中秋年年過，今年大不同。今年9月27日是全球華人共同的中秋節(jié)。28日，我國公眾將迎來今年最大最圓的月亮，又稱“超級(jí)月亮”，而美洲、歐洲、非洲、西亞部分地區(qū)的公眾除了能看到“超級(jí)月亮”，還能看到壯觀的月全食和“紅月亮”。

中秋節(jié)、超級(jí)月亮、月全食、紅月亮、十五的月亮十六圓，這些難得一見的月球天文現(xiàn)象集中在一起輪番上演，為我們觀月賞月提供了絕佳的機(jī)會(huì)。

超級(jí)月亮

一、什么是超級(jí)月亮？

月亮-地球之間的距離示意圖。月亮分別位于近地點(diǎn)和遠(yuǎn)地點(diǎn)

月亮到地球的平均距離約是38萬千米，但月亮繞地球運(yùn)行的軌道并不是圓形的，而是橢圓形的。月亮離地球最近的距離約36萬千米，最遠(yuǎn)的距離約40萬千米。

當(dāng)月亮距離我們近時(shí)，看到的月亮大一些，當(dāng)月亮距離我們遠(yuǎn)時(shí)，看到的月亮小一些。9月28日月亮恰好運(yùn)行到近地點(diǎn)，我們?cè)诘厍蛏峡吹降脑铝烈人挥谶h(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)大12-14％。這一天我們有幸欣賞到比平時(shí)更大、更亮的月亮，也稱為超級(jí)月亮。

月亮位于近地點(diǎn)時(shí)，我們看到的月盤要比遠(yuǎn)地點(diǎn)大約14%（?timeanddate.com）

二、超級(jí)月亮不罕見

超級(jí)月亮并非天文術(shù)語，它最早由占星師理查德·諾艾爾在1979年提出，他把它定義為當(dāng)新月或滿月時(shí)月亮位于近地點(diǎn)附近的現(xiàn)象。當(dāng)月亮位于近地點(diǎn)時(shí)正好出現(xiàn)新月，則稱為超級(jí)新月；當(dāng)月亮位于近地點(diǎn)時(shí)正好滿月，則稱為超級(jí)滿月，但怎樣才算靠近近地點(diǎn)還沒有任何的官方定義。

因此，一些天文學(xué)家不贊同超級(jí)月亮的稱謂，因?yàn)閺?a target="_blank">科學(xué)定義而言，叫做近地點(diǎn)滿月或近地點(diǎn)新月更為準(zhǔn)確。但2011年3月19日的滿月，當(dāng)時(shí)月亮離地球?yàn)橐荒曛凶罱?，也是最大的滿月，媒體報(bào)道普遍采用了超級(jí)月亮的稱謂，使超級(jí)月亮為大家所熟知。

超級(jí)月亮并不罕見，每年均會(huì)出現(xiàn)4～6次超級(jí)月亮，僅僅2015年就有六次超級(jí)月亮，分別為：2015年1月20日、2月18日和3月20日出現(xiàn)的超級(jí)新月，以及8月29日18:35、9月28日2:50、10月27日12:05（UTC）的超級(jí)滿月。

今年9月28日的超級(jí)月亮是一年中離地球最近的，地月距離為356,896千米。而2月18日的超級(jí)新月離地球僅比9月28日遠(yuǎn)200千米，是今年的第二大超級(jí)月亮。但如果沒有對(duì)月亮進(jìn)行長期觀測，并記錄月盤大小，僅憑肉眼偶爾看看月亮，我們很難覺察覺月盤大小的細(xì)微變化。

超級(jí)月亮可以是新月或滿月，分別稱為超級(jí)新月或超級(jí)滿月，超級(jí)滿月可見而超級(jí)新月不可見

當(dāng)滿月從地平線升起時(shí)，我們看到的月亮似乎比它升到天頂時(shí)更大、更明亮

三、2017年不見超級(jí)月亮

由于月亮繞地球的軌道是周而復(fù)始的，因此，每隔1年零1個(gè)月18天，即每隔383天，我們就會(huì)迎來這樣一次超級(jí)月亮，過去幾年和未來幾年的超級(jí)月亮分別出現(xiàn)在：

2011年3月19日、2012年5月6日、2013年6月23日、2014年8月10日、2015年9月28日、2016年11月14日、2018年1月2日。2017年將不會(huì)有超級(jí)月亮，因?yàn)闈M月和近地點(diǎn)不能同時(shí)出現(xiàn)。

再展望更遠(yuǎn)一些， 2034年11月25日的超級(jí)滿月距離地球僅為356,446 km千米，在21世紀(jì)中首次出現(xiàn)月地距離小于356,500千米。而本世紀(jì)最近的超級(jí)滿月出現(xiàn)在2052年12月6日，屆時(shí)的地月距離為356,425千米。

月全食與紅月亮

一、月全食

今年的月全食發(fā)生在北京時(shí)間9月28日上午，即中秋節(jié)之后的第二天。由于月全食發(fā)生時(shí)正值中國的白天，因此我國境內(nèi)的民眾不能觀賞到這次月全食。但北美、南美、非洲、西亞等地區(qū)的民眾將可以看到這次月全食。

月全食的成因很簡單，即當(dāng)太陽、地球、月亮三者在一條直線時(shí)，地球擋住了太陽照射到月球的光，形成月全食。

月全食形成原理圖。當(dāng)月亮運(yùn)行到本影區(qū)域，就會(huì)發(fā)生月全食。

月亮本身不發(fā)光，只靠反射太陽光來顯示自己的存在。當(dāng)月亮向著太陽的半個(gè)球面被照亮?xí)r，背著太陽的半個(gè)球面就是黑暗一片。

月亮繞地球運(yùn)動(dòng)，隨著月亮相對(duì)于地球位置的變化，使得它被太陽照射的一面，有時(shí)面向地球，地球上就看到整個(gè)月盤被照亮，此時(shí)稱之為滿月；有時(shí)背向地球，地球上看到整個(gè)月盤漆黑一片，此時(shí)稱之為新月。有時(shí)面向地球的亮的區(qū)域大一些，有時(shí)小一些，這就產(chǎn)生了娥眉月、上弦月、凸月等不同的月相。

月相的形成原因。由于日地月的相互運(yùn)行，太陽光在一個(gè)月中照亮月球的不同球面。地球上看到月面被照亮的部分，從陰歷月初完全黑暗的新月逐漸增大到上弦月，到月中出現(xiàn)滿月，之后被照亮的月盤逐漸變小至下弦月，直至月末再次出現(xiàn)新月。

由于月球繞地球運(yùn)行的軌道與地球繞太陽運(yùn)行的軌道不在一個(gè)平面上，并不是每次新月或滿月時(shí)，都會(huì)發(fā)生月全食。

二、紅月亮

從地球上看到的月亮是月光穿過地球大氣層看到的，它并不是真實(shí)月亮的顏色，而是經(jīng)過地球大氣層散射后看到的月亮顏色。月光經(jīng)過地球大氣后，一部分波長的光被散射掉，而另一部分波長的光可以直接穿過。

當(dāng)月亮出現(xiàn)在低空時(shí)，月光幾乎穿過整個(gè)大氣層，大部分藍(lán)光被大氣散射掉，而紅光沒有被散射，這時(shí)的月亮看起來是紅色的。當(dāng)月上中天時(shí)，月光穿過的大氣層相對(duì)較薄，這時(shí)月亮看起來是黃白色的。

月食時(shí)發(fā)生的紅月亮現(xiàn)象實(shí)際上是光的折射造成的

當(dāng)發(fā)生月全食時(shí)，雖然照向月亮的太陽光被地球擋住了，月亮表面無法直接看到太陽，但此時(shí)地球上的人們?nèi)匀豢梢钥吹皆铝?，不過此時(shí)我們將看到難得一見的“紅月亮”，西方也稱“血月”。

紅月亮實(shí)際上是光的折射造成的，因?yàn)榈厍蛴写髿鈱?，?dāng)太陽光穿過地球大氣層時(shí)，波長較短的光被大氣散射掉，剩下波長較長的紅光由于折射照向了月面，所以地球上的人們看到的月亮就變成了“紅月亮”。

三、藍(lán)月亮

如果同一個(gè)月份內(nèi)看到兩次滿月，那么第二次滿月被稱作“藍(lán)月亮”。

藍(lán)月亮并非指藍(lán)色的月亮，而是在同一個(gè)月出現(xiàn)的第二次滿月

2015年7月的一個(gè)月內(nèi)出現(xiàn)了兩次月圓之夜，一次發(fā)生在7月1日，另一次發(fā)生在7月31日。根據(jù)歷法計(jì)算，兩次滿月之間大約相隔29.5天左右，而我們采用的公歷中有的月份為31天，有的月份為30天，這就出現(xiàn)了一個(gè)時(shí)間差。這個(gè)時(shí)間差會(huì)導(dǎo)致一個(gè)月內(nèi)可能出現(xiàn)兩次滿月，也會(huì)導(dǎo)致一年中有可能出現(xiàn)13次滿月。這多出來的滿月就是“藍(lán)月亮”，即意料之外的滿月。

四、黑月亮

黑月亮的說法實(shí)際上2014年初才剛剛出現(xiàn)，之前我們從未聽說過。當(dāng)然，黑月亮也不是天文術(shù)語，而是來自于巫術(shù)。與藍(lán)月亮相對(duì)應(yīng)，當(dāng)一個(gè)陰歷月中出現(xiàn)兩次新月時(shí)，月末出現(xiàn)的第二個(gè)新月被稱為黑月亮。

2014年1月，在月初和月末出現(xiàn)了兩次超級(jí)新月，其中第二次新月不僅是超級(jí)月亮，而且被稱為黑月亮。下一次黑月亮將出現(xiàn)在2016年10月30日。

關(guān)于黑月亮也有別的說法，例如每季度有四次新月，其中第三次新月被稱為黑月亮。據(jù)此說法，最近一次黑月亮發(fā)生在2015年2月18日的超級(jí)新月，因?yàn)檫@是自2014年12月冬至到2015年3月春分期間的第三次新月。而下一次超級(jí)新月的黑月亮將出現(xiàn)在2017年8月21日，屆時(shí)美國將上演日全食。

十五的月亮十六圓

一、為什么十五的月亮十六圓

“人有悲歡離合，月有陰晴圓缺，此事古難全?！泵耖g常有“十五的月亮十六圓”的說法，寓意好事不一定出現(xiàn)在你期望的時(shí)刻。據(jù)統(tǒng)計(jì)，過去10年間，中秋節(jié)的圓月出現(xiàn)在“十五”的有3次，出現(xiàn)在“十六”的有6次，出現(xiàn)在“十七”的有1次。所以，“十五的月亮十六圓”并不完全準(zhǔn)確。

從上一個(gè)新月到出現(xiàn)下一個(gè)新月的周期稱為一個(gè)“朔望月”，陰歷初一出現(xiàn)的新月稱為“朔”，十五出現(xiàn)的滿月稱為“望”。一個(gè)“朔望月”平均需要29.53天，月亮從新月、上弦月逐漸長大為滿月，而后又逐漸瘦下去成為下弦月，之后成為一彎殘?jiān)隆?/p>

為什么會(huì)出現(xiàn)“十五的月亮十六圓”呢？

這是因?yàn)樵虑蚶@地球運(yùn)行的軌道是橢圓形的，因此月球在不同位置公轉(zhuǎn)的速度快慢并不相等。月亮離地球近時(shí)公轉(zhuǎn)速度快一些，離地球遠(yuǎn)時(shí)公轉(zhuǎn)速度慢一些?！八贰敝笃骄?jīng)過14天18小時(shí)22分才出現(xiàn)“望”，一個(gè)“朔望月”所需最長時(shí)間與最短時(shí)間相差13個(gè)小時(shí)。因此每個(gè)月滿月出現(xiàn)的時(shí)間也有差異。

如果“望”以前月亮走得慢，那么從“朔”到“望”需要的時(shí)間可能是16-17天，所以會(huì)出現(xiàn)十五的月亮十六圓，甚至是十七圓的現(xiàn)象。一般來說，滿月出現(xiàn)在農(nóng)歷十四、十五、十六和十七都是正常的，其中以農(nóng)歷十五、十六居多。

今年農(nóng)歷八月中“望日”出現(xiàn)在農(nóng)歷十六，因此與去年一樣，今年中秋仍然會(huì)出現(xiàn)“十五的月亮十六圓” 的天象。而且未來4年將持續(xù)如此，一直到2020年才能在中秋之夜欣賞到最圓的滿月。

出品：科普中國

制作：鄭永春、陳潔、孔嘯、張碩（中國科學(xué)院國家天文臺(tái)）

監(jiān)制：中國科學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心