月相变化的规律及成因分析.doc

目 录

摘 要………………………………………………………………………………………1
Abstract…………………………………………………………………………………… 1
1 绪论………………………………………………………………………………………1
1.1月相的几个基本概念……………………………………………………………1
1.2月相变化规律与成因的研究意义………………………………………………1
2 月相的变化规律及成因分析……………………………………………………………2
2.1月相的变化规律…………………………………………………………………2
2.2月相的成因分析…………………………………………………………………4
2.3月相与月食………………………………………………………………………5
3月相变化对人类的影响…………………………………………………………………7
3.1 月相变化对地理环境的影响……………………………………………………7
3.2 月相变化对生物的影响…………………………………………………………7
小 结………………………………………………………………………………………8
参考文献……………………………………………………………………………………8
致谢…………………………………………………………………………………………8

月相变化的规律及成因分析
摘 要：月球是地球的天然卫星，是宇宙中距地球最近的星球。月球给人类最直接的印象就是它的阴晴圆缺，也就是人们所谓的月相变化。月相是月球视面圆缺变化的各种形状的统称，其变化对人类的生产生活也有很大的联系，本文主要就月相变化的规律和成因进行分析。
关键词： 月球；月相；变化规律；成因分析

Analyzing on the law of phase of the moon and its cause
Abstract：The moon is the earth's natural satellite，is the nearest planet from earth in the universe．The human most direct impression is that it is short of a round of the moon，namely so-called phases of the moon change．The shape of the moon change collectively known as the phase of the moon，the change of human production and life also has a lot of contact．In this paper， phases of the moon change law and the causes analysis is the key．
Key words：moon；Phase of the moon；change law；cause analysis

1 绪论
1.1月相的几个基本概念
月相(phase of the moon)：天文学术语，是天文学中对于地球上看到的月球被太阳照明部分的称呼。每天随着月亮在星空中自西向东地移动一大段距离，它的形状也在不断地变化着。这就是月亮位相变化，叫做月相。
月相变化(phase change)：在地球上所看到的月球被日光照亮部分的不同形象。也就是人们俗称的“月有阴晴圆缺”中的“圆缺”。
1.2研究月相变化规律与成因的意义
因为夜晚天空中照明主要是靠月亮，所以，月相是人们夜间活动时必须考虑的，尤其是在边远荒芜的地区，研究月相势在必行。
月相变化的周期性，给我们提供了一种计量时间的尺度，如中国传统的夏历及伊斯兰国家和地区采用的历法都是以朔望月为月的单位。农历的日期是根据月相变化规律来确定的,如果我们熟悉了各种月相,那么只要看见天空中某种形状的月相,就可以知道对应的农历日期了。此外从朔到上弦、上弦到望、望到下弦、下弦到朔，这种朔望两弦四相，每相大约七日的现象，也是一种天然的计时单位，星期就由此演变而来。
月相的变化也与潮汐、地震、洪水、风暴、火山爆发等一些自然灾害有着直接和间接的关系，影响着人们的生产生活，比如军事、农业、旅游等。
月相的变化甚至和一些人类的行为也有关系，也和人的生理周期和月相周期有着惊人的吻合，由此可见，研究月相的变化与成因就显得尤为重要了。
2月相的变化规律及成因分析
2.1月相的变化规律
月相看似复杂，但其变化也是有规律可循的。月相的变化有循环周期，每29.53天完成一次循环变化，依序是朔、新月、眉月、上弦月、盈凸月、和满月的相位，然后成为亏凸月、下弦月、残月和晦。虽然眉月较为普通与常见，但眉月和残月的位置是互换的，上弦月和下弦月有时也被称为半月。
图1 月相变化规律图
2.1.1 朔
约在农历每月三十或初一，月球位于太阳和地球之间。地球上的人们正好看到月球背离太阳的面，这种月相称为“新月”或“朔”。
新月与太阳同升同落，此月相彻夜不可见，只有在日食时才可觉察它的存在。
2.1.2 蛾眉月
在新月之后，月亮绕地球自西向东公转，从而使得月亮离开了地球与太阳之间，位于太阳的东侧，月球被太阳照亮的一面朝向西边，在地球上可以看到露出一丝纤细银钩似的月球出现在西方天空，弓背朝向夕阳，此种月相成为“蛾眉月”，出现时间约为农历每月初三、初四。
蛾眉月日出后月出，日落后月落，与太阳同在天空，在明亮的天空中，故看不到月相。只有当太阳落山后的一段时间才能在西方天空看到蛾眉月。
2.1.3 上弦月
月亮绕着地球继续向东运行，在天空中逐渐远离太阳，日、地、月三者的相对位置成为直角，即月地连线与日地连线成90°，这时月亮的半个亮区对着地球，人们可以看到半个月亮，凸面向西，此时称为“上弦月”，时间约为农历每月初七、初。
上弦月约正午月出，黄昏时，它出现在正南天空，子夜从西方落入地平线之下，上半晚可见。
2.1.4 盈凸月
约在农历每月的十一、十二，月亮大部分的亮区对着地球，上弦月平整的一面渐渐凸起，称为“盈凸月”。
盈凸月正午后月出，黄昏时在东南部天空，黎明前从西方地平线落下，夜晚大半均可见到。
2.1.5 满月
当月亮运行到地球的背日面时，月亮的全部亮区对着地球，站在地球上的人们可以看到天空上的月亮像轮子一样的圆，此时就是人们最熟悉的“满月”，也称为“望”，大约在农历每月的十五、十六，有时也会在十七。
满月在太阳落下后升起，子夜时位于正南天空，清晨时才从西边落下，故满月整晚都可以看见。
2.1.6 亏凸月
满月过后，亮区西侧又开始亏缺，约在农历每月十八、十九，月亮重新变为凸月，称为“亏凸月”，与盈凸月凸起方向相反。
亏凸月于黄昏后月出，正午前月落，大半晚可见。
2.1.7 下弦月
月亮不断绕地球运行，亏凸月凸起部分不断缩小，缩为平整状态，此时太阳、地球和月亮之间的相对位置再次变为直角，月球东半边亮呈半圆形，月面朝东，称为“下弦月”，约在农历每月二十二、二十三。
下弦月在子夜时升起在东方地平线上，黎明日出时高悬于南方天空，正午时从西方地平线落下，下半晚可见。
2.1.8 残月
再过四五天，月亮又变成一个蛾眉形月芽，背弓朝向旭日，这一月相叫“残月”，大约在农历每月二十五、二十六。
残月于子夜后月出，黄昏前月落，黎明前可见。当月球继续运行，再次回到日地中央时，月亮又回到了“朔”，此时月亮已经绕地球公转了一周。月相由朔到下一次朔所经历的时间间隔，即月相变化的周期，叫做朔望月。
顺便说一下，因地球纬度不同，在南北半球看月相的左右是颠倒的，这个其实也不难理解，如果你在北半球上，看到月亮的情况就是在南半球的样子，月亮的脸它真会“偷偷的在改变”。
对于月相的变化规律，有歌谣如下，方便记忆：
初一新月不可见，只缘身陷日地中。
初七初八上弦月，半轮圆月面朝西。
满月出在十五六，地球一肩挑日月。
二十二三下弦月，月面朝东下半夜。
2.2月相的成因分析
月亮本身是不发光的，那月相又是怎么产生的呢？
众所周知，月球一方面不停绕地球公转，另一方面又在不停地自转，因为月球公转方向与自转方向一致，而且这两种运动的周期又是相等的，故月球始终用相同的一个半面正对着地球，另一个半面地球上永远看不到。而月球本身是不发光的，人们看到的月光是月球反射太阳光所形成的。根据光沿直线传播定理可得知，月球反射太阳光后会形成明亮的昼半球和黑暗的夜半球，随着月亮相对于地球和太阳的位置变化，就使它被太阳照亮的一面有时对向地球，有时背向地球；有时对向地球的月亮部分大一些，有时小一些，这样就出现了不同的月相。
图2 月相变化成因示意图
综上所述，月相变化的成因可归结为两个方面：
（1）月亮本身不发光，靠反射太阳光而发亮，朝向太阳一面是亮的，背对太阳一面是暗的。
（2）月亮绕着地球公转，太阳、地球、月亮三者之间相对位置在不断地、有规律地变化，这样就造成月亮面对着地球的面积不同，即形成不同的月相。
2.3月相与月食
月食是一种特殊的天文现象，也是一种特殊的月相。指当月球运行至地球的阴影部分时，在月球和地球之间的地区会因为太阳光被地球所遮挡，就看到月球缺了一块。此时的太阳、地球、
月球恰好(或几乎)在同一条直线上。月食可分为月偏食、月全食两种。月食只可能发生在农历十五前后。
2.3.1 月食形成的条件
发生月食的条件是，月球必须位于地球的背日方向（地影所在的方向），即位于日地连线的延长线上。在一个朔望月内，只有逢“望”的日期，月球才有可能位于地影所在的方向。因此，满月是发生月食的必要条件。
当然并不是每次满月都会发生月食，因为月球绕地球的轨道偏离了黄道约５度的交角，只有当满月时刻适逢月球在其轨道上穿过黄道平面时，才会发生月食。
图2 月食的成因示意图
2.3.2 月偏食过程
月偏食的过程可以分为初亏、食甚、复圆三个阶段：
（1） 初亏：月球刚接触地球本影，标志月偏食开始。月球同本影接触时称为初亏，这时月偏食开始；
（2） 食甚：月球的中心与地球本影的中心最近。
（3） 复圆：月球的西边缘与地球本影东边缘相外切，这时月偏食全过程结束。
月球被食的程度叫“食分”，它等于食甚时月轮边缘深入地球本影最远距离与月球视经之比。
图3 月偏食的形成
2.3.3 月全食过程
月全食的过程分为初亏、食既、食甚、生光、复圆五个阶段：
（1） 初亏：月球刚接触地球本影，标志月食开始。
（2） 食既：月球的西边缘与地球本影的西边缘内切，月球刚好全部进入地球本影内。
（3） 食甚：月球的中心与地球本影的中心最近。
（4） 生光：月球东边缘与地球本影东边缘相内切，这时全食阶段结束。
（5） 复圆：月球的西边缘与地球本影东边缘相外切，这时月食全过程结束。
图4 2011年12月10日烟台月全食过程效果图
3月相变化对人类的影响
月相的变化与人类的生产生活有着密切的关系。
3.1 月相变化对地理环境的影响
（1）潮汐主要由月球的引力引起，比如在满月的时候会引起大潮。
潮汐变化直接影响着人们的生活，像军事、旅游、远洋航海、海洋渔业、海水养殖，海洋工程、科学实验及沿岸各种生产活动都要受到潮汐的影响。
（2）某些自然灾害也和月相也有关，或者说是一种未知的巧合，比如，地震、洪水、风暴、火山爆发等。
如1952-1979年间，美国加利福尼亚州先后发生的五次地震都发生在月球诱发最大潮汐的满月或新月期间；美国国家大气研究中心也发现最大暴风雨一般发生在朔日后1-3天或望日后的3-5天。
3.2 月相变化对生物的影响
（1）月相变化影响人类行为
美国医学专家研究指出，月亮引力对人体的影响也能似海潮那样，使人体出现生物潮。此时，人的头部及胸部的电位差增大，从而带来了生理上和心理上的行为变化。如在朔月（农历初一）、望月（农历十五）时，月亮的潮汐作用最大，故易引发人们激动不安，烦躁好斗，心脏病人极易发病，失眠及精神紧张的人突增。
月相和人体的生理周期和情绪周期都有关系，人的生理周期和月相周期有着惊人的吻合。也许只是恰好，但其实两者并不相同。 朔望月周期为29.53天，但是人类生理期从26 至30 天均属正常，有些人的生理期甚至十分不规则。
（2） 月相变化对动物的影响
据对印度水牛的观察，它们在朔日交配的次数是平时的三倍，望日是平时的两倍，此外，根据布雷德弗德的研究表明，满月期间动物咬人现象也会增加。
（3） 月相变化对植物的影响
月光对植物生长也有十分重要的作用。研究发现，长期得不到月光照射的树木，木质松软，枝干细胞易折断。而且当木质纤维受损后，太阳光的照射只能有助于生成大疤痕，而月光的温柔则能消除木质纤维中的死亡组织，使伤口愈合。为此，科学家们建议，农民在种植、收获农作物时，最好在新月（农历初一）播种茄子、洋葱、南瓜、山药等，满月时（农历十五、十六）播种土豆、黄瓜、大蒜等；下弦月时给南瓜、西红柿打枝，采摘水果，收萝卜入窖。
小结：
我们仰望星空，发现太阳和月亮在天空中你追我赶。月亮和太阳在天空走得越近，月亮就越阴暗；月亮和太阳在天空中走得越远，月亮就越明亮。虽然人类已成功登上月球，但月相这一古老问题仍是一个谜，亟需人们去探讨研究。
“人有悲欢离合，月有阴晴圆缺”，月相司空见惯，但是由于人们对其缺乏科学的了解，常常出现滥用的情况 。在书中、在影视作品中，人们偏爱蛾眉月并将其随意挂在天空。这样往往会出现一些科学错误，本文算是对月相比较科学的解读。
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致谢：
本论文在选题及研究过程中得到XXX导师的悉心指导。X老师一丝不苟的作风，严谨求实的态度，踏踏实实的精神使我终生受益。他让我明白了对待事情应有的执著，在我今后的生涯中，他的教育和帮助会给我极大地帮助！本篇论文最终得以顺利定稿，离不开冯老师在我遇到困难时的细心解答和详尽指导，在此表示衷心的感谢。