第四讲 月球和地月系

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1、第四讲月球和地月系第一节第一节月月球球一、月球的距离和大小�月地平均距离：384400公里�半径：1738公里，地球赤道半径的27.25%�表面积：地球表面积的7.4%�体积：地球体积的2.03%�质量：7.196×1022kg，地球质量的1/81.3�平均密度：3.34g/cm3，约为地球的60.5%�月面重力加速度：1.622m/s2，约为地面的1/6据测定，月球的地平视差为57'，它与地球半径r和月地距离d的关系为：csc57'=d/rd=rcsc57'=60r即月地距离为地球半径的60倍。在地球半径（6371km）已知的条件下，求得月地距图2-17地平视差

2、离为384400km。天体位于天顶时，视差为零；天体位于地平时，视差最大，称为天体的地平视差•已知月地距离，就可以根据月球的视半径推算它的线半径。由观测得知，月球的地心平均视半径为15′33″，于是求得月球的半径（r）为：•r＝384400×sin15′33″＝1738km•月球质量的测定。从地月系质心分别至地球和月球质心的距离之比，即为二者质量的反比率。4671km/379729km=1/81.3•已知月球的质量和体积，不难得出其平均密度为3.341g/Cm3。进而求知月面的重力加速度为1.622m/s2，约为地面重力加速度的1/6。二、月球表面�月海�月陆�环

3、形山�辐射纹�月谷三、月面的物理状况–——没有大气，声音得不到传播。–——没有大气，月球天空没有人们所熟悉的“天气”变化。–——由于得不到大气和水分的调节，月面的温度变化十分剧烈。–——结构：月壳、月幔和月核三个同心圈层。第二节地月系一、地月系的绕转图2-18月球和地球都绕它们的共同质心而运动（共同质心在地球内部位置的变化）�月球绕转地球�轨道形状椭圆，偏心率0.0549；�白道：月球轨道在天球上的投影；�黄白交角：白道面相对于黄道面的交角（5º9'）；�周期：27.32日（恒星月）；�速度：角速度：33'/小时，线速度1.02km/s。�几个概念�恒星月：月球在

4、白道上连续两次通过同一恒星（无明显自行）所需的时间：27.3217日。�塑望月：从这一次新月（或满月）到下一次新月（或满月）所经历的时间：29.5306日。�近点月：以月球近地点为参考点，月球的公转周期：27.5546日。�交点月：以月球升交点（或降交点）为参考点，月球的公转周期：27.2122日。�依月球公转周期可求出月球公转角速度：360°÷27.3217日=13.2°/日即为月球公转平均角速度�由于月球公转轨道是个椭圆，所以公转速度是不均的。近地点最快，约为15°/日；远地点最慢，约为11°/日。–月球在公转轨道上平均每日自西向东移行了13.2°，因地球自转

5、所造成的月球自东向西的周日视运动，必然逐日向后推迟，地球自转13.2°约需52分钟，所以月球每日出没地平的时间平均向后延迟52分钟。这就是我们日常所见明月当空逐日推迟的道理。�月球绕地的角速度为13°10′/日，太阳周年运动速度为59’/日，二者相差：13°10′/日-59′/日=12°11′/日此即月球相对于太阳的会合速度，月球以此速度赶超太阳的周期为：360°÷12°11′=29.53(日)�月球自转地球�月球自转与其公转同步，即方向相同，周期相等。因此称同步自转；图2-19月球的同步自转，使�大体上只看到相它始终以同一半球对着地球同的半个月面。二、月相和朔望

6、月�月相变化的因素：太阳照射方向；地球观测方向�方向相反，新月；�方向相同，满月；�方向垂直，上下弦。太月相变化动态演示阳光线月时变化图2-20月相的变化（一）上半月由亏转盈，凸面向西，下半月由盈转亏，凸面向东（外圈表示地球上所见的月相）上图：旧历上半月傍晚所见的月亮；下图：旧历下半月清晨所见的月亮图2-20月相的变化�月相变化周期：29.5306日（朔望月）�月相、方位和时刻月相距角与太阳出没月出中天月落见月时间比较新月0º�同升同落清晨正午黄昏彻夜无月满月180º此起彼落黄昏半夜清晨通宵见月上弦月90º迟升后落正午黄昏半夜上半夜西天下弦月270º早升先落半夜清

7、晨正午下半夜东天�月亮愈圆见月时间越长；月牙愈窄，见月时间愈短。满月通宵可见，弦月半夜可见，新月则不见。第三节日食和月食一、日月食和天体的影锥�影锥分类�本影：在太阳照射下，地球和月球都在背太阳方向拖着一条很长的影子，它主要部分是一个以其顶端背向太阳的会聚圆锥，太阳光辉全被遮蔽。�半影：在影区内，得到部分的太阳光辉。�伪本影：在半影、本影的延伸部分，是一个与本影同轴而反向的发光圆锥，得到太阳边缘部分光辉。�半影和伪本影的不同部分，明暗程度不同：愈接近本影，愈阴暗；离本影愈远，日轮被遮蔽程度愈远，愈明亮。�本影长度�天体半径愈大，距离愈远，其影锥愈长；�地球本影平均

8、长度：13