1．神奇之大氣潮汐
由月球的引力作用，以及太陽的引力和熱力作用所引起的大氣壓的周期性漲落現象。地球上最接近太陽或月球的一邊，比遠離這些星球的另一邊所受到的引力要大，因此，每當地球繞地軸轉動一周時，地球上任一指定地點，都交替地外於較強和較弱的引力作用之下。與此同時，地球上的物體，還因地球相對太陽或月球運動而受到一個均勻的慣性離心力的作用，它和引力的合力，稱為引潮力，也叫起潮力(見海洋潮汐)。地球上麵向或背向太陽或月球的位置，引潮力最強，因而出現漲潮或高潮；在這兩個位置最中間的地帶，引潮力最弱，出現落潮或低潮。所以地球每自轉一周，任一指定地點無論大氣或海洋，都因為受到這種引潮力的作用而出現兩次漲潮和兩次落潮，它們的周期都為地球自轉周期的一半。
分析地麵上大氣潮汐的氣壓觀測資料發現，氣壓變化可以分解成周期為8、12和24小時等調和分量，其中半日周期的調和分量最為顯著。由太陽引起的大氣潮汐稱太陽潮，其氣壓變化的半日周期分量最有規律性，而且得到很仔細的研究。太陽潮的振幅在赤道附近最大(約1.2百帕)，逐漸向兩極減小；極區的振幅最小，且比較均勻(約0.1百帕)；在中緯度地帶，其經向梯度最大。令人驚異的事實是﹕在高緯地區，不同經度的氣壓極值出現在同一世界時；而在中緯度和低緯度地區，這些極值出現在同一地方時。由月球引起的大氣潮汐稱太陰潮，其氣壓變化的半日周期分量的振幅比太陽潮同一分量的振幅至少小一個數量級。太陰潮在赤道約為0.08百帕，在緯度30處約為0.02百帕。要分析這樣小的振幅，必須應用更精細的統計方法。
1687年I.牛頓在他的《自然哲學的數學原理》一書中首先解釋了海洋潮汐現象，同時指出：引潮力同樣會影響大氣，就像它影響海洋一樣。因此，大氣潮汐的概念可以說是牛頓第一個提出來的。由於月球離地球近，太陽離地球遠，月球引潮力和太陽引潮力的比為11：5，因此對海洋而言，太陰潮比太陽潮顯著。當時令人費解的是，為什麼在大氣裏覺察不到太陰潮。1799～1830年，P.-S.拉普拉斯對潮汐現象進行了大量研究。他首先建立了海洋和大氣潮汐的動力理論，並且認為大氣中的氣壓半日振湯，不是由於潮汐力，而是由於太陽的熱力作用所引起的。但他未能說明為什麼會出現這種半日振湯比全日振湯強許多倍的現象。1882年，開爾文從氣壓變化的諧譜分析出發，提出了共振理論。他認為在大氣的自由振湯中，可能有一個比較接近於12小時的振湯周期。由於共振，溫度的半日振湯被放大，使它的氣壓反應比周期為24小時的更為強烈。因此，雖然周期為半日的引潮力很小，但由於熱力作用所激發的半日周期氣壓分波，卻遠較全日分波為大。隨後，J.W.S.瑞利研究了大氣的自由振湯周期，發現大氣有周期為23.8小時和13.7小時的兩種振湯，因而無法證明開爾文的共振理論。後來，H.蘭姆、S.查普曼和G.I.泰勒對大氣振湯問題作了詳細的討論，求得相應的自由振湯周期是10.5小時。1937年，C.L.皮克利斯采用五層大氣模式，證明了大氣中有周期為10.5小時和12小時的自由振湯。現代的潮汐理論，不是從開爾文的單純溫度共振出發，而是建立在同時考慮大氣動力和熱力因子的較複雜的流體力學方程組基礎上的理論，它包括了太陽熱力的重要影響，故稱為現代動力理論。它可以解釋太陽和太陰半日周期的氣壓振湯，以及太陽半日周期分量大於其全日周期分量的事實。
許多研究結果指出，大氣潮汐不僅在氣壓場上有反映，而且在大氣風場、地球磁場等方麵也有反映。在對流層、平流層、中層和電離層中都有大氣潮汐現象，而且在高層和高緯度地區分別比低層和低緯度地區更加明顯。
2．奇觀：水星淩日
在人類曆史上，第一次預告水星淩日是"行星運動三大定律"的發現者，德國天文學家開普勒（1571至1630年）。他在1629年預言：1631年11月7日將發生稀奇天象--水星淩日。當日，法國天文學家加桑迪在巴黎親眼目睹到有個小黑點（水星）在日麵上由東向西徐徐移動。從1631年至2003年，共出現50次水星淩日，其中，發生在11月的有35次，發生在5月的僅有15次。每100年，平均發生水星淩日13．4次。
原理：水星淩日發生的原理與日食相似。由於水星和地球的繞日運行軌道不在同一個平麵上，而是有一個7度的傾角。因此，隻有水星和地球兩者的軌道處於同一個平麵上，而日水地三者又恰好排成一條直線時，才會發生水星淩日。地球每年5月8日前後經過水星軌道的降交點，每年11月10日前後又經過水星軌道的升交點。所以，水星淩日隻能發生在這兩個日期的前後。
觀察方法：觀察水星淩日必須借助望遠鏡。它與觀察太陽黑子的方法相似。通常有兩種方法：一是投影法。通過望遠鏡，把太陽投影到一張白紙上進行觀察。二是目視法。在望遠鏡的物鏡（前方）裝上濾光鏡，再進行觀察。天文愛好者可以用燒電焊用的黑玻璃，也可以用X光底片或電腦軟盤的磁片，幾張重疊起來製成眼鏡，戴上它用雙筒望遠鏡觀察水星淩日。如何選購雙筒望遠鏡？一是口徑（物鏡）越大越好，物鏡（前鏡）直徑70毫米的較理想；二是選購多層鍍膜的物鏡，通常鍍綠膜、藍膜的較好，鍍紅膜的最差。需要著重指出的是，觀察水星淩日，千萬不能用肉眼直接看太陽，要注意保護眼睛。
水星淩日的特點：水星是地球的內行星，直徑為4878千米。2003年水星淩日有三大特點：一是水星距離地球隻有8415萬千米，比發生在11月的水星淩日近1737萬千米。二是水星視直徑為12角秒，比發生在11月的水星淩日大五分之一。三是視直徑，水星與太陽相比，為1比158；而11月的水星淩日，為1比193。因此，無論是觀察還是拍攝水星淩日，2003年都是不可多得的良機。