“天將今夜月，一遍洗寰瀛。暑退九霄凈，秋澄萬(wàn)景清。星辰讓光彩，風(fēng)露發(fā)晶英。能變?nèi)碎g世，攸然是玉京。” 這首唐代詩(shī)人劉禹錫的《八月十五夜玩月》，描繪了暑氣褪去的秋天，夜色如水，萬(wàn)物清凈，而八月十五（陰歷，中秋節(jié)）的月色越發(fā)明亮美麗。寫(xiě)到這里，詩(shī)人寫(xiě)道：人世間不斷變換，而月亮是恒久不變的，與張若虛《春江花月夜》中“人生代代無(wú)窮已，江月年年望相似”的意境非常相似。

作者：王錚、焦菁

中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心 空間天氣學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

月亮陰晴圓缺是怎么回事？

八月十五月兒圓，這個(gè)八月十五，說(shuō)的是我國(guó)古代使用的陰歷當(dāng)中的日期。陰歷是按月亮的月相周期來(lái)安排的歷法。古人觀察月亮每晚的變化，發(fā)現(xiàn)月亮的形狀變化周期約是29天半，據(jù)此制定月份，且一年分為十二個(gè)月，其余部分以閏年、閏月的形式存在，這就是陰歷的歷法。

“人有悲歡離合，月有陰晴圓缺”。這“陰晴圓缺”正是月亮的形狀變化，或鉤或圓，也即是“月相”。月球本身不發(fā)光，所謂“月亮”，是從月球表面反射太陽(yáng)光到地球表面的反射光所顯示的形狀。因此，月球?qū)χ?yáng)的半個(gè)球面是光亮的，而背著太陽(yáng)的半球面是黑暗的。上文說(shuō)到，“人生代代無(wú)窮已，江月年年望相似”，千百年乃至幾十億年以來(lái)，月球都在圍繞地球轉(zhuǎn)，而地球圍繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)，太陽(yáng)、地球和月球的空間相對(duì)位置時(shí)刻在改變，參照下面的示意圖，我們?cè)诘厍蛏纤吹降脑虑虮蝗展庹樟敛糠值拇笮∽兓@示的形象就是月相變化（盈虧變化）。我們今天談?wù)摰闹星镌聢A，就是陰歷八月時(shí)月球明亮的一側(cè)朝向地球，使我們看到整個(gè)月亮都是明亮的白色。

一年中的多次月圓

當(dāng)然如此說(shuō)來(lái)，月圓不是中秋的專利，每個(gè)月都有月圓。在北美，每個(gè)圓月都賦予了一個(gè)名字，從1月到12月，稱為：狼月亮“Wolf Moon”、雪月亮“Snow Moon”、蠕蟲(chóng)月“Worm Moon”、粉紅月“Pink Moon”、花月亮“Flower Moon”、草莓月“Strawberry Moon”、鹿月亮“Buck Moon”、鱘魚(yú)月“Sturgeon Moon”、豐收月“Harvest Moon”、獵人月“Hunters Moon”、河貍月“Beaver Moon”和冷月亮“Cold Moon”。這些名字來(lái)源于美國(guó)印第安人。

在2016年它們出現(xiàn)在每個(gè)月的時(shí)間如下表和圖中所示，這個(gè)時(shí)間表明了月亮最圓的時(shí)間。表中的“世界時(shí)”指的是格林尼治標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，是英國(guó)倫敦南郊原格林尼治天文臺(tái)所在位置，也就是地理經(jīng)度0°的位置的時(shí)間。通過(guò)它，可以計(jì)算全球其他地區(qū)的時(shí)間，如北京使用的是東八區(qū)時(shí)間，意思是北京在格林尼治以東第8個(gè)時(shí)區(qū)，每個(gè)時(shí)區(qū)相差1小時(shí)，則世界時(shí)加上8個(gè)小時(shí)就是該世界時(shí)的時(shí)候北京的時(shí)間。

滿月Full Moon 年Year 日期Date 世界時(shí)Time 狼月亮Wolf Moon 2016 1月24日J(rèn)an 24 01:46 雪月亮Snow Moon 2016 2月22日Feb 22 18:20 蠕蟲(chóng)月Worm Moon 2016 3月23日Mar 23 12:01 粉紅月Pink Moon 2016 4月22日Apr 22 5:24 花月亮Flower Moon 2016 5月21日May 21 21:15 草莓月Strawberry Moon 2016 6月20日J(rèn)un 20 11:02 鹿月亮Buck Moon 2016 7月19日J(rèn)ul 19 22:57 鱘魚(yú)月Sturgeon Moon 2016 8月18日Aug 18 09:27 豐收月Harvest Moon 2016 9月16日Sep 16 19:05 獵人月Hunters Moon 2016 10月16日Oct 16 04:23 河貍月Beaver Moon 2016 11月14日Nov 14 13:52 冷月亮Cold Moon 2016 12月24日Dec 24 00:06

這些命名有那么幾分我國(guó)的“二十四節(jié)氣”的意思，反映了北美地區(qū)一年當(dāng)中各月的一些特征：

一月中旬（狼月亮“Wolf Moon”）：處于深冬，非常寒冷并且積雪很深，狼群在村莊外饑餓的嚎叫。

二月中旬（雪月亮“Snow Moon”）：通常二月有著最大的降雪和積雪。

三月中旬（蠕蟲(chóng)月“Worm Moon”）：三月是冬天的最后一個(gè)月，在剛剛解凍的地面會(huì)出現(xiàn)蠕蟲(chóng)爬過(guò)的痕跡，象征著春天的到來(lái)。

四月中旬（粉紅月“Pink Moon”）：由于該月出現(xiàn)粉紅色的草苔，也可能是由于該月出現(xiàn)的野生地夾竹桃（春天最早廣泛開(kāi)放的花之一）。

五月中旬（花月亮“Flower Moon”）：有大量的花盛開(kāi)。

六月中旬（草莓月“Strawberry Moon”）：草莓豐收的季節(jié)。

七月中旬（鹿月亮“Buck Moon”）：雄鹿每年鹿角脫落，在七月開(kāi)始再生。

八月中旬（鱘魚(yú)月“Sturgeon Moon”）：該季節(jié)鱘魚(yú)非常多，特別是在美國(guó)五大湖（Great Lakes）區(qū)域。

九月中旬（豐收月“Harvest Moon”）：顧名思義，是美國(guó)印第安人收獲的季節(jié)，主要收獲的是玉米、南瓜、南瓜、豆子和野生稻；并且此時(shí)月亮特別亮并且升起的早，使得農(nóng)民可以在晚上繼續(xù)收獲工作。這個(gè)月圓基本指的就是我們今天談?wù)摰闹星锕?jié)月圓，在一年的月圓當(dāng)中它也確實(shí)格外明亮。

十月中旬（獵人月“Hunters Moon”）：這是狩獵的好季節(jié)，因?yàn)槁乖谙募鹃L(zhǎng)得肥胖，而狐貍無(wú)法在此時(shí)光禿禿的原野上隱藏；并且這時(shí)月亮也很亮并且升起的早，使得獵人可以在夜間繼續(xù)追蹤獵物；可能由于冬天逼近了，這個(gè)季節(jié)的圓月歷史上就格外被青睞，在西歐和美國(guó)印第安人中都是一個(gè)重要的節(jié)日。

十一月中旬（河貍月“Beaver Moon”）：一些人認(rèn)為這個(gè)名字來(lái)源于印第安人為了趕在沼澤結(jié)冰前補(bǔ)充過(guò)冬的皮毛而設(shè)陷阱捕捉河貍，然而另一些人認(rèn)為這個(gè)名字來(lái)源于河貍拼命鑄造它們冬天的壩（這種動(dòng)物的一種生活習(xí)慣）。

十二月中旬（冷月亮“Cold Moon”）：也成為長(zhǎng)夜月“Long Night Moon ”，因?yàn)槎斓囊雇碛珠L(zhǎng)又黑，也非常的冷。

另外藍(lán)月亮“blue moon”也是月圓的一種。藍(lán)月亮并非指藍(lán)色的月亮，是一年中多出來(lái)的一次圓月。有兩種說(shuō)法：（1）當(dāng)一個(gè)季度（3個(gè)月）中出現(xiàn)4次滿月時(shí)，第3個(gè)滿月被稱作藍(lán)月亮；（2）當(dāng)1個(gè)月中出現(xiàn)2次滿月，第2次滿月被稱為藍(lán)月亮。出現(xiàn)藍(lán)月亮的原因是一個(gè)朔望月（即兩次滿月之間相隔的時(shí)間）大約為29.53日。而按照公歷，大月為31天，小月為30天，歷法之間的這種時(shí)間差異累積起來(lái)就給單月出現(xiàn)2次滿月提供了條件。平均每過(guò)32個(gè)月就會(huì)出現(xiàn)一次“藍(lán)月亮”。但在1999年，曾經(jīng)在三個(gè)月時(shí)間里出現(xiàn)了兩次“藍(lán)月亮”。與其余那些滿月的名字類似，藍(lán)月亮與月亮的顏色并無(wú)關(guān)系。

十五的月亮十七圓

不過(guò)，看了剛才關(guān)于滿月時(shí)間的表格，細(xì)心的同學(xué)可能要問(wèn)了，中秋節(jié)不是9月15日嗎？中秋月圓不應(yīng)該是9月15日夜里9月16日早晨嗎？可是按照表格里豐收月的世界時(shí)時(shí)間9月16日19:05，說(shuō)明月亮最圓的時(shí)間是北京時(shí)間9月17日3:05，也就是陰歷八月十七日了，為什么不是中秋節(jié)晚上呢？

其實(shí)有句古話叫做“十五的月亮十六圓”，是古人通過(guò)觀察總結(jié)的客觀規(guī)律，它說(shuō)明月亮并不總是在陰歷十五號(hào)這天達(dá)到最圓，經(jīng)常出現(xiàn)在十六號(hào)才是最圓的。只有當(dāng)月亮與太陽(yáng)的經(jīng)度相差180度時(shí)，從地球上看，月亮與太陽(yáng)處在正好相對(duì)位置的時(shí)刻，才能看到圓月。受各種因素影響，月球繞地球公轉(zhuǎn)速度有時(shí)快、有時(shí)慢，從一次滿月到下一次滿月，所經(jīng)歷的平均周期是29.53天，但最長(zhǎng)與最短周期相差13個(gè)小時(shí)。如果滿月以前月亮的“腳步”慢，則從陰歷的“朔”（新月）到“望”（滿月）可能要走16-17天，所以會(huì)出現(xiàn)“十五的月亮十六圓”，甚至像今年這樣，是“十七圓”。上一次出現(xiàn)這種情況是2007年。最近10年間（2007至2016年），中秋月亮“十五圓”有3次，“十六圓”有5次，“十七圓”有2次。

話雖如此，雖然中秋節(jié)當(dāng)晚的月亮并不是最圓的，但肉眼基本無(wú)法分辨，對(duì)賞月也沒(méi)什么影響。

這個(gè)中秋不平靜

今年的第14號(hào)臺(tái)風(fēng)“莫蘭蒂”，自從9月10號(hào)生成之后，一路向西北挺進(jìn)，預(yù)計(jì)在中秋節(jié)前后登陸我國(guó)臺(tái)灣和閩粵沿海地區(qū)。它可能是今年登陸我國(guó)強(qiáng)度最強(qiáng)的臺(tái)風(fēng)，強(qiáng)風(fēng)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，降雨強(qiáng)度大。

恰好這個(gè)期間，本月的天文大潮也將到來(lái)。所謂“天文大潮”，指的是太陽(yáng)和月亮的引潮合力的最大時(shí)期（即朔和望時(shí)）之潮。由于海洋的滯后作用，海潮的天文大潮一般在朔日和望日之后一天半左右，即農(nóng)歷的初二、初三和十七、十八日左右，所以這次臺(tái)風(fēng)襲來(lái)也大致趕上了天文大潮。

天文大潮在一般情況下不會(huì)引發(fā)災(zāi)害，但這次趕上極端天氣臺(tái)風(fēng)，有引發(fā)風(fēng)暴潮的風(fēng)險(xiǎn)。風(fēng)暴潮是由強(qiáng)風(fēng)或氣壓驟變等強(qiáng)烈的天氣系統(tǒng)對(duì)海面作用導(dǎo)致水位急劇升降的現(xiàn)象。圖為2002年9月臺(tái)風(fēng)“森拉克”在我國(guó)浙江省引發(fā)的風(fēng)暴潮災(zāi)害景象。雖然這種災(zāi)害出現(xiàn)的幾率非常低，但還是希望臺(tái)灣、福建、廣東等沿海地區(qū)進(jìn)行一定的防范。國(guó)家海洋局在9月13日已經(jīng)啟動(dòng)海洋災(zāi)害Ⅱ級(jí)應(yīng)急響應(yīng)。

作者：王錚、焦菁 中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心 空間天氣學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

本文經(jīng)授權(quán)轉(zhuǎn)載自國(guó)家空間科學(xué)中心微信公眾訂閱號(hào)（ID：nssc1958）

近期熱門文章Top10

↓ 點(diǎn)擊標(biāo)題即可查看 ↓

1.“墨子”上天要做什么？一圖搞懂

2. 最具爭(zhēng)議的12個(gè)數(shù)學(xué)事實(shí)（多圖）

3. 終于有人講透了芯片是什么

4. 一大波光纖通信原理動(dòng)態(tài)圖，美翻了！

5. 科研經(jīng)費(fèi)大解放?。?！

6. GPS和北斗都被“干掉”了，你還敢用導(dǎo)航嗎？

7. 七夕特別策劃 | 夫妻院士 伉儷情深

8. 難得一見(jiàn)！化學(xué)結(jié)構(gòu)之美超乎你的想象

9. “瞬移”的物理可能性有多大？

10. 量子衛(wèi)星是何物？快戳進(jìn)來(lái)漲姿勢(shì)？！

點(diǎn)擊公眾號(hào)內(nèi)菜單欄“Top10”可查看過(guò)往每月熱門文章Top10

內(nèi)容轉(zhuǎn)載自公眾號(hào)

國(guó)家空間科學(xué)中心

了解更多