成因
月球繞地球運動,使太陽、地球、月球三者的相對位置在一個月中有規律地變動。月球本身不發光,且不透明,月球可見光亮部分是反射太陽光的部分。我們在不同的時間上看到月球被太陽直接照亮的部分形狀(月相)有不一樣。月球靠反射陽光發亮,它與太陽相對位置不同(黃經差),便會呈現出各種形狀。
朔:如圖所示,在位置1,日月黃經差為0°,這時月球位於地球和太陽之間,以黑暗面朝向地球,且與太陽幾乎同時出沒,故地面上無法見到,這就是朔,這一天為農曆的初一。
上弦月:月球繼續朝前鏇轉,到了農曆初七、八,也就是圖中的位置3,黃經差為90°,太陽落山,月球已經在頭頂,到了半夜,月球才落下去,這時被太陽照亮的月球,恰好有一半給你看到,稱之為“上弦”。
滿月:到了農曆十五、十六,月球轉到地球的另一面,也就是圖中的位置5,黃經差為180°。這時地球在太陽和月亮的中間,月球被太陽照亮的那一半正好對著地球,此時我們看到的是滿月,或稱之為“望”。由於月球正好在太陽的對面故太陽在西邊落下,月球則從東邊升起,到了月球落下,太陽又從東邊上升了,一輪明月整夜可見。
下弦月 滿月以後,月球升起的時間一天比一天遲了,月球亮的部分也一天比一天看到的小了,到了農曆二十三,也就是圖中的位置7,黃經差270°。滿月虧去了一半,這時的半月只在下半夜出現於東半天空中,這就是“下弦”。快到月底的時候,月球又將鏇轉到地球和太陽中間,在日出之前不久,殘月才又由東方升起。到了下月初一,又是朔,開始新的循環。
位置
恆星月
日、地、月大致在同一直線上時,正是在地球上月圓之時.自此時開始,月球相對於恆星繞地球運轉360°,這段時長約27.3天,被看作月亮的運動周期,因這個周角是相對恆星來說的,所以對應周期叫作恆星月.這段時間內地球繞太陽公轉也要移動一段距離,此時日、地、月有一定夾角,日、地、月大致共線還有一段時間,大致再過2.2天月球隨地球一起運轉到達新的位置,終於再次出現三星大致共線,方始再次出現地球上的月圓.於是對於地球來說,月相變化才算是完成了一個周期,再次出現朔望,所以這個周期叫做一個朔望月,時長大致是27.32天+2.21天=29.53天.故朔望月時間比恆星月長.朔望月
朔望月繞地球為360°+360°×29.53/365.24=389.11°,而一個恆星月的計算便大約為29.53×360°/389.11°=27.32天.
月球繞地球公轉的軌道面(白道面)與地球繞太陽公轉的軌道面(黃道面)之間有5度夾角,因此新月或滿月時月地日之間往往並非完全是一條直線。當月地日之間完全是一條直線時就可以觀察到日蝕(新月時)或月蝕(滿月時)。正是由於這5度的傾斜,每月都有新月和滿月然而並非每月都有月食和日食。
另外:
它(陰曆)在天文學中主要指按月亮的月相周期來安排的曆法。以月球繞行地球一周(以太陽為參照物,實際月球運行超過一周)為一個月,即把朔望月作為確定歷月的基礎的一種曆法。農業氣象學中,它(陰曆)俗稱農曆、殷歷、古歷、舊曆,就是指中國傳統上使用的夏曆。而在天文學中認為它實際上也是一種陰陽曆。
新月
約在農曆每月三十或初一,月球位於太陽和地球之間。地球上的人們正好看到月球背離太陽的暗面,因而在地球上看不見月亮,稱為新月或朔。此月相與太陽同升同落,即清晨月出,黃昏月落,只有在日食時才可覺察它的存在。
蛾眉月
新月過後,月球向東繞地球公轉,從而使月球離開地球和太陽中間而向旁邊偏了一些,即月球位於太陽的東邊。月球被太陽照亮的半個月面朝西,地球上可看到其中有一部分呈鐮刀形,凸面對著西邊的太陽,稱為蛾眉月。蛾眉月日出後月出,日落後月落,與太陽同在天空,在明亮的天空中,故看不到月相。只有當太陽落山後的一段時時和能在西方天空看到蛾眉月。上弦月
約在農曆每月初七、初八,由於月球繞地球繼續向東運行,日、地、月三者的相對位置成為直角,即月地連線與日地連線成90度。地球上的觀察者正好看到月球是西半邊亮,亮面朝西,呈半圓形叫上弦月。上弦月約正午月出,黃昏時,它出現在正南天空,假設觀察者位於北半球中緯度,子夜從西方落入地平線之下,上半晚可見。
凸月
約在農曆每月十一、十二,在地球上的觀察者看到月球西邊被太陽照亮部分大於一半,月相變成凸月。凸月正午後月出,黃昏時在東南部天空,月面朝西,然後繼續西行,黎明前從西方地平線落上,大半晚可見。
滿月
農曆每月十五、十六,月球運行到地球的外側,即太陽、月球位於地球的兩側。由於白道面與黃道有一夾角,通常情況下,地球不能遮擋住日光,月球亮面全部對著地球,人們能看到一輪明月,稱為滿月或望。滿月在傍晚太陽落山時的東方地平線上升起,子夜時位於正南天空,清晨時從西方地平線落下,整夜都可以看到月亮。下弦月
農曆每月二十二、二十三,太陽、地球和月球之間的相對位置再次變成直角,月球在日地連線的西邊90度。這時我們看到月球東半邊亮呈半圓形,月面朝東,稱為下弦月。它在了夜時升起在東方地平線上,黎明,日出,時高懸,於南方天空,正午時從西方地平線落下,下半晚可見。
月相周期
29.53天,大致相當於一個農曆月
變化規律
1.約在農曆每月三十或初一,月球位於太陽和地球之間。地球上的人們正好看到月球背離太陽的暗面,因而在地球上看不見月亮,稱為新月或朔,其視形狀見圖中A位置。此月相與太陽同升同落,即清晨月出,黃昏月落,只有在日食時才可覺察它的存在。2.新月過後,月球向東繞地球公轉,從而使月球離開地球和太陽中間而向旁邊偏了一些,即月球位於太陽的東邊。月球被太陽照亮的半個月面朝西,地球上可看到其中有一部分呈鐮刀形,凸面對著西邊的太陽,稱為蛾眉月,其視形狀見圖中B位置。蛾眉月日出後月出,日落後月落,與太陽同在天空,在明亮的天空中,故看不到月相。只有當太陽落山後的一段時間才能在西方天空看到蛾眉月。
3.約在農曆每月初七、初八,由於月球繞地球繼續向東運行,日、地、月三者的相對位置成為直角,即月地連線與日地連線成90°。地球上的觀察者正好看到月球是西半邊亮,亮面朝西,呈半圓形叫上弦月,其視形狀見圖中C位置。上弦月約正午月出,黃昏時,它出現在正南天空,假設觀察者位於北半球中緯度,(下同)子夜從西方落入地平線之下,上半晚可見。
4.約在農曆每月十一、十二,在地球上的觀察者看到月球西邊被太陽照亮部分大於一半,月相變成凸月,其視形狀見圖中D位置。凸月正午後月出,黃昏時在東南部天空,月面朝西,然後繼續西行,黎明前從西方地平線落下,大半晚可見。
5.農曆每月十五、十六,月球運行到地球的外側,即太陽、月球位於地球的兩側。由於白道面與黃道面有一夾角θ(θ平均值為5°09′)通常情況下,地球不能遮擋住日光,月球亮面全部對著地球,人們能看到一輪明月,稱為滿月或望,其視形狀見圖中E位置。滿月在傍晚太陽落山時的東方地平線上升起,子夜時位於正南天空,清晨時從西方地平線落下,整夜都可以看到月亮。
6.再過幾天,農曆每月十八、十九,月相又變成凸月,月面朝東,其視形狀見圖中F位置。此時為黃昏後月出,正午前月落,大半晚可見。
7.農曆每月二十二、二十三,太陽、地球和月球之間的相對位置再次變成直角,月球在日地連線的西邊90°。這時我們看到月球東半邊亮呈半圓形,月面朝東,稱為下弦月,其視形狀見圖中G位置。它在子夜時升起在東方地平線上,黎明,日出,時高懸,於南方天空,正午時從西方地平線落下,下半晚可見。
8.再過幾天,農曆每月二十五、二十六,月相又變成蛾眉月,亮面朝東,其視形狀見圖中H位置。此時子夜後月出,黃昏前月落,黎明前可見。
月球隨後繼續向東運行,又運行到太陽和地球之間即A點,月相變為朔。
可見,月相的變化依次為新月(初一)→峨眉月→上弦月(初七、初八)→凸月→滿月(十五,十六)→凸月→下弦月(二十二、二十三)→峨眉月→新月。月球由A點經B點→C點→D點→E點→F點→G點→H點,月球繞地球公轉一周,月相由朔到下一次朔所經歷的時間間隔,即月相變化的周期,叫做朔望月。
月相歌訣
初一新月不可見,只緣身陷日地中。
初七初八上弦月,半輪圓月面朝西。
滿月出在十五六,地球一肩挑日月。
二十二三下弦月,月面朝東下半夜。
在朔和上弦之間的“月牙”稱之為新月,在望和下弦之間的“月牙”稱之為殘月。
一個口訣(方便記憶):上上上西西、下下下東東——意思是:上弦月出現在農曆月的上半月的上半夜,月面朝西,位於西半天空;下弦月出現在農曆月的下半月的下半夜,月面朝東,位於東半天空 。
月相種類
月相是以日月黃經差度數(以下的度數就是日月黃經差值)來算的,共劃分八種:
新月(農曆初一日,即朔日):0度;新月時,天氣好時還可以出現新月抱舊月的景象,即出現景星。
峨眉月(一般為農曆的初二夜左右——初七日左右):0度——90度;
上弦月(農曆初八左右):90度;
漸盈凸月(農曆初九——農曆十四左右):90度——180度;
滿月(望滿月日,農曆十五日夜或十六日左右):180度;
漸虧凸月(農曆十六——農曆二十三左右):180度——270度;下弦月(農曆二十三左右):270度;
殘月(農曆二十四左右——月末):270度——360度;
農曆月最後一天稱為晦日,即不見月亮;
月相時刻表
從下面表中可以看出,上半月的各月相都是在白天升起,晚上落下。而下半月的各月相在晚上升起,白天落下。因此上半月的月相黃昏日落後可見,下半月的月相日出黎明前方能見到:月相 | 同太陽出沒比較 | 理論月相的時間 | 實際觀測到時間 | 月出→月落 |
新月 | 同升同落 | 6時→18時 | 徹夜不見 | 0時 |
蛾眉月 | 遲升後落 | 9時→21時 | 18時→21時 | 3小時 |
上弦月 | 遲升後落 | 12時→24時 | 18時→24時 | 6小時 |
漸盈凸月 | 遲升後落 | 15時→3時 | 18時→3時 | 9小時 |
滿月 | 此起彼落 | 18時→6時通宵可見 | 18時→6時 | 12小時 |
漸虧凸月 | 早升先落 | 21時→9時 | 21時→6時 | 9小時 |
下弦月 | 早升先落 | 24時→12時 | 0時→6時 | 6小時 |
蛾眉月 | 早升先落 | 3時→15時 | 3時→6時 | 3小時 |
月相識別
假設滿月是一個圓形,那么無論月相如何變化,它的上下兩個頂點的連線都一定是這個圓形的直徑(月食的時候月相是不規則的)。當我們看到的月相外邊緣是接近反C字母形狀時,那么這時的月相則是農曆十五日以前的月相,相反,當我們看到的月相外邊緣是接近C字母形狀時,那么這時的月相則是農曆十五日以後的月相。
意義
潮汐
月相和海洋的潮汐有關係,因為潮汐和月球的引力作用有直接關係,比如在滿月的時候會引起大潮。
潮汐變化直接影響著人們的生活,像軍事、旅遊、遠洋航海、海洋漁業、海水養殖,海洋工程、科學實驗及沿岸各種生產活動都要受到潮汐的影響。
照明
因為夜晚天空中照明主要是靠月亮,所以,月相也是人們夜間活動時必須考慮的,尤其是在邊遠荒蕪的地區。
宗教
和某些宗教活動有關係,特別是伊斯蘭教,伊斯蘭教中有齋月一說。
寓意
中國自古就有花好月圓的講究,月有陰晴圓缺,而滿月往往代表著圓滿、順利和吉祥的意味。
生理
和人體的生理周期和情緒周期都有關係,人的生理周期和月相周期有著驚人的吻合。也許只是恰好,但其實兩者並不相同。朔望月周期為29.53天,但是人類生理期從26至30天均屬正常,有些人的生理期甚至十分不規則。
農業
和農業生產有重要的聯繫。
災害
某些自然災害也和月相也有關,或者說是一種未知的巧合,比如,地震、洪水、風暴、火山爆發等。
其他
因地球緯度不同,在南北半球看月相的左右顛倒的,這個其實也不難理解,如果你在北半球上,倒立拿大頂,看到月亮的情況就是在南半球的樣子,月亮的臉它真會“偷偷的在改變”。
與陰曆
陰曆在天文學中主要指按月亮的月相周期來安排的曆法。以月球繞行地球一周(以太陽為參照物,實際月球運行超過一周)為一月,即以朔望月作為確定歷月的基礎,一年為十二個歷月的一種曆法。在農業氣象學中,陰曆俗稱農曆、殷歷、古歷、舊曆,是指中國傳統上使用的夏曆。而在天文學中認為夏曆實際上是一種陰陽曆。