月相变化规律与观测

浅谈月相的变化规律与观测
地球一边自西向东自转也一边绕太阳自西向东公转。

月球是地球的卫星，月球一边自转也一边绕地球公转，两者方向都是自西向东，且月球的自转与公转周期相同（这称为同步自转），约为27.32日。

这样就造成月球总是同一面（或同一个半球）向着地球。

若是只考虑月球的公转，则月球相对于天空中某一遥远恒星公转一周的时间叫恒星月（图1 恒星月与朔望月）。

恒星月是月球本身的公转周期，约为27.32日。

月球属于卫星，本身不发光也不透明，只能被太阳光照射而变亮。

由于日（太阳）、地（球）、月（球）三者的相对位置随着月球绕地球向东运行而变化，从而形成了地球上所见到的月球被照亮部分出现不同形状（即从新月（朔月）——上弦月——满月（望月）——下弦月——新月的月相）。

这种月亮（球）圆缺的各种形状叫做月相。

（见图2月相成因图）
图1恒星月与朔望月图2 月相成因图
仔细观察月相成因图，可发现月相变化规律：自农历初一到十五，月球明亮部分从西部边缘开始向东扩展到满月；自十五（十六）到三十，月球阴暗部分从西部边缘开始向东扩展到新月。

读图2还可以看出，日、地、月三者的相对位置关系的变化：①当日、地、月大致在一条直线上，月球居中，地球上只能看到月球背着太阳的半球面，此时月相为新月（或朔月）。

②当日、地、月三者呈直角，月球在太阳以东，太阳照亮月球的西半部分，此时月
相为上弦月。

③当日、地、月三者大致在一直线上，地球居中，太阳照亮月球向着太阳的半球面，此时月相叫满月（或望月）。

④当日、地、月三者呈直角，月球在太阳以西，太阳照亮月球的东半部分，此时月相为下弦月。

从新月，经上弦月、满月、下弦月回到新月的月相变化周期约为29.53日，这叫塑望月。

塑望月为什么比恒星月要长（看图1，恒星月与塑望月）。

如图，以某一遥远恒星为参考点，这时地、月、星在同一直线上（位置e1），日、地、月也在同一直线上（月相为满月），我们把这时作为恒星月的起点，也作为朔望月的起点，经过27.32日后地球运行到第二个位置（位置e2），这时月球公转一周，地、月、星又重新回到同一直线（恒星很遥远，射来的光是平行光）完成一个恒星月，但由于地球的公转，日、地、月并没有回到同一直线上，因此还没有完成一个朔望月，待地球继续运行约2.21天，月球又转过了一个较大的角度，使日、地、月又重新回到同一直线（满月）（位置e3），完成了一个朔望月，所以朔望月比恒星月长。

了解上述月相简单成因后，为实地观察月相获得理论依据。

我校高中学生地理课外活动月相观测兴趣小组，选择每年秋季开学初的农历初一至三十的时段，对月相的升落、形状变化进行跟踪观察，发现其变化规律，并填写下表。

认识月相变化的规律，就能合理地确定观察月相的时间。

一般地说，为了不影响休息，满月以前的月相（即农历上半月的月相），
傍晚以后观察较好（图3）；满月以后的月相（即农历下半月的月相），清晨日出前观测较好（图4）。

如果每天都在同一时间观测，月亮每天大约相对于太阳向东移动12°左右（29.53日月球公转一周360°，每天约前进12°）（参见图3、图4）。

月相为什么会出现上述的变化特点呢？应该认真对照月相成因
图作如下剖析：
在新月位置（农历初一），月球位于太阳和地球之间，月球上黑暗的一面刚好对着地球上的观察者，因此看不见月亮。

新月时，日、月同升同落，夜晚的月亮刚好在地平面以下。

离开新月后，以地球和太阳的连线为标准，由于月球公转向东运行，观察者将会看到蛾眉月在太阳的东边，成镰刀形，凸面对着太阳，此时月亮与太阳出没比较是迟升后落，只有当太阳落山后的一段时间才能在西方天空看见月亮，过了一会儿，随着地球的自转，它也没入地平线以下。

再过几天，大约农历初七、初八左右，月相在新月位置的基础上向东公转了90°（即月球、地球连线与日地连线成90°），那么东升的时间就推迟了6小时，正好是正午东升，子夜西落，此时地球上观察者正好看到月亮是西半边亮，成半圆形，这叫上弦月，上弦月在太阳东边90°，因此太阳在刚落山时，它出现在正南天空，子夜时落入地平。

再继续东行，月相将变成凸月，凸出的方向指向地平面西边，亮的部分大于一半。

当农历十五、十六时，月球运行到地球与太阳的同侧，地球居中，这时由于白道面（月球公转轨道面）与黄道面（地球公转轨道面）有夹角。

多数情况下，地球不能遮挡
住日光，观测者可以看到一轮明月，称为满月，这时月亮和太阳相差180°，月相是黄昏升，清晨落，通宵可见一轮明月。

再过几天，月相又变成凸月，这时月相凸出的方向指向地平面东边。

到了农历二十二、二十三左右，月相在满月位置基础上向东公转了90°，日、地、月相对位置再次变成直角（月相在太阳以西90°），月升的时间又推迟了6小时，月相子夜东升正午西落，观察者看到的月相是下弦月，下弦月东半边亮，呈半圆形，此时月相只能在后半夜快天亮时观察到。

随着月球公转东行，再过几天在日出时会看到月亮又逐渐成了凸面朝东的蛾眉月，而是越来越偏东，直到再一个农历初一恢复新月，完成一个周期。

这个周期刚好是一个农历月，又叫“朔望月”。

通过上述的理论分析和实地观测，使我们加深了对月相知识的理解。

同时归纳出月相的变化规律主要有：①无论是蛾眉月、凸月，还是上弦月、下弦月，月相亮面凸出的方向指向地平面西边的是农历上半月的月相；月相亮面凸出的方向指向地平面东边的是农历下半月的月相。

②农历初一到十五（十六），月相亮面从西部边缘逐渐向东扩大到满月；农历十五（十六）到三十，月相阴暗部分从西部边缘逐渐向东扩大到新月。

③月相的亮面越大，夜晚在地平面上运行时间越长。

月相观察小组成员：李彩云、张君、杨心声、郑承美、徐庆波、刘蓉、李波、贺玉斌、边紫娅、张蒙、汤文文、胡圣丽等。