不容錯過！觀察超級月亮

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超級

月亮

圖文/郭紅鋒

中國科學院 國家天文台

郭紅鋒是中國科學院國家天文台前圖書館館長，天文教育專家，國際天文學聯合會會員，國際動手天文教學組織（Global Hands-On Universe）中國負責人，北京教委遠程教育專業委員會常務副主任委員。她曾參加過多項天文研究工作，取得多項科研成果，曾獲得國家科技進步二等獎，中國科學院科技進步一等獎，中國科學院院長獎學金等榮譽。

新年伊始，萬象更新。2018年開門紅，1月2日我們就迎來了今年第一個滿月（十五），同時也是最近一次觀察「超級月亮」的好時機。

「超級月亮」這個說法，是1979年由美國人提出的新名詞，是一種新月或者滿月時，月亮位於「近地點」附近，因為離地球近而看起來比平時更大的現象。

一般來說，月亮在任何月相時都可能經過近地點，但只有月亮正好在滿月時恰臨近近地點才稱為「超級滿月」，在新月時恰臨近近地點則稱為「超級新月」。但新月在農曆的每月初一，此時月亮運行到太陽與地球之間，月亮以它黑暗的一面對著地球，人們無法看到它，因此很少被人提起。而在滿月時月亮恰好又臨近近地點的情況下，則會使月亮看起來比平時的滿月更大也更亮，所以每次超級滿月來臨都會被人們熱切關注。久而久之，人們就把「超級滿月」稱為「超級月亮」了。

「

我們用圖1來解釋日、地、月之間的運動關係。

」

圖1 日、地、月運行關係示意圖

天文學家把地球圍繞太陽公轉的軌道稱為黃道，把月球圍繞地球公轉的軌道稱為白道。白道和黃道一樣都是橢圓的，因此月球在白道上圍繞地球公轉時，每轉一周都要經過一次「近地點」和一次「遠地點」。天文學上把月球繞地球公轉連續兩次經過近地點的時間間隔稱為一個「近點月」，是月球運行的一種周期，時間為27.55天。

月球的運動還有其他周期性規律，例如 ：

01

恆星月

恆星月是指月球相對於一顆恆星的自轉周期。如圖 1 所示，由於恆星非常遙遠，在月球跟隨地球一起圍繞太陽公轉的過程中，恆星的方向不變。假設太陽、地球、月球從位置 1 開始運動，此時月相為朔（初一），月球的背面對著遙遠的恆星；一個月後地球運行到位置 2，月球完成了對地球的公轉也到達位置 2，同時月球的背面又對向著同一顆恆星，也就是月球相對遙遠的恆星自轉了一周，這一周期稱為恆星月，時間是27.3天。所以我們說月球相對恆星的自轉周期與其圍繞地球的公轉周期相等。

02

朔望月

朔望月又稱「太陰月」（太陰就是月亮），為月相盈虧的平均周期，是從朔到下一次朔或從望到下一次望的時間間隔，平均為29.5天。我國古代就用月相的盈虧周期制定了曆法（俗稱陰曆），把完全見不到月亮的 一天稱「朔日」，定為陰曆的每月初一；把月亮最圓的一天稱「望日」，定為陰曆的每月十五（或十六）；從朔到望，再到朔，為陰曆的一個月（就是朔望月）。由於一個朔望月周期為29.5天，古人就用大月30天，小月29天，平均朔望月29.5天，來編製陰曆曆法，這樣既滿足了「過日子」的需要，又滿足了月相的變化，一直沿用到現在。

由於月球還跟隨地球一起圍繞著太陽旋轉，所以白道在空間上不是固定不變的，而是沿黃道螺旋轉動前進（稱為進動），所以月球在每一次經過「近地點」和「遠地點」的時候，離地球的距離都有一點點變化。如（圖2）

圖2 日、地、月運行軌道示意圖

一般來說，月球離地球最近的時候距離大約是 36.3 萬千米，最遠的時候距離大約是 40.6 萬千米，月地平均距離約 38.4 萬千米。由於月球到地球的距離最遠值和最近值相差大約 4.3 萬千米，大於平均距離的 10%，所以從地球上看起來，月球在「近地點」時要比她在「遠地點」時大一些，也亮一些，如（圖3）

圖 3 從地球上看起來月球在「近地點」時看上去要比在「遠地點」時大一些

根據太陽、月亮、地球的運行規律，超級月亮（滿月）大約經歷14個朔望月和15個近點月(約413.4天)出現一次。下表給出1990 年至2036年超級月亮（滿月）出現的日期。上一次我們觀察到超級月亮（滿月）的日期是2015年9月28日，這一次將在2018年1月2日看到新年的超級月亮（滿月）。

當超級月亮（滿月）出現的時候，普通人只是用眼睛去看一下，沒有什麼記錄和比較。如果用眼鏡觀察超級月亮（滿月）最好的時機是月亮剛升起或快落下時。這時的月亮處於地平線之上，因為有參照物，以及視覺效應等原因，看起來會顯得更大。儘管一般來說，超級滿月會比最小的滿月（當月亮在遠地點時）又大又亮，但要與平時的滿月比較起來，還是有一些困難的。因為我們的眼睛沒有記憶功能，兩個現象不放在一起很難比較的。特別是你若在城市附近觀測，受到城市燈光的影響，或者因天氣等原因，使得超級月亮（滿月）與平日里的滿月的差異更難分別。

為了真實記錄和比較超級滿月和普通滿月的大小差別，最好是用單反相機記錄下來。觀察者可以用單反相機固定焦距，連續幾個月拍攝滿月的照片，然後把一系列焦距相同的滿月照片合成到一起，就會比較出月亮因離地球遠近的變化而產生的直徑大小的差別。如果使用相機拍攝滿月，最好用長焦鏡頭（一般要200mm以上），拍出月亮的細節。拍攝的時間也不一定在月亮剛升起或快落下的時侯，可以在月亮有一定高度的時候或者月亮上中天附近（此時大氣對月亮的影響最小）。

觀察者可以從2018年 1月2日的那個滿月開始，以後每個滿月都用單反相機，固定焦距，在月亮高度角基本相同的情況下拍攝滿月照片，然後合成到一起，再測量一下照片上（不放大也不縮小）每個滿月的直徑，你就會發現她們會有少許變化。你測量的每個滿月的直徑，還可以對照一下當時月亮與地球的距離（這個數據可以在網上查到，或者在當年的天文年曆上查到），你就會發現他們之間有趣的聯繫。如果你能從這一次的超級月亮，連續拍攝到下一次的超級月亮，這樣的照片和數據記錄是非常珍貴的。

請觀察者觀察和拍照滿月，查找當時的月地距離，並填寫下表：

No.

公曆日期

農曆日期

滿月照片

照片滿月直徑

月地實際距離

1

2

3

2011年3月19日，林肯紀念堂附近升起的超級月亮，由NASA資深攝影師Bill Ingalls拍攝

北京時間2016年11月14日18時的月相，由 NASA戈達德科學可視化工作室（SVS)製圖

看起來大小增加14%，亮度增加百分之三十（圖片截自NASA視頻）

比利時在2016年10月24日發行的《超級月亮》郵票小版張（圖片來源：集郵之家：郵票上的超級月亮）

飛機飛過超級月亮

美術編輯：趙亞楠

校 對：黃志偉

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