月相日食和月食(天文奥赛资料)

月相、日食和月食EastChinaNormalUniversity一、月球的距离和大小月地平均距离：384400公里半径：1738公里，地球赤道半径的27.25%表面积：地球表面积的7.4%体积：地球体积的2.03%质量：7.196×1022kg，地球质量的1/81.3平均密度：3.34g/cm3，约为地球的60.5%月面重力加速度：1.622m/s2，约为地面的1/6EastChinaNormalUniversity二、月球表面月海月陆环形山辐射纹月谷

三、月面的物理状况月海，月陆，环形山没有大气，没有水分，没有生命地月系一、地月系的绕转EastChinaNormalUniversity图2-18月球和地球都绕它们的共同质心而运动（共同质心在地球内部位置的变化）EastChinaNormalUniversity月球绕转地球轨道形状椭圆，偏心率0.0549；白道：月球轨道在天球上的投影；黄白交角：白道面相对于黄道面的交角（5º9'

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

EastChinaNormalUniversity几个概念恒星月：月球在白道上连续两次通过同一恒星（无明显自行）所需的时间：27.3217日。从这一次新月（或满月）到下一次新月（或满月）所经历的时间：29.5306日。近点月：以月球近地点为参考点，月球的公转周期：27.5546日。交点月：以月球升交点（或降交点）为参考点，月球的公转周期：27.2122日。EastChinaNormalUniversity依月球公转周期可求出月球公转角速度：

360°÷27.3217日=13.2°/日 即为月球公转平均角速度由于月球公转轨道是个椭圆，所以公转速度是不均的。近地点最快，约为15°/日；远地点最慢，约为11°/日。月球在公转轨道上平均每日自西向东移行了13.2°，因地球自转所造成的月球自东向西的周日视运动，必然逐日向后推迟，地球自转13.2°约需52分钟，所以月球每日出没地平的时间平均向后延迟52分钟。这就是我们日常所见明月当空逐日推迟的道理。EastChinaNormalUniversity图2-19月球的同步自转，使它始终以同一半球对着地球月球自转月球自转与其公转同步，即方向相同，周期相等。因此称同步自转；大体上只看到相同的半个月面。地球EastChinaNormalUniversity二、月相和朔望月月相变化的因素：太阳照射方向；地球观测方向方向相反，新月；方向相同，满月；方向垂直，上下。月相变化动态演示EastChinaNormalUniversity图2-20

月相的变化（一）上半月由亏转盈，凸面向西，下半月由盈转亏，凸面向东（外圈表示地球上所见的月相）太阳光线上图：旧历上半月傍晚所见的月亮；EastChinaNormalUniversity图2-20

月相的变化（二）下图：旧历下半月清晨所见的月亮月相变化周期：29.5306日（朔望月）月相、方位和时刻月相

距角

与太阳出没比较

月出

中天

月落

见月时间

新月0º

同升同落

清晨正午黄昏彻夜无月满月180º此起彼落黄昏半夜清晨通宵见月上弦月90º迟升后落正午黄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东天月亮愈圆见月时间越长；月牙愈窄，见月时间愈短。满月通宵可见，弦月半夜可见，新月则不见。EastChinaNormalUniversity日食和月食一、日月食和天体的影锥影锥分类本影：在太阳照射下，地球和月球都在背太阳方向拖着一条很长的影子，它主要部分是一个以其顶端背向太阳的会聚圆锥，太阳光辉全被遮蔽。半影：在影区内，得到部分的太阳光辉。伪本影：在半影、本影的延伸部分，是一个与本影同轴而反向的发光圆锥，得到太阳边缘部分光辉。半影和伪本影的不同部分，明暗程度不同：愈接近本影，愈阴暗；离本影愈远，日轮被遮蔽程度愈远，愈明亮。EastChinaNormalUniversity本影长度天体半径愈大，距离愈远，其影锥愈长；地球本影平均长度：1377000km；新月时，月影平均长度：374500km（略小于月地平均距离）。EastChinaNormalUniversity二、日月食种类日食种类日全食：月球本影笼罩的地面；日环食：月球伪本影笼罩的地面；日偏食：月球半影笼罩的地面。月食种类月全食，月球全部隐入地球本影；月偏食，月球部分进入地球本影；无月环食。月食的动态演示EastChinaNormalUniversity日月食过程日食过程：月轮向东赶超并掩蔽日轮的过程

月球和太阳都在天球上向东运行，月球以恒星月为周期，速度为13°10/日，太阳以恒星年为周期，速度为59´/日，显然，月球以12°11/日的速度，自西向东追赶太阳和地球的本影。EastChinaNormalUniversity日食从日轮西缘开始，于东缘结束；月食过程：月轮向东赶超地球本影，从而被掩的过程；月食从月轮东缘开始，于西缘结束；全食的三个阶段：偏食全食偏食（日环食没有全食阶段）EastChinaNormalUniversity全食的四个食相：初亏食既（食甚）生光复圆（偏食没有食既和生光）；食甚：日食和月食过程中，月轮中心与日轮地本影截面中心最接近的瞬间；食分：食甚时月轮或日轮的被“食”程度。（以日月视直径为单位）。EastChinaNormalUniversity图5-1日全食的过程（一）此图在假定日、月没有周日运动条件下，表示同一地点所见的日全食过程。EastChinaNormalUniversity月球向东赶超太阳的运动，是在二者各自向西周日运动过程中发生的，具体情况又因纬度、季节和南北半球而不同。1.天赤道向南倾斜，天北极为仰极，可知是在北半球；2.天赤道与地平圈交角为当地余纬，故纬度为45N；3.太阳周日圈(赤纬)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，可见时间接近傍晚。图5-2日全食的过程（二）EastChinaNormal