月球穿過黃道面,一定會發生日食或月食嗎?
先計算穿過軌道參考平面的時刻,再分辨它與月相的關係。
月球軌道相對黃道面傾斜。它每輪會從南側穿到北側,再從北側穿回來。但過交點本身不等於食:還需要太陽、地球、月亮的相位關係也配合。
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先猜一下
月亮經過黃道交點,是否每次都會發生食?
查看答案與解釋
不一定,還要相位配合 — 過交點時月球可能不在新月或滿月方向;這還不足以形成食。
再把體驗和科學連結起來
把黃道面當作參考紙面
月球地心黃緯為零時穿過黃道面;這是相對黃道,不是相對當地地平線。
交點時 β = 0
區分向北或向南穿過
升交點從黃道南側到北側,降交點相反。兩類事件的k分別為整數和半整數。
升交點整數k;降交點k+0.5
加週期項得到時刻
平均交點月僅給粗略節奏。原書用22項週期修正改進日期,不能只按27天重複。
JDE = 平均多項式 + 週期修正
過交點還不是食的全部條件
日月食需要新月或滿月也發生在交會附近。本課只求過交點時刻,不自動判斷食。
交點條件與月相條件必須區分
k整數為升交點、半整數為降交點。先求平均時刻與基本角,再逐項加入周期修正;β=0描述穿越黃道的條件,不代表新月或日食。
試一試
切換升/降交點,留意日期與穿過方向。原書1987年5月的升交點可作為計算核對。
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符號不用背
- β
- 月球的地心黃緯
- k
- 交點事件編號,整數或半整數
- D / M / M′
- 日月平均距角 / 太陽與月球近點角
- JDE
- TT動力學日數
演算法、精確度與適用範圍
實現第51章平均事件多項式與全部22項修正,含E、Ω、V、P項。 k嚴格取整數或半整數,區別月相與近遠地點的編號系統。例51.a與AA+多組正負k驗證。原書誤差為分鐘量級的近似,不宣稱任意日期精確到秒;不把交點直接判為食。
我的理解檢查
升交點是從黃道哪一邊到哪一邊?
南到北 — 降交點才是由北向南。
過黃道交點就是從當地地平線升起嗎?
不是 — 黃道參考平面與觀察者的地平面不同。
這個頁面能直接告訴你所在城市能否看見日食嗎?
不能 — 食及其當地可見性需要另外的空間與觀測計算。
月球過交點是一種空間條件,月相是另一種條件;兩者適當地重合,才可能發生食。
Jean Meeus · Astronomical Algorithms, 2nd ed. · 第 51 章