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4.E：地球、月球和天空（练习）

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    为了进一步探索

    文章

    Bakich，M. “你的二十年日食规划师。” 天文学（2008 年 10 月）：74。 描述即将到来的太阳全食的情况。

    Coco，M. “不只是另一个漂亮的阶段。” 天文学（1994 年 7 月）：76。 月相解释。

    Espenak、F. 和 Anderson，J. “为美国的海岸到海岸体验做好准备。” 天空与望远镜（2016 年 2 月）：22。

    Gingerich，O. “公历改革注意事项。” 天空与望远镜（1982 年 12 月）：530。

    Kluepfel，C. “公历有多准确？” 天空与望远镜（1982 年 11 月）：417。

    克虏伯，E. “日历世界”。 天空与望远镜（2001 年 1 月）：103。 关于一周中的日子是如何得名的。

    克虏伯，E. “曲线背后”。 天空与望远镜（2002 年 9 月）：68。 论教皇格雷戈里十三世对日历的改革。

    MacroBert，A. 和 Sinnott，R. “年轻的月球狩猎。” 天空与望远镜（2005 年 2 月）：75。 提示在月球进入新阶段后尽快找到月球。

    Pasachoff，J. “日食科学：还在走强。” 天空与望远镜（2001 年 2 月）：40。 关于我们从日食中学到的东西和仍在学习的东西。

    Regas，D. “对整体的追求。” 天空与望远镜（2012 年 7 月）：36。 把追逐日食当作一种爱好。

    舍费尔，B. “改变世界的月食。” 天空与望远镜（1992 年 12 月）：639。

    舍费尔，B. “改变世界的日食。” 天空与望远镜（1994 年 5 月）：36。

    网站

    古代天文台，《永恒知识》（斯坦福太阳中心）：http://solar-center.stanford.edu/AO/。 介绍多年来跟踪天体运动的古代遗址（特别侧重于追踪太阳）。

    天文数据服务：aa.usno.navy.mil/data/index.php。 这个来自美国海军天文台的丰富网站提供有关地球、月球和天空的信息，包括表格和在线计算器。

    历代日历：http://www.webexhibits.org/calendars/index.html。 就像网络上的一个很棒的博物馆展览一样。

    日历专区：http://www.calendarzone.com/。 您想询问或了解的有关日历和计时的所有信息，以及来自世界各地的链接。

    Eclipse 2017 信息和安全查看说明：www.nsta.org/publications/pre... enceInsert.pdf。

    Eclipse 地图：http://www.eclipse-maps.com/Eclipse-Maps/Welcome.html。 Michael Zeiler 擅长展示有用的交互式地图，说明日食在哪里可以看见

    日食预测：astro.unl.edu/classaction/ani... ipsetable.html。 这份视觉日历提供了截至 2029 年即将到来的日食和月食的日期 EclipseWise: http://www.eclipsewise.com/intro.html。 美国宇航局弗雷德·埃斯佩纳克关于未来日食和日食观测的入门网站。

    国际日期变更线的历史：http://www.staff.science.uu.nl/~gent0113/idl/idl.htm。 来自荷兰乌得勒支大学的 R.H.van Gent。

    疯狂与满月：www.scientificamerican.com/ar... 满月/。 这篇《科学美国人》文章探讨了月球的相位是否与奇怪的行为有关。

    月相计算器：https://stardate.org/nightsky/moon。 使用此日历跟踪月相。

    NASA Eclipse 网站：http://eclipse.gsfc.nasa.gov/eclipse.html。 这个网站由美国宇航局的日食专家弗雷德·埃斯佩纳克（Fred Espenak）创作，包含有关过去和未来的月食和日食的大量信息，以及观测和摄影链接。

    月相画廊和信息：http://astropixels.com/moon/phases/phasesgallery.html。 美国宇航局的弗雷德·埃斯佩纳克展示的照片和描述。

    时间和日期网站：http://www.timeanddate.com/。 关于我们如何在地球上保持时间的综合资源；有时区转换器和许多其他历史和数学工具。

    漫步时空：历代时间测量的演变（美国国家标准与技术研究所）：http://www.nist.gov/pml/general/time/。

    视频

    《科学专家》比尔·奈解释季节：https://www.youtube.com/watch?v=KUU7IyfR34o。 对于孩子来说，但是大学生也可以享受这些坏笑话（4:45）。

    地理课创意：时区：https://www.youtube.com/watch?v=-j-SWKtWEcU。(3:11)。

    如何观看日食：www.exploratorium.edu/eclipse... o-view-eclipse。(1:35)。

    月之影：https://www.youtube.com/watch?v=XNcfKUJwnjM。 这段NASA视频通过讨论和动画解释了太阳的日食，重点是2015年的日食，并展示了来自太空的日食（1:54）。

    世界上最奇怪的时区：https://www.youtube.com/watch?v=uW6QqcmCfm8。(8:38)。

    了解月食：https://www.youtube.com/watch?v=lNi5UFpales。 美国宇航局的这段视频解释了为什么每个月都没有日食，动画效果很好（1:58）。

    协作小组活动

    1. 让你的团队集思广益，探讨其他方式（除了福柯钟摆之外），你可以证明是我们的地球每天旋转一次，而不是天空在我们周围旋转。 （提示：地球的旋转如何影响海洋和大气层？）
    2. 如果地球轴线不倾斜，地球上的季节会是什么样？ 与你的小组讨论你认为地球上生命有多少方面会有所不同。
    3. 完成大学和研究生培训后，您的美国学生团体的成员被要求在新西兰建立一所学校。 描述一下你在南半球的年度学校时间表与北半球学生习惯的日程安排有何不同。
    4. 在传统的美国圣诞节假期期间，你会被派往南极附近进行研究考察（取决于你在天文学中期的表现如何，无论是作为研究助理还是短期厨师！）。 让您的小组讨论那里的白天和黑夜有何不同，以及这些差异在您住宿期间会如何影响您。
    5. 与你的小组讨论你听说过的关于满月和疯狂行为的所有故事。 为什么你的小组成员认为人们将疯狂的行为与满月联系起来？ 除了吸血鬼故事之外，还有哪些其他传说与月相有关？ （提示：以哈利波特故事中的卢平教授为例。）
    6. 你的大学城成为了一个崇拜月球的奇怪新邪教的创始地。 这些真正的信徒定期在日落前后聚集在一起，跳舞，他们必须向月球的方向伸出双臂。 让你的小组讨论当月亮新、第一季度、满月和第三季度时，他们的手臂将指向日落的方向。
    7. 季节的变化在我们的年度计划和问题中起着重要作用。 这些季节激发了音乐、故事、诗歌、艺术的灵感，也激发了暴风雪期间学生的许多呻吟声。 在线搜索，找出一些例子，说明在科学以外的其他领域正在庆祝或克服的季节。
    8. 使用附录 H 和在线信息来确定何时可以从小组上大学的地方或小组成员居住的地方看到下一次日食或月食。 一天中的什么时候可以看到日食？ 会是全食还是偏食？ 为了获得愉快而安全的日食体验，你能做些什么准备？ 这些准备工作在日食和月食之间有何不同？
    9. 在火星上，一天（通常称为溶胶）为 24 小时 40 分钟。 由于火星绕太阳需要更长的时间，因此一年为668.6个溶胶。 火星有两颗小卫星，火卫舰和火卫二星。 火卫舰是内月，在西部升起，落在东方，从月出到下一次月出需要11个小时。 利用你的计算器和想象力，让你的小组成员为火星制作日历。 （在你自己做完之后，你才能在网上搜索多年来为火星日历提出的许多建议。）

    查看问题

    1. 讨论地球上的纬度和经度与天空中的偏角和右升有何相似之处。
    2. 北极的纬度是多少？ 南极？ 为什么经度在北极和南极没有意义？
    3. 列出月球的每个主要阶段，大致描述月球何时升起和每个相位的落下。 在哪个阶段你能在清晨看到月亮？ 在下午中旬？
    4. 视在太阳时间的优缺点是什么？ 通过引入平均太阳时间和标准时间，情况如何得到改善？
    5. 地球轴线的倾斜导致美国夏季比冬季温暖的两种方式是什么？
    6. 为什么很难根据月球的相位周期来构建实用的日历？
    7. 解释为什么每天有两次涨潮和两次低潮。 严格来说，出现两次涨潮的时期是否应该是 24 小时？ 如果不是，间隔应该是多少？
    8. 日全食期间月球的相位是多少？ 在月全食期间？
    9. 在地球或世界地图上，找到离您所在位置最近的标记纬度线。 这是一个很棒的圈子的例子吗？ 解释一下。
    10. 解释三行证据，这些证据表明北美的季节不是由地球绕太阳的椭圆轨道导致的地球与太阳距离的变化引起的。
    11. 我们的计时中 “上午” 和 “下午” 这两个术语的起源是什么？
    12. 解释闰年的起源。 为什么有必要？
    13. 解释为什么 1800 年不是闰年，尽管可被四整除的年份通常被视为闰年。
    14. 在第一季度阶段，月球的可见面中有多少部分被照亮？ 为什么这个阶段被称为第一季度？
    15. 为什么不是在每个满月期间都发生月食？
    16. 为什么月球会在地球两侧产生潮汐凸起，而不仅仅是在离月球最近的地球一侧产生潮汐凸起？
    17. 为什么潮汐的高度在一个月内会发生变化？
    18. 解释潮汐力量是如何导致地球减速的。
    19. 解释潮汐力量是如何导致月球从地球缓慢消退的。
    20. 解释为什么公历修改了闰年的性质，使其与儒略历中的原始定义不同。
    21. 春分一词的意思是 “平等的夜晚”。 解释为什么从天文学的角度来看，这种翻译是有意义的。
    22. 冬至一词的意思是 “太阳停止”。 解释为什么从天文学的角度来看，这种翻译是有意义的。
    23. 为什么美国（或北半球温带地区）一年中最温暖的一天通常在八月，而不是夏至当天，即六月下旬？

    思想问题

    1. 当地球的北半球在6月向太阳倾斜时，有人会争辩说，我们季节的原因是北半球在物理上比南半球更接近太阳，这是北半球变暖的主要原因。 什么论点或证据可能与这个想法相矛盾？
    2. 如果你经历了以下每一种情况，你在地球上的哪个地方？ （请参阅《观测天空：天文学的诞生》中的讨论以及本章。）
      1. 星星升起并垂直于地平线。
      2. 星星绕着天空平行于地平线。
      3. 天赤道穿过天顶。
      4. 在一年的时间里，所有的星星都是可见的。
      5. 太阳在3月21日升起，直到9月21日才落下（理想情况下）。
    3. 在遥远的北纬国家，冬季往往多云，几乎不可能进行天文观测。 为什么夏季不能在那些地方对恒星进行很好的观测？
    4. 如果是的话，月球的相位是多少。。
      1. 下午 3 点升起？
      2. 日出时是天空中最高的？
      3. 定在上午 10 点？
    5. 在满月之夜的午夜左右发生车祸。 有过错的司机声称，他被东方地平线上升起的月亮暂时蒙蔽了双眼。 警察应该相信他吗？
    6. 大学食堂里广受欢迎的素食汉堡的秘方藏在校长办公室的抽屉里。 两个学生决定破门而入，但他们想在黎明前几个小时在没有月亮的夜晚这样做，这样他们就不太可能被抓住。 月球的哪些阶段适合他们的计划？
    7. 你的曾曾祖父经常夸大自己生活中的事情，他曾向你的亲戚讲述他在1900年2月29日经历的一次奇妙冒险。 为什么这个故事会让你感到怀疑？
    8. 未来的一年，当金钱不是问题时，你非常享受生日，以至于你想马上再过一个生日。 你进入你的超音速喷气式飞机。 你和和你一起庆祝的人应该去哪里旅行？ 你应该从哪个方向前进？ 解释一下。
    9. 假设你生活在面向地球的月球一侧的哥白尼火山口里。
      1. 太阳多久会升起一次？
      2. 地球多久会下山一次？
      3. 你能在多长时间内看见星星？
    10. 在月食中，月球是从东侧还是西侧进入地球的阴影？ 解释一下。
    11. 描述当月球在地球上黯然失色时，哥白尼火山口的观察者会看到什么。 从地球上看，在日全食期间，同一位观察者会看到什么？
    12. 火星上的一天长度为1.026个地球日。 火星年持续686.98个地球日。 火星的两颗卫星需要0.32个地球日（对于火卫舰来说）和1.26个地球日（对于 Deimos 来说）才能环绕地球。 你的任务是为新的火星殖民地制定火星日历。 太阳历还是农历更适合追踪季节？
    13. 春分的正确上升和偏角是什么？
    14. 秋分的正确上升和偏角是什么？
    15. 在北半球，夏至中午太阳的正确升起和偏角是多少？
    16. 在北半球的夏季，北极每天 24 小时都被太阳照亮。 在这段时间内，温度通常不会超过水的冰点。 解释原因。
    17. 在春分的那一天，地球上所有地方的日长实际上都略长于 12 个小时。 解释原因。
    18. 北极圈以北的地区被称为 “午夜太阳之地”。 从天文学的角度解释这意味着什么。
    19. 在地球轨道上，地球绕太阳的移动速度比平时快，恒星日的长度会改变吗？ 如果是这样，怎么办？ 解释一下。
    20. 在地球轨道上，地球绕太阳移动的速度比平时快，太阳日的长度会改变吗？ 如果是这样，怎么办？ 解释一下。
    21. 如果小天狼星在今晚 8 点升起，那么明天晚上什么时候升到最接近的一分钟？ 解释一下。
    22. 你可以用哪三行证据来证明月相不是由落在月球上的地球阴影造成的？
    23. 如果今天下午 6:00 月亮在给定地点升起，那么明天晚上它将在什么时候升起？
    24. 解释为什么有些日食是全食而有些是环状的。
    25. 为什么月食的持续时间通常比日食长得多？

    自己搞清楚

    1. 假设地球绕太阳花了整整300.0天，而其他一切（天、月）都是一样的。 我们会有什么样的日历？ 这将如何影响季节？
    2. 假设一个完全基于日期和月份（月球从满相到满相的时期）的日历。 一个月有多少天？ 你能想出一个类似于闰年的计划来使这个日历发挥作用吗？
    3. 如果一颗恒星在今晚 8:30 升起，大约两个月后它会在什么时候升起？
    4. 从北回归线的一个地方看，12月22日中午太阳的高度是多少？
    5. 表明公历将在大约 3300 年后误差 1 天。