月圆月缺 月大月小

作者:kylelong  于 2009-10-4 09:18 发表于 最热闹的华人社交网络--贝壳村

作者分类:科普知识|通用分类:其它日志|已有25评论

 

千百年来,在地球上的人们,看见月球,有圆有缺、有大有小。从科学的角度来解释月球有圆有缺,已经是很简单的了――月相。

 

月球本身不会发光,它只能反射太阳的光辉。因此,在太阳光照耀下,月球永远分为光明半球和黑暗半球。但是在地球上看来,月球有时光明部分较多,有时黑暗部分较多;有时光明部分在扩大,有时黑暗部分在扩大。月球明暗两部分不断变化的状况叫做月相。

 

 

月相的不同,与观测月球的方向有关系。如果在月球背日方向观测月球,月球几乎全部是黑的,这时的月亮叫做新月;反之,如果在月球的向日方向观测月球,月球几乎全部是光明的,这时的月亮叫做满月。月相的变化,就是由新月逐渐变成满月,又由满月逐渐变成新月的过程。当新月出现的时候,月球和太阳位于地球的同侧,这叫做日月相合,又叫做“朔”。当满月出现的时候,月球和太阳位于地球的两侧,这叫做日月相冲,又叫做“望”。所以月相的变化,又可叫做朔望变化。

 

月相变化是周期性的。农历初一,地球上看不到月亮,这天是朔。朔之后一二天,在傍晚西部天空露出弯弯的蛾眉月,凸面向着落日的方向。以后,月球的位置相对于太阳逐渐向东移动,明亮的部分也日益扩展,五六天后,成了明暗各半(西半边亮)的“上弦月”,日落时在观测者的正南。再过七天(农历十五前后),便到了满月,日落时,太阳在西,满月在东,隔着地球遥遥相望。满月从傍晚东升,在次日晨曦中西落,通宵照耀。满月以后,月面西部日益亏缺,过了七天,又变成了明暗各半(东半边亮)的“下弦月”。下弦月于半夜升起。下弦月后,月亮继续亏缺,成为黎明前挂在东方天空的残月。残月在天空中的位置愈来愈接近太阳,明亮部分也愈来愈少,终于转到和太阳相同的方向,月亮也就全部变黑了,朔又来临。

 

新月和满月,上弦月和下弦月都是周期性出现的,由这一次新月(或满月)到下一次新月(或满月)的时间,就是月相变化周期,时间约29天半。这个周期叫做朔望周期,农历就是根据朔望周期定为一个月的,这种月又叫做朔望月。

 

简单地说,月相就是月亮的各种形状。它的变化是由于:1,月球本身不发光也不透明,只靠反射太阳光而发亮;2,日地月三者位置不断变化的结果。然后,你只要记住六个字就可以了:上西天、下东天。每月初一,新月,太阳月亮同升同落,月亮彻夜不见;初七初八,上弦月,就是上半夜在西边的天空看到月亮,这时的月亮是朝西弯的;十五,十六,满月,太阳月亮此起彼落,月亮彻夜可见。二二,二三,下弦月,就是下半夜在东边的天空看到月亮,这时的月亮是朝东弯的。这个就是基本规律,喜欢摄影的朋友,记住这个就无忧了。

 

但月球有大有小,却不是很多人可以理解的,甚至一旦说出“外国的月亮又大又圆”,那就是忘记祖宗、崇洋媚外。那么,事实上,外国的月亮是否“又大又圆”呢?

 

我们从头说起。

 

1693年,天文学家G.D.卡西尼根据长期的天文观测归纳出了三条描述月球自转的经验定则——卡西尼定则:①月球以等角速度绕固定轴由西向东自转,自转周期为一个恒星月;②月球自转轴与黄道的交角不变;③月球赤道面与黄道面的交线同月球轨道面与黄道面的交线重合,月球赤道面与月球轨道面分别位于黄道面两侧。而月球随着地球的公转运动绕日运动,这样太阳在月面上的直射点跟太阳在地球上的直射点一样存在明显的季节变化。月球赤道面与黄道面成1.54°的夹角,因此太阳直射点在月球南北纬1.6度之间季节性变化着。

 

大家知道,地球公转轨道平面(黄道面)和月球公转轨道平面(白道面)并非在同一平面上,而是相互倾斜成5°9′的交角(平均值),因此一般情况下,在朔日不会发生相互遮挡的日食。只有当月亮在朔日运行到地轨平面与月轨平面交界线附近时,出现日月地三者正好或近于在一直线上,才会发生日食现象。月球距离地球远近的变化,是形成月全食、月环食或月偏食的原因。

 

 

地球到月球的平均距离是384,400公里,月球离地球近地点距离 35.7万公里(就是地表到月表);距离地球最远的远地点距离为40.6万公里 (就是加上月球与地球的直径)。月光从月球传到地球的时间只要1.3秒,也就是说只眨了下眼的功夫。可是这么短的时间,它的路程却有38万多公里。由于月球环绕地球运行是一个以一个轴心为主的椭圆形的轨道,因此,月球距离地球最远比最近时多5万公里。同样是满月,月球距离地球最近比最远时,月亮的视直径大14%,视面积大30%。这个是很大的差别!

 

 

所以,月球有大有小,就很好理解了。2008年,据物理学家组织网报道,北京时间1213日凌晨,是全年最圆、最大、最亮的月亮将出现在夜空中。只要夜空晴朗,我国各地都可观赏到这轮满月。好了,既然月亮可“长”大14%,你能讲出它有什么不同吗?当然,这是一个棘手的问题。因为我们不可能找到一把浮在空的尺在去量一下月亮的直径。月亮高悬空中,没有参照物,即使是近地满月看上去似乎和其他满月没什么太大不同。其实,最好的参照物,就是地面物体。大家可以感觉到早上升起时的太阳很大,而中午的太阳又小很多,月球也一样。当然,另一个原因就是低层大气密度高,光线的折射原因。

 

 

我告诉国内的朋友,多伦多的月亮“又大又圆”,大家开始也是不能理解。这个问题不是一个“月球距离”问题,而是两个方面的原因。

 

一个是大气环境问题。简单讲,加拿大空气质量好,空气尘埃少;多伦多空气污染指数常年保持在30以下,市中心是12.9,而北京在7080之间(最低达到60,最高达到400)。我们在国内看星星时,总是感觉星星在“眨眼睛”,那就是空气尘埃的作用。月球也会有这个问题,只是月球太大,我们不会感觉月球“眨眼睛”,但是,月球的边缘变得模糊了,是实实在在地由于空气尘埃的作用变小了很多。

 

另一个原因是地平线。前面讲过,月球在地平线上是比较大的。在一定的条件下,人对物体的视觉会发生错觉,一个物体在一些小的物体中间看起来就显得大些,而一个物体在一些大的物体中间看起来又显得小些。同理,早晨/黄昏的太阳,只有地平线上一角是天空,而其余部分是以树木、房屋等做它的背衬,而在中午时,太阳在头顶上是以大得无比的天空做它的背衬,所以看起来中午的太阳就比早晨的太阳显得小些,月球也是这样。

 

加拿大人少地广,地面高层建筑不多,而且人们大多居住在相对空旷的地带,人们很容易在夜晚看见地平线上的月亮。再者,每一次满月的时间,也并不是刚好都是月球距离地球最近的时间;如果又是满月、又是月球距离地球最近,这个机会也是比较稀少的。这又与加拿大(或者说多伦多)的生活习惯有关联了。在国内,人们是以一种高效率、高节奏、高速度的方式在生活与工作,每天都忙死,哪有机会天天看月亮?而在多伦多,人们是那样休闲,根本谈不上紧张的工作与生活,所以,晚上外出的机会就多了,千载难逢的机会,也变得唾手可得了。所以我说,多伦多的月亮“又大又圆”,是一句实实在在的大实话!

 
    
 
   
 
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发表评论 评论 (25 个评论)

1 回复 marnifan 2009-10-4 09:35
今天还真的看到月亮了,才几分钟, 又大又圆
1 回复 leahzhang 2009-10-4 09:37
写得太好了!!!长知识。
0 回复 buweizhai 2009-10-4 10:05
恭祝中秋节快乐。
1 回复 雪的烟花 2009-10-4 11:15
谢谢龙老师的科普。今天的月亮真是圆又大呢
1 回复 kylelong 2009-10-4 12:29
marnifan: 今天还真的看到月亮了,才几分钟, 又大又圆
好。照片呢?
0 回复 kylelong 2009-10-4 12:31
leahzhang: 写得太好了!!!长知识。
多谢鼓励。
0 回复 kylelong 2009-10-4 12:34
buweizhai: 恭祝中秋节快乐。
中秋节快乐。
1 回复 kylelong 2009-10-4 12:37
雪的烟花: 谢谢龙老师的科普。今天的月亮真是圆又大呢
有照片吗?
1 回复 蒲公英 2009-10-4 12:37
今天真出去看月亮了。吃好月饼撑得慌,正好出去边赏月边消食。
1 回复 kylelong 2009-10-4 12:38
蒲公英: 今天真出去看月亮了。吃好月饼撑得慌,正好出去边赏月边消食。
应该有照片吧?
0 回复 蒲公英 2009-10-4 12:42
kylelong: 应该有照片吧?
没有。不过您给我们看的照片最好了。
1 回复 kylelong 2009-10-4 12:54
蒲公英: 没有。不过您给我们看的照片最好了。
还是照一张吧,参加活动。
0 回复 妈妈咪 2009-10-4 20:05
谢谢啦,月亮真美,可我今年没见到它啊。。。。呜呜呜。。。。
0 回复 Yingxin 2009-10-4 20:16
学习,长知识!
0 回复 雪的烟花 2009-10-4 20:31
kylelong:有照片吗?
有啊,下午贴出来给你。一会要去教会了,回见,886
0 回复 kylelong 2009-10-4 20:32
妈妈咪: 谢谢啦,月亮真美,可我今年没见到它啊。。。。呜呜呜。。。。
十五月亮十六圆。今晚试试?
1 回复 kylelong 2009-10-4 20:44
Yingxin: 学习,长知识!
一起学。
1 回复 kylelong 2009-10-4 20:47
雪的烟花: 有啊,下午贴出来给你。一会要去教会了,回见,886
0 回复 妈妈咪 2009-10-4 20:55
kylelong: 十五月亮十六圆。今晚试试?
呜呜呜。。。还在下呢。。。。
1 回复 kylelong 2009-10-4 20:56
妈妈咪: 呜呜呜。。。还在下呢。。。。
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