了解月亮数据

月亮不是只在夜晚出现,也不会在每个当地日期内各发生一次月升和月落。月球绕地球的运动、观测地点和人为划分的日期边界,使月亮数据比太阳数据更容易出现看似异常的情况。

月升月落#

月升是月亮上边缘升过地平线的时刻,月落是月亮上边缘沉入地平线的时刻。实际看到月亮的时间还会受地形、建筑、云雾和大气折射影响。

与日出日落相比,月升月落时间的日际变化更大,以下是最常见的几种情况。

为什么月亮在早上升起?

为什么有时候月升的时间是上午9点?月亮不是只在晚上出现吗?你们的数据出错了吧?

实际上,月亮并非只在晚上出现。

月球绕地球公转一周大约需要 27.3 天(恒星月),因此它相对恒星每天向东移动约:

360° / 27.3天 ≈ 13.2°

地球完成一次自转后,还需要再转过这一小段角度,才会让月亮回到前一天相似的天空位置:

13.2° / 15° × 60分钟 ≈ 52.8分钟

这解释了为什么月升时间平均每天推迟约 50 分钟。但由于月球轨道、地球自转轴倾角和观测纬度等因素,实际差值并不固定。

因此,月亮不仅会在夜晚升起。新月前后,月亮大致与太阳同升同落,虽然白天位于地平线上,但很难用肉眼看见;满月前后,月亮大致在日落时升起,在日出时落下。

提示: 上述计算和数据仅为举例说明,并非严谨计算。实际上每天的月升时间相比前一天可能推迟30-70分钟。

为什么一整天都有月亮?

月球轨道平面与地球赤道平面并不重合。在高纬度地区,月亮有时会连续 24 小时以上位于地平线上,也可能整天都位于地平线下。由于当天没有发生穿越地平线的事件,moonrisemoonset 都可能为 null

地球和月球轨道 地球和月球轨道(原始图片 Earth-Moon-zh-Hant, NASA )

只有月升或只有月落

由于月升和月落平均每天向后推迟,某次事件可能从一天的 23 点多跨过零点,落入隔天的 0 点多。于是,中间那个当地日期内就没有这一事件。这是正常的日期分割结果,不是数据缺失。

因此,某一天可能只有 moonrise、只有 moonset,或两者都为 null

北京月升月落时间表

北京2022年月升月落时间表,空白的地方表示月升或月落时间没有发生在当天24小时内。这并非是月亮惹的祸,而是我们的人为的历法导致的。

月亮上中天和下中天#

由于地球自转,月亮每天会两次经过观测者的子午圈:

月亮上中天是月亮经过离观测者天顶较近的子午圈位置。对大多数情况而言,这是月亮当天高度最高的时刻。

月亮下中天是月亮经过子午圈的另一侧。对大多数情况而言,此时月亮位于地平线下,并达到当天最低高度。

正常情况下,月亮事件按以下顺序发生:

月升 → 上中天 → 月落 → 下中天 → 下一次月升

上述顺序仅表示一般情况下各事件的先后关系,并不表示月球的实际运动轨迹。在高纬度地区,月亮可能不经过地平线,但仍可发生上中天或下中天。

月相#

月相是在地球上看到的月球亮面形状。月球本身不发光,太阳始终照亮月球的一半,我们看见的亮面比例则会随太阳、地球和月球的相对位置而变化。一个完整的月相周期平均约为 29.5 天(朔望月)。

月相

这张图代表了不同月相对应的太阳、地球和月球的相对位置,此时观察者位于北半球,如果观察者位于南半球时,看到的月相形状是左右倒置的。(改编自 Moon phases en, Orion 8, CC BY-SA 4.0

当地球位于太阳和月球之间时,我们看到的月球朝向地球的一面几乎全被照亮,这是满月。当月球大致位于太阳和地球之间时,朝向地球的一面几乎全处于黑暗中,这是新月。月相通常不是地球影子造成的;只有月食发生时,地球影子才会遮挡月球。

主导月相

月相可能在当天24小时内发生转换,例如从蛾眉月转为上弦月,和风天气使用“主导月相”的概念来表示当天的月相,即以当地时间为准,如果当天 24 小时内发生新月、上弦月、满月或下弦月这四种瞬时月相中的任意一种,当天便以该月相作为主导月相;其他情况以当地时间 12:00 的月相作为当天的主导月相。

月相示意图

下方表格代表了不同月相的示例。因为月球轨道较接近黄道而非赤道,故下表南北半球的分界严格来说以黄道为分割。

月相 北半球 南半球 平均月升/月落 北半球示意 南半球示意
  • 新月(朔月)
  • new-moon
肉眼几乎不可见,月球近地面没有被太阳直接照亮 肉眼几乎不可见,月球近地面没有被太阳直接照亮
  • 06:00
  • 18:00
  • 蛾眉月(娥眉月)
  • waxing-crescent
右侧的1–49%可见 左侧的1–49%可见
  • 09:00
  • 21:00
  • 上弦月
  • first-quarter
右侧的50%可见 左侧的50%可见
  • 12:00
  • 00:00
  • 盈凸月
  • waxing-gibbous
右侧的51–99%可见 左侧的51–99%可见
  • 15:00
  • 03:00
  • 满月(望月)
  • full-moon
100% 100%
  • 18:00
  • 06:00
  • 亏凸月
  • waning-gibbous
左侧的99–51%可见 右侧的99–51%可见
  • 21:00
  • 09:00
  • 下弦月
  • last-quarter
左侧的50%可见 右侧的50%可见
  • 00:00
  • 12:00
  • 残月
  • waning-crescent
左侧的49–1%可见 右侧的49–1%可见
  • 03:00
  • 15:00

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