日月交食的基本规律.pdfVIP

自然杂志 3()卷3期 专题综述 日月交食的基本规律 赵君亮 研究员，中国科学院J二海天文台．．E海 2(J{)【)3【 关键词 日食 月食 沙罗周期 日月食的发生尽管并不常见，却有着严格的规律，天文学家可以对之做出长期、准确的预报。本文将对各类日 食、月食的发生规律及有关天文知识作一简要介绍以飨公众。 太阳、地球和月球必然位于同一个平面内，但三者的位置 并非必然处于一条直线上。鉴于这一原因，我们不可能 1日月食的发生条件和分类 在每个农历月内都可以看到 1次日食和 1次月食。只有 日月食的成因说起来很简单：当月球运动到地球和 当月相为朔或望之时，太阳、地球和月球严格位于一条直 太阳之间，且地球、月球和太阳的位置处于一直线时，月 线上，或者与之偏离足够小，才会发生日食或月食。这就 球会把太阳遮去，于是便发生一次日食；当月球运动到 是地球上能出现日月食的必要条件，但并不是地球上某 比地球远离太阳的一侧，且月球、地球和太阳位于一直 地观测者可以看到日月食景观的充分条件。 线时，地球的影子(地影)会把直接射向月球的阳光遮 地球和月球在太阳光的照耀下会在背向太阳的一 去，结果就出现月食景象。』二述基本原理甚至在中学教 侧拖出一条长长的影子，这就是地影和月影，其中阳光 科书上都可以找到，但实际上情况要比这复杂得多。 完全照不到的部分称为本影，呈圆锥体形，在本影区中 月球本身是不发光的，只是因反射太阳光而被我们 太阳完全不可见；其余部分称为半影，半影的形状与本 看到。阳光只能照亮半个月球，地面观测者只能看到半 影不同，它是向外发散的，在半影区中可以接受到一部 个月球，但这两个“半个月球”通常并不相同。在月球绕 分阳光。 地球公转的过程中，太阳、地球和月球三者的相对位置 日食发生时月影与地球表面会相交成一个椭圆。 不断发生变化．其观测效应是从地球上所能看到的、月 由于地球自转和月球绕地球公转，在日食开始到结束的 球被阳光照亮的半球部分便时多时少。每个农历月的 整个过程中，这个椭圆在地球表面不断移动，形成所谓 初一，月球位于地球和太阳之间，它以未被太阳光照到 “食带”，食带的宽度最大可超过6 800 km，而处于食带 的半球对着地球，月球完全不可见，称为朔，又称新月。 中的观测者便能看到日食现象(见图1)。如果月球本影 朔日后，被阳光照亮的半个月球逐渐转向地球，地球上 锥可以伸及地面，那么就会在上述食带中出现一条范围 所能看到的月球部分随之渐而增大，依次表现为蛾眉 更窄的全食带，宽度通常不超过300 km，只有在全食带 月、半月、凸月等形状。到农历十五(或十六)，地球位于 中才能观测到整个太阳圆面被月球完全遮去的景象，这 月球和太阳之间，阳光照到的半个月球正对着地球，地 就是日全食。对于那些位于食带内、但却处于全食带外 球上可以看到浑圆的月球，这就是满月，亦称望。望日 之后，被阳光照到的半个月球逐渐偏开地球，能看到的 月球部分渐而减小，最后再次回到朔日之时月球便完全 隐匿不见。月球形状的这种变化称为月相，变化周期是 ■■图 ■■ 月偏食门 食 一 个朔望月(29．530 6日)。 由上述月相变化的规律可知，日食必然发生在朔日， 、 即农历初一，月食一定出现在望日，即农历的十五或十 六。但是，逆命题却并不成立：朔日未必发生日食，望日 不一定出现月食。由于月球绕地球的公转轨道面与地球 绕太阳的公转轨道面不相重合，月相为朔或