阳系八大行星 100

4.3.2 矮行星 107

4.3.3 太阳系的卫星 108

4.3.4 太阳系的小天体 111

4.4 近地小天体对地球的影响 115

4.4.1 近地小行星 115

4.4.2 流星雨、陨星及陨石坑 116

4.4.3 近地彗星 118

第5章 日月地系统 120

5.1 日月地系 120

5.1.1 月球绕转地球运动 120

5.1.2 月相 121

5.1.3 交食 123

5.2 天文潮汐 135

5.2.1 潮汐现象 135

5.2.2 引潮力 137

5.2.3 海洋潮汐的规律性 140

5.2.4 潮汐的地理意义 143

5.3 日地关系 143

5.3.1 太阳活动 144

5.3.2 太阳活动对地球的影响 147

5.3.3 太阳活动的预报 151

第6章 地球运动及所产生的地理意义 153

6.1 地球运动的主要方式 153

6.2 地球自转及其地理意义 153

6.2.1 地球自转的证明 154

6.2.2 地球自转的规律 156

6.2.3 地球自转的地理意义 158

6.3 地球公转及地理意义 162

6.3.1 地球公转的证明 162

6.3.2 地球公转的规律 164

6.3.3 地球公转的地理意义 165

6.4 变化中的地球运动 170

6.4.1 自转速率的变化 170

6.4.2 极移 171

6.4.3 地轴进动 172

6.4.4 极移和岁差的区别 175

第7章 地球的物理特征及演化 177

7.1 地球的现状 177

7.1.1 地球质量、大小和形状 177

7.1.2 地球的重力及其特征 178

7.1.3 地球的磁场及辐射带 179

7.1.4 地球结构及其特征 180

7.1.5 地球上的生命及成因探讨 182

7.1.6 地球的危机及防范 183

7.2 地球的形成与演化 184

7.2.1 太阳系的形成与演化的主要假说 184

7.2.2 地球的形成和演化 189

7.3 数字地球及其应用 196

7.3.1 对地观测技术及系统 196

7.3.2 GIS及其应用 197

7.3.3 数字地球及其应用 199

参考文献 204

附录A 课程实验内容与指导 206

附录B 实验项目汇总 244

附录C 常用的数据 245