天文学家释疑百年罕见的月全食

见习记者郭爽

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根据中国科学院紫金山天文台的预报，今年4月4日，中国大部分地区将会出现月全食。这次月全食可以在亚洲(除了西部)、部分北冰洋、东印度洋、大洋洲、太平洋、北美西部、南美西部和南极洲大部分地区看到。

问题:

4月4日的月全食有什么不同？月全食有规律发生吗？发生的时间和可见地点是如何计算的？

消除疑虑:

“这次月全食和过去的最大区别是，月全食周期只有12分钟。这么短的时间在一百年内是罕见的。”中国科学院紫金山天文台科普部主任张熙在接受《中国科学日报》采访时表示。月全食似乎不是一个新话题，但是月全食很短，而且在历史上不多。

据报道，当太阳照在地球上时，地球的阴影会被拖到地球的背面。如果月球部分或完全移动到地球的阴影中，此时发生的天文现象是月全食或月全食。当月食发生时，地球的空间位置在太阳和月亮之间，三个天体完全或几乎在一条直线上。月食总是发生在农历15号左右(抬头看太阳)。

“每次月全食发生时，月亮穿过地球阴影的路径都不一样。有时它非常靠近地球阴影的中心，导致一次长时间的月全食。有时月球的路径会接近地球阴影的边缘，这将带来一次短暂的全食，比如这次全食。”张熙介绍。当月全食发生时，通常会持续几个小时，从月亮进入地球阴影的半影到它完全从半影的另一端出来。这个过程可以大致分为七个节点(食物阶段)，在这期间不同的时期有不同的场景。

中国科学院紫金山天文台的工作人员告诉记者，由于月球绕地球的自转方向是从西向东的，而且自转角速度比地球相对于太阳的角速度要快，所以当月全食发生时，月亮总是从地球阴影的西侧开始进入半影，当它从半影中分离出来的时刻被称为“半影月食开始”，这是整个月全食的开始。接下来，月亮将迎来它刚刚进入本影的时刻，这被称为“最初的损失”。这时，月亮和本影彼此分离，月偏食开始了。之后，月亮作为一个整体进入本影，并切入本影内部。这一刻叫做“世纪”，全食阶段开始了。未来，月亮将进入本影的最深处，月亮中心和本影中心之间的距离将达到最小值。这是月全食的高潮，被称为“月食”随后的过程与前一个过程相似但相反，前一个过程被称为“圣光”、“最后一次接触”和“半影日蚀”。

“月全食最具观赏性的时期是月食和原始光线之间的月全食时期。此时，月亮整体上处于地球阴影的本影中，但它不是看不见的，而是显得暗淡微红。这是因为地球表面的稠密大气层将一些波长更长的阳光(红色)折射到月球上，从而将月球变成暗红色。”张熙说。此时，月亮的整体亮度很低，原本淹没在它周围的星光此时一个接一个地出现，形成一个由许多星星托住月亮的壮观景象，极具观赏性。

月食有规律发生吗？

因为月球围绕地球的运动和地球围绕太阳的运动是有规律的，所以月食的发生也有一定的规律中国科学院紫金山天文台副研究员、日历计算专家程卓告诉记者。最著名的周期是夏洛周期，即223个农历月(每月盈亏变化的周期)，它正好等于19个月食年(太阳从黄白色交点移动到返回这个交点的周期)和242个交点月(月亮从黄白色交点移动到返回这个交点的周期)。经过一个夏隆周期后，太阳、地球和月球的相对位置大致恢复到一个周期前的状态。因此，月食与前一个周期相似，但不完全相同。因此，它不能代替月食的精确预测。月食的精确预测是基于根据月食理论对太阳、地球和月球的高精度位置预测而计算的。例如，是否会发生月全食，有必要根据计算来判断月亮是否能完全进入地球的本影。

“月全食并不是每年都会发生。这将需要大约两年时间，比如2012年和2013年、2014年和2015年、2016年和2017年、2018年和2019年。”程卓说，日月食的预测相对成熟。国内外已经发表了数千年的日食和月食的时间和类别。精确而详细的预报刊登在年度天文日历上。

你如何计算每次日食的时间和可见地点？

日食发生的时间是根据日食理论，根据对太阳、地球和月球的高精度位置预测计算出来的例如，程卓说，在计算初始亏空时，我们只需要计算地球本影的半径，月亮的半径，以及月亮中心和地球本影中心之间的距离，然后当月亮中心和地球本影中心之间的距离等于地球本影的半径加上月亮的半径的时刻就是初始亏空。

程卓告诉记者，天文历中每个月食阶段的时间一般分为两类:输出时间和北京时间。输出时间是用于根据力学理论计算天体位置的时间参数，这是一个统一的时间。北京时间是根据世界时间和对应于北京时间的地理经度(东经120度)获得的，而世界时间是由地球自转定义的时间系统。由于地球自转的不均匀性和力的小时数之间的偏差，两者之间的校正值的预推值可以从IERS(国际地球自转和参考系统服务)网站获得。

通常，在月食预报图上，除了力时和北京时间外，还会出现一些相关的术语，如“方位角”和“天顶月亮”。

方位角是月食发生时月球表面和地球表面阴影之间的切点位置，以角度测量，从月球表面的北极点向东程卓说。“月亮位于天顶的地方是月食时月亮位于天顶的地面。简而言之，它是月球和地球中心在地球表面的交点。此时的月亮可以在地球上的这个点周围的半球上看到，也就是说，可以看到食物相。”