月球天文科普小知識
月球是圍繞地球旋轉的球形天體,同時也是地球唯一的天然衛(wèi)星。下面是小編為大家整理的月球天文科普小知識,僅供參考,歡迎閱讀。
月球
月亮對全世界的孩子們來說是神秘的!對于月亮,有太多的知識要學,從探索人們和物體在月亮上的移動與在地球上有何不同,到了解宇航員為什么要穿特殊宇航服。在孩子們與生俱來的好奇心的基礎之上,看看你能發(fā)現什么!
除了太陽,月亮是天空中最亮的天體,自從人類文明誕生開始,人們就對夜空中這個時而盈若圓盤、時而缺似彎鉤的月亮產生了濃厚的興趣。有人說:月亮是夜空的主宰,是嫦娥的宮殿;在天文學家看來,月亮是地球唯一的天然衛(wèi)星。
一、月亮神話——嫦娥奔月與搗藥的玉兔
中國神話中有一個“嫦娥奔月”的故事,是這樣說的:據說射日的英雄后羿從昆侖山取得不死藥后,希望可以跟妻子嫦娥在人間過上幸福的生活?墒,有一天,后羿的徒弟趁著后羿出去打獵時溜進屋里威脅嫦娥交出不死藥,嫦娥在情急下容不得深思熟慮,竟然一口吞下了整粒藥。當她跌跌撞撞地逃到屋外時,奇怪的事情發(fā)生了,她的身體變得像棉花一樣輕,飄了起來,直往天空中飛去,一直飛到月亮上。原來,這不死藥如果是兩個人各吃一半就能長生不老,若一個人全部吃下,就會飛升成仙。后羿后來慘遭殺害,可憐的嫦娥就一直在月亮上的廣寒宮過著寂寞的生活,永遠無法回到人間。
這個故事還有一個說法講到,嫦娥是因為一時貪念才偷吃了不死藥。唐代詩人李商隱也寫下了這樣的詩句:“嫦娥應悔偷仙藥,碧海青天夜夜心!
圓圓滿月,月面上一片片暗斑組成了清晰的圖案,有人說這是一只玉兔在搗藥。對于這只玉兔的來歷也有幾個說法:有人說它是因為偷吃了仙草,受到天帝的懲罰,而被驅逐到月亮上終年搗藥以贖罪的;有人說它是嫦娥在升天時怕自己寂寞,順手抱起的一只小兔子一起奔向天際;還有的說嫦娥在月宮中形單影只,人們深表同情,就想像出一只玉兔可以在冰冷的廣寒宮陪伴她。月中有兔的傳說自春秋時代開始,一直流傳至今。
二、月球表面
大約在400年前(1609年),意大利科學家伽利略使用自己制作的望遠鏡觀看月球,根據觀測和想象,他手繪出了這樣一幅月面圖,他發(fā)現,皎潔的明月竟然到處是坑坑洼洼。月表布滿環(huán)形山,陰暗的大片區(qū)域我們通常稱之為“月!薄_@“!崩飬s沒有一滴水,而是月面上比較低洼的平原。大多數月海呈圓形、橢圓形,并且被一些山脈包圍著,也有一些月海是連成一片的,它們都有自己的名字。
透過望遠鏡,還能看到月球表面分布著一些大大小小的圓形坑,被稱作“環(huán)形山”,它們有些是由于火山爆發(fā)形成的,而大多數是被宇宙中飛來的隕石撞擊形成的。幾十億年來,月面被砸出密密麻麻的疤痕。
除了月海、環(huán)形山,月面上還有山脈、月谷、月溪等地形,那些高出月海的月陸和山脈,接受和反射太陽光比較多,肉眼看上去就相對比較亮。月球上大的環(huán)形山、山脈,絕大部分是用地球上著名的科學家、哲學家和山脈名稱命名的。
拓展閱讀:
地球公轉的地理意義
一、晝夜長短和正午太陽高度的變化
太陽直射點的移動,使地球表面接受到的太陽輻射能量,因時因地而變化。這種變化可以用晝夜長短和正午太陽高度的變化來描述。
晝夜長短反映了日照時間的長短;正午太陽高度是一日之內最大的太陽高度,反映了太陽輻射的強弱。
晝夜長短的變化(以北半球為示例)
注:由于南北緯66°34′是極晝、極夜出現的范圍,所以南北緯66°34′稱為南北極圈。
正午太陽高度的變化
(1)空間(緯度)變化規(guī)律:由太陽直射點向南、北兩側遞減。
(2)時間(季節(jié))變化規(guī)律(以北半球為示例)
二、四季更替和五帶
四季更替:全球同緯度地區(qū)(除赤道外)太陽輻射在一年中呈現有規(guī)律的變化,形成四季。
劃分依據——晝夜長短和正午太陽高度的變化,即夏季為一年內白晝最長、太陽最高的季節(jié);冬季為一年內白晝最短、太陽最低的季節(jié);春秋二季為冬夏的過渡季節(jié)。
四季劃分(以北半球為例)
五帶:全球不同緯度地區(qū),太陽輻射從低緯度向高緯度呈有規(guī)律的遞減,據此劃分為五帶。
劃分依據——太陽輻射從低緯度向高緯度遞減。
五帶的劃分
注:晝夜現象、晝夜更替與晝夜長短的區(qū)別
(1)晝夜現象與地球為不透明球體有關,晝夜更替的主要原因是地球自轉;晝夜長短和正午太陽高度變化的主要原因是地球公轉,它們都是地球運動的結果。(2)全球各地晝夜長短的變化幅度赤道地區(qū)最小,緯度越高,變化越大,極圈內有極晝、極夜現象。
知識拓展:
晝夜長短的變化
晨昏線把所經過的緯線圈分割成晝弧和夜弧。同一緯線圈 上,若晝弧長于夜弧,則晝長夜短,反之晝短夜長;赤道上全年晝夜等長。
晝夜長短變化與太陽直射點移動的關系
(1)太陽直射點所在的半球(該半球為夏半年),晝長夜短,緯度越高,白晝越長;另一半球(冬半年)晝短夜長,緯度越高,白晝越短。
(2)太陽直射點向南移動時,北半球晝漸短,夜?jié)u長,南半球晝漸長,夜?jié)u短;太陽直射點向北移動時,情況相反。
(3)直射點的緯度越高,地球上各地晝夜相差越大,出現極晝極夜的范圍越大。太陽直射北回歸線時,北半球各地晝最長,夜最短,北極圈內出現極晝現象,而南半球則晝最短,夜最長,南極圈內出現極夜現象。太陽直射南回歸線時則相反。
(4)赤道上全年晝夜 等長,春秋分日全球晝夜等長。
(5)太陽直射的緯線或地區(qū)白晝不一定最長。
緯度變化規(guī)律:夏半后,從低緯到高緯晝越來越長,夜越來越短,至極點周圍出現極晝現象;冬半年,從低緯到高緯晝越來越短,夜越來越長,至極點周圍出現極夜現象
季節(jié)變化規(guī)律:夏半年,晝長大于夜長,北半球在夏至日那天晝最長,夜最短;冬半年,晝長小于夜長,北半球在冬至日那天晝最短,夜最長;南半球則相反
北半球夏至日時各地的晝長=冬至日時該地的'夜長,如:6.22時40°N的晝長=12.22時的夜長=14時51分;
同理,北半球冬至日時各地的晝長=夏至日時該地的夜長,如:12.22時40°的晝長=6.22時的夜長=9時09分
同一天,南北緯緯度相同的地方,晝長相加=24小時,或某地的晝長等于另一半球同緯度的夜長,如:6.22時20°N的晝長+20°S的夜長=24小時或20°N的晝長=20°S的夜長=13時13分
在某地,與夏至日(或冬至日)相差多少天,夏至日(或冬至日)前的這一天和夏至日(或冬至日)后的這一天晝夜長短大致相等、日出日落時間、正午太陽高度角也大致相等。如:在摩爾曼斯克,4月21日與夏至相差約兩個月,則夏至后的兩個月8月23日,那么4月21日與8月23日這兩天的日出日落時間、晝夜長短、正午太陽高度都大致相等。這兩天約2點日出,22點日落,晝長20小時,夜長2小時。同理,在某地,與春分(或秋分)相差多少天,春分(或秋分)前多少天與春分(或秋分)后多少天的晝夜長短、日出日落時間、正午太陽高度大致相等。
極晝、極夜的緯度分布規(guī)律:極晝、極夜的起始緯度=90°-太陽直射點的緯度。緯度越高,極晝、極夜的天數最多。南北極點除兩分外,要么是極晝,要么是極夜。如:某日,太陽直射在10°N,則從70°N開始出現極晝,從70°S開始出現極夜。
正午太陽高度為0°的地方,出現極夜現象(春秋分除外);午夜太陽高度為0°的地方,出現極晝現象。如:夏至,66°34′S的正午太陽高度為0°,則從66°34′S開始出現極夜現象;某日,80°S的午夜太陽高度為0°,則從80°S至90°S出現極晝現象
晝長=(12-日出時間)×2=(日落時間-12)×2
晝長=日落時間-日出時間
晝長=24-夜長
晝長=晝弧÷15
太陽高度和正午太陽高度的變化規(guī)律
太陽高度的變化規(guī)律:由直射點(此時太陽高度為90°)向四周呈同心圓狀遞減,至晨昏線上為0度。
(1)圖中圓心O點為直射點,左側弧CAD為晨線,右側弧CBD為昏線,且左側晨線的中點A點必在赤道上,地方時6時,右側昏線的中點B點也必在赤道上,地方時18時,OC或OD(視直射點O在哪個半球而定)地方時為12時
①若此時為兩分,則A、O、B三點的連線為同一緯線,即赤道;C點為北極點,D點為南極點
、谌舸藭r非兩分,則A、O、B三點不在同一緯線上
a、若O點在北半球,則沿OC線北極點在C點以南,圖中沒有南極點,且C點所在經線與OD所在經線可組成一個經線圈
b、若O點在南半球,則沿OD線南極點在D點以北,圖中沒有北極點,且D點所在經線與OC所在經線也可組成一個經線圈
(2)沿著COD線,太陽高度與O點相差多少度,緯度就相差多少度
如,E點與O點相差30°,則兩分時,E點為30°S
夏至時,E點為30°-23°26′=6°34′S
冬至時,E點為30°+23°26′=53°26′S
正午太陽高度的變化規(guī)律
緯度變化規(guī)律:同一時刻,由直射緯線向南北兩側遞減;如:北半球夏至日時,正午太陽高度由23°26′N向南北兩側遞減
季節(jié)變化規(guī)律:夏半年正午太陽高度大于冬半年,夏至(北半球)時,北回歸線以及北回歸線以北的地區(qū)正午太陽高度達到一年中的最大值,南半球則達到最小值;冬半年正午太陽高度小于夏半年,冬至(北半球)時,南回歸線以及以南的地區(qū)正午太陽高度達到一年中的最大值,北半球則達到最小值
極點的正午太陽高度=直射點的緯度,如:某日太陽直射20°N,則90°N的正午太陽高度=20°
當極點出現極晝時,在同一天,極點的太陽高度終日不變;如,6.22時,北極點的正午太陽高度為23°26′,午夜的太陽高度也時23°26′,這一天,極點太陽高度終日不變,再如,某日太陽直射20°N,,則北極點在這一天的太陽高度始終為20°
某緯度出現極晝時,該地午夜的太陽高度=該地的正午太陽高度-(90°-當地緯度)×2
=直射點的緯度-(90°-當地緯度)
=極點的太陽高度-(90°-當地緯度)
如,6.22時,70°N的午夜太陽高度=43°26′-(90°-70°)×2=3°26′或=23°26′-(90°-70°)=3°26′
再如,某日太陽直射10°,則85°B的午夜太陽高度=15°-(90°-85°)×2 =5°或=10°-(90°-85°)=5°
日出日落時間分布規(guī)律
緯度變化規(guī)律:夏半年,從低緯到高緯,日出時間越來越早,日落時間越來越晚;冬半年,從低緯到高緯,日出時間越來越晚,日落時間越來越早
季節(jié)變化規(guī)律:夏半年,日出時間先逐日提早后逐日變晚,但都是6:00前日出;日落時間先逐日變晚后逐日提早,但都是18:00后日落;冬半年,日出時間先逐日變晚后逐日提早,但都是6:00后日出;日落時間先逐提早后逐日變晚,但都是18:00前日落
北半球夏至日時某地的日出時間=12-冬至日時該地的日出時間,如:6.22時20°N是5時23分30秒日出,則12.22時該地的日出時間=12-5:23′30″=6:36′30″
北半球夏至日時某地的日落時間=36-冬至日時該地的日落時間,如:6.22時60°N是21:14′30″日落,則12.22時該地的日落時間=36-21:14′30″=14:45′30″
某日某地的日出時間+日落時間=24小時
某日某地的日出時間=該日夜長的一半
日出時間=12-晝長÷2,日落時間=12+晝長÷2
赤道總是6:00日出,18:00日落
直射點的地理坐標判定
直射緯線的判定:(1)晨線(或昏線)與過晨線(或昏線)和赤道的交點的那條經線交角為多少度,則直射緯度就是多少度;
(2)與開始出現極晝(或極夜)現象的緯度互余;
(3)與正午太陽高度或午夜太陽高度為0°的緯度互余;
直射經線的判定:(1)地方時為12的經線;(2)過切點的那條經線,大部是晝;(3)與0時經線正相對的那條經線;(4)晝半球的中央經線或平分晝半球的經線;(5)俯視圖上,與太陽光線平行或重合的那條經線
季節(jié)的判定
1、從春分日到秋分日為北半球的夏半年,從秋分日到次年春分日為北半球的冬半年
2、只要直射點在北半球,則北半球進入夏半年;只要直射點在南半球,則北半球進入冬半年
3、地球公轉速度較快慢,則為北半球的夏半年;地球公轉速度較快,則為北半球的冬半年
4、在北半球晨線隨緯度的增大而西偏,或昏線隨緯度的增大而東偏,則為北半球的夏半年;在北半球晨線隨緯度的增大而東偏,或昏線隨緯度的增大而西偏,為北半球的冬半年
5、在北半球(或南半球)日出東北方,日落西北方,則為北半球的夏半年;在北半球日出東南方,日落西南方,則為北半球的冬半年。
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