地球概论
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spContent=21世纪是航天信息时代,需要人们掌握地球的相关知识。为了更好地认识人类的家园——地球,为了普及地理/天文知识,为了提高人们的科学素质教育,学习《地球概论》课程有重要的现实意义。本课程共7章,以要点/重点/难点等形式、深入浅出地用视频多媒体教学方式授课。相信同学们会从中获益,学到知识。
—— 课程团队
课程概述

《地球概论》是高等师范院校地理专业的一门先行的基础课,讲授的是关于地球的宇宙环境以及行星地球整体性的基础知识,本书共安排7章,首先引入天体和天体系统、天球和天球坐标的概念,并简单介绍获取天体信息的主要手段以及时间历法;其次重点介绍天体的主体——恒星世界以及与地球有关的天体系统(如银河系、太阳系和地月系等);再次讨论了日月地、日地关系以及近地环境对地球的影响,并叙述了地球运动及其所产生的地理意义;最后对地球整体性知识、地球的演化以及数字地球做了简要介绍。

课程除理论授课外,对相关实验给予一定的指导。


授课目标

   《地球概论》课程目标是使学习者理解和掌握天文学的基本概念、基本知识、基本原理和基本方法;能够运用上述的基本原理分析地球在宇宙中的环境,了解地学与天文学的关系,尤其是日月地关系。掌握天球仪、星图、望远镜的使用。通过观测或虚拟天文台所获取的数据,培养科研能力;为后续地理专业课的学习,奠定扎实的基础。

课程大纲

理论部分:

第1章 天体及其研究方法和手段

1.1天体及天体系统

1.1.1天球概念及主要天体

1.1.2天体系统

1.2获取天体信息的方法(重点)

1.2.1电磁波

1.2.2宇宙线

1.2.3引力子

1.3观测研究天体的主要手段

1.3.1天球

1.3.2天球坐标(难点)

1.3.3星图和星表

1.3.4天文望远镜

1.3.5 天文数据的处理方法和天文软件

1.3.6天文圆顶、天象厅和天文台以及虚拟天文台

1.4 时间

1.4.1时间计量系统

1.4.2时间的种类与换算

1.5历法

1.5.1编历原则

1.5.2历法的种类

1.5.3历法的评价


第2章 恒星世界

2.1恒星的基本特性

2.1.0恒星及星座

2.1.1恒星的亮度及星等

2.1.2恒星的距离

2.1.3恒星的温度、颜色和光谱型

2.1.4赫罗图

2.1.5恒星的大小、质量和密度

2.1.6 恒星的运动及多样性

2.1.7恒星的化学组成及其他

2.2恒星的多样性(重点)

2.2.1单星、双星、聚星、星团和星协

2.2.2变星、新星和超新星

2.2.3主序星、巨星、白矮星、中子星、黑洞

2.3恒星的结构、能源和演化

2.2.1 恒星的结构

2.2.2恒星的能源

2.3.1恒星的演化


第3章银河系和河外星系

3.1银河系(重点)

3.1.1银河系的结构特征

3.1.2.银河系的其他特征

3.1.3银河系对地球宇宙环境的影响

3.2河外星系

3.2.1河外星系的分类

3.2.2河外星系的光度和光谱

3.2.3河外星系的结构

3.2.4河外星系的运动

3.3活动星系

3.3.1射电星系

3.3.2其他活动星系

3.3.3活动星系核

3.4星云

3.4.1星云密度、质量和成分

3.4.2星云的种类

3.5星系团和总星系

3.5.1双重星系和多重星系

3.5.2星系群和星系团

3.5.3总星系

3.6星系的起源与演化

3.6.1银河系的起源与演化

3.6.2河外星系的起源与演化

3.7宇宙的起源(难点)

3.7.1大爆炸宇宙模型

3.7.2宇宙简史

3.7.3宇宙演化的几个阶段

第4章太阳系及近地环境

4.1太阳系主要天体的特征

4.1.1太阳系的结构及运动特征

4.1.2太阳系行星的真运动与视运动(难点)

4.2太阳

4.2.1太阳的基本概况

4.2.2太阳的结构、能源与演化

4.3行星、卫星及太阳系小天体

4.3.1太阳系的八大行星

4.3.2太阳系的矮行星

4.3.3太阳系的卫星

4.3.4太阳系的小天体

4.4近地小天体对地球的影响(重点)

4.4.1近地小行星

4.4.2陨星及陨石坑

4.4.3近地彗星

第5章日月地系统(重点)

5.1日月地绕转

5.1.1地月系

5.1.2月相

5.1.3交食

5.2天文潮汐

5.2.1潮汐现象

5.2.2引潮力

5.2.3海洋潮汐的规律性

5.2.4潮汐的地理意义

5.3日地关系

5.3.1太阳活动

5.3.2太阳活动对地球的影响

5.3.3太阳活动的预报


第6章地球运动及所产生的地理意义(重点)

6.1宇宙中地球运动的主要方式

6.2地球自转及其地理意义

6.2.1地球自转的证明

6.2.2地球自转的规律

6.2.3地球自转的地理意义

6.3地球公转及其地理意义

6.3.1地球公转的证明

6.3.2地球公转的规律

6.3.3地球公转的地理意义

6.4变化中的地球运动

6.4.1自转速率的变化

6.4.2极移

6.4.3地轴进动

6.4.4极移和岁差的区别


第7章地球的物理特征及演化

7.1地球的现状(重点)

7.1.1地球质量、大小和形状

7.1.2地球重力及其特征

7.1.3地球磁场及辐射带

7.1.4地球结构及其特征

7.1.5地球上的生命及成因探讨

7.1.6地球的危机及防范

7.2地球的形成与演化

7.2.1太阳系形成和演化的主要假说

7.2.2地球的形成和演化

7.3数字地球及其应用

  7.3.1对地观测技术及系统

7.3.2GIS及其应用

7.3.3数字地球及其应用

实验部分:

  1. 天球仪使用

  2. 四季星空观测

  3. 天文望远镜使用和操作

  4. 天文/特殊天象观测

  5. 时间换算和历法编排

  6. 天文摄影

  7. 相关天文软件操作

预备知识

《地球概论》课程涉及到一些天体物理知识和数学的应用,需要建立空间概念,因而学习者应具备一定的物理与数学基础,才能弄清宇宙中天体的运动规律。学习者更应注重对基本公式和基本原理的实际应用。课程体系中涉及到许多抽象的空间结构的理解与想象,要求学习者在学习过程中能多观测,多思考,才能化抽象为具体,并从中提高分析和解决问题的综合能力。

数字地球是21世纪认识地球的方式,希望大家能掌握一定的信息技术。


证书要求

完成课程学习并通过考试合格者,可获取证书。



参考资料

主要参考文献:

1、余明主编, 地球概论(第2版)[M] 北京:科学出版社, 2016

2、金祖孟、陈自悟主编  地球概论[M] 北京:高等教育出版社, 1999

3、余明主编,简明天文学教程(3版)[M],北京:科学出版社,2013

4、余明编著,日月地与人类[M] 北京:科学出版社, 2015

5、主要网站

http://www.nasa.gov/home/

http://www.bao.ac.cn/index_cn.asp

http://www.kepu.com.cn/gb/beyond/astronomy/index.html

http://samuel.lamost.org/software/index.html

http://www.bjp.org.cn/misc/index.htm

http://www.pmo.ac.cn/

http://astro.bnu.edu.cn/

www.geodata.cn.中国地球系统科学数据共享网