月球繞地球公轉,構成小型的天體系統——地月系:
1、地月系的繞轉
嚴格地講,地月系的繞轉是地球、月球繞其共同質心的轉動,而并非是月球繞地心的轉動。但因M月=1/81M地,故地月系公共質心位于距地心4671KM處,因此可將地球環繞共同質心的運動忽略,地月系的繞轉可視為月球繞地球的單純公轉。
2、月球的公轉
①軌道和方向
月球沿橢圓軌道繞地球運動,地球位于其中的一個焦點上。
月地距離的變化
近地點
遠地點
平均
月地距離km363300405500384400
月球視半徑16′46″14′41″15′33″
白道:月球公轉軌道在天球上的投影。
黃白交角:5°9′
黃白交點:每年西移19°
白赤交角:變化于23°26′±5°9′之間
②周期:月球公轉一周所需時間。以不同的天體作為參考點,度量出不同的周期。
恒星月:以恒星為參考點,月球公轉一周所用時間。
1恒星月=27.3217日,在1恒星月中,月球公轉了360°。
朔望月:以太陽為參考點。
1朔望月=29.5306日,在1朔望月中,月球公轉了389°。
近點月和交點月:分別以近地點和黃白交點之一作為參考點。由于近地點和黃白交點均不固定,故這兩種周期均不是月球公轉360°所用時間。
③速度
ω=360°/T=13°10′/d=33′/h
V=1.02KM/s
近地點時較快,遠地點時較慢。
3、月球的自轉
①同步自轉:自轉的方向、周期和公轉相同。
方向:自西向東。
周期:27.3217日。
②后果:月球總是以相同的一面朝向地球。
日月會合運動和月相
在地球上看起來,夜空中的月亮形狀有明顯的變化,“有時圓圓象玉盤,有時彎彎象鐮刀。”此即月相。月相是在日月會合運動中產生的。
1、日月會合運動
對于地球來說,太陽的周年運動速度為59′/日,月球的公轉速度為13°10′/日,因此,二者的相對速度為12°11′/日,即月球以12°11′/日的速度不斷趕超太陽,二者存在相對運動,這種運動稱為日月會合運動。
①概念:月球與太陽在天球上的相對運動。
這種運動在地球上看起來表現為日月角距離的變化,即看月球與看太陽的方向之間的變化。
②表現:日月角距離的周期性變化。
日月角距
日月關系
月相
月球升落時間
0°
日月相合(朔)
新月
日月同升同落
90°
日月方照
上弦(西)
正午月升,子夜月落
180°
日月相沖(望)
滿月
日月此起彼落
270°
日月方照
下弦(東)
子夜月升,正午月落
360°
日月相合(朔)
新月
日月同升同落
③周期:朔望月
在日月會合運動中產生了月相變化。
2、月相:
①月相圖:
②月相種類:
根據日月黃經差度數,月相分為八種:新月、娥眉月、上弦月、漸盈凸月、滿月、漸虧凸月、殘月、晦日。
新月、娥眉月、上弦月、漸盈凸月現象發生在每個月的前半月,也就是滿月以前。
新月往往發生在每個月的農歷初一,0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。
娥眉月,一般發生在農歷的初二夜左右——初七日左右,0度——90度。
上弦月,農歷初八左右,90度。
漸盈凸月,農歷初九——農歷十四左右,90度——180度。
農歷每個月的十五或十六左右,就是滿月,滿月又稱為望日,180度。
漸虧凸月、殘月、晦日發生在滿月以后,也就是每個月的下半月。
漸虧凸月一般出現在每個月的農歷十六——農歷二十三左右,180度——270度。
下弦月一般出現在農歷二十三左右,270度。
殘月一般出現在每個月的農歷二十四左右——月末,270度——360度。
晦日是農歷每月的最后一天,這天晚上不能見到月亮。
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歷十五日以前的月相,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歷十五日以后的月相。
上弦月呈“D”字形,月面朝西,可能有人說既然是“D”字形,根據“上北下南左西右東”的原則月面是應該朝東啊!但實際觀察月相的時候對中國的觀察者來說總是必須面向南方的天空,那么就成了“面南背北,左東右西”。殘月呈“C”字形,月面則是朝東的。
月相變化歌:
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。
月相口訣:
上上上西西、下下下東東——意思是:上弦月出現在農歷月的上半月的上半夜,月面朝西,位于西半天空(凹的一面朝西);下弦月出現在農歷月的下半月的下半夜,月面朝東(凹的一面朝東),位于東半天空。
月相變化圖:
月相意義:
1、潮汐
月相和海洋的潮汐有關系,因為潮汐和月球的引力作用有直接關系,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、旅游、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。
2、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。
3、宗教
和某些宗教活動有關系,特別是伊斯蘭教,伊斯蘭教中有齋月一說。
4、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。
5、生理
和人體的生理周期和情緒周期都有關系,人的生理周期和月相周期有著驚人的吻合。也許只是恰好,但其實兩者并不相同。 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。
6、農業
和農業生產有重要的聯系。
7、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。
8、其他
順便說一下,因地球緯度不同,在南北半球看月相的左右是顛倒的,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”。