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月亮每月经过太阳方向,为什么不是每月都有日食?

看月影有没有碰到地球,而不是只看“今天是不是新月”。

月球与日月食

新月时月球大致在太阳与地球之间,但它往往从太阳方向的上方或下方经过。只有几何条件合适时,影子才碰到地球。这里按原书近似算法计算每次候选新月,而不是画一个固定遮挡动画。

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先猜一下

新月必然会发生日食吗?

查看答案与解释

不必然,还要靠近轨道交点 — 月球轨道倾斜,多数新月的影子不会碰到地球。

再把体验和科学连起来

新月不等于每月都有日食

月球轨道有倾角,只有接近交点的新月才可能让月影碰到地球。先用F作筛选,再计算影轴距离。

|sin F|>0.36 → 本算法判无食

影子有没有碰到地球?

图是垂直影轴、穿过地心的基本平面。γ表示影轴离地心多远,半影边缘能否碰到地球决定是否有食。

|γ| ≤ 1.5433+u

再区分偏食、全食、环食与全环食

影轴穿过地球时是中心食;核心影锥的大小和符号帮助判别全食或环食。边缘极区还可能有非中心全食/环食。

中心判据 |γ|<0.9972;类型结合u判断

时刻是全地球的总体食甚

这不是你所在城市的开始与结束时间。当地食路径必须另用Besselian根数等方法,本章不提供那些数据。

平均朔 + 食专用周期修正 → JDE食甚

先作F筛选,再以γ、u区分有无食、中心性和类型,最后求全球食甚。筛选式通过只表示需要继续计算,不表示任意地点都能看到日食。

试一试

先看1993年日偏食与2009年日全食,再挪动一次朔月,观察影轴为什么可能错开。日期用TT,不是当地预报。

动手看一遍 →

符号不用背

k
整数候选新月编号
γ
月影轴距地心的距离,地球赤道半径为单位
u
基本平面上的核心影锥参数
食分
被遮挡的直径比例,并非面积比例

算法、精度与适用范围

按第54章完整F筛选、54.1时刻修正、P/Q/W、γ/u与中心/非中心、全/环/全环/偏食判别及偏食最大食分。均朔基准复用moon-phase-times.truePhase(k).mean,不以真朔时刻替代食甚。非中心核心影触及情况下按原书分支区分全食/环食,不在|γ|>1时把中心食的sqrt(1−γ²)外推。模型1951–2050食甚典型误差分钟量级,控件扩展到约1900–2100只作教学,不宣传精密预测。图的基本平面是日食几何截面,不能读取地表路径或城市场景。

我的理解检查

图中的γ量什么?

影轴到地心的最小距离 — 单位为地球赤道半径,不是当地观测距离。

算法显示日全食,就表示世界各地都能看全食吗?

不是,只是事件总体类型 — 能看到全食的地方通常只在很窄的区域内。

本课能直接给出你家附近的精确日食路径吗?

不能,需要地方食算法和根数 — 原书第54章明确不计算地方日食情形。

日食要看影子是否真正碰到地球;全球事件类型,不能直接当作你家门口的景象。

Jean Meeus · Astronomical Algorithms, 2nd ed. · 第 54 章

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