1、第五章地球和月球第五章地球和月球日食和月食日食和月食潮汐潮汐第一节日食和月食第一节日食和月食日月食现象日月食现象日月食的形成日月食的形成日月食过程日月食过程日月食规律日月食规律日月食现象日月食现象日食现象：月球将日轮遮掩的现象，亦即日轮的亏缺。月食现象：满月时月轮的亏缺现象日全食的描述日全食的描述日全食的描述阳光灿烂的白天，光焰无际的日轮突然被一团黑影逐渐蚕食、吞噬，当黑影把目轮完全挡住的时候，天空的亮度骤然下降一百万倍。原来的太阳位置，变成暗黑的月亮圆面。刹那间，夜幕降临，繁星点点，昏暗的大地上凉风习习，气温陡降，鸡犬惊叫着逃回自己的巢穴，有时空中的飞鸟也会失去自控而坠落到地上，这常常是日全
2、食时发生的景象。贝利珠贝利珠、钻石环贝利珠、钻石环贝利珠是日全食时太阳光从贝利珠是日全食时太阳光从月面边缘的山脉缝隙中透射月面边缘的山脉缝隙中透射而出形成的而出形成的光斑光斑 ,持续时间持续时间只有一两秒钟只有一两秒钟。贝利珠加上色球层，状似一贝利珠加上色球层，状似一颗钻石戒指挂在天空上，因颗钻石戒指挂在天空上，因此这便成了所谓的此这便成了所谓的“钻石环钻石环”现象。现象。有关日食传说有关日食传说多数地区的传说：妖怪吃掉太阳印第安人在日食发生时会向天发射带火 焰的箭，意图是“再度点燃”太阳。公元前585年吕底亚人和米提亚人交战，决战当天战场上空突然发生日食，双方见状，马上宣布休战，重建太平盛世
3、。忙于祭祀的古代官员忙于祭祀的古代官员日月食的形成日月食的形成地球和月球的影子日月食的形成及类型地球本影平均长度：1377000km月球本影平均长度：374500km月地距离：384400km 月食日食地月的影子地月的影子本影区：影子的主要部分。完全得不到太阳光线。半影区：本影周围的影区。可得到太阳的一部分光线。伪本影区：本影的延长。可得到太阳边缘的光线。本影半影半影伪本影本影长度日食的形成日食的形成日全食日偏食日环食日食类型日食类型日全食：日偏食：日环食：日食的形成是由于月球的影子落在地球表面上，日食的类型取决于观测者位于月影的哪一部分。在月球半影中，太阳部分被月轮遮住在月球本影中，太阳全部
4、被月轮遮住 在月球伪本影中，太阳中心被月轮遮住日食带日食带日食带月球本影扫过的地带月球本影扫过的地带,称为日全食带称为日全食带;伪本影扫过的地带伪本影扫过的地带,称为日环食带称为日环食带;二者统称二者统称“日食带日食带”。月食的形成月食的形成月食类型月全食月偏食月食类型月食类型月食的形成是由于月球进入地球本影，月食的形成是由于月球进入地球本影，月食的类型取决于月球是否完全进入地球本影。月食的类型取决于月球是否完全进入地球本影。月全食：月偏食：月球完全进入地球本影。月轮全部亏缺。月球部分进入地球本影。月轮只有部分亏缺。日月食成因区别日月食成因区别日食的形成和月球的本影、日食的形成和月球的本影、半
5、影、伪本影有关；半影、伪本影有关；月食的形成仅与地球本影月食的形成仅与地球本影有关。有关。当地球上发生月全食时，在月球上会看到什么现象？日月食过程日月食过程过程实质日全食过程月全食过程偏食、日环食食分日月食过程实质日月食过程实质日食过程月球自西向东赶超太阳的过程 月食过程月球自西向东赶超地球本影的过程 日食自太阳的西缘开始，东缘结束。月食自月轮的东缘开始，西缘结束。日全食过程日全食过程西东日月初亏：日食开始。月轮东缘与日轮西缘相外切。食既：日全食开始。月轮东缘与日轮东缘相内切。食甚：日月中心相距最为接近。生光：日全食结束。月轮西缘与日轮西缘相内切。复圆：日食结束。月轮西缘与日轮东缘相外切。月月
6、月月回食分偏食全食偏食初亏食既生光复圆食甚日全食过程的图示日全食过程的图示2西东日月月月月月西东初亏食既食甚生光复圆上午下午各食相在天空中自东向西依次排列月球遮掩太阳的方向是自西向东日全食过程的图示日全食过程的图示3 3西东初亏食既食甚生光复圆日全食过程的图示日全食过程的图示4西东初亏食既食甚生光复圆月全食过程月全食过程西东初亏：月食开始。月轮东缘与本影西缘相外切。食既：月全食开始。月轮西缘与本影西缘相内切。食甚：月轮与地影截面中心相距最为接近生光：月全食结束。月轮东缘与本影东缘相内切。复圆：月食结束。月轮西缘与本影东缘相外切。地球本影2004.5.5月全食偏食过程偏食过程日偏食月偏食西东地球
7、本影西东复圆食甚初亏日环食过程日环食过程西东月初亏月月月月环食始食甚环食终复圆月月月月月食分食分偏食食分以食甚时日（月）轮直径被遮掩的比值表示。全食食分日全食食分：月轮同日轮视直径的比值。月全食食分：月轮进入地球本影的深度同月轮视直径的比值。食甚时日轮或月轮被食的程度。概念日月食的规律日月食的规律日月食的条件月相条件：交点条件：三者位于一条直线上食限和食季见食次数日食发生于朔，月食发生于望。日月同位于黄白交点附近。未来可见日月食日月食条件日月食条件日食发生在日月相合于黄白交点或其附近；日食发生在日月相合于黄白交点或其附近；月食发生在日月相冲于黄白交点或其附近。月食发生在日月相冲于黄白交点或其附
8、近。交点条件交点条件食限食限概念：可能发生的食相对于黄白交点角距离的限度。可能发生的食相对于黄白交点角距离的限度。以日轮中心与黄白交点的黄经差来表示日食限，以日轮中心与黄白交点的黄经差来表示日食限，日食限月食限食限大小 最大17.9最小15.9最大11.9最小10.1日食月食偏食 中心食 半影食偏食全食最大食限 17.911.518.311.96.0最小食限 15.910.116.210.14.1食限的影响因素及其变化食限的影响因素及其变化影响因素（及变化）日食限月食限黄白交角月地距离日地距离（增大）（增大）（增大）减小减小减小减小减小增大食季食季日食季 概念：可能发生日月食的一段时间，可能发
9、生日月食的一段时间，太阳位于太阳位于食限内的时间食限内的时间。太阳每年两次经过黄白交点，月球每月两次。太阳每年两次经过黄白交点，月球每月两次。月食季 最长食季：17.9025936.4(日)最短食季：15.9025932.3(日)最长食季：11.9025924.2(日)1个食季内最少有1次日食，也可能有2次1个食季内最多有1次月食，也可能没有食季概念图示食季概念图示17.9017.9025936.4(日)见食次数见食次数日食次数 月食次数 见食次数1食季2131食年4261历年5或42或371食年346.42日1历年365日我国未来可见日食我国未来可见日食日期类型可见地带2008.08.01日
10、全食全食带从新疆北到河南2009.01.26日环食我国可见偏食2009.07.22日全食全食带从西藏南到长江口2010.01.15日环食环食带从云南到山东我国未来可见月食我国未来可见月食日期类型发生时刻2007-03-04 月全食03：36 09：06 2007-08-28 月全食16：45 20：25 2008-08-17 月偏食03：34 06：40 2010-01-01 月偏食02：52 03：58 2010-06-26 月偏食18：18 20：54 第二节海洋天文潮汐第二节海洋天文潮汐潮汐现象 潮汐的周期性和复杂性潮汐成因太阳潮和太阴潮潮汐现象潮汐现象全球性海水的周期性涨落现象。太阴日
11、水 位涨潮涨潮落潮落潮高潮高潮低潮低潮潮汐成因潮汐成因引潮力概念方向大小地球的潮汐变形潮汐形成地球的自转使潮汐隆起和降落区并不固定于某一地区，从而形成地球上的潮汐现象。引潮力使地球由正球体变成长球体 实际引力、平均引力与引潮力实际引力、平均引力与引潮力实际引力实际引力F日月对地球各质点的引力日月对地球各质点的引力平均引力平均引力F0日月对地心的引力日月对地心的引力引潮力引潮力 F F0各地受到的实际引力与平均引力的差值各地受到的实际引力与平均引力的差值FFGMmd2日（月）正垂点反垂点 F F0F0正反垂点的正反垂点的方向是向上的方向是向上的随着与垂点距离的增加，引潮力的方向先由向上转变为水平
12、随着与垂点距离的增加，引潮力的方向先由向上转变为水平 再由水平逐渐变成向下再由水平逐渐变成向下 引潮力的大小引潮力的大小drMf正正f反反正正正正 正正GM(dr)20GMd2正正 GM(2dr)rd2(dr)2因因 太阳潮太阳潮 两者比值为两者比值为2.22.2：1 1；即太阳潮汐不及太阴；即太阳潮汐不及太阴潮的潮的1/21/2。潮汐变形潮汐变形潮汐隆起区潮汐隆起区潮汐降落区正正顺潮顺潮反反对潮对潮潮汐形成潮汐形成太阳潮和太阴潮太阳潮和太阴潮太阳与月球引潮力的比较大潮和小潮太阳潮与太阴潮的比较太阳潮与太阴潮的比较垂垂2Gmr2Gmrd d3 3 27002700万万月月日地日地390390月
13、地月地 月月：日日390390：27002700万万2.18 2.18 即即月月2.182.18日日 因此，在地球潮汐中，月球起主要作用，太阳潮在太阴潮的基础上起到干扰作用。大潮大潮大潮的形成朔望时，日月垂点最为接近，太阳潮对太阴潮起加强作用。造成高潮特高，低潮特低，潮差特大，从而形成大潮。小潮小潮上下弦时，日月垂点相距最远，太阳潮对太阴潮起削弱作用。造成高潮不高，低潮不低，潮差特小，从而形成小潮。潮汐的周期性潮汐的周期性太阴日周期在太阴日内有两次高潮，两次低潮。潮汐涨落周期朔望月周期大小潮周期在朔望月内有两次大潮（初一、十五），两次小潮（上、下弦）。朔望月周期朔望月周期潮汐的复杂性潮汐的复杂
14、性天文因素非天文因素天文因素引起的潮汐复杂性天文因素引起的潮汐复杂性A月球赤纬半日潮全日潮混合潮月地距离近地潮远地潮近地潮远地潮不同的潮不同的潮汐类型汐类型赤道潮赤道潮和和回归潮回归潮半日潮、全日潮、混合潮半日潮、全日潮、混合潮潮汐类型出现范围特点半日潮全日潮混合潮赤道 900 90太阴日内出现完全相等的两次潮汐循环 太阴日内仅有次涨潮，次落潮 太阴日内有2次不完全相等的潮汐循环 赤道潮赤道潮月球赤纬月球赤纬 时的潮汐现象时的潮汐现象 全球各地均为半日潮 潮高自赤道向两极递减 回归潮回归潮月球赤纬月球赤纬 最大最大时的潮汐现象时的潮汐现象 月球赤纬最大为：2326+59 全日潮出现范围最大出现全日潮的最低纬度为9002803561025 23 26 白道与天赤道的交角白道与天赤道的交角23 26 5 9 23 26 5 9 变化于5 9 之间钱塘观潮钱塘观潮
