概述
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月球绕地球公转的轨道面(白道面)与地球绕太阳公转的轨道面(黄道面)之间有5度夹角,因此新月或满月时月地日之间往往并非完全是一条直线。当月地日之间完全是一条直线时就可以观察到日食(新月时)或月食(满月时)。正是由于这5度的倾斜,每月都有朔和满月然而并非每月都有月食和日食。[1]
卫星图片
概念
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每天随着月亮在星空中自西向东地移动一大段距离,它的形状也在不断地变化着。这就是月亮位相变化,叫做月相。“人有悲欢离合,月有阴晴圆缺”,这里的圆缺就是指“月相变化”:在地球上所看到的月球被日光照亮部分的不同形象。
产生原因
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由于月球本身不发光也不透明,在太阳光照射下,向着太阳的半个球面是亮区,另半个球面是暗区(被自己挡住的)。随着月球相对于地球和太阳的位置变化,就使它被太阳照亮的一面有时对向地球,有时背向地球;有时对向地球的亮面部分大一些,有时小一些,这样就出现了不同的月相。
可以简单的归纳为两条:
1、月球不发光,不透明。
2、与月、地、日三者的相对位置有关。
月相周期变化
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新月
约在农历每月三十或初一,月球位于太阳和地球之间。地球上的人们正好看到月球背离太阳的面,因而在地球上看不见月亮,称为新月或朔。此月相与太阳同升同落,只有在日食时才可觉察它的存在。
蛾眉月
新月过后,月球向东绕地球公转,从而使月球离开地球和太阳中间而向东边偏了一些。月球被太阳照亮的半个月面朝西,地球上可看到其中呈镰刀形的一部分,称为娥眉月。娥眉月日出后月出,日落后月落,与太阳同在天空,在明亮的天空中,故看不到月相。只有当太阳落山后的一段时间和能在西方天空看到娥眉月。
蛾眉月
上弦月
约在农历每月初七、初八,月球绕地球继续向东运行,月地连线与日地连线成90度。地球上的观察者正好看到月球是西半边亮,呈半圆形叫上弦月。假设观察者位于北半球中纬度,则上弦月约正午月出,黄昏时,它出现在正南天空,子夜从西方落入地平线之下。
上弦月
凸月
约在农历每月十一、十二,在地球上的观察者看到月球西边被太阳照亮部分大于一半,即为凸月。凸月正午后月出,黄昏时在东南部天空,月面朝西,然后继续西行,黎明前从西方地平线落上,大半晚可见。
凸月
满月
农历每月十五、十六,月球运行到地球的外侧,即太阳、月球位于地球的两侧。由于白道面与黄道有一夹角,通常情况下,地球不能遮挡住日光,月球亮面全部对着地球,称为满月或望。
满月
下弦月
农历每月二十二、二十三,太阳、地球和月球之间的相对位置再次变成直角,月球在日地连线的西边90度。这时我们看到月球东半边亮呈半圆形,月面朝东,称为下弦月。它在子夜时升起在东方地平线上,黎明日出时高悬于南方天空,正午时从西方地平线落下,下半晚可见。
下弦月
月相的名称
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在北半球看见的月相,在南半球看见的每一个都会是上下左右倒置的。
月球在各个阶段的相位,依照下列的顺序皆有特定的名称:
朔
看不见
看不见
12pm
蛾眉月
右侧的1-49%可见
左侧的1-49%可见
下午到黄昏之后
3pm
上弦月
右侧的50%可见
左侧的50%可见
中午之后到子夜之前
6pm
盈凸月
右侧的51-99%可见
左侧的51-99%可见
午后至夜晚的大部分时间
9pm
满月(望)
可见整个月球
可见整个月球
日落后至日出前(整夜)
12am
亏凸月
左侧的51-99%可见
右侧的51-99%可见
入夜之后到清晨
3am
下弦月
左侧的50%可见
右侧的50%可见
子夜到次日中午
6am
残月(亏眉月)
左侧的1-49%可见
右侧的1-49%可见
曙光前到清晨
9am
收起
当太阳和月球对齐在地球的同一侧,月球是朔,而月球朝向地球的是未被阳光照亮的一侧。当月球的亮面渐增(从地球看见的明亮表面逐渐增加),月相的变化依序是朔、新月、眉月、上弦月、盈凸月、和满月的相位,然后成为亏凸月、下弦月、残月和晦。虽然眉月较为普通与常见,但眉月和残月的位置是互换的,上弦月和下弦月有时也被称为半月。
当一个被照亮一半的球体被从不同的角度观看时,可见到的被照明区域是一个被圆和椭圆(椭圆的长轴和圆的直径是一致的)的交集所定义的二度空间(平面)。如果半椭圆相对于半圆是凸出的,则这种形状是凸月(凸起朝外);如果半椭圆相对于半圆是凹下的,则这种形状是眉月或残月(凹下朝内)。
在北半球,如果月球的左边是黑暗的,则明亮的部份会逐渐增加,同时月球会逐渐凸起(朝向满月接近)。如果月球的右侧是黑暗的,则明亮的部份会逐渐缩减,同时月球会逐渐凹陷(朝向残月接近)。假设观测者是在北半球(面向南方),则月球逐渐增亮的部分永远都是右边的部分。
月历
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历月的平均长度是一年的1/12,大约是30.4天左右,而月球相位(朔望月)的循环周期平均是29.53天。因此,月球相位的每个阶段在每个月平均都会持续的提前一天。如果你在一个月的每一天都拍摄月球的相位,从日落后的黄昏开始,然后每天延后约25分钟拍摄,然后在日出之前的凌晨结束,你可以创建出如同图示的2005年5月8日至2005年6月6日的完整月相复合图。但要注意在5月20日没有图像,因为在5月19日晚间的子夜之前拍了一张,而下一张在5月20日晚间的子夜之后,已经是5月21日才拍摄。同样的,如果你观察月历上月球出没的时间,有时候也有某一天会被跳过去(即当天没有月出或月没)。当月亮在升起的时间接近某一天的子夜之前,则下一次再升起时就会在第二天子夜之后而跳过了一天(月没和中天有是相同的状况)。这种跳过一天的现象是人为的历法造成的,并不是月球的行为古怪。
相对的农历
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每当月球运行到太阳与地球之间,被太阳照亮的半球背对着地球时,人们在地球上就看不到月球,这一天称为“新月”,也叫“朔”,这时是农历初一。
过了新月,月球顺着地球自转方向运行,亮区逐渐转向地球,在地球上就可看到露出一丝纤细银钩似的月球,出现在西方天空,弓背朝向夕阳,这一月相叫“娥眉月”,这时是农历初三、四。
月相变化
随后,月球在天空里逐日远离太阳,到了农历初七、八,半个亮区对着地球,人们可以看到半个月亮(凸面向西),这一月相叫“上弦月”。
上弦月过后,在农历初九左右-农历十四左右,便是“凸月”。我们能看到月球的大半部分。
当月球运行到地球的背日方向,即农历十五、十六,月球的亮区全部对着地球,我们能看到一轮圆月,这一月相称为“满月”,也叫“望”。
满月过后,亮区西侧开始亏缺,到农历二十二、二十三,又能看到半个月亮(凸面向东),这一月相叫做“下弦月”。在这一期间月球日渐向太阳靠拢,半夜时分才能从东方升起。
再过四五天,月球又变成一个娥眉形月牙,弓背朝向旭日,这一月相叫“残月”。
当月球再次运行到日地之间,月亮又回到“新月”
月相识别
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识别方法
假设满月是一个圆形,那么无论月相如何变化,它的上下两个顶点的连线都一定是这个圆形的直径(月食的时候月相是不规则的)。当我们看到的月相外边缘是接近反C字母形状时,那么这时的月相则是农历十五日以前的月相,相反,当我们看到的月相外边缘是接近C字母形状时,那么这时的月相则是农历十五日以后的月相。
月相变化歌
初一新月不可见,只缘身陷日地中。
初七初八上弦月,半轮圆月面朝西。
满月出在十五六,地球一肩挑日月。
二十二三下弦月,月面朝东下半夜。
一个口诀(方便记忆):上上上西西、下下下东东——意思是:上弦月出现在农历月的上半月的上半夜,凸面((右侧))朝西,位于西半天空;下弦月出现在农历月的下半月的下半夜,凸面((左侧))朝东,位于东半天空。[2]
附:月相变化图(注:星空图上方位为上北下南左东右西。)
月相变化规律
1.约在农历每月三十或初一,月球位于太阳和地球之间。地球上的人们正好看到月球背离太阳的暗面,因而在地球上看不见月亮,称为新月或朔,其视形状见图1中A位置。此月相与太阳同升同落,即清晨月出,黄昏月落,只有在日食时才可觉察它的存在。
2.新月过后,月球向东绕地球公转,从而使月球离开地球和太阳中间而向旁边偏了一些,即月球位于太阳的东边。月球被太阳照亮的半个月面朝西,地球上可看到其中有一部分呈镰刀形,凸面对着西边的太阳,称为娥眉月,其视形状见图1中B位置。娥眉月日出后月出,日落后月落,与太阳同在天空,在明亮的天空中,故看不到月相。只有当太阳落山后的一段时间才能在西方天空看到娥眉月。
3.约在农历每月初七、初八,由于月球绕地球继续向东运行,日、地、月三者的相对位置成为直角,即月地连线与日地连线成90°。地球上的观察者正好看到月球是西半边亮,亮面朝西,呈半圆形叫上弦月,其视形状见图1中C位置。上弦月约正午月出,黄昏时,它出现在正南天空,假设观察者位于北半球中纬度,( 下同,) 子夜从西方落入地平线之下,上半晚可见。
4.约在农历每月十一、十二,在地球上的观察者看到月球西边被太阳照亮部分大于一半,月相变成凸月,其视形状见图1中D位置。凸月正午后月出,黄昏时在东南部天空,月面朝西,然后继续西行,黎明前从西方地平线落下,大半晚可见。
5.农历每月十五、十六,月球运行到地球的外侧,即太阳、月球位于地球的两侧。由于白道面与黄道面有一夹角θ(θ平均值为5°09′)通常情况下,地球不能遮挡住日光,月球亮面全部对着地球,人们能看到一轮明月,称为满月或望,其视形状见图1中E位置。满月在傍晚太阳落山时的东方地平线上升起,子夜时位于正南天空,清晨时从西方地平线落下,整夜都可以看到月亮。
6.再过几天,农历每月十八、十九,月相又变成凸月,月面朝东,其视形状见图1中F位置。此时为黄昏后月出,正午前月落,大半晚可见。
7.农历每月二十二、二十三,太阳、地球和月球之间的相对位置再次变成直角,月球在日地连线的西边90°。这时我们看到月球东半边亮呈半圆形,月面朝东,称为下弦月,其视形状见图1中G位置。它在子夜时升起在东方地平线上,黎明,日出,时高悬,于南方天空,正午时从西方地平线落下,下半晚可见。
8.再过几天,农历每月二十五、二十六,月相又变成娥眉月,亮面朝东,其视形状见图1中H位置。此时子夜后月出,黄昏前月落,黎明前可见。
月球随后继续向东运行,又运行到太阳和地球之间即A点,月相变为朔。
可见,月相的变化依次为新月→娥眉月→上弦月→凸月→满月→凸月→下弦月→娥眉月→残月。月球由A点经B点→C点→D点→E点→F点→G点→H点,月球绕地球公转一周,月相由朔到下一次朔所经历的时间间隔,即月相变化的周期,叫做朔望月
其他内容
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月相就是这样周而复始地变化着。从新月到满月再到新月,就是从月相变化的一个周期(即一次月相变化的全部过程),周期平均约为29.53天,称为“朔望月”。我国农历中的月份就是根据朔望月确定的。
(注:这个词条在某些地方的说法太片面,全是北半球的月相变化情况,南半球月相变化以及南北两极月相变化都是不一样的,希望大家辩证对待,也不要轻易相信网上的说法,必须有权威的论证和形象的思维过程。)
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