月偏食

月食是自然界的一種現象，當太陽、地球、月球三者恰好或幾乎在同一條直線上時(地球在太陽和月球之間)，太陽到月球的光線便會部分或完全地被地球掩蓋，產生月食。

月食的時候，對地球來說，太陽和月球的方向相差180°，所以月食必定發生在“望”(即農曆十五前後)。

由於太陽和月球在天空的軌道(分別稱為黃道和白道)並不在同一個平面上，而是約有5°的交角，因此只有太陽和月球分別位於黃道和白道的兩個交點附近，才有機會形成一條直線，產生月食。

月食可分為月偏食、月全食及半影月食三種。當月球只有部分進入地球的本影時，就會出現月偏食；而當整個月球進入地球的本影之時，就會出現月全食。至於半影月食，是指月球只是掠過地球的半影區，造成月面亮度極輕微的減弱，很難用肉眼看出差別，因此不為人們所注意。

月球是地球唯一的天然衛星，是距離我們最近的天體，它與地球的平均距離約為384401千米。它的平均直徑約為3476千米，比地球直徑的1/4稍大些。月球的表面積有3800萬平方千米，還不如我們亞洲的面積大。月球的質量約7350億億噸，相當於地球質量的1/81，月面重力則差不多相當於地球重力的1/6。

月球本身並不發光，只反射太陽光。它的亮度隨日月間角距離和地月間距離的改變而變化。滿月時亮度平均為-12.7等。

月球的表面是由平原、山峰和山谷組成的荒漠。還有許多由於太空物體高速撞擊月球表面而形成的隕石坑。月球上沒有供人類呼吸的空氣，但是可能有供飲用的水。最近在月球陰面的一個很深的隕石坑底發現了冰。科學家們認為這些冰可能是某次與月球相撞的彗星帶來的。彗星的冰沒有融化，因為月球的背陰面溫度非常低。

根據月球被地影的遮擋情況，一次完整的月偏食可以分為五個階段：

● ● 半影食始：月球開始與地球半影區接觸，月面與地球半影外切。月球亮度開始緩慢減少，肉眼較難覺察。

● ● 初虧：月球剛接觸地球本影，月面東邊緣與地球本影西邊緣外切。月球的亮度開始迅速下降，被遮部分“變黑”。

● ● 食甚：月球的中心與地球本影的中心最近的瞬間。這時月球亮度最低。

● ● 復圓：月球離開地球本影，月面西邊緣與地球本影東邊緣外切。

● ● 半影食終：月球離開地球半影區，月面與地球半影外切。整個月食過程正式完結，月球亮度恢復正常。

對於月偏食，一般不會太去關注半影食的情況，因此有的時候也可以用初虧和復圓的時刻來表示月偏食的開始與結束。

月亮可用肉眼直接觀察，不需要什麼特別的設備，就可以做以下兩項月全食觀察。

觀察前準備一些觀察用紙，紙上畫有大圓，圓上按逆時針方向標出0°至360°，0°的位置表示月面的正北點。在月全食發生的過程中，每隔4分鐘畫一幅月食素描。這樣做的結果即可得到一套月全食全過程的食相圖。

月食時月面的亮度和顏色可區分為以下5級：0級，非常暗淡，幾乎看不見；1級，稍亮，呈黑黃色，細節難以區分；2級，微亮，呈黑紅色或棕黃色，中心有些暗斑，外側相當明亮；3級，呈磚紅色，能看見月面細節，但很模糊；4級，呈銅紅色，非常明亮，外側很亮，略有藍色，可看到大的細節。觀察月全食時，要對月面的亮度和顏色的級別作出判斷，並記錄下來。同時也要記錄當時的天氣情況。

1、2008年8月17日晨中國上空將出現一次月偏食。屆時，如果天氣晴朗，中國大部分地區的公眾可觀賞到這次天象。

本次月偏食將發生在2008年8月17日凌晨3時35分至清晨6時44分之間。具體過程為：2008年8月17日3時35分為初虧時刻，即月球開始進入地球的本影，觀測者開始發現月面一側變暗。2008年8月17日5時10分為食甚時刻，即月亮被地球擋住光線的面積達到最大，此時，從地球上望去，一輪明月僅剩下一小塊發亮了。月亮再次復圓則要到清晨6時44分左右。不過，此時對於我國絕大部分地區而言，月亮已經落下。只有新疆和西藏的西部還可以看到。

由於2008年8月17日凌晨月亮高度較低，天文愛好者應選擇空曠處，朝西南方觀測。錯過了這次月偏食后，我國公眾要想再次欣賞月偏食的話，則等到2010年了。

2、2007年3月4日（正月十五）將上演“天狗吃月亮”。中科院上海天文台講，上海雖不能看到“月偏食”整個過程，但從3月4日（正月十五）的凌晨5時29分起，肉眼即可欣賞到月亮被“天狗”吞入的有趣片斷。

2007年3月4日從凌晨5點半左右開始，經歷了“初虧”、“食甚”、復圓等過程，到上午9點多結束。而“全食”將持續1小時14分。上海市民只能在5時29分起看到月球開始進入地球的影子，之後陰影逐漸擴大，大約從5時50分起，已基本上沒有觀測效果。

3、2019年7月16日，中國科學院紫金山天文台發布天象預報，次日(17日)凌晨起，2019年的最後一次月偏食，也是唯一一次中國地區可見的月偏食震撼上演。

據天文測算，在中國境內，這次月偏食將發生在北京時間17日2時44分至8時18分之間，因此，若天氣晴好，全國大部地區僅可見初虧階段，僅新疆、西藏地區可見全過程。如果天文愛好者錯失本次月偏食，就要等到兩年後的2021年11月19日。

2010年的鐘聲已經敲響，人們從2010年中會獲得什麼，現在還是一個未知數，不過這畢竟是給我們了希望，讓我們看到可能的未來是什麼樣子的。不過今年的元旦恐怕不少人過的並不寂寞，因為在全國的許多地方，都可能看到2010年來的第一個月偏食，並且非常的美麗，這也再度引起人們對月偏食的討論和天文知識的熱情。

2010年1月1日的這次月偏食將從凌晨2時51分左右開始，3時23分左右達到月食的最大值。

天文學家特別指出，西歐地區在2009年12月31日晚上18點17分月亮開始進入地球的陰影，19點52分月亮運行進入地球的最黑暗的陰影(即本影部分)，20點23分月食達到食甚，即最大值。月亮在20點53分離開地球的本影部分。22點28分，月球完全離開地球的陰影。本次月偏食的食分只有0.08，即月球半徑只有8%被遮擋，所以這次月偏食並不是很厲害。

天文學家同時指出，其它地區的觀測者以當地時區為準，澳大利亞只是在拂曉時分可以一瞥這次月偏食，而美國將看不到這次月偏食。

地球背向太陽的方向會出現一片陰影區域，稱為地影。地影分為本影和半影兩部分。本影是指沒有受到太陽光直射的地方，而半影則只受到部分太陽直射的光線。在月球的位置，地球本影的半徑約為月球直徑的1.3倍，地球半影半徑約為月球直徑的2.3倍。 月球在環繞地球運行過程中有時會進入地影，太陽、地球、月球三者幾乎在同一條直線上，這時便產生了月食現象。

由於白道和黃道平面存在約5.2°的夾角，只有在月球處於軌道對黃道的升交點或降交點且月相為望時，才會發生月食。 因此，月食發生也具有一定的周期性，該周期受月相變化周期（29.530589天）和交點月（27.212221天）調製，稱為沙羅周期（Saros）。沙羅周期最早由迦勒底人根據日月食發生記錄總結出，大約為6585.32天，即月相周期223倍，大約是交點月的242倍。任意間隔一個沙羅周期的月食具有相似的特徵（地月距離，交點類型等），而每一系列具有相似特徵的月食組成一個沙羅序列（Saros Series）。由於沙羅周期並不恰好是月相周期和交點月的最小公倍數，因此每一個沙羅序列都是有限的。 

當月球整個都進入本影時，就會發生月全食；當月球只進入或部分進入半影時，則會發生半影月食。有時月球只有部分進入本影，這就會發生月偏食。在月偏食期間，月表將稍變暗，邊緣被地球本影阻擋會明顯變黑。月偏食的發生程度可以用本影食分（Umbral Magnitude）來表示，其概念與食分類似，描述了食甚時，月球直徑被地球本影的遮擋程度，定義為食甚時月球進入地球本影部分的視直徑與月球視直徑之比。 月偏食的本影食分在0到1之間。

月偏食過程中，可以看到月亮有明顯“缺失”。被地球本影擋住的部分像是被一把半徑是月球半徑2.6倍的弧形的刀切去一部分。月球進入地球本影的部分肉眼看上去很暗很黑，這是由於對比度的影響，月球被地球半影遮住的部分的亮度大約是被本影遮住的部分的500倍。 若是使用天文望遠鏡觀看，被地球本影遮住部分看上去呈暗紅色到古銅色。這是由於部分太陽光通過地球邊緣大氣的折射仍然會射入地球本影中，從而照射到月球表面上，再被反射到地球上。又由於大氣的瑞利散射，長波光更容易穿透大氣，因此被月表反射的這部分光線以紅光為主，看起來便呈現磚紅色到古銅色。同時，月偏食過程中，用望遠鏡可以在明暗分界線上更清楚地看到月面上的環形山和輻射紋。

只要天氣晴朗，月亮附近沒有雲或其它地面遮擋物，不需要什麼特別的設備，便可以欣賞月偏食的景觀。除卻肉眼，同樣可以使用天文望遠鏡觀測月偏食，這時在月球明暗分界面附近能看清更多月表細節。

觀察前可以準備一些畫有大圓的觀測用紙，圓上按逆時針方向標出0°至360°，0°的位置表示月面的正北點。月偏食過程中每隔數分鐘至十數分鐘畫一幅月食速寫，最終可以得到一套月偏食全過程的食相圖。攝影愛好者可以使用專業攝影設備連接天文望遠鏡或直接對月偏食全程拍攝，這樣也可以得到完整的月偏食食相圖。拍攝時要使用三腳架，用長焦鏡頭拍攝。要注意對焦準確，巧用曝光補償。拍攝后若月亮泛白，沒有層次，就是曝光過度；月面有層次，能清晰看到環形山和月海，則曝光恰當。 

近年來月偏食出現了許多次，下邊按年份列舉了2008年至2020年間月偏食的觀測記錄。

2008年8月17日晨中國上空將出現一次月偏食，具體時段17日凌晨3時35分至清晨6時44分之間，食甚時刻為5時5時10分。由於凌晨時分月亮地平高度較低，天文愛好者應選擇空曠處，朝西南方觀測。廣東、寧夏、甘肅、福建等天氣晴好地區，月偏食如約現身蒼穹，不少人有幸目睹到了一半白色、一半古銅色的月亮並拍攝到這次“天狗吃月”的畫面。天津市天文學會理事趙之珩介紹，不論是月偏食還是月全食，都是美麗的天象，同時也是對公眾進行科普宣傳、激發其天文興趣的大好機會。 

2010年的新年鐘聲敲響，人們在迎接元旦的同時，也可以在天空中看到一次月偏食的奇觀。2010年1月1日的這次月偏食將從凌晨2時51分左右開始，食甚時分為3時23分前後，3時54分左右結束，整個過程將持續一小時左右。江蘇省天文學會天文專家嚴家榮介紹，這次月偏食，中國觀測條件較好。但由於本次月偏食的食分比較小（僅0.08），公眾只能看到明亮耀眼的圓月邊緣缺了一個小角，猶如被天狗咬了一小口。在天氣晴好的條件下，不需要任何工具，公眾在自己家窗前、陽台上即可觀看。 

2010年6月26日發生了年內另一次月偏食。具體時間為26日18時17分至21時整，食甚出現於19時38分，食分為0.537。 本次月偏食發生在傍晚時分，公眾可以在東方低空看到被天狗咬了一口的月亮緩緩升起。

2012年6月4日，我國公眾可以欣賞到一次月偏食的奇觀。中科院紫金山天文台研究員王思潮介紹，本次月偏食發生的具體時間：17時59分53秒初虧，月球開始進入地球的本影；19時04分20秒食甚，月亮被地球擋住光線的面積達到最大，此時，從地球上望去，月亮將呈現部分白色、部分古銅色的美麗模樣；20時06分28秒復圓，月偏食結束。但是對於我國公眾而言，將在發生的這次月偏食的觀測條件並不是很好，中東部地區可看到不同程度的帶食月出，西部地區無法看到此次月食。 

2013年4月26日（農曆三月十七）黎明前上演了一次月偏食奇觀。此次月偏食初虧的時間是北京時間26日3時52分。隨後公眾看到月亮開始殘缺，4時8分月亮的殘缺面達最大值，即食甚階段。4時23分月亮離開地球本影，即月亮復圓。整個月偏食過程持續半小時左右。中國天文學會會員、天津市天文學會理事史志成介紹說，由於本次月偏食的食分比較小，屆時，公眾只會看到圓月邊緣缺了一個小角。因此，這次“天狗吃月亮”，只是輕輕地啃而已。 

2017年8月8日發生了一次月偏食。北京天文館專家寇文介紹，初虧出現於8月8日1點22分，對於普通公眾來說，可以從這一刻開始觀測和拍攝。食甚時間為8月8日2時21分，此刻月亮"被吃"得最多，食分達0.251，即月球視直徑被地球本影遮掩了約四分之一。復圓將出現於3時19分，普通公眾的觀測到此時就可以結束了，月亮又恢復了原本的樣子。 這次月偏食中國各地都可看到，但月偏食期間月亮位於南半球上空，中國看到月亮的高度較低。 

2019年7月17日凌晨起，月偏食的天文奇觀將震撼上演。這次月偏食將發生在17日4時02分至6時59分之間，食甚時刻為5時21分，食分0.653。 全國大部地區僅可見初虧階段和帶偏食日落，僅新疆、西藏地區可見全過程。專家介紹，儘管月食的觀賞性無法與日全食相比，但也是非常值得關注的天象。但由於日出前夜空較亮，加之月球地平高度較低和天氣能見度影響，對於中國中部及沿海地區來說，本次月偏食的觀賞效果並不太好。

下表列出了自2021年起未來20年將要發生的半影月食時間及具體情況。

註：日期與時間已由地球力學時（TDT）轉化為北京時間（BJT）。

日期為月偏食初虧的日期，之後的食甚和復圓的日期可能為接下來的一天。

本表不考慮月偏食期間半影月食階段的情況，持續時間和中國可見以初虧到復圓計。