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描绘新月月相的图片

新月月缺,指月亮无光之月相,一种天文现象。月球在绕行地球的轨道上,介太阳和地球之间之时,就会呈现此月相;在此刻,月球背向太阳的黑暗面朝向地球,因此从地球上以肉眼看不见月球。夏历以“”定义每月初一[1]

名称及含义

月相取决于月球在环绕地球轨道上的位置。这张是由北极上方鸟瞰的图。

“新月”这个词汇原本的意义是月球在与太阳之后,最早被看见的眉月。这发生在太阳在西方地平线西沉,也就是日落之后一小段时间的月没之前,因此新月出现的日期和能看见此一事件的精确时间,与观测者的地理位置有着密切的关联性。天文学的新月(朔),有时也称为“黑月”以免造成混淆,从定义看是发生在太阳和月球有着相同黄经,这时从地球上是看不见月球的。在此独特时刻,月亮在太阳地球之间,且最接近一条直线,与观测位置无关,而且在某些情况下它会发生日食

新月原本的意义是最早被看见的眉月,因此在阴历被做为一个的开始,像是回历阴阳合历希伯来历印度历佛历。但是在中国的农历是以黑月(朔)做为一个月的开始。《说文》:“朔,月一日始苏也。”古代中国历法中,朔日的计算方法有平朔定朔两种。相对应的月末称作,月圆称作,可能在每月的十五或十六日。而藏历把每月十五日固定为望,朔则可能在月初或月末。伊斯兰历将新月初现定为每月第一天,朔则在月末前三四天。

现在“新月”为英语:new moon的对意语,而在古籍中“新月”本来是“朔”之后第一次能看到的月球(因为“朔”的时候是看不见月亮的),时间大致为农历初二或初三,也称“三日月”,故有“一弯新月”的说法。弯钩月的图案也是众多美术品,以及伊斯兰教的常用图案。

近似推算公式

相邻的两个新月的间隔(阴历月)是易变的,平均的间隔称为朔望月,长度是29.53天。要计算新月(太阳与月球)平均时刻的一个成功的惯用近似公式如下:

此处的N是一个整数,以2000年第一个新月为0开始计数,每经过一个朔望月数值就加1;结果的d是一个从2000年1月1日00:00:00起算的实数(带有小数),而采用的时间是星历表中的地球时TT)。

通常以世界时(UT)表示这个时刻,要增加下式所得到的结果于d之上:

真实的合的时刻会因为周期性的摄动而从平均的时刻发生改变。从1601年至2401年的新月,最大的差异达到0.592天(14时13分)。阴历月的时间(从一次朔至下一次朔)的变化在29.272天和29.833天之间,也就是比平均值短0.259天(6小时12分)至长0.302天(7小时15分)[2][3]。合的真实时刻和平均值之间的差异通常都比上述的范围小,这是因为在一个阴历月的周期中不可能所有的摄动值全部都达到它们的最大值的缘故。

参考满月周期的文章,那儿有一个更简单但更准确的计算朔的时刻的公式。

公式中长期项的误差大约是:在地球时是1 cy²秒,在世界时是11 cy²秒(cy是2000年起的世纪数;参见“公式的解释”有更详细的说明。)

公式的解释

合的平均时刻可以很容易的从月球平黄经减去太阳平黄经的算表中计算出来(迪罗尼参数D)。琼·米斯在他的《天文学计算公式》一书中所给的计算公式是依据布朗纽康的星历表(ca. 1900),并且是他的《天文算法》的第一版[4],以ELP2000-85为基础[5](第二版在1998年,使用从Chapront et al.改进的ELP2000-82),这些现在都已经过时了(2002年)[6]。出版后改善了参数,并且米斯的公式使用可变的分数,可以做四种主要相位的计算,并且使用第二个变数做一般项目。为了读者的方便,上述的公式根据Chapront最后修正的参数并且以单一的整数做为唯一的变数,并且加入了下列的项目:

常数项:
  • 如同米斯,使用的常数项是来自太阳的光行差和月球的光时改正[7]获得在黄经度上的视黄经差:
太阳:+20.496"。[8]
月球:−0.704"。[9]
合的改正:−0.000451天。[10]
  • 对世界时:在2000年1月,ΔT (= TTUT )是+63.83秒[11];因此改正合的钟表时间UT = TT − ΔT 为:
−0.000739天。
二次项:
  • 在ELP2000–85(参见Chapront et alii 1988),D是一个二次项的函数,其值为 −5.8681"T²;阴历月的数量用N表示,产生的修正式为+87.403×10–12[12],得到与合的时刻相差的天数。这个项目内包含了0.5×(−23.8946 "/cy²)的潮汐加速。目前最佳的估计是来自月球激光阵列的加速度(参见Chapront et alii 2002):(−25.858 ±0.003)"/cy²。因此,新的二次项参数D是 -6.8498"T²[13]。实际上,Chapront et alii(2002)提供了多项式的证明,在他们的表4也提供了相同的证明。这项转换修改了到合的时刻为+14.622×10−12N²天;这个二项式现在成为:
+102.026×10−12N²天。
  • 对世界时(UT):对历史上的观测分析显示ΔT有着+31 s/cy²的长期增量[14]。转换成天和阴历月[15],从ET转换成UT的修正是:
−235×10−12N²天。

理论上潮汐对ΔT的贡献大约是+42 s/cy²[16],更小的观测值被认为主要归因于地球形状的变化[17],由于误差不能被充分的解释(地球转动的角度),我们对UT预测的不确定性可能大到11 s/cy²;在与太阳合时,月球位置的误差上可能只有0.5"/cy²[18],或是(因为月球的平均视角速度大约是0.5"/s)1 s/cy²。

宗教上的应用

  • 回历保留了新月在观测上的定义,以实际看见新月的时刻做为一个月的开始,因而使它不可能在朔之前就开始一个新的月份(特别是,斋戒月开始的确切日期无法事先就知道)。在沙特阿拉伯,当期望中的新月该出现时若遇上阴天,观测人员会被送上飞机到云层之上观测。在巴基斯坦,有一个"中央 Ruet-e-Hilal委员会",由国家协助巴基斯坦气象局超过100个的观测所,在全国各地确认是否看见新月,并且统一宣布每一个月的开始。在伊朗,由一个特别的委员会审视来自各地的新月报告,这个委员会有100个观测委员小组,以确定每个月的开始。

相关条目

参考资料

  1. ^ 朔 - 漢語多功能字庫. 香港中文大学.
  2. ^ Jawad, Ala'a H. Roger W. Sinnott , 编. How Long Is a Lunar Month?. Sky&Telescope. Nov 1993: pp.76..77.
  3. ^ Meeus, Jean. The duration of the lunation, in More Mathematical Astronomy Morsels. Willmann-Bell, Richmond VA USA. 2002: 19..31. ISBN 0-943396-74-3.
  4. ^ formula 47.1 in Jean Meeus (1991): Astronomical Algorithms (1st ed.) ISBN 978-0-943396-35-4
  5. ^ M.Chapront-Touzé, J. Chapront (1988): "ELP2000-85: a semianalytical lunar ephemeris adequate for historical times". Astronomy & Astrophysics 190, 342..352
  6. ^ J.Chapront, M.Chapront-Touzé, G. Francou (2002): "A new determination of lunar orbital parameters, precession constant, and tidal acceleration from LLR measurements页面存档备份,存于互联网档案馆)". Astronomy & Astrophysics 387, 700–709
  7. ^ Annual aberration is the ratio of Earth's orbital velocity (around 30 km/s) to the speed of light (about 300,000 km/s), which shifts the Sun's apparent position relative to the celestial sphere toward the west by about 1/10,000 radian. Light-time correction for the Moon is the distance it moves during the time it takes its light to reach Earth divided by the Earth-Moon distance, yielding an angle in radians by which its apparent position lags behind its computed geometric position. Light-time correction for the Sun is negligible because it is almost motionless during 8.3 minutes relative to the barycenter (center-of-mass) of the solar system. The aberration of light for the Moon is also negligible (the center of the Earth moves too slowly around the Earth-Moon barycenter (0.002 km/s); and the so-called diurnal aberration, caused by the motion of an observer on the surface of the rotating Earth (0.5 km/s at the equator) can be neglected. Although aberration and light-time are often combined as planetary aberration, Meeus separated them (op.cit. p.210).
  8. ^ Derived Constant #14 from the IAU (1976) System of Astronomical Constants (proceedings of IAU Sixteenth General Assembly (1976): Transactions of the IAU XVIB p.58 (1977)); or any astronomical almanac; or e.g. [1]页面存档备份,存于互联网档案馆
  9. ^ formula in: G.M.Clemence, J.G.Porter, D.H.Sadler (1952): "Aberration in the lunar ephemeris", Astronomical Journal 57(5) (#1198) pp.46..47 [2]; but computed with the conventional value of 384400 km for the mean distance which gives a different rounding in the last digit.
  10. ^ Apparent mean solar longitude is −20.496" from mean geometric longitude; apparent mean lunar longitude −0.704" from mean geometric longitude; correction to D = Moon − Sun is −0.704" + 20.496" = +19.792" that the apparent Moon is ahead of the apparent Sun; divided by 360×3600"/circle is 1.527×10−5 part of a circle; multiplied by 29.53... days for the Moon to travel a full circle with respect to the Sun is 0.000451 days that the apparent Moon reaches the apparent Sun ahead of time.
  11. ^ see e.g. 存档副本. [2006-12-17]. (原始内容存档于2007-02-02).; the IERS is the official source for these numbers; they provide TAIUTC here and UT1−UTC here; ΔT = 32.184s + (TAI−UTC) − (UT1−UTC)
  12. ^ delay is − (−5.8681") / (60×60×360 "/circle) / (36525/29.530... lunations per Julian century)² × (29.530... days/lunation) days
  13. ^ −5.8681" + 0.5×(−25.858 − −23.8946)
  14. ^ F.R. Stephenson, Historical Eclipses and Earth's Rotation. Cambridge University Press 1997. ISBN 978-0-521-46194-8 . p.507, eq.14.3
  15. ^ 31 s / (86400 s/d) / [(36525 d/cy) / (29.530... d/lunation)]²
  16. ^ Stephenson 1997 op.cit. p.38 eq.2.8
  17. ^ Stephenson 1997 op.cit. par.14.8
  18. ^ from differences of various earlier determinations of the tidal acceleration, see e.g. Stephenson 1997 op.cit. par.2.2.3

外部链接


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