#你不知道的科学那些事儿# 【这个宇宙“神秘电波”源头找到了！中外科学家首次确定一个快速射电暴起源于磁星】快速射电暴是宇宙中的一种无线电波瞬间爆发，持续时间通常只有几毫秒，却能释放出相当于太阳一天甚至一年内释放的能量。它们往往“神龙见首不见尾”，出现一次，便再无踪迹。
作为近年来天文学界新晋“网红”，国际科学界对快速射电暴的起源提出了数十种“合理解释”，如强磁场中子星、高度活跃的星系内核、天体之间的相互碰撞，甚至不乏科学家提出它们是外星文明发出的讯号。但直接观测证据一直缺乏。
11月5日，在发表于《自然》的3篇论文中，中外科学家通过多个卫星及地面望远镜的观测认为，银河系内的一颗磁星是今年观测到的一个快速射电暴的起源。这是人类首次确定一个快速射电暴的起源，也是首次在银河系内观测到快速射电暴。
磁星“引擎”获证实
今年4月28日，一个无线电信号快速地划过宇宙，被加拿大氢强度测绘实验（CHIME）望远镜和美国瞬态天文射电发射测量2号（STARE2）望远镜捕捉到。根据发现时间，它被命名为“FRB200428”。
尽管它只闪烁了千分之一秒，科学家还是通过多个频段的测量确定了其来源——银河系内正处于活跃期的一颗磁星SGR 1935+2154。
长期以来，关于快速射电暴的来源，科学家一直有不同的推测。其中，磁星驱动理论受到广泛支持。磁星是高度磁化的年轻中子星（超新星爆炸后的致密星遗迹），表面磁场可超过1014高斯，其衰变据认为能够给射电暴、X射线、γ射线等一系列高能现象提供动力。以此次发现的活跃磁星为例，CHIME团队的Daniele Michille表示，它的磁场强到足以“把一个原子挤压成铅笔状”。
那么，这次发现是否说明快速射电暴全部来源于磁星呢？美国内华达大学拉斯维加斯分校教授张冰在接受《中国科学报》采访时表示，一个极端看法是宇宙中所有的快速射电暴都是由磁星产生的；另一个则是不否定“大自然的创造力”，存在不止一个起源。
据介绍，快速射电暴起源的相关模型有50多个，主流理论多指向大型致密天体，除磁星外，还有中子星碰撞、中子星与黑洞碰撞或黑洞碰撞等产生的“灾变性”快速射电暴，非主流模型则有外星文明讯号等。不过，这些均未得到验证。
“快速射电暴模型的丰富反映了对其实测约束的缺乏，很大原因是过去发现的爆发都在银河系外，距离遥远。”中国科学院国家天文台研究员李菂告诉《中国科学报》。他与张冰及来自北师大、北大等十几家国内外单位的合作者同一天在《自然》发表了中国“天眼”500米口径球面射电望远镜（FAST）对这一磁星的监测结果。“此次河内射电爆发的发现以及包括‘中国天眼’及‘慧眼’卫星在内多个设备对其的深度观测，提供了前所未有的信息。”他说。
珍稀的河内信号
与国外科学家同步，FAST团队一直在用“天眼”密切监视着磁星SGR 1935+2154的动态。“从4月15日到28日，我们分4个时段共计8小时监测它能否产生快速射电暴，或类似事件。”该研究第一作者、北京师范大学天文系讲师林琳在接受《中国科学报》采访时介绍。
有些遗憾的是，FAST的观测窗口错过了FRB 200428。尽管如此，它记录了在磁星高能爆发时段，特别是29个软γ射线爆发时的灵敏监测数据，有助于了解引起快速射电暴的背景。
“磁星的高能爆发有很多，是不是所有的高能爆发都会产生快速射电暴？什么样的物理机制下才会产生？我们的观测正好给出了它产生的背景。”该研究共同通讯作者、北京大学科维理天文与天体物理研究所副教授李柯伽说。
FAST团队的研究表明，大部分磁星会产生高能爆发，如γ射线爆发，并不会产生快速射电暴。原因是什么呢？他们在文中讨论了几种可能性：快速射电暴的射流比高能发射更准直，它们中的大多数都错过了地球；其低频爆发光谱较窄，脱离了FAST波段范围；其超高亮度和温度辐射机制的条件不一定总能得到满足。
这是中外团队首次证明磁星可以在银河系内近距离产生快速射电暴。STARE2团队通讯作者、美国加州理工大学的Christopher Bochenek在接受《中国科学报》采访时解释说，“如果快速射电暴来自磁星，磁星与恒星的形成有关，而银河系没有‘足够可怕’的恒星形成，这种现象就比较少”。
据了解，此次观测到的FRB200428总能量比此前观测到的河外快速射电暴的亮度低三个数量级。专家表示，此次河内的无线电脉冲发现极大地拓展了人们的认知空间，更有利于了解这种信号背后的秘密。
国际协作 中国同步
起步晚，进步快。快速射电暴起源及相关研究已经成为当前天文学界的新“网红”。
2001年7月，一个持续5毫秒的明亮射电暴抵达澳大利亚的Parkes望远镜，2007年，它被西弗吉尼亚大学天文学家Duncan Lorimer确认，成为当时唯一的此类爆发事件。直到2013年发现多个信号后，天文学家才相信它是一种真正的天体物理学事件，并将其命名为快速射电暴。
据介绍，目前发现的快速射电暴已达到1000量级。“大约每半年，人们对快速射电暴的了解就会经历一个巨大的飞跃。”张冰在同期发表于《自然》的特邀综述文章中写道，该领域的繁荣还表现在出版物和引文的稳步增长上，已经超过了伽马射线爆发领域早期的水平。
尽管如此，关于快速射电暴的起源仍有许多悬而未决的关键问题。例如，是否所有快速射电暴都会重复？它们的动力来源是否来自磁星“引擎”之外？磁星是如何产生快速射电暴的？回答这些问题都非易事。
有利的一面是，国际天文学界正在开展日益密切的协同观测，此次发现FRB200428的起源就是一个例证。“这说明当国际科学家团队聚集在一起，以不同的方式研究一个现象时，会让我们更深入地了解它。”Bochenek说，除了FAST、CHIME、STARE2之外，中国的“慧眼”X射线卫星，位于中国、西班牙、新西兰的BOOTES望远镜阵列，以及美国的LCOGT 望远镜等在这一发现中也发挥了重要作用。
在国内，开放的天文学研究设备正在吸引跨研究机构和学科领域的科研人员深入合作。“我们有世界一流的科学装置，比如FAST口径大、灵敏度高，可以看到近处更暗的和宇宙更深处的快速射电暴，这都是别人做不了的。”林琳说。同时，从观测到数据处理再到理论解释，FAST联合观测团队中专家间的高效协作，以及该团队与“慧眼”团队的流畅沟通，也让她印象深刻。
射电暴观测项目作为一个为期5年的FAST优先重大计划今年刚刚启动，将进一步深入观测射电暴事件，探测它们的起源，追溯它们的辐射方式。“这是一个很重要的前沿方向，对宇宙深处快速射电暴的观测，将为人们了解宇宙增添一个新工具。FAST正在作独特的重要贡献。”FAST首席科学家李菂说。
在这一方面，除“天眼”“慧眼”外，目前在建的长波段射电望远镜阵列“天籁”以及引力波探测器“天琴”“阿里”等未来也将加入快速射电暴协同观测阵列，通过多波段协同，了解这种神秘“宇宙电波”的秘密。
相关论文信息：
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《中国科学报》 (2020-11-05 第1版 要闻)https://t.cn/A6Gqe4XE
作为近年来天文学界新晋“网红”，国际科学界对快速射电暴的起源提出了数十种“合理解释”，如强磁场中子星、高度活跃的星系内核、天体之间的相互碰撞，甚至不乏科学家提出它们是外星文明发出的讯号。但直接观测证据一直缺乏。
11月5日，在发表于《自然》的3篇论文中，中外科学家通过多个卫星及地面望远镜的观测认为，银河系内的一颗磁星是今年观测到的一个快速射电暴的起源。这是人类首次确定一个快速射电暴的起源，也是首次在银河系内观测到快速射电暴。
磁星“引擎”获证实
今年4月28日，一个无线电信号快速地划过宇宙，被加拿大氢强度测绘实验（CHIME）望远镜和美国瞬态天文射电发射测量2号（STARE2）望远镜捕捉到。根据发现时间，它被命名为“FRB200428”。
尽管它只闪烁了千分之一秒，科学家还是通过多个频段的测量确定了其来源——银河系内正处于活跃期的一颗磁星SGR 1935+2154。
长期以来，关于快速射电暴的来源，科学家一直有不同的推测。其中，磁星驱动理论受到广泛支持。磁星是高度磁化的年轻中子星（超新星爆炸后的致密星遗迹），表面磁场可超过1014高斯，其衰变据认为能够给射电暴、X射线、γ射线等一系列高能现象提供动力。以此次发现的活跃磁星为例，CHIME团队的Daniele Michille表示，它的磁场强到足以“把一个原子挤压成铅笔状”。
那么，这次发现是否说明快速射电暴全部来源于磁星呢？美国内华达大学拉斯维加斯分校教授张冰在接受《中国科学报》采访时表示，一个极端看法是宇宙中所有的快速射电暴都是由磁星产生的；另一个则是不否定“大自然的创造力”，存在不止一个起源。
据介绍，快速射电暴起源的相关模型有50多个，主流理论多指向大型致密天体，除磁星外，还有中子星碰撞、中子星与黑洞碰撞或黑洞碰撞等产生的“灾变性”快速射电暴，非主流模型则有外星文明讯号等。不过，这些均未得到验证。
“快速射电暴模型的丰富反映了对其实测约束的缺乏，很大原因是过去发现的爆发都在银河系外，距离遥远。”中国科学院国家天文台研究员李菂告诉《中国科学报》。他与张冰及来自北师大、北大等十几家国内外单位的合作者同一天在《自然》发表了中国“天眼”500米口径球面射电望远镜（FAST）对这一磁星的监测结果。“此次河内射电爆发的发现以及包括‘中国天眼’及‘慧眼’卫星在内多个设备对其的深度观测，提供了前所未有的信息。”他说。
珍稀的河内信号
与国外科学家同步，FAST团队一直在用“天眼”密切监视着磁星SGR 1935+2154的动态。“从4月15日到28日，我们分4个时段共计8小时监测它能否产生快速射电暴，或类似事件。”该研究第一作者、北京师范大学天文系讲师林琳在接受《中国科学报》采访时介绍。
有些遗憾的是，FAST的观测窗口错过了FRB 200428。尽管如此，它记录了在磁星高能爆发时段，特别是29个软γ射线爆发时的灵敏监测数据，有助于了解引起快速射电暴的背景。
“磁星的高能爆发有很多，是不是所有的高能爆发都会产生快速射电暴？什么样的物理机制下才会产生？我们的观测正好给出了它产生的背景。”该研究共同通讯作者、北京大学科维理天文与天体物理研究所副教授李柯伽说。
FAST团队的研究表明，大部分磁星会产生高能爆发，如γ射线爆发，并不会产生快速射电暴。原因是什么呢？他们在文中讨论了几种可能性：快速射电暴的射流比高能发射更准直，它们中的大多数都错过了地球；其低频爆发光谱较窄，脱离了FAST波段范围；其超高亮度和温度辐射机制的条件不一定总能得到满足。
这是中外团队首次证明磁星可以在银河系内近距离产生快速射电暴。STARE2团队通讯作者、美国加州理工大学的Christopher Bochenek在接受《中国科学报》采访时解释说，“如果快速射电暴来自磁星，磁星与恒星的形成有关，而银河系没有‘足够可怕’的恒星形成，这种现象就比较少”。
据了解，此次观测到的FRB200428总能量比此前观测到的河外快速射电暴的亮度低三个数量级。专家表示，此次河内的无线电脉冲发现极大地拓展了人们的认知空间，更有利于了解这种信号背后的秘密。
国际协作 中国同步
起步晚，进步快。快速射电暴起源及相关研究已经成为当前天文学界的新“网红”。
2001年7月，一个持续5毫秒的明亮射电暴抵达澳大利亚的Parkes望远镜，2007年，它被西弗吉尼亚大学天文学家Duncan Lorimer确认，成为当时唯一的此类爆发事件。直到2013年发现多个信号后，天文学家才相信它是一种真正的天体物理学事件，并将其命名为快速射电暴。
据介绍，目前发现的快速射电暴已达到1000量级。“大约每半年，人们对快速射电暴的了解就会经历一个巨大的飞跃。”张冰在同期发表于《自然》的特邀综述文章中写道，该领域的繁荣还表现在出版物和引文的稳步增长上，已经超过了伽马射线爆发领域早期的水平。
尽管如此，关于快速射电暴的起源仍有许多悬而未决的关键问题。例如，是否所有快速射电暴都会重复？它们的动力来源是否来自磁星“引擎”之外？磁星是如何产生快速射电暴的？回答这些问题都非易事。
有利的一面是，国际天文学界正在开展日益密切的协同观测，此次发现FRB200428的起源就是一个例证。“这说明当国际科学家团队聚集在一起，以不同的方式研究一个现象时，会让我们更深入地了解它。”Bochenek说，除了FAST、CHIME、STARE2之外，中国的“慧眼”X射线卫星，位于中国、西班牙、新西兰的BOOTES望远镜阵列，以及美国的LCOGT 望远镜等在这一发现中也发挥了重要作用。
在国内，开放的天文学研究设备正在吸引跨研究机构和学科领域的科研人员深入合作。“我们有世界一流的科学装置，比如FAST口径大、灵敏度高，可以看到近处更暗的和宇宙更深处的快速射电暴，这都是别人做不了的。”林琳说。同时，从观测到数据处理再到理论解释，FAST联合观测团队中专家间的高效协作，以及该团队与“慧眼”团队的流畅沟通，也让她印象深刻。
射电暴观测项目作为一个为期5年的FAST优先重大计划今年刚刚启动，将进一步深入观测射电暴事件，探测它们的起源，追溯它们的辐射方式。“这是一个很重要的前沿方向，对宇宙深处快速射电暴的观测，将为人们了解宇宙增添一个新工具。FAST正在作独特的重要贡献。”FAST首席科学家李菂说。
在这一方面，除“天眼”“慧眼”外，目前在建的长波段射电望远镜阵列“天籁”以及引力波探测器“天琴”“阿里”等未来也将加入快速射电暴协同观测阵列，通过多波段协同，了解这种神秘“宇宙电波”的秘密。
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高中地理基础知识汇编（一）
高中地理基础知识——自然地理部分
第一单元地球、地图专题
1.经度的递变：向东度数增大为东经度，向西度数增大为西经度。
2.纬度的递变：向北度数增大为北纬度，向南度数增大为南纬度。
3.纬线的形状和长度：互相平行的圆，赤道是最长的纬线圈，由此往两极逐渐缩短。
4.经线的形状和长度：所有经线都是交于南北极点的半圆，长度都相等。
5.东西经的判断：沿着自转方向增大的是东经，减小的是西经。
6.南北纬的判断：度数向北增大为北纬，向南增大为南纬。
7.东西半球的划分：20°W往东至160°E为东半球，20°W往西至160°E为西半球。
8.东西方向的判断：劣弧定律（例如东经80°在东经1°的东面，在西经170°的西面）
9.比例尺大小与图示范围：相同图幅，比例尺愈大，表示的范围愈小；比例尺愈小，表示的范围愈大。
10.地图上方向的确定：一般情况，“上北下南，左西右东”；有指向标的地图，指向标的箭头指向北方；经纬网地图，经线指示南北方向，纬线指示东西方向。
11.等值线的疏密：同一幅图中等高线越密，坡度越陡；等压线越密，风力越大；等温线越密，温差越大
12.等高线的凸向与地形：等高线向高处凸出的地方为山谷，向低处凸出的地方为山脊。
13.等高线的凸向与河流：等高线凸出方向与河流流向相反。
14.等温线的凸向与洋流：等温线凸出方向与洋流流向相同。
第二单元地球运动专题
1、天体的类别:星云、恒星、流星、彗星、行星、卫星、星际空间的气体、尘埃等。
2、天体系统的层次:总星系——银河系（河外星系）——太阳系——地月系
3、大行星按特征分类：类地行星（水金地火）、巨行星（木土）、远日行星（天、海）。
4、月球：（1）月球的正面永远都是向着地球，也有昼夜更替。
（2）无大气，故月球表面昼夜的温差大，陨石坑多，无声音、无风，
（3）月球表面有山脉、平原（即月海）、火山。
5、地球生命存在的原因: 稳定的光照条件、安全的宇宙环境、适宜的大气和温度、液态水。
6、太阳外部结构及其相应的太阳活动：光球(黑子)、色球(耀斑)、日冕(太阳风)。
7、太阳活动--黑子（标志）、耀斑（最激烈），太阳黑子的变化周期11年。
8.太阳活动的影响：黑子--影响气候，耀斑-－电离层-－无线电通讯，带电粒子流――磁场――磁暴
9、太阳辐射的影响：①维持地表温度，促进地球上水、大气、生物活动和变化的主要动力。
②太阳能是我们日常所用能源。
10.自转 方向：自西向东，北极上空俯视呈逆时针方向、南极上空俯视呈顺时针方向
速度：①线速度（由赤道向两极递减至0） ②角速度（除两极为0外，各地相等）
周期：①恒星日（23h56m4s真正周期）②太阳日（24时，昼夜更替周）
意义：①昼夜更替②不同经度不同的地方时③水平运动物体的偏移（北右南左）
11、晨昏线：沿自转方向，黑夜向白天过渡为晨线，白天向黑夜过渡为昏线（晨昏线上太阳高度角为0度）。
12、晨昏线与经线：晨昏线与经线重合-----春秋分；晨昏线与经线交角最大----夏至、冬至
13、时间计算：所求时间＝已知时间±区时差＋途中时间
14、时区＝经度/15°（若不整除，则四舍五入） 区时差＝时区差
15、世界时：以本初子午线（0°）时间为标准时，也称为格林尼治时间，也是零时区的区时。
16、日期分割：零点经线往东至日界线（180°）为地球上的“今天”，往西至日界线为“昨天”。
17、日界线：自西向东越过日界线（不完全经过180°经线）日期减一天，自东向西越过日期加一天。
18、卫星发射基地的区位选择：
自然因素(①气象条件需要天气晴朗②地球自转的初速度：取决于纬度和地势③地形平坦开阔)；
人文因素(地广人稀，交通便利，符合国防安全需要)。
①太原：技术力量强； ②酒泉：大陆性气候，晴天多；③西昌纬度低，发射初速度大；④海南文昌：纬度低，发射初速度大；海运便利。
19、公转速度：1月初--近日点—速度快，7月初--远日点—速度慢；
意义：①昼夜长短的变化 ②正午太阳高度的变化 ③四季的更替 ④五带的形成
20、公转与自转形成了黄赤交角（23°26′）：
①黄赤交角存在---太阳直射点的移动---昼夜长短和正午太阳高度的变化---四季
黄赤交角存在---太阳直射点的移动—气压带风带的季节移动—地中海气候、热带草原气候的形成
②五带的划分界线：南北回归线之间为热带、回归线极圈之间为温带、极圈极点之间为寒带
③若黄赤夹角变大，热带和寒带变大，温带变小；若黄赤夹角变小，热带和寒带变小，温带变大若黄赤交角为零，太阳永远直射赤道，全球昼夜平分，地中海气候、热带草原气候消失。
21、正午太阳高度变化规律：①由直射点向南北两侧递减
②正午太阳高度的计算=90°—△（直射点与所求点的纬度间隔）
③夏至日北回归线以北地区正午高度角一年中最大值, 南半球一年中最小值；
冬至日南回归线以南地区正午高度角一年中最大值，北半球一年中最小值。
④南北回归线之间的地区-----有两次直射机会---两次最大值
⑤纬度越高，正午太阳高度角越小，楼房间距越大。
22、昼夜长短的时间分布：
①太阳直射点在哪个半球，哪个半球昼长夜短，北半球夏季，太阳直射点在北半球，北半球的昼长夜短。
②太阳直射点向哪个半球移动，这个半球的昼就渐长，北半球6月22日昼最长，12月22日最短。
③南北回归线之间昼长最大值与正午太阳高度角最大值不在同一天出现，如海口市。
23、昼夜长短的纬度分布：
北半球夏半年，昼长夜短，越向北白昼越长（日出越早日落越晚），如北京﹥上海﹥广州
北半球冬半年，昼短夜长，越向南白昼越长（日出越早日落越晚）。如海口﹥广州﹥上海，
24、昼长=日落时间—日出时间；昼长=24小时—夜长
日出时间＝12：00－昼长/2（或0：00＋夜长/2）;赤道上的点的日出时间是6：00
日落时间＝12：00＋昼长/2（或24：00－夜长/2）；赤道上的点的日落时间是18：00
25、地球是个不发光、不透明球体—－昼夜现象出现
地球自转的球体—－昼夜更替（自转速度周期影响昼夜温差变化）
地球倾斜的公转的球体—－直射点的移动、正午太阳高度、昼夜长短的变化―四季五带
26、典型的季节现象
北半球夏半年;北半球冬半年
1.地球公转:七月初，远日点附近，地球公转角速度、线速度最慢;一月初，近日点附近，地球公转角速度、线速度最快
2.正午太阳高度:6月22日左右，北回归线以北地区达最大，赤道及南半球达最小;12月22日左右，南回归线以南地区达最大，赤道及北半球达最小
3.昼夜长短:昼长夜短，北极圈以内出现极昼;昼短夜长，北极圈以内出现极夜
4.等温线:陆地等温线均向北凸出;陆地等温线均向南凸出，海洋相反
5.气压带、风带:随太阳直射点北移;随太阳直射点南移
6.雪线:雪线上升;雪线下降
7.北印度洋洋流:受西南季风的影响，洋流呈顺时针流动;受东北季风的影响，洋流呈逆时针流动
8.我国的降水:夏李风影响，降水多;冬李风影响，降水少
9.我国的河流:内流河因高温导致冰雪融水多，外流河受夏季风影响，大部分河流进入汛期，东北地区
分春汛、夏汛;大部分进入枯水期，秦岭淮河以北的河流有结冰期，部分河流有断流现象
10.我国的季风:全国大部分地区受来自海洋的夏季风影响，高温多雨;全国大部分地区受来自大陆的冬季风影响，寒冷少雨
11.我国的农业生产:全国普遍高温，农作物进入生长期，作物熟制自南向北由一年三熟逐渐过渡到两年三熟至一年一熟;北方大部分地区农作物处于越冬期，南方热带地区水热充足，可生产反季节蔬菜、瓜果
12.气象灾害:旱涝（华北春旱、长江伏旱）、暴雨、台风（表现：强风、暴雨、风暴潮）;寒潮、沙尘暴、干旱、暴雪
13.地质灾害:滑坡、泥石流较多;较少
2.地理信息系统(GIS)：专门处理地理空间数据的计算机系统。技术装备：计算机软、硬件。应用：资源环境、社会发展等各种信息的统计、分析、评估预测、表达应用等。
3.全球定位系统(GPS)：利用卫星在全球范围内适时进行导航和定位的系统。技术装备：GPS卫星星座（空间部分）、地面监控系统（地面部分）、GPS信号接收机（用户设备）。应用：军事、交通出行的导航、定位。
第三单元 大气专题
1、对流层的特点：①随高度增加气温降低；②大气对流运动（12km）显著；③天气复杂多变。
2、平流层的特点：①随高度增加温度升高；②大气平稳，以水平运动为主，有利于高空飞行。
3、大气的热力过程：太阳辐射--地面增温--地面辐射--大气增温--大气（逆）辐射--大气保温
4、大气对太阳辐射的削弱作用：吸收、反射、散射。
5、太阳辐射（光照）与天气、地势关系：晴朗的天气、地势高空气稀薄，光照越强；
我国太阳能的分布青藏高原最高，四川盆地最低。
6、大气的保温效应：强烈吸收地面长波辐射，并通过大气逆辐射把热量还给地面。
7、气温与天气：白天多云，气温不高（云层反射作用强）；夜晚多云，气温较高（大气逆辐射强）。
8、气温的垂直分布：对流层气温随高度的增加而递减
9、气温的水平分布：①纬度分布：纬度越高，气温越低，我国热量最丰富的地区：海南岛
②海陆分布：夏季陆地﹥海洋，冬季海洋﹥陆地；
③气温高的地方，等温线向高纬凸出，反之，气温低的地方，等温线向低纬凸出。
10、气温年较差：①影响因素：海陆热力性质；地表植被水分状况；云雨多少。
②变化规律：内陆﹥沿海，大陆性气候﹥海洋性气候，裸地﹥草地﹥林地﹥湖泊，晴天﹥阴天。
11、热力环流的性质特点
（1）水平方向相邻地面热的地方——垂直气流上升――低气压（气旋）——阴雨
（2）水平方向相邻地面冷的地方——垂直气流下沉――高气压（反气旋）——晴朗
（3）垂直方向的气温气压分布：随海拔升高，虽然气温降低，但是空气变稀，气压降低。
（4）来自低纬的气流——暖湿 （5）来自高纬的气流——冷干
（6）来自海洋的气流——湿 （7）来自大陆的气流（离陆风）——干
（8）两种性质不同的气流相遇——锋面——阴雨、风
12、水平方向气压与气温：近地面，气温高，空气膨胀上升，地面形成低压；反之，气温低，近地面的空气收缩下沉，地面形成高压。
13.风的形成：大气的水平运动叫风，水平气压梯度力是形成风的直接原因，等压线愈密风速愈大。
14、风向：（1）风向－—风的来向；
（2）根据等压线的分布确定风向：以右图为例画A点的风向及其受力
①确定水平气压梯度力的方向：垂直于等压线并且由高压指向低压
②确定地转偏向力方向：与风向垂直，北半球右偏，南半球左偏
③近地面受磨擦力（方向与风向相反）的影响，风向与等压线斜交
15、高空大气的风向是气压梯度力和地转偏向力共同作用的结果，风向与等压线平行；
近地面的风，受气压梯度力、地转偏向力和磨擦力的共同影响，风向与等压线之间成一夹角。
高中地理基础知识——自然地理部分
第一单元地球、地图专题
1.经度的递变：向东度数增大为东经度，向西度数增大为西经度。
2.纬度的递变：向北度数增大为北纬度，向南度数增大为南纬度。
3.纬线的形状和长度：互相平行的圆，赤道是最长的纬线圈，由此往两极逐渐缩短。
4.经线的形状和长度：所有经线都是交于南北极点的半圆，长度都相等。
5.东西经的判断：沿着自转方向增大的是东经，减小的是西经。
6.南北纬的判断：度数向北增大为北纬，向南增大为南纬。
7.东西半球的划分：20°W往东至160°E为东半球，20°W往西至160°E为西半球。
8.东西方向的判断：劣弧定律（例如东经80°在东经1°的东面，在西经170°的西面）
9.比例尺大小与图示范围：相同图幅，比例尺愈大，表示的范围愈小；比例尺愈小，表示的范围愈大。
10.地图上方向的确定：一般情况，“上北下南，左西右东”；有指向标的地图，指向标的箭头指向北方；经纬网地图，经线指示南北方向，纬线指示东西方向。
11.等值线的疏密：同一幅图中等高线越密，坡度越陡；等压线越密，风力越大；等温线越密，温差越大
12.等高线的凸向与地形：等高线向高处凸出的地方为山谷，向低处凸出的地方为山脊。
13.等高线的凸向与河流：等高线凸出方向与河流流向相反。
14.等温线的凸向与洋流：等温线凸出方向与洋流流向相同。
第二单元地球运动专题
1、天体的类别:星云、恒星、流星、彗星、行星、卫星、星际空间的气体、尘埃等。
2、天体系统的层次:总星系——银河系（河外星系）——太阳系——地月系
3、大行星按特征分类：类地行星（水金地火）、巨行星（木土）、远日行星（天、海）。
4、月球：（1）月球的正面永远都是向着地球，也有昼夜更替。
（2）无大气，故月球表面昼夜的温差大，陨石坑多，无声音、无风，
（3）月球表面有山脉、平原（即月海）、火山。
5、地球生命存在的原因: 稳定的光照条件、安全的宇宙环境、适宜的大气和温度、液态水。
6、太阳外部结构及其相应的太阳活动：光球(黑子)、色球(耀斑)、日冕(太阳风)。
7、太阳活动--黑子（标志）、耀斑（最激烈），太阳黑子的变化周期11年。
8.太阳活动的影响：黑子--影响气候，耀斑-－电离层-－无线电通讯，带电粒子流――磁场――磁暴
9、太阳辐射的影响：①维持地表温度，促进地球上水、大气、生物活动和变化的主要动力。
②太阳能是我们日常所用能源。
10.自转 方向：自西向东，北极上空俯视呈逆时针方向、南极上空俯视呈顺时针方向
速度：①线速度（由赤道向两极递减至0） ②角速度（除两极为0外，各地相等）
周期：①恒星日（23h56m4s真正周期）②太阳日（24时，昼夜更替周）
意义：①昼夜更替②不同经度不同的地方时③水平运动物体的偏移（北右南左）
11、晨昏线：沿自转方向，黑夜向白天过渡为晨线，白天向黑夜过渡为昏线（晨昏线上太阳高度角为0度）。
12、晨昏线与经线：晨昏线与经线重合-----春秋分；晨昏线与经线交角最大----夏至、冬至
13、时间计算：所求时间＝已知时间±区时差＋途中时间
14、时区＝经度/15°（若不整除，则四舍五入） 区时差＝时区差
15、世界时：以本初子午线（0°）时间为标准时，也称为格林尼治时间，也是零时区的区时。
16、日期分割：零点经线往东至日界线（180°）为地球上的“今天”，往西至日界线为“昨天”。
17、日界线：自西向东越过日界线（不完全经过180°经线）日期减一天，自东向西越过日期加一天。
18、卫星发射基地的区位选择：
自然因素(①气象条件需要天气晴朗②地球自转的初速度：取决于纬度和地势③地形平坦开阔)；
人文因素(地广人稀，交通便利，符合国防安全需要)。
①太原：技术力量强； ②酒泉：大陆性气候，晴天多；③西昌纬度低，发射初速度大；④海南文昌：纬度低，发射初速度大；海运便利。
19、公转速度：1月初--近日点—速度快，7月初--远日点—速度慢；
意义：①昼夜长短的变化 ②正午太阳高度的变化 ③四季的更替 ④五带的形成
20、公转与自转形成了黄赤交角（23°26′）：
①黄赤交角存在---太阳直射点的移动---昼夜长短和正午太阳高度的变化---四季
黄赤交角存在---太阳直射点的移动—气压带风带的季节移动—地中海气候、热带草原气候的形成
②五带的划分界线：南北回归线之间为热带、回归线极圈之间为温带、极圈极点之间为寒带
③若黄赤夹角变大，热带和寒带变大，温带变小；若黄赤夹角变小，热带和寒带变小，温带变大若黄赤交角为零，太阳永远直射赤道，全球昼夜平分，地中海气候、热带草原气候消失。
21、正午太阳高度变化规律：①由直射点向南北两侧递减
②正午太阳高度的计算=90°—△（直射点与所求点的纬度间隔）
③夏至日北回归线以北地区正午高度角一年中最大值, 南半球一年中最小值；
冬至日南回归线以南地区正午高度角一年中最大值，北半球一年中最小值。
④南北回归线之间的地区-----有两次直射机会---两次最大值
⑤纬度越高，正午太阳高度角越小，楼房间距越大。
22、昼夜长短的时间分布：
①太阳直射点在哪个半球，哪个半球昼长夜短，北半球夏季，太阳直射点在北半球，北半球的昼长夜短。
②太阳直射点向哪个半球移动，这个半球的昼就渐长，北半球6月22日昼最长，12月22日最短。
③南北回归线之间昼长最大值与正午太阳高度角最大值不在同一天出现，如海口市。
23、昼夜长短的纬度分布：
北半球夏半年，昼长夜短，越向北白昼越长（日出越早日落越晚），如北京﹥上海﹥广州
北半球冬半年，昼短夜长，越向南白昼越长（日出越早日落越晚）。如海口﹥广州﹥上海，
24、昼长=日落时间—日出时间；昼长=24小时—夜长
日出时间＝12：00－昼长/2（或0：00＋夜长/2）;赤道上的点的日出时间是6：00
日落时间＝12：00＋昼长/2（或24：00－夜长/2）；赤道上的点的日落时间是18：00
25、地球是个不发光、不透明球体—－昼夜现象出现
地球自转的球体—－昼夜更替（自转速度周期影响昼夜温差变化）
地球倾斜的公转的球体—－直射点的移动、正午太阳高度、昼夜长短的变化―四季五带
26、典型的季节现象
北半球夏半年;北半球冬半年
1.地球公转:七月初，远日点附近，地球公转角速度、线速度最慢;一月初，近日点附近，地球公转角速度、线速度最快
2.正午太阳高度:6月22日左右，北回归线以北地区达最大，赤道及南半球达最小;12月22日左右，南回归线以南地区达最大，赤道及北半球达最小
3.昼夜长短:昼长夜短，北极圈以内出现极昼;昼短夜长，北极圈以内出现极夜
4.等温线:陆地等温线均向北凸出;陆地等温线均向南凸出，海洋相反
5.气压带、风带:随太阳直射点北移;随太阳直射点南移
6.雪线:雪线上升;雪线下降
7.北印度洋洋流:受西南季风的影响，洋流呈顺时针流动;受东北季风的影响，洋流呈逆时针流动
8.我国的降水:夏李风影响，降水多;冬李风影响，降水少
9.我国的河流:内流河因高温导致冰雪融水多，外流河受夏季风影响，大部分河流进入汛期，东北地区
分春汛、夏汛;大部分进入枯水期，秦岭淮河以北的河流有结冰期，部分河流有断流现象
10.我国的季风:全国大部分地区受来自海洋的夏季风影响，高温多雨;全国大部分地区受来自大陆的冬季风影响，寒冷少雨
11.我国的农业生产:全国普遍高温，农作物进入生长期，作物熟制自南向北由一年三熟逐渐过渡到两年三熟至一年一熟;北方大部分地区农作物处于越冬期，南方热带地区水热充足，可生产反季节蔬菜、瓜果
12.气象灾害:旱涝（华北春旱、长江伏旱）、暴雨、台风（表现：强风、暴雨、风暴潮）;寒潮、沙尘暴、干旱、暴雪
13.地质灾害:滑坡、泥石流较多;较少
2.地理信息系统(GIS)：专门处理地理空间数据的计算机系统。技术装备：计算机软、硬件。应用：资源环境、社会发展等各种信息的统计、分析、评估预测、表达应用等。
3.全球定位系统(GPS)：利用卫星在全球范围内适时进行导航和定位的系统。技术装备：GPS卫星星座（空间部分）、地面监控系统（地面部分）、GPS信号接收机（用户设备）。应用：军事、交通出行的导航、定位。
第三单元 大气专题
1、对流层的特点：①随高度增加气温降低；②大气对流运动（12km）显著；③天气复杂多变。
2、平流层的特点：①随高度增加温度升高；②大气平稳，以水平运动为主，有利于高空飞行。
3、大气的热力过程：太阳辐射--地面增温--地面辐射--大气增温--大气（逆）辐射--大气保温
4、大气对太阳辐射的削弱作用：吸收、反射、散射。
5、太阳辐射（光照）与天气、地势关系：晴朗的天气、地势高空气稀薄，光照越强；
我国太阳能的分布青藏高原最高，四川盆地最低。
6、大气的保温效应：强烈吸收地面长波辐射，并通过大气逆辐射把热量还给地面。
7、气温与天气：白天多云，气温不高（云层反射作用强）；夜晚多云，气温较高（大气逆辐射强）。
8、气温的垂直分布：对流层气温随高度的增加而递减
9、气温的水平分布：①纬度分布：纬度越高，气温越低，我国热量最丰富的地区：海南岛
②海陆分布：夏季陆地﹥海洋，冬季海洋﹥陆地；
③气温高的地方，等温线向高纬凸出，反之，气温低的地方，等温线向低纬凸出。
10、气温年较差：①影响因素：海陆热力性质；地表植被水分状况；云雨多少。
②变化规律：内陆﹥沿海，大陆性气候﹥海洋性气候，裸地﹥草地﹥林地﹥湖泊，晴天﹥阴天。
11、热力环流的性质特点
（1）水平方向相邻地面热的地方——垂直气流上升――低气压（气旋）——阴雨
（2）水平方向相邻地面冷的地方——垂直气流下沉――高气压（反气旋）——晴朗
（3）垂直方向的气温气压分布：随海拔升高，虽然气温降低，但是空气变稀，气压降低。
（4）来自低纬的气流——暖湿 （5）来自高纬的气流——冷干
（6）来自海洋的气流——湿 （7）来自大陆的气流（离陆风）——干
（8）两种性质不同的气流相遇——锋面——阴雨、风
12、水平方向气压与气温：近地面，气温高，空气膨胀上升，地面形成低压；反之，气温低，近地面的空气收缩下沉，地面形成高压。
13.风的形成：大气的水平运动叫风，水平气压梯度力是形成风的直接原因，等压线愈密风速愈大。
14、风向：（1）风向－—风的来向；
（2）根据等压线的分布确定风向：以右图为例画A点的风向及其受力
①确定水平气压梯度力的方向：垂直于等压线并且由高压指向低压
②确定地转偏向力方向：与风向垂直，北半球右偏，南半球左偏
③近地面受磨擦力（方向与风向相反）的影响，风向与等压线斜交
15、高空大气的风向是气压梯度力和地转偏向力共同作用的结果，风向与等压线平行；
近地面的风，受气压梯度力、地转偏向力和磨擦力的共同影响，风向与等压线之间成一夹角。
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P1：图片来自astro_taner，被称为面纱星云的碎片，是最著名的超新星残骸之一。
P2：图片来自nasa，哈勃太空望远镜捕捉到的这张互相作用的星系图，像一朵玫瑰花。
P3：图片来自U.S./Japan ASTER Science Team，马达加斯加西北海岸的邦贝托卡湾，宝蓝色的水染上粉红色，厚重的沉积物和浓密的植被。
P4&5：图片来自nasa，麦哲伦星的恒星系区域形成的一部分云中的一部分红色星云（ngc2014）和蓝色星云（ngc2020）。
P6：图片来自AstroDrewMorgan，广袤的渔夫透镜夜景，在漫长的曝光下可以区分城市灯光、星星、大气的光芒。https://t.cn/R0On8v8
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P2：图片来自nasa，哈勃太空望远镜捕捉到的这张互相作用的星系图，像一朵玫瑰花。
P3：图片来自U.S./Japan ASTER Science Team，马达加斯加西北海岸的邦贝托卡湾，宝蓝色的水染上粉红色，厚重的沉积物和浓密的植被。
P4&5：图片来自nasa，麦哲伦星的恒星系区域形成的一部分云中的一部分红色星云（ngc2014）和蓝色星云（ngc2020）。
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