1、第一章 绪论 1.简述天文学的研究对象，研究方法和特点？ 答：天文学的研究对象是天体，其研究的基本方法是对天体的观测，包括目视观测和仪器观测。它的研究特点是： （ 1）大部分情况下人类不能主动去实验，只能被动观测。 （ 2）强调对天体进行全局、整体图景的综合研究。表现观测上是全波段、全天候。在理论上依赖模型和假设。 （ 3）需用计算机把观测所获得的大量原始资料进行整理。使天文学研究发生重大变化的另一个技术进步是快速互联网技术，这使得异地天文数据的交换和处理成为可能，使得观测数据具有巨大的科学产出的潜在意义。目前，虚拟天文台的提出和建设对天文研究意义深远。 （ 4） 具有大科学的特征，需要大量投
2、资。 （ 5） 以哲学为指导。 2.研究天文学的意义有哪些？ 答：天文学与人类关系密切，天文学对于人类生存和社会进步具有积极重要的意义，突出表现在以下几个方面： （ 1） 时间服务：准确的时间不单是人类日常生活不可缺少的，而且对许多 生产和科研部门更为重要。最早的天文学就是农业和牧业民族为了确定较准确的季节而诞生和发展起来的。现代的一些生产和科研工作更离不开精确的时间。例如，某些生产、科学研究、国防建设和宇航部门，对时间精度要求精确到千分之一秒，甚至百万分之一秒，否则就会失之毫厘，差之千里。而准确的时间是靠对天体的观测获得并验证的。 （ 2） 导航服务：对地球形状大小的认识是靠天文学知识取得的
3、 。确定地球上的位置离不开地理坐标，测定地理经度和纬度，无论是经典方法还是现代技术，都属于天文学的工作内容。 （ 3） 人造天体的成功发射及应用 ：目前，人类已向宇宙发射了数以千计的人造天体，其中包括人造地球卫星、人造行星、星际探测器和太空实验站等。它们已经广泛应用于国民经济、文化教育、科学研究和国防军事。仅就人造地球卫星而言，有通讯卫星、气象卫星、测地卫星、资源卫星、导航卫星等，根据不同需要又有地球同步卫星、太阳同步卫星等。所有人造天体都需要精确地设计和确定它们的轨道、轨道对赤道面的倾角、偏心率等。这些轨道要素需要进行实时跟踪，才能保持对这些人造天体的控制和联系。这一切都得借助天体力学知识。
4、 （ 4） 导航服务：天文导航是实用天文学的一个分支学科 ，它以天体为观测目标并参照它们来确定舰船、飞机和宇宙飞船的位置。早期的航海航空定位使用六分仪（测高、测方位）和航海钟，靠观测太阳、月亮、几颗大行星和明亮恒星，应用定位线图解方法来确定位置，其精度较低，且受天气条件限制。随着电子技术的进步，已发展了多种无线电导航技术来克服这方面的缺陷。宇宙航行开始以后，为了确定飞船在空间的位置和航向，天文导航也有相当重要的作用。目前，全球卫星定位系统（ GPS）技术的应用，使卫星导航更精确。卫星导航不仅普遍用于航天、航空、航海，而且还用于陆面交通管理。 （ 5） 探索宇宙奥秘， 揭示自然界规律：随着对宇宙
5、认识的深入，人类从宇宙中不断获得地球上难以想象的新发现。例如， 19 世纪初有位西方哲学家断言，恒星的化学组成是人类永远不可能知道的。但过了不久，由于分光学（光谱分析）的应用，很快知道了太阳的化学组成。其中的氦元素就是首先在太阳上发现的， 25 年后人们才在地球上找到它。太阳何以会源源不断地发射如此巨大的能量，这是科学家早就努力探索的课题。直到 20 世纪 30 年代有 人提出氢聚变为氦的热核反应理论，才完满地解决了太阳产能机制问题。几十年后，人类在地球上成功地实验了这种聚变反应氢弹爆炸。 20世纪 60年代后天文学中的四大发现，令人大开眼界。从地心说、日心学到无心学是人类认识宇宙的三个里程碑
6、。 （ 6） 研究天文与地学的关系：地球作为一颗普通的行星，运行于宇宙空间亿万颗星体之间，地球的形成、演化及重大地质历史事件无不与其宇宙环境有关。事实表明，地球本身记录了在地质历史时期所经历的天文过程的丰富信息。例如，地球自转变慢，就是通过古代珊瑚化石的研究证实的。珊瑚也象树木年轮那样具有 “年带 “。珊瑚每天周期性地分泌碳酸钙，在身上形成一条条 日纹 。 3.2 亿年前的珊瑚化石，每个年带含有 400 条日纹，表明那时地 球一年自转400 圈，说明那时地球自转比现在快得多。这与理论推算的结果十分一致。人们很早就注意到地质现象普通存在着周期性，而天体星系的运行及演化也无一不按自己的规律进行，并
7、且地质周期同天文周期存在着某些对应关系。太阳绕银河系中心运动的周期大约是 2.5 亿年，这叫做太阳的银河年。在一个银河年中， 太阳处于银河系不同位置，由于宇宙环境的变化，会给太阳和地球带来影响。 （ 7） 探索地外生命和地外文明：人类在探索宇宙奥秘过程中，对地外生命和地外文明的寻求是最令人神往的。我们认为宇宙是一个和谐的整体，它不会偏爱地球。像 地球这样一个充满生机的星球，在宇宙中应该是不少的。 人类怀着极大的好奇心希望在太阳系以内或以外找到生命，更盼望能觅到自己的知音。近几十年来，世界各地常有不明飞行物（简称 UFO）的报道。虽然至今仍没有确切证据确认外星人曾拜访过我们地球，但是人类还是在继
8、续努力地寻找地外文明。 3.了解天文学的科学分支。 答：传统的天文学分为天体测量学、天体力学和天体物理学。二级分支如下： （ 1）天体测量学：又可球面天文学、方位天文学、空间天文学和天文地球动力学。 （ 2）天体力学：又可分摄动理论、天体力学定性理论、天体 力学数值方法、历书天文学、天体的形状和自转理论和天体动力学。 （ 3）天体物理学：分为太阳物理学、太阳系物理学、恒星物理学、星系天文学、高能天体物理学、恒星天文学、天体演化学、射电天文学和空间天文学。 目前，著名天文学家王绶琯院士又提出新的学科分类，包括理性工具分类、观测工具分类和研究目标分类（参见教材）。 4.简述古代天文学的起源和发展。
9、 答：天文学是与人类文明同时发端的一门古老的学科。人类在有文字记载之前，由于农牧业生产和实际生活的需要，就开始注意某些显著的天象。自从有了文字以后，天文学便在人类文明的发祥地萌芽并诞生了。这便是古代天文学的起源。在世界文明古国，早期天文学都得到发展。 （ 1）古埃及天文学发展情况。该时期埃及人已经掌握了一定天文知识。注意天狼偕日的现象，认识太阳在恒星间一年移动一周，并制定历法规定一年长度为 365 天一年 12 个月，每月 30 天，年末再加 5 个附加日。 （ 2）巴比伦和亚述古代天文学发展情况。该时期巴比伦和亚述人制定了 接近科学实际的阴阳历，规定了大小月，还认识了 12 个月和五星的运行
10、规律，他们还认识到黄道和白道，月食一定发生在望，并且只有当以月亮靠近黄白交点时才能发生食。 （ 3）古印度代天文学发展情况。此阶段印度人创立了阴阳历，把黄道天区划分为 27 个相等的部分，与恒星月周期相等。 （ 4）古希腊天文学发展情况。希腊人继承了巴比伦和亚述人的文化遗产，在天文学方面做 出了重要的贡献，并出现了四大学派，即：爱奥尼亚学派，毕达哥拉斯学派，柏拉图学派和亚历山大学派。特别是托勒玫集古希腊天文学的成就提出“地心宇宙体系”对后期天文学发展影响很大。 （ 5）中国古代天文学发展情况。该阶段中国人已懂得天文定向知识，观象授时、天象记录、编制历法，并有 24 节气的全部名称，还提出朴素的
11、宇宙观。 5.简述欧洲 15， 16， 17， 18， 19， 20 世纪天文学发展的特点及成就。 答： 15 世纪前，科学服从教会，天文学没有多大的发展； 15 世纪后，欧洲资本主义兴起。两个世纪里，从哥白尼到伽利略再到牛顿是近代天文学建立和发展时期，天文学从单纯描述天体的几何关系推进到研究天体之间的相互作用的新阶段； 18， 19 两个世纪，科学技术进步，各种观测设备精度提高，导致一 系列重大发现。在天体测量学、天体力学、太阳系研究、恒星天文学、天体物理学方向各有重大成就； 20 世纪的天文学，发展迅速，成就辉煌。如发现九大行星之一冥王星及其卫星。证明黑洞的存在，系统的认识银河系，确定河外
12、星系的概念等等。 6.简述中国天文学从古至今的发展过程。 答：中国天文学从古至今的发展大致经历了以下 6 个过程： （ 1） 萌芽和体系形成：中国天文学最能清楚的表明天文学由萌芽到早期形成和发展的一般过程。 （ 2） 早期综合和发展；秦汗时期为综合和发展在诸侯割据时期各地发展起来的天文学创造了条件，历代帝王对天 文学的重视也推进天文学的综合发展。 （ 3） 继续发展和繁荣：秦汉之后，我国天文学研究逐渐走向繁荣发展阶段，在历法，仪器天文实测方面有不少创新。 （ 4） 由鼎盛时期到相对滞后：从宋初到明末，天文学也随着生产的发展取得了许多重要成就。 （ 5） 与西方天文学交融：明朝万历年间，是西方科
13、学知识最早传入中国的时候。随着时间的推移，中国天文学逐渐与西方天文学融合。 （ 6） 近代，现代天文学的发展：随着科学技术的发展，仪器的精密，对天文学的研究更为全面与深入，成立全国权威的天文机构，取得不少研究成果。 21 世纪初， 我国天文机构实行了改革和重组，国家天文台的设立，标志我国天文学发展进入一个里程碑式的新阶段。 第二章 天球与天球坐标 1.解释下列名词。 天体 天体系统 天球 地心天球 日心天球 地轴 天轴 黄轴 银轴 赤道 天赤道 黄道 银道 地极 天极 黄极 银极 地平圈 天顶 天底 东点 西点 南点 北点 上点 下点 春分点 秋分点 夏至点 冬至点 子午圈 卯酉圈 春分圈 时
14、圈 六时圈 经度 方位 时角 赤经 黄经 银经 纬度 高度 赤纬 黄纬 银纬 天体：宇宙间名种星体的总称或宇宙中所有物质的总称。包括恒星、行 星、卫星、彗星体、陨星、小行星、星团、星系、星际物质、暗物质等。（天体可为自然天体和人造天体，天体也分为可视天体和不可视天体（暗物质） ) 。 天体系统：在引力作用下，邻近的天体会集结在一起，组成互有联系的系统，就是天体系统。 天球：以任意长为半径的一个假想的球体，若以观测者为中心，称为观测者天球。它是天文学用作表示天体视位置和视运动的辅助工具。 地心天球：以地心为中心的天球。 日心天球：以日心为中心的天球。 地轴：地球在自转过程中，若不考虑公转因素，从
15、地表到地内假设就有一连串不动的点，连接这些不动的点 所构成的线就是地轴。地球就是绕着假想的地轴自转的。 天轴：地轴任意或无限延伸就成天轴。 黄轴：与黄道垂直，连接北黄极与南黄极的连线就是黄轴。 银轴：与银道垂直，连接北银极与南银极的连线就是银轴。 赤道：既垂直于地轴，又通过球心的平面与地表相割面成的圆，称为赤道，它是地球上最大的圆。 天赤道：与北天极和南天极距离相等，且垂直于天轴的大圆，称为天赤道。或指地球赤道平面任意扩展与天球相割而成的圆，称天赤道。 黄道：黄道面与天球相交的大圆称为黄道。或：地球公转的轨道无限扩大与天球相交而成的圆。 银道：指 银河系平面无限扩大与天球相交而成的圆。天文界规
16、定银道面与天赤道交角为 63度 26 分。为银道坐标系的基圈。 地极：地轴与地表相交的点就是地极。有南、北两极 天极：天轴与天球相交的点就是天极。有南天、北天两极。 黄极：通过天球中心作一垂直于黄道面的直线，使该线与天球相交于两点。其中靠近北天极P 的称为北黄极 K，靠近南天极 P 的另一点称为南黄极 K 。 银极：在银道两侧与银道相距 90 度的两点，称为银极。 地平圈：通过地心并垂直于观察者所在地点的垂线的平面与天球相割面成的圆为地平圈，也就是人们平时所说的地平线（没 有如此严格的定义）。 天顶：沿观测者头顶所延伸的方向作铅直线向上无限延伸，与天球相交的点称为天顶（ Z） 天底：天球上距天
17、顶 180 度的点，既铅直线在观测者脚底向地面以下无限延伸，与天球相交的另一点称为天底（ Z ） 东点、西点、南点、北点：合称四方点（或四正点）。子午线与地平圈相交的两点中，靠近南天极的那一点称为南点（ S）。靠近北天极的那一点称为北点（ N）。自北点顺时针旋转90 度的那一点为东点（ E），与东点相距 180 度的点称为西点（ W） 上点：午圈与天赤道的交点（ Q），或天赤道对地平圈最大的距点之一。 下点：天赤道上与 Q 相距 180 度的点，既子圈与天赤道交点（ Q ），或天赤道对地平圈最大的距点之一。 二分、二至点：黄道与天赤道有两个交点，既春分点（ r）和秋分点（ ）。在北半球看来，春
18、分点是升交点，秋分点是降交点。夏至点是黄道上的最北点，冬至点是黄道上最南点。 子午圈：通过天顶与北天极又过北点和南点所作的大圆 PZSPZNP 卯酉圈：通过天顶和天底同时又过东西点的大圆 ZEZW 春分圈：通过春分点的时圈。 时圈：第一赤道坐标系中它的经线，是天球上通过北天极与南天极的圆，在此改称时圈。 经度：终圈 所在平面与始圈所在平面之间的夹角（某地经线所在的平面相对本初子午线所在的平面夹角就是该地的地理经度）。 方位：在地平坐标系中的经度称为方位（ A），它是天体对于午圈的角距离。 时角：在第一赤道坐标系中的经度称为时角，是天体相对于 Q 点所在的时圈的角距离。 赤经：在第二赤道坐标系中
19、的经度称为赤经，是天体相对于春分圈的角距离。 黄经：在黄道坐标系中的经度称为黄经，是天体对于春分点所在的黄经圈的角距离。 银经：在银道坐标系中的经度称为银经。 纬度：天体相对基圈的角距离（某地法线与赤道平面的交角就是某地的地 理纬度。它以赤道面为起始在经线上度量 ）。 高度：在地平坐标系中的纬度称高度（ h），即天体与地平圈的角距离，就是天体光线与地平面的交角，也就是天体仰角。它用角度表示，以地平圈为起点沿天体所在的地平经圈向上或向下度量。 赤纬：在第一赤道坐标系中的纬度称赤纬，是天体相对于天赤道的角距离，即天体视方向与天赤道的平面的交角，用角度表示。以天赤道为起始，在天体所在的时圈上向北或向
20、南度量。 黄纬：在黄道坐标系中的纬度称黄纬，是天体相对于黄道的角距离，用角度表示。以黄道为起始，在天体所在的黄经圈上向北或向南度量。 银纬：在银道坐标系中的纬度称银纬，用角度表示。以银道为起始，在天体所在的银经圈上向北或向南度量。 2.写出下列两个天球大圆的两极。 地平圈： 天顶（ Z）和天底 (Z) ；子午圈：东点（ E）和西点（ W） ； 天赤道： 北天极（ P）和南天极（ P ） 卯酉圈：南点（ S）和 北点（ N） 黄道 ；北黄极（ K）和南黄极 K ；六时圈： 上点（ Q）和 下点（ Q ） 3.写出下列天球的大圆的交点 。 答： 子午圈与地平圈 ：南点（ S）和 北点（ N）； 子
21、午圈与天赤道 ：上点（ Q）和 下点（ Q ）； 子午圈与卯酉圈： 天 顶（ Z）和天底 (Z) ；子午圈与六时圈 ：北天极（ P）和南天极（ P ） 天赤道与地平圈 ：东点（ E）和西点（ W）； 天赤道与黄道：春分点（ ）和秋分点（ ） 4.方位，时角，赤经 ,黄经四者的度量方向是怎样的？为什么要按这样的方向度量？ 答： 方位：天文学以地平南点为原点，在地平圈上向西度量（因天体周日运动向西），自0 度到 360 度，南，西，北，东四点的方位角分别为 0 度， 90 度 180 度 270 度，测量学里以北点为起点的。 时角：是第一赤道坐标中的经度，是天体相对于子午圈的角距离，即天体所在时圈
22、与子午圈的交角，实质上是两圈所在平面夹角。以上点为原点，沿天赤道向西度量（因天体周日运动向西），用时间单位表示可记为 时（ h）、 分（ m）、秒（ s）。 赤经是第二赤道坐标中的经度，是天体相对于春分圈的角距离。也就是天体上中天时的恒星时，上中天恒星的赤经是子午圈上的恒星与春分圈的角距离 。即可用时间单位表示，记为 时（ h）、 分（ m）、秒（ s）也可用角度单位表示，自 0 至 360 。 黄经是黄道坐标系中的经度，是天体对于春分点所在的黄经圈 的角距离。以春分点为原点，沿黄道向东度量 (因太阳系内天体周年视运动的总趋势向东 )，自 0 至 360 。 5.在福州（北纬 26 度）观测北
23、天极，它的高度是多少？在广州，北京又是多少？ 答：在福州（北纬 26 度）观测北天极高度是 26 度。（因为北天极高度等于当地的纬度） 广州： 23 度 ；北京： 40 度 。 6.春分点的赤经 赤纬 黄经 黄纬各是多少？ 答： 都是 0 度 7.北天极的黄纬和黄经是多少？北天极的赤纬和赤经是多少？ 答：黄纬： 66 度 34 分； 黄经： 90 度 。赤纬： 90 度 ；赤经： 0 度 。 8.地平坐标系、第一赤道坐标系、第二赤道坐标系、黄道坐标系和银道坐标系各有什么特点？各有什么用途 ？ 试列表说明。 要素 地平坐标 第一赤道坐标 第二赤道坐标 黄道坐标 银道坐标 天球轴 当地垂线 天轴
24、天轴 黄轴 银轴 两极 天顶、天底 北天极、南天极 北天极、南天极 北黄极、南黄极 北银极、南银极 纬圈 地平纬圈（等高线） 赤纬圈 赤纬圈 黄纬圈 银纬圈 基圈 地平圈（有四正点） 天赤道（有上、下点） 天赤道（有春分点、秋分点） 黄道（有二分、二至点） 银道 经圈（辅圈） 地平经圈（有子午、卯酉圈） 时圈（有子午圈、六时圈） 时圈（有二分、二至点） 黄经圈（有二至圈） 银经圈 始圈 午圈 午圈 春分圈 通过春分点的黄经圈 通过银心在银道上投影的银经圈 原点 南点 上点 春分点 春分点 银道与始圈的交点 纬度 高度 赤纬 赤纬 黄纬 银纬 经度 方位（向西度量） 时角（向西度量） 赤经（向东
25、度量） 黄经（向东度量） 银经（按逆时针方向度量） 应用 在天文航海、天文航空、人造地球卫星观测及大地测量等部门广泛应用 观测恒星、星云、星图等类型的遥远天体常常采用赤道坐标系，它被广泛应用与天体测量中 观测太阳以及太阳系内运行在黄道面附近的天体，则采用黄道坐标系 对银河系的观测，则要采用银道坐标系 9.计算二分二至时太阳的赤纬、赤经、黄纬、黄经。 节气 太阳赤纬 太阳赤经 太阳黄纬 太阳黄经 春分 0 0 0 0 夏至 23 26 90 0 90 秋分 0 180 0 180 冬至 -23 26 270 0 270 10.已知纬度 30 N，恒星时 S=6h30m，试推算下列各点的地平坐标和
26、赤道坐标的纬度和经度。 第三章 时间与历法 1.何谓时间？ 答：时间有时刻和时段两重含义。时刻是指无限流逝时间中的某一瞬间；时段是指任意两时刻之间的间隔。 2.何谓测时？常用的计时系统有哪些？ 答：测时，是时间计量工作的一项内容。古时候是靠立竿见影，测定太阳影子定时间或测定某些恒星的位置来确定时间的。现代则是应用中星仪或等高仪等测时仪器观测选定的某恒星坐标点 高度 方位 赤纬 时角 赤经 天顶 90 任意 30 0 6h30m 天底 -90 任意 -30 180 18h30m 北天极 30 180 90 任意 任意 南天极 -30 0 -90 任意 任意 东点 0 270 0 270 12h3
27、0m 西点 0 90 0 90 24h30m 南点 0 0 -60 0 6h30m 北点 0 180 60 180 18h30m 上点 60 0 0 0 6h30m 下点 -60 180 0 180 18h30m （如太阳）通过的瞬间，再经过归算获得准确的时刻。常见的计时系统有恒星时、太阳时（有视太阳时和平太阳时）、太阴时、历书时、原子时和协调时等。 3.已知某地毕宿五 （ a=4h35m）正好上中天，当日太阳的赤经为 21h51m44s，时差为 -14m13s，求当时该地的平时。 答：由平时 = 视时 - 时差 = （ 恒 星 时 - 太 阳 赤 经 +12h ） - 时差=4h35m-21
28、h51m44s+12h+14m13s+24h=18h57m29s 4. 在成都某地（赤经 =104 05 E=6h56m20sE） 5 月 6 日用日冕测得视太阳时 10h02m,求相应的地方平时及北京时间。（时差为 3h24m） 平时 =视时 -时差 =10h02m-3h24m=9h58m36s 北京时间 =9h58m36s+(120 -10405 ) 4m=11h02m6s 5.已知东八区的区时为 2000年 1月 13 日 8h,求西九区的区时？ 答：西九区区时 =东八区区时 -（ 8+9）小时 =1月 12日 15时 6.为什么要设立国际日期变更线？ 答：我们换算各地的地方时或区时，会
29、产生时间丢失的情况，为此国际上人为设定一条国际日期变更线以求解决这个问题。理论国际日期变更线是 180经线，实际国际日期变更线是一根折线。从西十二区越过日界线到东十二区加一天，反之相反。 7.简述我国及世界时间服务状况？ 答：时间服务是指把测得的时间用各种手段播报出去的工作，也称为 授时或播时。在古代则采用鸣锣击鼓声音报时等简易的方式，近代的时间服务有无线播报时，电视系统授时。为了统一全世界的时间服务，由国际时间局主持全球的世界时服务工作。二十世纪 50年代初出现原子钟以后，原子时服务就成了国际时间局另一项重要的工作内容。时间服务不仅为日常生活和生产所必需，更重要的是与许多科学实验有密切的关系
30、。在天文学中，世界时服务直接为研究地球自转、天文地球动力学，进而为研究地月系和太阳系的起源和演化提供基本资料；天文历书工作需要以历书时作为标准来编算各种天体的历表。在大地测量中，需要用精确的世界时来 确定各个地点的精确坐标；航海航空部门则需要世界时进行天文导航。在空间科学中 ,人造卫星和导弹的发射、飞行和跟踪 ,都需要世界时和原子时的高精度时间同步，需要用原子标准时间和频率进行控制。此外，在无线电频谱校准、高容量数字通讯、无线电波传递研究和相对论的检验等工作中，时间和频率标准都有广泛的用途。世界时间服务主要分为世界时服务和原子时服务。世界时服务，大致可以分为采用原子时以前和以后两个时期。在采用
31、原子时以前，从事时间服务的天文台利用大量的天文测时资料进行误差（包括系统误差和偶然误差）处理，求得精确的世界时。由于 天文测时和大量的数据处理费时较多，天文台总是每天先按世界时的近似外推值，用无线电时号的形式发播出去，再根据事后测算的精确世界时对过去已发播的近似值进行修正。这种修正通常是用时号改正数的形式在授时公报中刊布出来，一般大约在无线电时号发播以后二、三个月发表。有时为了满足一些部门的急需，天文台也同时发表一些延迟二、三个星期的快速时号改正数，但精度略低。时号改正数是世界时服务的最后成果。为了提高世界时服务的精度，同时提供世界时的标准，需要将许多天文台所订定的时号改正数进行综合处理，或者
32、直接利用这些天文台的天文测时资 料进行综合处理。这样得到的时号改正数称为综合时号改正数，它可以作为某些国家的乃至全球的世界时标准。在采用原子时以后，无线电时号一般均按协调世界时或原子时发播，不再发播精确的世界时时号（仍有少数天文台继续发播），仅用特殊的加重讯号在协调世界时或原子时时号中附带地将其近似值发播出去。在这种情况下，精确的世界时则是在将天文测时资料和协调世界时进行比较并进行数据处理以后以 UT1-UTC 或 UT2-UTC 的形式发表的，实质上就是提供世界时和协调世界时的精确差值的资料。目前世界时服务的精度为 1 毫秒左右。原子时服务，以原 子钟为基础进行的服务，将协调世界时或原子时（
33、二者仅差整秒数）用无线电时号发播出去。时间服务机构根据自己的原子钟所发播的协调世界时或原子时称为地方协调世界时或地方原子时。通过各种时间比对的手段，将各地方机构的原子钟所示的原子时进行比较，经过综合分析处理可以得到协调世界时或原子时的标准。国际时间局所提供的原子时标准称为国际原子时。国际时间局定期发表 UTCi-UTC 的资料，其中 UTC 为国际协调世界时， UTCi 为第 i 个天文台所提供的地方协调世界时。 在采用原子时以前，天文台利用大量的测时资料进行误差处理，求 出精确的世界时，在采用原子时以后，无线电时号一般均按协调世界时或原子时发播，不再发播精确的世界时时号，采用特殊的加重讯号在
34、协调世界时或原子时时号中附带的将其近似值发播出去，原子时服务将协调世界时用无线电时号发播出去。 8.何谓历法？常用的历法有哪些？各有哪些特点？试举例说明。 答：历法就是推算日，月，年的时间长度和它们之间的关系，制定时间顺序的法则，或历法就是人为安排年、月、日的法则。常用的历法有太阳历（简称阳历），太阴历（简称阴历），阴阳历。阳历强调回归年，阴历强调朔望月，阴阳历是即考虑回归年又考虑朔望月 。 阳历具有以下特点：优点有历年与回归年同步，故月序与季节匹配较好；它的置闰为 400 年 97 闰或每 4 年一闰，世纪年份除尽 400 年是闰年。缺点：历月人为安排，天数有 28、 29、 30、 31天
35、 4种，大小月排列不规律；四季长度不一有 90、 91 和 92 天 3 种，上下半年也不相等；岁首（元旦）没有天文意义；每个月的星期参数不固定；与月相变化天关，白白浪费了天赐的月相变化周期。 阴历：把朔望月（ 29.5306 天）作为历月的长度，历年的长度：历月 12 354.3671 天 ,与回归年毫无关系。阴历的历 月，规定单数的月为 30 天，双数的月为 29 天，平均 29.5 天，并以新月始见为月首。 12 个月为一年，共 354 天然而 12 个朔望月的长度是 354.3671 天，比历年长 0.3671 天， 30 年共长 11.013 天。因此，阴历以每 30年为一个置闰周期
36、，安排在第 2、 5、 7、 10、 13、 16、 18、 21、 24、 26、 29 各年 12 月底，有闰日的年称为闰年，计 355 天。例如：回历。但阴历的历年与回归年相差太大，累计到一定的时期会出现月序与季节颠倒的现象，所以缺陷明显。现在除了伊斯兰国家还保留以外，别的地方早已摈弃了。 阴阳历是年， 月并重，力求把朔望月作为历月的长度，又用设置闰月的办法，力求把回归年作为历年长度的历法。例如：中国夏历。优点是把两个天赐的周期都应用了，平均历月是月球公转周期，平均历年是地球公转周期。长期使用，对日、 地 、月三者的关系就不会生疏，看到月份，就可知道在这一年中月球已绕地球转了几圈，看到日
37、期就可知道月相。缺点是平年与闰年有一个月的差值，日期与季节的对应关系有一个月的错动。当设置了二十四个节气，时令是可以掌握的。 我国夏历与一般的阴阳历除有共同特点外，还有它独特的地方，表现在强调逐年逐月推算，以月相定（以合朔 为初一，以两朔间隔日数定大、小月）；以中气定月序（据所含中气定月序，无中气为闰月）。二十四气与阴阳历并行使用，阴阳历用于日常记事；二十四气安排农事进程。干支记法， 60 年循环。 9.现行阳历是如何演变的？ 答：阳历主要是依据回归年周期编历的。现行公历是由儒略历奥古斯都历格里历发展而来的。 现行公历的演变过程如下： 前 46 年，儒略凯撒制定新历，又称新太阳历，它规定一个回
38、归年为 365.25 日，每年 12 个月，单月 31 日、双月 30 天（除 2月 29 日）全年 365 日，每隔三年置一闰，在闰年时 2 月份加一天， 2 月为 30 日，闰年为 366 日。 由于僧侣执行置闰错误，奥古斯都对其做了修正，称为奥古斯都历，规定从公元前 8 到公元 3年不置闰，以后又回到 4 年一闰，并把 8 月改为大月 31 日，这样从 2 月份扣一日，平年闰年 2 月份为 28 日，闰年 2 月份为 29 日；形成 1、 3、 5、 7、 8、 10、 12 为大月， 2、 4、 6、 9、11 是小月的历法。 由于 4 年一闰精度不够，积累到一定时期春分日会发生变化，
39、为了把春分日还是固定在 3 月 21 日，国际规定把 1582 年 10月 4 日后一天作为 10月 15 日（历史空白 10 天），把 4 年一闰改为 400年 97 闰，凡世纪年被 400 除尽才是闰年。这就是格里历也是现行公历。 儒略历每年 12 月，单月 31 天，双月除 2 月 29 日外 ，其余 30 天，每隔三年置一润，后奥古斯都把其改为 1， 3， 5， 7， 8， 10， 12 是大月， 2， 4， 6， 9， 11，是小月，而且世界协商历史空白 10 天，使春分日回到 3 月 21 日，后又把该历法置闰制度修正为凡世纪年份能被 400 除尽者才是闰年，其余年份能被 4 除尽
40、者为闰年，称为格里历，现行阳历就是这样演变的 第四章 星空区划和四季星空 1.何谓星空区划？ 答：根据一定的法制，把天空划分成一定的区域。在历史上，不同的民族和地区都有自己的星空区划。国际通行的星空区划 88 个星座。中国古代的星空区划 -三垣，四象二十八宿。 2.88 个星座是如何确定的？北天有几个？南天有几个？黄道带有几个？试写出黄道带的主要星座。 答：在公元前 650 年前后出现在创世语录中的就有 36 个，其中北天、黄道带和南天各12 个。公元前 270 年左右在天象诗中共提到了 44 个星座。其中北天 19 个（小熊、大熊、牧夫、天龙、仙王、仙后、仙女、英仙、三角、飞马、海豚、御夫、
41、武仙、天琴、天鹅、天箭、北 冕、蛇夫等）；黄道带 13 个星座（白羊、金牛、双子、巨蟹、狮子、室女、螯、天蝎、人马、摩羯、宝瓶、双鱼、驶）；南天 12 个星座（猎户、犬、波江、天兔、鲸鱼、南船、半人马、天坛、长蛇、巨爵、乌鸦等）。 1922 年，国际天文学采纳英国天文学家威廉 赫歇尔提出的星座用赤经线和赤纬线来划分的建议，对历史上沿用的星座名称和范围作了调整，取消了一些星座，最后确定全天星座为 88 个。其中北天 19 个，南天 47 个，黄道12 个。黄道带 12 个星座：双鱼、白羊、金牛、双子、天秤、巨蟹、室女、狮子、天蝎、人马、摩羯、宝瓶。之后，希腊著名的天 文学家喜帕恰斯（伊巴谷）编制
42、了一份含星数 850颗的星表，他把蛇夫座分为长蛇座与蛇夫座，把半人马座的东部分出来称为豺狼座；把黄道带上的驶并入金牛座，后来才划归蛇夫座。公元 2 世纪，希腊天文学家托勒密总结了古代天文学成就，写成了巨著天文学大成，他把黄道带的螯座改为天秤座，把犬座分为大犬和小犬，并增设小马座和南冕座，到此合计有 48 个星座，北天星座的名称基本上就确定下来了。 到 17 世纪初，德国的天文学家拜尔（ 1572 1625）从航海学家西奥图的记录中得知南天的一些星座，他在星辰观测一书中，除了上述 48 个星座之外，又增写了南天极附近的 12 个星座：蜜蜂（后改为苍蝇）、天鸟（后改为天燕）、蝘蜒、剑鱼、天鹤、水蛇
43、、印第安、孔雀、凤凰、飞鱼、杜鹃、南海。这样，就有了 60 个星座。另外，北天的后发座之名早已有了，只是喜帕恰斯和托勒密的著作中一直没有把它列进去。 1624 年天文学家巴尔茨斯在北天增设鹿豹、麒麟和天鸽 3 个星座，并在南天增设菱形网座（后称网罟座）； 1669年，洛耶尔从南天的人马座中分离出南十字座； 1690 年，波兰天文学家在他编制的星表里又增加了 7 个北天星座：猎犬、蜥蜴（后改为蝎虎）、小狮、天猫、六分仪、盾牌 和狐鹅（后改为狐狸），至 17 世纪中，已确定星座 73 个。 18 世纪 50 年代，法国天文学家拉卡伊利到好望角作了四年（ 1750 1754）的天文观测，并于 176
44、3 年出版了包括 3000 颗星的星表，在表中，他命名了 13 个新星座，例如：玉作（后改为玉夫）、化学炉（后为天炉）、时钟、抽气唧筒（后为唧筒）、南极、矩尺、望远镜、显微镜、山案、绘架和罗盘。至此计有 86个星座。 之后，有些天文学家为了迎合统治者的心意或出于自己的爱好，竟随心所欲地乱设星座，如有的因爱猫而设 “母猫 “星座。因此，当时星座的名称曾达到 109 个。最 初，星座只指星群。随着科学的发展，人们研究的天体越来越多，对这些天体位置的确定，需要对星空进行区划。于是，在星座的概念中又增加了区域的含义，星座不只代表星群，而且还代表了这些星群所在的天区（这在开篇曾介绍过）。最初星座的界线是
45、随意确定的，没有规律可循，只要将星座的亮星全部纳入其中就行了，如英国天文学家弗兰姆斯蒂所绘制的星座界线便是如此。 1841 年，英国天文学家威廉 赫歇尔提出星座用赤经线和赤纬线来划分，这一建议以后被国际天文组织所采纳，所以现在星空的界线虽然曲折和不规则，但线条是平直的。 1922 年 ，国际天文学大会召开，会议根据近代天文观测成果，对历史上沿用的星座名称和范围作了调整，取消了一些星座，最后确定全天星座为 88 个，（除了上述 86 个之外，又把南船座拆为船帆、船底、船尾 3 个星座，故总数为 88 个）其中北天 29 个，黄道12 个，南天 47 个。 1928 年，国际天文联合会正式公布了这
46、 88 个星座，并规定以 1875 年的春分点和赤道为基准的赤经线和赤纬线作为划分星座范围的界线，从此， 88 个星座成为全球通用的星空区划系统。 3.简述中国的三垣二十八宿。 答：三垣指北天极的三个较大的天区，分别为：（ 1）紫微垣（又 称中官或紫微官）：为三垣的中垣，位居北天中央，作 “皇宫 “之意，多以帝族和朝官的名称命名。（ 2）太微垣：为三垣的上垣，位居于紫微垣之下的东北方，作 “政府 “之意，多用官名命名。（ 3）天市垣：为三垣的下垣，位居紫微垣之下的东南方，作 “天上的集贸市场 “之意，多以货物，量具，市场，地名等命名。二十八宿：是中国古代星空区划体系的主要组成部分，主要位于黄道
47、区域，因之间跨度大小不均匀，又分四大星区，称为四象。 4.何谓星图？主要类型有哪些？如何使用活动星图？ 答：（ 1）星图：是把天体在天球上的视位置投影到平面上面而绘成的图 ，可用来表示天体的位置、亮度和形态等，它是天文观测所必备的。 （ 2）星图的种类因划分方法不同而不同，主要有：按投影分：有以天极为中心的极投影星图，中纬度天区圆锥伪投影星图，天赤道或黄道为基准圆筒投影星图；按用途分：有为认证某个天体或某种天象所在位置的星图，有为对比前后发生变化的星图；按内容分：有只绘恒星的星图和绘有各种天体的星图；按对象分：有供专业天文工作者使用的专门星图，还有为天文爱好者编制的简明星图；按成图手段分：有手绘星图、照相星图和计算机绘制的星图等；按出版的形式分：有图册和挂图等。 （ 3）使用方法 ：使用时，旋转底盘，是底盘上的日期和上盘时间正好与观测的日期和时刻想吻合，则上盘地平圈透明窗口内显露出来的部分星象即为当时可见的星空。然后，把活动星图举过头顶，是星图上的南北方向同大自然的南北方向一致，便可以按图所示去辨认星座。 5.何谓星表？主要类型有哪些？ 答：星表：星表就是记载天体各种参数（如坐标运动、星等、光谱型）和特性的表册，实际上就是天体的档案。人们可以在星表中查知天体的基本情况，也可以按星表给出的坐标到星空中寻找所要了解的天体。 星表
