月亮是我们最熟悉和最重要的天体之一,从古至今我们对月亮向往,对月亮赞美,并赋予月亮各种美好的意象。最熟悉的一句词莫过于“人有悲欢离合,月有阴晴圆缺”,人世间的悲欢离合,就像月亮的变化一样,有缺憾有圆满。
月亮“阴晴圆缺”指的就是“月相变化”,是人们在地球上看到的月球被太阳照亮部分的不同位置。因为月球本身不发光,且不透明,我们能看到月球明亮的部分是月球反射太阳光的部分,只有月球被太阳直接照射的部分才能反射太阳光。我们从不同的角度上看到月球被太阳直接照射的部分,这就是月相的来源。
月球绕地球公转相对于太阳的平均周期,我们称之为朔望月,它实际上是月相盈亏的平均周期,通俗来讲,以月亮阴晴圆缺为基础的时间周期,我们叫作“朔望月”。
所以“朔”,准确说是日月“合朔”,就是月球和太阳在黄道上的经度相同,即处于同一方位,二者同时出没的时刻,这时的月亮叫“新月”,实际上是完全看不到月亮的“月黑天”。有人说就是太阳月球和地球在一条直线上的时候,这是不对的,下面这张图是从北往南,从上往下看的俯视图,所以不要被误导了(为了便于理解,本文所有图片的方位都是:左东右西上南下北)。
如果从侧面看,月球和地球的运行轨道不在同一平面上!也就是说白道和黄道不重合,它们之间有个5°09′的夹角。如果你真要让“日月地”连成一条直线,那就可能观察到日食或月食了。
月球反射太阳光而明亮,它与太阳相对位置不同,即黄经差,人们在地球上才能看到它的各种形状。
什么是黄经呢?在黄道坐标系中,春分点所在的黄经圈平面与天体所在的黄经圈平面之间的夹角,沿黄道逆时针方向以角度度量,范围是[0°,360°]。简单来说,以黄道面和黄极(通过观测点垂直于黄道面的直线与天球的交点)为基准,在天球上画个网格,横向的坐标叫黄纬(天体和天球中心的连线与黄道面的夹角),纵向的坐标叫黄经。
所以当日月黄经相等的那一刻,此时黄经差为0°,也就是月亮刚好全部看不到的时刻,就是“合朔”时刻,日月合朔的这一天我们称之为朔日,定为农历初一。相应的,当日月黄经差为180°,二者遥遥相对的时刻,这时的月亮叫“望”或“满月”,小月在十五,大月在十六,这一天我们称之为望日。
确定了朔和望的位置,将它们的连线作垂线,通过地心与天球有两个交点,就是上弦月和下弦月。上弦月的时间大概是农历每月初七或初八,黄经差为90°,此时被太阳照亮的月球,恰好有一半能看到;下弦月的时间大概是农历每月二十二或二十三,黄经差为270°,满月刚好亏了一半。
剩下的日子我们看到,瘦瘦的弯月叫蛾眉月,月初上蛾眉,月末下峨眉;胖胖的月亮叫凸月,满月之前的凸月,叫渐盈凸月,或上凸月,明亮部分月面朝西;满月之后的凸月,叫渐亏凸月,或下凸月,明亮部分月面朝东。
可见,月相的变化依次为:新月或朔(初一)→上蛾眉月→上弦月(初七、初八)→凸月(渐盈凸月)→满月或望(十五,十六)→凸月(渐亏凸月)→下弦月(二十二、二十三)→下蛾眉月→新月(初一)。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。
了解了月相的变化规律,现在我们来看看月亮到底是怎么走的。在地球上我们可以看到,月亮和太阳一样,每天都是东升西落的。
农历每月初一(朔日),由于月球背离太阳,在地球上的我们看不到月亮,但这一天月亮必定是在太阳边上,二者同时升起同时落下,只有在日食时才可能看到它的存在。
新月过后,大约一两天,日月黄经差慢慢变大,月球自西向东绕地球公转,此时月球跑到太阳的东边去了,月球被太阳照亮的半个月面朝西,与太阳同时升起同时落下,所以白天看不到月亮,只有在日落之后的一段时间,我们才能在西边的低空看到一轮弯弯的蛾眉月。
等到初七初八,日月黄经差达到90°,月球绕地球继续向东运行,此时月地连线与日地连线成90°,太阳刚在西边落下的黄昏时候,我们就能在正南方天空看到呈半圆形的上弦月。太阳再往下落,月亮也会往下落,等到夜半时刻,太阳落到地平线以下,月亮也要消失在西边地平线上看不见了。
所以我们只能在上半月的上半夜看到上弦月,被太阳照亮的月面朝西,位于西边天空,所以人们总结的口诀叫“上上上西西”。
大约到了农历每月十一、十二,日月黄经差继续扩大,太阳在西边落山时,一个胖胖的渐盈凸月(被太阳照亮的部分大于一半)就会出现在东南部天空,然后继续向西,黎明前从西方地平线落下不见了。
到了农历十五、十六,日月黄经差为180°时,月亮刚好位于太阳对面,因为有黄白交角的存在,地球不能遮挡住日光,这天傍晚太阳落山时,我们可以看到一轮圆月从东方地平线上升起,夜半位于正南方天空,清晨时从西方地平线落下,整晚都能看到皓月当空。日全食时,还有机会看到血月(红月亮)哦。
古人认为血月出现是大凶之兆,这完全是迷信思想作祟。其实,只要月亮出现在地平线附近,厚厚的大气层将其他颜色的光吸收掉,就会把红色光折射到月球表面上,所以月出月落就和日出日落一样,都会呈现血红色。
我们要想看到血月,记住,满月之前一般只能在月落时分看到,满月之后一般只能在月出时分看到,而满月这天,在月出月落,也就是日出日落的时候都能看到。
但要想真正看到血月必须抓住时机,由于月球运行速度快慢和云层厚度的影响,血月持续时间不会很长,只要月亮升得高一点,马上就会恢复皎洁的“脸庞”。
满月之后,大约农历十八、十九,日月黄经差超过了180°,黄昏后过一段时间,渐亏凸月从东边升起,日出时分,月亮还没落下,但天亮了就看不到了。
再过几天,农历二十二、二十三,日月黄经差达到270°,月地连线与日地连线又成90°,我们只能在夜半时分看到月亮从东方地平线上升起,黎明时分高悬于正南方天空,但天一亮就看不见了,正午时分从西方地平线落下,这就是与上弦月对应的下弦月。
所以我们只能在下半月的下半夜看到下弦月,被太阳照亮的月面朝东,出现在东边天空,所以人们总结的口诀为“下下下东东”。
到了农历二十五、二十六,月亮越来越弯,变成了与月初对应的下蛾眉月,夜半后才升起,天亮就看不见了,黄昏时分才落下。
再过几天,日月黄经差重新为0°,日月再次合朔,又开始一轮新循环,月亮再一次“偷偷的变脸”。
好啦,这就是神奇的月相变化,你学会了吗?