第8章地月系§8.1地月系一、地月系绕转1、地月系2、月球环绕地球的轨道——椭圆3、月球环绕地球的周期——月（朔望月、恒星月、交点月、近点月、分点月）3、同步自转二、月相1、概念2、成因3、月球对太阳的相对运动在天球上日月重合为朔、成90度为上弦、成180度为望、成270度为下弦§8.2月球概况一、人类对月球的认识：阿波罗时代探测结果二、月球探测的新动向：1、20世纪90年代以来的探测成果2、21世纪的计划*一、日、月食的成因1.天体影子：本影,伪半影,半影,如图中所示。2.日月食形成：日月地三者大致成一线。二、交食的条件1、朔望条件（日食一般发生在朔日，月食一般发生在望日，但朔望日不一定有日月食）2、交点条件（日月食发生在黄白交点或交点附近）三、日、月食的种类1、日食种类:日全食，日偏食，日环食。2、月食种类:月全食，月偏食。§8.3日食和月食*四、日、月食的过程（一）日食过程1、初亏、食既、食甚、生光、复圆全食过程2、初亏、食甚、复圆偏食过程（二）月食过程1、初亏、食既、食甚、生光、复圆全食过程2、初亏、食甚、复圆偏食过程五、食限与食季（一）食限1、食限的定义：黄白交点附近的定量角距离（见图）。2、影响食限大小的因素黄白交角，日地距离和月地距离等因素。一般来说，黄白交角愈大，日食限愈小；月地距离愈大，月轮的视半径愈小，日食限和月食限也愈小；日地距离愈大，则日轮的视半径愈小，日食限也愈小，而地影截面的视半径却增大，因而月食限也变大。（二）食季食季指有可能发生日食和月食的一段时间。有日食季和月食季之分。*六、交食的几率日、月食统称日月交食，简称交食。据统计，对全球而言，一个回归年内最多发生7次交食，最少发生两次日食。常见是日、月食各两次。1、一年发生5次日食和2次月食2、一年发生4次日食和3次月食3、常见日月食各两次七、日、月食的周期1、沙罗周期：沙罗即重复的意思，为18年11.32天或18年10.32天，也就是经过6585.32天之后出现下一次类似的交食。2、影响沙罗周期的几个重要天文周期朔望月周期为29.5306日，这是日月会合的周期；交点月周期为27.2122日，这是月球过黄道交点的周期，近点月周期为27.5546日，这是月球过近地点的周期，月球近地时，月球本影可落到地球上，从而可能发生日全食。食年周期为346.6200日，这是太阳过黄白交点的周期。*一、潮汐现象1、涨落潮、高低潮、大小潮2、潮汐变形二、引潮力1、引潮力定义：地球中心所受月球或太阳引力，无论大小或方向，都是整个地球的平均值，同这个平均值相比较，各地所受月球或太阳引力都有一个差值。这个差值是地球变形和潮汐涨落的直接原因，称引潮力，也称长潮力或起潮力。2、引潮力分布3、影响引潮力因素天体质量m，天体距离d和地球半径r4、太阳潮与太阴潮以太阴潮为主三、海洋潮汐的规律性1、周期性2、复杂性3、潮汐摩擦4、洛希极限四、潮汐的地理意义§8.4天文潮汐*月球和地球*月球的同步自转**月球在绕转地球的同时，也有自转。月球的自转与它绕转地球的公转，有相同的方向（向东）和相同的周期（恒星月），这样的自转称为同步自转。正是由于这个原因，地球上人们所见到的月球，大体上是相同的半个球面，月相变化*月相成因与太阳光照射的方向与人在地球上观测的方向有关：1.相反：为望2.一：为朔3.垂直：为弦4.大于90°小于180°：为凸月5.大于0°小于90°：为娥眉月或残月。月相成因？*月球的出没与中天的大致时刻* 月相 距角 同太阳出没比较 月出 中天 月落 夜晚 新月（朔） 0° 同升同落 清晨 正午 黄昏 彻夜不见月 上弦月 90° 迟升后落 正午 黄昏 半夜 上半夜西天 满月（望） 180° 此起彼落 黄昏 半夜 清晨 通宵可见月 下弦月 270° 早升先落 半夜 清晨 正午 下半夜东天月球正面照片**月球形状是南北极稍扁、赤道稍许隆起的扁球。它的平均极半径比赤道半径短500m。南北极区也不对称，北极区隆起，南极区洼陷约400m。但在一般计算中仍可把月球当作三轴椭圆体看待。物理天平动的研究有助于解决月球形状问题。通过天平动研究还
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明，月球重心和几何中心并不重合，中心偏向地球2km。这一结论已为“阿波罗号”登月获得的资料所证实。月球反面照片*宇航员在月球上**Humanityhastakenitsfirstsmallstepoutintotheuniverse.Asweexploredistantworlds,wegainanewperspectiveonourownplanetandabroadenedunderstandingofourrelationshiptothecosmos.ThisphotographshowsApollo11astronautEdwinAldrinatthefirstlunarlandingsiteonJuly21,1969.(NASA)天体影子的类型本影：得不到太阳光半影：得到部分太阳光伪本影：得到外围的太阳光*交点条件朔望条件*日食形成*日全食和日冕日偏食地影日食带日环食*偏食－－全食－－偏食*日全食过程*月食形成*月全食过程**日或月食限定义当黄道上的日轮与白道上的月轮接近到互相外切（这种情况一定发生在朔日）时，日轮中心与黄白交点之间的角距离为日食限。这就是太阳与黄白交点的黄经差，也是日轮中心至黄白交点的黄道弧长。同理，当黄道上的地球本影和白道上的月轮相切（这种情况一定发生在望日）时，地球本影中心与黄白交点之间的角距离就是月食限，这就是地球本影中心与黄白交点的黄经差，亦是地影中心至黄白交点的黄道弧长。*高潮和低潮，大潮和小潮形成示意****月球在绕转地球的同时，也有自转。月球的自转与它绕转地球的公转，有相同的方向（向东）和相同的周期（恒星月），这样的自转称为同步自转。正是由于这个原因，地球上人们所见到的月球，大体上是相同的半个球面，*月球形状是南北极稍扁、赤道稍许隆起的扁球。它的平均极半径比赤道半径短500m。南北极区也不对称，北极区隆起，南极区洼陷约400m。但在一般计算中仍可把月球当作三轴椭圆体看待。物理天平动的研究有助于解决月球形状问题。通过天平动研究还表明，月球重心和几何中心并不重合，中心偏向地球2km。这一结论已为“阿波罗号”登月获得的资料所证实。*Humanityhastakenitsfirstsmallstepoutintotheuniverse.Asweexploredistantworlds,wegainanewperspectiveonourownplanetandabroadenedunderstandingofourrelationshiptothecosmos.ThisphotographshowsApollo11astronautEdwinAldrinatthefirstlunarlandingsiteonJuly21,1969.(NASA)
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