星辰志
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10.2 月食

2024.01.01阅读 5 min

核心概念

月食是地球的阴影遮挡月球时发生的天象。月球进入地球的本影 → 月全食(铜红色月亮);进入半影 → 月偏食。月食一定发生在望日(满月),这是和日食(朔日)的根本区别。

核心概念

月食是地球的阴影遮挡月球时发生的天象。月球进入地球的本影 → 月全食(铜红色月亮);进入半影 → 月偏食。月食一定发生在望日(满月),这是和日食(朔日)的根本区别。

一、月食的发生条件

  1. 望日(日月黄经差 180°,满月)
  2. 月球在黄白交点附近
  3. 观测者能看到月亮(在夜间,月在地平线上)

和日食不同,月食一旦发生,整个能看到月亮的半个地球都能看到——所以给定地点见到月食的频率远高于日全食。

二、月食的类型

Table
类型条件现象
月全食月球完全进入地球本影铜红色"血月",持续可达 1.5 小时以上
月偏食月球部分进入地球本影月面一部分变暗
半影月食月球仅进入地球半影极不明显,古人很可能未记录

三、月全食为什么是红色

地球大气层像一个透镜,将红色光折射到地球本影中,使得月全食时的月亮不是完全黑的,而是呈现暗铜红色——这就是"血月"。

中国古代称之为"月赤如赭"(月亮红得像赭石),视为重大灾异。

四、中国古代的月食记录

4.1 最早的月食记录

商代甲骨文中有"月有食"的记录,可追溯到约公元前 1300 年。

4.2 月食比日食更易被古代发现

理由:

  • 月食发生频率在当地高于日全食(一半地球可见 vs 一条窄带)
  • 月食发生在夜间(月亮可见期),古人本来就在望月
  • 月食持续时间长(可达数小时 vs 日全食几分钟)

因此月食记录在中国古代天象记录中数量远超日食。

4.3 《春秋》中的月食

《春秋》只记了日食(37 条),不记月食——因为月食的占星含义不如日食重大(月食是"臣子之灾",日食是"天子之灾")。

但《汉书·天文志》和后续的天文志都系统记录了月食。

五、月食占星

Table
月食区占星解释
月在角宿食角对应的大臣/分野有灾
月在心宿食心对应帝王/火德有灾
月在昴宿食昴对应边地/北方有灾
全食三年内大灾
偏食一年内小灾

月食中月亮所在二十八宿的位置决定占星的"受灾区域"(分野)。

六、地球的影子——暗影大小和月食机会

地球在月球轨道处的本影直径约 9200 公里(月球的直径约 3500 公里),本影足够大。但月食仍然不是每月都发生——因为月球绕地球的轨道(白道)和地球绕太阳的轨道面(黄道面)有约 5° 的倾斜。

月球只有在黄白交点附近(在交点上 ±~11° 以内)的望日才会进入地影。一个交食季约 34 天,超过一个朔望月(29.53 天),所以每个交食季至少保证一次日食和一次月食。

七、月食在历法校验中的价值

月食时刻的验证比日食更可靠:

  • 月食出现在夜间,肉眼易于精确感知食甚时刻
  • 月食的可见范围广,不同地点的计时误差可以相互校验
  • 月食持续过程长(从初亏→食既→食甚→生光→复圆),可以记录多个时刻点

中国历法学家往往用月食来检验历法的准确性——如果预报的月食时刻和实际偏差大于一刻(约 14.4 分钟),就说明历法参数需要修正。

八、中西月食理论的对比

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中国古希腊
机制认识阴侵阳(月被地所遮?较晚才认识到地球影子)地球影子遮月(亚里士多德《论天》)
认识时间汉代张衡有朦胧的"地影"概念早(公元前 4 世纪亚氏已明确)
占星望日月食 = 臣子之灾,比日食稍轻也是灾异但不分轻重
预报中古以后不断提高托勒密已具备近似现代精度的预报

中国古代对月食的物理认识(地影→遮月)晚于希腊,但月食数据和记录量远超古希腊——这是古代全球最大规模的月食数据库(超过 2000 条记录从公元前到清末不间断)。