基礎(chǔ)：天體,天球,天球坐標(biāo)

當(dāng)我們仰望星空，只見幽藍(lán)的夜空，群星閃耀，不時有星星一閃一閃，仿似對著人間眨著眼睛，這是多么有趣的事情。但是，你可曾思考過：天上的星星為什么會眨眼？有不眨眼的星星嗎？人的天職在勇于探索真理。

——尼古拉·哥白尼基礎(chǔ)：天體，天球，天球坐標(biāo)天體和天體系統(tǒng)一、天體概念及主要天體簡介天體概念:宇宙中所有的星體統(tǒng)稱為天體。主要天體簡介（恒星、行星、小行星、衛(wèi)星、彗星、流星體、星云、星系、星際物質(zhì)，人造天體，暗物質(zhì)等）恒星是天體中的主體二、天體系統(tǒng)概念：在引力的作用下，鄰近的天體會集結(jié)在一起，組成互有聯(lián)系的系統(tǒng)，這就是天體系統(tǒng)。主要天體系統(tǒng)：地月系、太陽系、銀河系、河外星系仰望夜空，我們所看到的：衛(wèi)星行星恒星：組成星座的主體深空天體（Deepskyobject,DSO）：星團(tuán)、星云、星系、類星體彗星流星天球和天球坐標(biāo)——如何確定天體位置？

天球天球是一個假想的球，它是以觀測者（或地心）為中心，以無窮遠(yuǎn)為半徑的球，所有天體都投影在這個球面上。天穹：地平以上的半個扁球。特點：1、與直觀感覺相符的科學(xué)抽象2、天體在天球上的位置只反映天體視方向的投影3、天球上任意兩天體的距離用其角距表示4、地面上兩平行方向指向天球同一點5、任意點為球心（常以地球或觀測者為球心）天體的角距離在天球上度量兩個天體之間的距離，不用長度單位，而用角度單位。天球坐標(biāo)系統(tǒng)復(fù)習(xí)“地理坐標(biāo)”一、經(jīng)線和緯線地理定位的需要二線相交于一點每一個地點都可看作特定的經(jīng)線和緯線的交點起始點：地球自轉(zhuǎn)軸與地表的兩個交點2.經(jīng)線圈和緯線都是地面上的圓大圓：同一球面上最大的圓，其圓心即為球心。小圓：大圓以外的圓統(tǒng)稱小圓。3.緯線：垂直于地軸的平面同地球相割而成的圓赤道面：垂直地軸且經(jīng)過地心的平面赤道面與地球相交的線稱為赤道，是緯線中唯一的大圓緯線相互平行，大小不同4.經(jīng)線：通過地軸的平面同地球相割而成的圓

經(jīng)線圈都是大圓（經(jīng)線通常指它的半圓），都在兩極相交，大小相同；本初子午線，通過英國倫敦格林尼治天文臺的經(jīng)線（1884年確定，是人為定的）5.地球上的方向南北方向，有限方向；東西方向，無限方向，理論上亦東亦西，實際上非東即西二、經(jīng)度和緯度1.是經(jīng)線和緯線的“編號”，其本身代表一種角度；2.緯度：一地相對于赤道平面的南北方向和角距離。緯度是線面角，即本地垂線與赤道平面的交角。緯度在本地經(jīng)線上度量，南北緯各分90o。3.經(jīng)度：本地子午面相對本初子午面的東西方向和角距離。經(jīng)度是兩面角，本初子午面為起始面；本地子午面為終止面。4.經(jīng)（緯）度與經(jīng)（緯）線經(jīng)度和緯度用來區(qū)分不同的經(jīng)線和緯線經(jīng)線即等經(jīng)度線；緯線即等緯度線。同一經(jīng)線經(jīng)度相等，同一緯線緯度相等。5.地理坐標(biāo)一地的經(jīng)度和緯度相結(jié)合，叫作該地的地理坐標(biāo)同地理坐標(biāo)相聯(lián)系的有三個大圓：赤道（橫軸）、本初子午線（縱軸）和本地子午線書寫時按慣例：先緯度，后經(jīng)度；數(shù)字在先，符號在后。（26oN,120oE)地理坐標(biāo)緯度經(jīng)度本初子午線赤道南極北極1、天頂、天底和真地平：天頂Z：過天球中心做一直線與觀測點的鉛垂線平行，交天球于兩點，位于觀測者頭頂?shù)囊稽c稱天頂。天底Z’：與天頂相對的另一交點為天底。真地平：過天球中心做一與鉛垂線垂直的平面，與天球相交的大圓為真地平。四方點：基本點：天頂天底基本圈：真地平地平高度h:

由真地平沿過天體的地平經(jīng)圈向天頂、天底量度（00—±900）天頂距Z:Z＝900－h(huán)方位角A:由南點或北點沿真地平順時針度量到過天體的地平經(jīng)圈（00–3600）起始點：南點北點

1、地平坐標(biāo)北極的高度等于當(dāng)?shù)氐乩砭暥?、天極和天赤道：天極P：地球的自轉(zhuǎn)軸無限延伸成為天軸，它與天球相交的兩點為天極。天赤道QQ’：過天球中心做一與天軸垂直的平面（天赤道面），它與天球相交的大圓為天赤道。3、天子午圈、四方點、卯酉圈天子午圈：過天極和天頂?shù)拇髨A。四方點：天子午圈與真地平相交的兩點為南北點，（靠近北天極的為北點）天赤道與真地平相交的兩點為東西點。卯酉圈：過天頂和東西點所做的大圓弧。天子午圈2、時角坐標(biāo)（第一赤道坐標(biāo)）

基本點：天極基本圈：天赤道赤緯δ：由天赤道沿過天體的赤經(jīng)圈向兩極方向度量（00-±900）時角t：由起始點沿天赤道順時針量至天體所在赤經(jīng)圈（0h–24h）起始點：子午圈與天赤道的交點（上點）。地平坐標(biāo)系與第一赤道坐標(biāo)系。第一赤道坐標(biāo)系的原點是上點，是因為上點的位置比下點更容易測定。坐標(biāo)轉(zhuǎn)換：sinzcosA=sinψcosδcost-cosψsinδsinzsinA=cosδsintcosz=cosψcosδcost+sinψsinδ4、黃道、二分點、二至點黃道：地球公轉(zhuǎn)面無限延伸稱為黃道面，與天球相交的大圓為黃道。二分點：

黃道與天赤道的兩個交點。春分點；秋分點二至點：

黃道上與二分點相距900的另兩個點。夏至點；冬至點

3、第二赤道坐標(biāo)

赤緯δ：同上赤經(jīng)α：起始點：春分點由春分點沿天赤道逆時針方向量至天體所在赤經(jīng)圈（0h–24h)

春分點的時角：

tr＝α＋t5、黃極黃道：黃極：黃道所對應(yīng)的兩個極點。黃赤交角：黃道與赤道的交角。ε＝230.54、黃道坐標(biāo)基本點：黃極基本圈：黃道黃緯β：

由黃道沿過天體的黃經(jīng)圈向兩邊度量（00—±900）黃經(jīng)λ：由春分點沿黃道逆時針量至天體所在黃經(jīng)圈與黃道的交點（00–3600)起始點：春分點赤道坐標(biāo)與黃道坐標(biāo)

第二赤道坐標(biāo)系（左）和黃道坐標(biāo)系（右）天球上的基本點圈1、天極(p、p,)和天赤道(Q、Q,)2、天頂(Z)、天底(Z,)和真地平3、天子午圈、四方點和卯酉圈4、黃道和黃極5、二分點和二至點表2－1天球坐標(biāo)系比較地平坐標(biāo)第一赤道坐標(biāo)第二赤道坐標(biāo)黃道坐標(biāo)天球軸當(dāng)?shù)卮咕€天軸天軸黃軸兩極天頂、天底北天極、南天極北天極、南天極北黃極、南黃極緯圈地平緯圈（等高線）赤緯圈赤緯圈黃緯圈基圈地平圈（有四方點）天赤道（有上、下點）天赤道（有春分、秋分點）黃道（有二分、二至點）經(jīng)圈（輔圈）地平經(jīng)圈（有子午、卯酉圈）時圈（有子午圈、六時圈時圈（有二分、二至圈）黃經(jīng)圈（有二至圈）始圈午圈午圈春分圈通過春分點的黃經(jīng)圈原點南點上點春分點春分點緯度高度赤緯赤緯黃緯經(jīng)度方位（向西度量）時角（向西度量）赤經(jīng)（向東度量）黃經(jīng)（向東度量）應(yīng)用在天文航海、天文航空、人造地球衛(wèi)星觀測及大地測量等部門都廣泛應(yīng)用它觀測恒星、星云、星圖等類型的遙遠(yuǎn)天體常常采用赤道坐標(biāo)系，它被廣泛應(yīng)用于天體測量中觀測太陽以及太陽系內(nèi)運(yùn)行在黃道面附近的天體，則采用黃道坐標(biāo)系注：①基圈和始圈上的點，其緯度或經(jīng)度為零；極點的緯度為90°，經(jīng)度則為任意。②緯度度數(shù)相等，方向相反；經(jīng)度相差180°的兩點為互為對跖點。天體的視運(yùn)動1、周日視運(yùn)動地球的自轉(zhuǎn)→天體的周日視運(yùn)動→天體自東向西在周日平行圈上每日運(yùn)行一周→所有天體的東升西落。

在地球赤道地區(qū)看到所有天體都垂直于平面做圓運(yùn)動

在中緯地區(qū)看到的天體的周日視動

在地球的南、北極地區(qū)看到所有天體都平行于地平圈做圓運(yùn)動天體的周日視運(yùn)動不同緯度處的天體視運(yùn)動：1、極區(qū)：δ＝h2、赤道地區(qū)：3、中緯度地區(qū)：永不上升與永不下落天體

1、永不下落天體：

δ≥（900－φ）

“拱極”

永不上升天體：

δ≤－（900－φ）

2、地理緯度越高，這類天體越多：極區(qū)：各半；赤道：無天極的高度等于當(dāng)?shù)氐乩砭暥?、周年視運(yùn)動

地球的公轉(zhuǎn)→天體的周年視運(yùn)動→

太陽自西向東在黃道上每年運(yùn)行一周→

四季星空的不同。

太陽的周年視運(yùn)動軌跡：黃道

運(yùn)動方向：自西向東當(dāng)太陽位于：春分點時:（3月21日）

α＝0h

δ＝00夏至點時:（6月22日）α＝6h

δ＝23.50秋分點時:（