

绚丽光彩
地球是宇宙中一颗普通的行星,也是太阳系中的八大行星之一。由于地球的公转和自转,地球上产生了一系列神奇的自然现象,不断更替的白昼和夜晚、神奇的天文景观日食和月食,美丽的流星,绚丽的极光……
昼夜更替
地球是宇宙一颗普通的行星,它每天都在运动。除了围绕太阳公转外,它还在以地轴为中心自转,于是,地球产生了昼夜更替的现象。昼夜更替使整个地球表面得到了均匀的热量,保证了地球上生命的生存和发展。
不透明的球体
由于地球是一个不发光且不透明的球体,同一瞬间阳光只能照亮半个地球,被阳光照亮的半个地球是白昼,没有被阳光照亮的半个地球是黑夜。
小知识
日界线是地球上东西12区的共同经线,即东西180°经线。

地球的运转方式
太阳日
由于地球不停地运动,昼夜也就不断地交替。昼夜交替的周期或太阳高度的日变化周期为24小时,叫做一太阳日。太阳日制约着人类的起居作息,因而被用来作为基本的时间单位。

中国是白昼,美国是黑夜
时间不能统一
由于地球的自转,地球不同位置同一时刻的昼夜情况是不一样的,有的是正午,有的是子夜,所以,整个世界的时刻不可能完全统一。如果整个世界统一使用一个时刻,则只能满足在同一条经线上的某几个地点的生活习惯。
地方时
在地球上某个特定地点,根据太阳的具体位置所确定的时刻称为“地方时”,经度每相差15°,地方时相差一小时。

“格林尼治时间”,也称为“世界时间”
极昼和极夜
北半球夏季到来时,太阳直射点向北回归线移动,昼长夜短,纬度越高,白昼越长,近北极太阳终日不落,24小时都是白天,叫做“极昼”或“白夜”。这时候在南极圈内,则终日不见太阳,叫做“极夜”。
不落的太阳
在北欧国家芬兰的克米亚尔维,每年夏至日,太阳一直在地平线上转圈子,不会落下去。人们不用灯光照样可以读书、写字,这里的夏季最长的地方有73天连续不断的“白夜”。俄罗斯的摩尔曼斯克海港每年有3个月以上不需要人工照明。

摩尔曼斯克海港
“白夜”奇景
北极圈穿越挪威、瑞典、俄罗斯、美国和加拿大等国,这些地方都会出现“白夜”奇景。在不夜的季节里,猫头鹰和蝙蝠打破了黑夜中活动的习惯,在“白夜”里飞来飞去。

“白夜”奇景
神奇的“极夜”
有极昼就会有极夜,在出现极昼的地方,冬季的黑夜很漫长,少则24小时,多的可长达半年。当“极夜”来临时,在天空中见不到太阳,在“正午”时候,星星却闪烁着光芒。
小知识
极昼和极夜是只有在南、北极圈内才能看到的一种奇特的自然现象。
最暖的“子夜”和最冷的“午后”
挪威的哈默菲斯大林特海港,冬天有两个月见不到太阳,因为没有太阳光的照射,冷热变化规律也不同了。最暖的时候往往是“子夜”,而最冷的时候却是在“正午”以后。
挪威的极昼

月食
古时候,人们不明白月食是怎么回事,每当发生这种现象时,就说“天狗”在吃月亮,并说这是一种不祥的征兆。然而随着科技的发展,现在的我们已经明白,月食只是一种特殊的天文现象。
月食产生的原因
月食是指太阳、地球、月球恰好或几乎运行至同一直线上,当月球进入地球的阴影部分时,月球会因为太阳光被地球所遮闭,于是地球上某些地区的人们就可看到月球好像被什么吞噬了一块。

月食现象
小知识
我国东汉时期的科学家张衡曾发现了月食的部分原理。
月食变化的过程

月食的分类
月食可分为月偏食、月全食及半影月食三种。当月球只有部分进入地球的本影时,就会出现月偏食;而当整个月球进入地球的本影时,就会出现月全食。如果月球进入半影区域,太阳光也可以被遮掩掉一些,这种现象称为“半影月食”。

月全食和月偏食形成示意图
月食的周期
通常情况下,月食一般每年发生两次,最多可发生3次,有时一次也不发生。月食经常出现在满月时期,但不是每逢满月都有月食。
2004年10月27日的月全食

最早记录
公元前2280年前后,美索不达米亚人的一次月食记录,被认为是世界最早的有关月食的记录,在约公元前1130年我国也有相关记录。
日食
同月食一样,日食也是一种特殊的天文现象。日食发生时,太阳会很快地消失在天空中,大地被一片黑暗笼罩着。自古,人们就对这种伟大而罕见的自然现象充满了敬畏,它也常常给人们留下深刻的印象。
日食的奥秘
日食是月球运动到太阳与地球之间,将太阳光遮住的现象。月球完全遮住太阳时,称为日全食;将太阳部分遮住时,称为日偏食;月球离地球太远时,遮住太阳的中间部分,就会出现日环食。
日食过程


日环食
小知识
日全食和日环食在天文学中称之为中心食。
日食发生的规律
日食每年最多出现5次,最少出现两次。无论是日偏食、还是日全食或日环食,时间都是很短暂的。在地球上能够看到日食的地区也很有限,这是因为月球的体积比较小,它的本影也比较小,所以本影在地球上扫过的范围不广,时间也不长。

日食示意图
钻石环
钻石环是日食过程中非常壮丽的景观。在太阳将要被月亮完全挡住时,在日面的东边缘会突然出现一段发射出钻石般耀眼光芒的圆弧,这叫做“钻石环”。
贝利珠
在日食发生过程中,有时,太阳的周围会形成许多特别明亮的光线或光点,好像在太阳周围镶嵌一串珍珠,这就是“贝利珠”。

流星
夜晚,当我们仰望星空时,有时天空会突然出现一颗拖着明亮尾巴坠落的星星,这种星星被称为流星。每天都有上百亿颗流星体进入地球的大气层,它们为我们带来美妙的天文学景观。
流星和流星雨
在天空中,单个出现的流星称为单个流星或偶发流星。单个流星总是喜欢突然降临,它们出现的时间难以确定。当地球遇到流星群时,就会发生流星雨,那是天空中最美丽的景观。

爆发流星雨

大块碎石坠落到地面上
小知识
绝大部分流星的主要成分是二氧化硅,即普通的岩石。
来源于彗星
流星的来源多种多样,但科学家们认为,其最主要的来源可能是瓦解的彗星。当彗星在围绕太阳运行的时候,会在自己的轨道上留下许多气体和尘埃颗粒。这些被遗弃的物质在一定条件下会形成许多小碎块。一旦小碎块坠落到地球,就形成了流星。
燃烧的流星
绝大部分流星往往在大约60千米高的地方就燃烧殆尽了,其发出的光只在黑夜才能看见,有的流星则可一直燃烧到距离我们更近的地方。

划过天际的流星
狮子座流星雨
狮子座流星雨是历史上最罕见最壮观的周期流星雨之一,这些流星是同一颗彗星带来的。当流星雨发生的时候,暗淡的星空中不断地有明亮的流星划过,留下一道道美丽的轨迹。
狮子座流星雨

日晕
日晕是一种比较罕见的大气现象,它是日光通过云层中的冰晶时,经折射后在太阳周围会出现了一个巨大的光环,而且光环被分解成了红、黄、绿、紫等多种颜色。日晕的出现,往往预示天气要有一定的变化。
日晕形成的条件
人们可以用肉眼观察到“日晕”现象。云层中冰晶含量越大,阳光产生折射后所呈现的“日晕”形状就越小,光环也就越显著,容易使人观察到;反之,则无法形成“日晕”。或者即使形成也无法在地面上清楚地观察到这一现象。

小知识
日晕产生环状或弧状的卷圈,通常内圈为红光,外圈为紫光。
月晕
太阳周围出现的巨大彩色光环称为日晕,出现在月亮周围的光圈叫月晕。月晕同样是由于光线受到冰晶的折射或反射形成的。

月晕
民间谚语
“日晕”多出现在春夏季节。民间有“日晕三更雨,月晕午时风”的谚语,其意思就是若出现日晕的话,夜半三更将有雨,若出现月晕,则次日中午会刮风。
下雨的征兆
日晕的出现,往往预兆着雷雨天气的来临。2006年5月21日1时30分左右,四川省乐山市中心城区出现了神奇的日晕天象。当天晚上,乐山市就遭受了雷雨天气的侵袭,正好应验了“日晕三更雨”的民谚。

冬季日晕现象
雷电
雷电是我们生活中很常见的自然现象,当耀眼夺目的闪电划破天空,隆隆作响的雷声震彻大地时,人们的心中难免会产生一些畏惧。不过,在科技发达的现代社会,人们对雷电已经有了较深的认识。
雷电传说
在我国古代,人们认为雷电是由雷公、电母制造出来的。在古希腊神话中,宙斯又称雷神。西方人还相信雷电是上帝发怒的结果,如果谁做了坏事,上帝就会用雷电来惩罚他。

小知识
避雷针可以把雷电传播到大地,保护建筑物免遭雷击。
富兰克林的探索
最早探索出雷电奥秘的是美国科学家和政治家富兰克林。1752年,富兰克林做了一个大胆的实验,用带铜丝的风筝把雷电引到地面,用电火花点燃了酒精灯。他的这次实验,证明了雷电只不过是规模庞大的放电现象。

富兰克林的雷电实验
闪电的形状
在雷雨云的不同部位,聚集着不同电荷。在云块内部、云与云之间、云与地面之间,都有很强的电场。强电场出现时把空气层击穿,不同电荷强行会合,于是爆发出强大的电火花,这就是闪电。

闪电时的壮观景象
先看到闪电的原因
闪电和打雷几乎是同时发生的,但处在地球上的我们总是先看到闪电再听到雷声,这是光的传播速度比声音快的缘故。
极光
极光是一种发生在地球极地罕见的自然现象。阵阵五颜六色的极光,像突然升起的节日烟火,一下照亮半边天,赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫各色相间,色彩分明。它们从出现到消失,变幻莫测,引人入胜。
美丽的极光
极光有时出现时间极短,犹如节日的焰火在空中闪现一下就消失得无影无踪;有时却可以在苍穹之中辉映几个小时;有时像一条彩带,有时像一团火焰,有时像一张五光十色的巨大银幕,非常绮丽。
极光一直吸引着人类的观测

小知识
极光产生的条件有三个:大气、磁场和太阳风,三者缺一不可。
产生的原因
太阳风喷射出的带电粒子会以极大的速度撞击地球磁场,由于两极地区的磁场比较强,当带电粒子进入两极地区,这里的高层大气受到太阳风的轰击后会发出光芒,形成极光。

阿拉斯加上空的北极光
人类的认识
许多世纪以来,极光一直是人们猜测和探索的天象之谜。从前,因纽特人以为那是鬼神引导死者灵魂上天堂的火炬。我国著名的古老书籍《山海经》中也有关于极光的记载。
对地球的影响
极光所产生的强力电流常常搅乱无线电和雷达的信号,也会影响微波的传播,甚至使电力传输线受到严重干扰,从而使某些地区暂时失去电力供应。
色彩绚丽的极光

彩虹
在炎炎的夏日,一场暴雨过后,我们常常能在天空中看到美丽的彩虹,它呈拱形,挂在雨后的天际,从外到内依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。彩虹是一种自然现象,是大自然最美丽的馈赠之一。
水滴的折射
暴雨过后,空气中往往含有大量的水蒸气,当太阳光照射到这些小水滴上,光线就会被折射及反射,于是,在天空中就会形成拱形的七彩光谱,即彩虹。

彩虹有七种颜色
小知识
14世纪初,欧洲有人提出彩虹是水滴对阳光的折射及反射造成的。
取决因素
彩虹的明显程度,取决于空气中小水滴的大小,小水滴体积越大,形成的彩虹越鲜亮;小水滴体积越小,形成的彩虹就越不明显。
双彩虹
在特殊情况下,彩虹也是会成双成对地出现的,这就是双彩虹现象。两条彩虹同时出现时,在平常的彩虹外边会出现一个较暗的副虹。副虹位置在主虹之外,因为有两次反射,副虹的颜色次序跟主虹反转。

副虹的外侧为蓝色,内侧为红色
罕见的晚虹
晚虹是一种罕见的现象,在月光强烈的晚上可能出现。由于人类视觉在夜晚低光线的情况下难以分辨颜色,所以晚虹看起来好像是全白色的。
