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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