月相日食和月食(天文奧賽資料)

月相、日食和月食EastChinaNormalUniversity一、月球的距離和大小月地平均距離：384400公里半徑：1738公里，地球赤道半徑的27.25%表面積：地球表面積的7.4%體積：地球體積的2.03%質(zhì)量：7.196×1022kg，地球質(zhì)量的1/81.3平均密度：3.34g/cm3，約為地球的60.5%月面重力加速度：1.622m/s2，約為地面的1/6EastChinaNormalUniversity二、月球表面月海月陸環(huán)形山輻射紋月谷

三、月面的物理狀況月海，月陸，環(huán)形山?jīng)]有大氣，沒有水分，沒有生命地月系一、地月系的繞轉(zhuǎn)EastChinaNormalUniversity圖2-18月球和地球都繞它們的共同質(zhì)心而運動（共同質(zhì)心在地球內(nèi)部位置的變化）EastChinaNormalUniversity月球繞轉(zhuǎn)地球軌道形狀橢圓，偏心率0.0549；白道：月球軌道在天球上的投影；黃白交角：白道面相對于黃道面的交角（5o9'

）；周期：27.32日（恒星月）；速度：角速度：33'/小時，線速度1.02km/s。

EastChinaNormalUniversity幾個概念恒星月：月球在白道上連續(xù)兩次通過同一恒星（無明顯自行）所需的時間：27.3217日。從這一次新月（或滿月）到下一次新月（或滿月）所經(jīng)歷的時間：29.5306日。近點月：以月球近地點為參考點，月球的公轉(zhuǎn)周期：27.5546日。交點月：以月球升交點（或降交點）為參考點，月球的公轉(zhuǎn)周期：27.2122日。EastChinaNormalUniversity依月球公轉(zhuǎn)周期可求出月球公轉(zhuǎn)角速度：

360°÷27.3217日=13.2°/日 即為月球公轉(zhuǎn)平均角速度由于月球公轉(zhuǎn)軌道是個橢圓，所以公轉(zhuǎn)速度是不均的。近地點最快，約為15°/日；遠地點最慢，約為11°/日。月球在公轉(zhuǎn)軌道上平均每日自西向東移行了13.2°，因地球自轉(zhuǎn)所造成的月球自東向西的周日視運動，必然逐日向后推遲，地球自轉(zhuǎn)13.2°約需52分鐘，所以月球每日出沒地平的時間平均向后延遲52分鐘。這就是我們?nèi)粘Ｋ娒髟庐?dāng)空逐日推遲的道理。EastChinaNormalUniversity圖2-19月球的同步自轉(zhuǎn)，使它始終以同一半球?qū)χ厍蛟虑蜃赞D(zhuǎn)月球自轉(zhuǎn)與其公轉(zhuǎn)同步，即方向相同，周期相等。因此稱同步自轉(zhuǎn)；大體上只看到相同的半個月面。地球EastChinaNormalUniversity二、月相和朔望月月相變化的因素：太陽照射方向；地球觀測方向方向相反，新月；方向相同，滿月；方向垂直，上下。月相變化動態(tài)演示EastChinaNormalUniversity圖2-20

月相的變化（一）上半月由虧轉(zhuǎn)盈，凸面向西，下半月由盈轉(zhuǎn)虧，凸面向東（外圈表示地球上所見的月相）太陽光線上圖：舊歷上半月傍晚所見的月亮；EastChinaNormalUniversity圖2-20

月相的變化（二）下圖：舊歷下半月清晨所見的月亮月相變化周期：29.5306日（朔望月）月相、方位和時刻月相

距角

與太陽出沒比較

月出

中天

月落

見月時間

新月0o

同升同落

清晨正午黃昏徹夜無月滿月180o此起彼落黃昏半夜清晨通宵見月上弦月90o遲升后落正午黃昏半夜上半夜西天下弦月270o早升先落半夜清晨正午下半夜東天月亮愈圓見月時間越長；月牙愈窄，見月時間愈短。滿月通宵可見，弦月半夜可見，新月則不見。EastChinaNormalUniversity日食和月食一、日月食和天體的影錐影錐分類本影：在太陽照射下，地球和月球都在背太陽方向拖著一條很長的影子，它主要部分是一個以其頂端背向太陽的會聚圓錐，太陽光輝全被遮蔽。半影：在影區(qū)內(nèi)，得到部分的太陽光輝。偽本影：在半影、本影的延伸部分，是一個與本影同軸而反向的發(fā)光圓錐，得到太陽邊緣部分光輝。半影和偽本影的不同部分，明暗程度不同：愈接近本影，愈陰暗；離本影愈遠，日輪被遮蔽程度愈遠，愈明亮。EastChinaNormalUniversity本影長度天體半徑愈大，距離愈遠，其影錐愈長；地球本影平均長度：1377000km；新月時，月影平均長度：374500km（略小于月地平均距離）。EastChinaNormalUniversity二、日月食種類日食種類日全食：月球本影籠罩的地面；日環(huán)食：月球偽本影籠罩的地面；日偏食：月球半影籠罩的地面。月食種類月全食，月球全部隱入地球本影；月偏食，月球部分進入地球本影；無月環(huán)食。月食的動態(tài)演示EastChinaNormalUniversity日月食過程日食過程：月輪向東趕超并掩蔽日輪的過程

月球和太陽都在天球上向東運行，月球以恒星月為周期，速度為13°10/日，太陽以恒星年為周期，速度為59′/日，顯然，月球以12°11/日的速度，自西向東追趕太陽和地球的本影。EastChinaNormalUniversity日食從日輪西緣開始，于東緣結(jié)束；月食過程：月輪向東趕超地球本影，從而被掩的過程；月食從月輪東緣開始，于西緣結(jié)束；全食的三個階段：偏食全食偏食（日環(huán)食沒有全食階段）EastChinaNormalUniversity全食的四個食相：初虧食既（食甚）生光復(fù)圓（偏食沒有食既和生光）；食甚：日食和月食過程中，月輪中心與日輪地本影截面中心最接近的瞬間；食分：食甚時月輪或日輪的被“食”程度。（以日月視直徑為單位）。EastChinaNormalUniversity圖5-1日全食的過程（一）此圖在假定日、月沒有周日運動條件下，表示同一地點所見的日全食過程。EastChinaNormalUniversity月球向東趕超太陽的運動，是在二者各自向西周日運動過程中發(fā)生的，具體情況又因緯度、季節(jié)和南北半球而不同。1.天赤道向南傾斜，天北極為仰極，可知是在北半球；2.天赤道與地平圈交角為當(dāng)?shù)赜嗑?，故緯度?5N；3.太陽周日圈(赤緯)在天赤道以南，故北半球正值冬季；4.日、月正在向西方地平下落，可見時間接近傍晚。圖5-2日全食的過程（二）EastChinaNormal