一年数现,4月易见
暗灰的月轮被从地球反射的光线照亮,然后光线又从月面反射回地球使人们可以看到月轮。这需要满足一些特定条件,并不是一件常见的事儿,所以古人觉得它神秘莫测。
首要条件是,对月亮而言,当天的地球要足够亮。我们在地球上看到的月相,和在月球上看到的地球相位正好“互补”。例如在地球上看到一轮蛾眉月时,在月球上将正好看到亏凸月形状的地球,地、月的相位合起来,就是一个圆(当然,月球上见到的地球要比地球上见到的月球视直径大了将近3倍,并不能真的拼在一起)。月面上所见的地球呈满月状时,地球反射到月面的阳光最强,足足比地面所见的满月亮了将近100倍。此时的月相正是新月,对应于农历初一。因此越接近初一,灰光越强,越利于观测。
第二,观测新月抱旧月时,天空要尽可能地黑,这样才更有利于看到月轮的暗部。所以观测当天,月亮离太阳越远越好。由于初一的新月最靠近太阳,这就要求观测时的月相要尽量远离新月,恰和第一个条件相反。
这两个因素相互制约,理论上会在某一时刻达成最佳的“妥协”。实际上由于大气状况、地球反照率等因素的影响,很难知道可以观测到新月抱旧月的确切时间。地球大气会减弱天体的光芒,造成“大气消光”,高度越低消光越大。例如在北京地区夏季的晴夜,与离地20度时相比,月亮在离地15度时,亮度已下降了差不多40%。当降低到10度时(大致为离地平线一个拳头远),亮度就只有1/4了。地球反照率可能也不容忽视。根据上世纪70年代末以来的卫星观测数据估算,地球的平均反照率在30%左右,随季节和天气而有所变化,变幅最多可达5%。有文献指出,一年之中春季的反照率更高一些,这可能与北极区的冰雪覆盖率有关。
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