月蝕

古時候，人們不懂得月食發生的科學道理，像害怕日食一樣，對月食也心懷恐懼。外國有人傳說，16世紀初，哥倫布航海到了南美洲的牙買加，與當地的土著人發生了衝突。哥倫布和他的水手被困在一個牆角，斷糧斷水，情況十分危急。懂點天文知識的哥倫布知道這天晚上要發生月全食，就向土著人大喊，“再不拿食物來，就不給你們月光！”到了晚上，哥倫布的話應驗了，果然沒有了月光。土著人見狀誠惶誠恐，趕快和哥倫布化干戈為玉帛。

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；而當地球的本影的直徑仍相當於月球的2.5倍。所以當地球和月亮的中心大致在同一條直線上，月亮就會完全進入地球的本影，而產生月全食。而如果月球始終只部分為地球本影遮住時，即只有部分地球的本影，就發生月偏食。月球上並不會出現月環食。因為，月球的體積比地球小地球的本影區內，所以不會出現月環蝕這種現象。每年發生月食數一般為2次，最多發生3次，有時一次也不發生。因為在一般情況下，月亮不是從地球本影的上方通過，就是在下方離去，很少穿過或部分通過地球本影，所以一般情況下就不會發生月食。據觀測資料統計，每世紀中半影月食，月偏食、月全食所發生的百分比約為36.60%，34.46%和28.94%。

月全蝕後半影食始：月球剛剛和半影區接觸，這時肉眼覺察不到。正式的月食的過程分為初虧、食既、食甚、生光、復圓五個階段。

1. 半影食始：月球剛剛和半影區接觸，這時月球表面光度略為減少，但肉眼較難覺察。

2. 初虧（僅月偏食和月全食）：標誌月食開始。月球由東緣慢慢進入地影，月球與地球本影第一次外切。

3. 食既（僅月全食）：月球進入地球本影，並與本影第一次內切。月球剛好全部進入地球本影內。

4.食甚：月圓面中心與地球本影中心最接近的瞬間，此時前後月球表面呈紅銅色或暗紅色。（原因：太陽光經過地球大氣層時發生折射，使光線向內側偏折，但每種光的偏折程度不一樣（色散），紅光偏折程度最大，最接近地球陰影，映在月球上；此外，由於大氣層的灰塵及雲的含量與位置不同，光線偏折程度會有不同，因此月全食時的月球是暗紅、紅銅、或橙色的。同樣的道理，由於大氣層的折射，朝陽與夕陽不是白色的，而根據高度因為大氣折射程度不同，呈現橙色或紅色。）

5.生光（僅月全食）：月球在地球本影內移動，並與地球本影第二次內切。月球東邊緣與地球本影東邊緣相內切，這時全食階段結束。

6. 復圓（僅月偏食和月全食）：月球逐漸離開地球本影，與地球本影第二次外切。月球的西邊緣與地球本影東邊緣相外切，這時月食全過程結束。月球被食的程度叫“食分”，它等於食甚時月輪邊緣深入地球本影最遠距離與月球視經之比。

7.半影食終：月球離開半影，整個月食過程正式完結。月偏食沒有食既、生光過程，食甚也只表示最接近地球陰影的時刻。

月食程度的大小用食分來表示。食分等於食甚時，月球視直徑在食甚時進入本影的部分與月球視直徑之比。食甚時如月球恰和本影內切，食分等於1。食甚時如月球更深入本影，食分用大於1的數字錶示。月全食的食分大於或等於1。偏食的食分都小於1。半影月食的食分用月球直徑進入半影的部分與月球視直徑之比來表示。半影月食的食分大於0.7時，肉眼才可以覺察到。

在農曆十五、十六，月亮運行到和太陽相對的方向。這時如果地球和月亮的中心大致在同一條直線上，月亮就會進入地球的本影，而產生月全食。如果只有部分月亮進入地球的本影，就產生月偏食。當月球進入地球的半影時，應該是半影食，但由於它的亮度減弱得很少，不易察覺，故不稱為月食，所以月食只有月全食和月偏食兩種。月食都發生在望（滿月），但不是每逢望都有月食，這和每逢朔不都出現日食是同樣的道理。月球被地影全部或部分遮掩的現象。月食一般都發生在望日，即夏曆每月的十五或十六日，這時地球運動至太陽和月球之間，但並不是每個望日都可能發生月食，因為黃道和白道之間有交角存在，所以只有在望月夜，月球又走月食的連續照片，可見到地球影到黃道和白道交點附近時，地球上的觀測者才能觀看到月食。每年發生月食數一般為2次。太陽的直徑比地球的直徑大得多，地球的影子可以分為本影和半影。地球的直徑大約是月球的4倍，在月球軌道處，地球的本影的直徑仍相當於月球的2.5倍。當月球始終只有部分為地球本影遮住時，就發生月偏食。而當月球全部進入地球本影時就可以看到月全食。如果月球進入半影區域，太陽的光也可以被遮掩掉一些，這種現象在天文上稱為半影月食，但由於在半影區陽光仍十分強烈，多數情況下半影月食不容易用肉眼分辨，然而事實上半影月食是經常發生的，據觀測資料統計，每世紀中半影月食、月偏食、月全食所發生的百分比約為36.60%，34.46%和28.94%。

由全食的月球的顏色和其它特徵以及鄧祥（Andre-Louis Da njon）制訂的月食光度表，評定月球的亮度。如果你有近視眼，拿下你的眼鏡，比較失焦的月球和失焦的恆星（已知亮度）。如果你有雙筒望遠鏡，反過來看月球，並配合亮度減弱係數，再比較肉眼觀察恆星的亮度。記錄在月偏食的每一階段，月球邊緣的可見程度，以及暗淡的恆星轉為可見的情形。月球在滿月時的亮度達-12½等，在較亮的月全食時降到-4.0等，在很暗的月全食時約可降到4.0等。近代評定月食時的月球亮度幾乎都是使用20世紀初法國天文學家鄧祥制訂的月食亮度表，該表分為五個L級距，L表示光度（Luminosity），每個級距都有各自的定義。這個分級表極為有用，但總有一些月食是混合型的。所以，有時候你可以使用小數，例如：L=3.4、L=2.5來評分，甚至給予不同的月面位置不同的等級。那麼在月全食的不同階段呢？大部分的書籍都指出鄧祥月食亮度表的理想適用時間為食甚前後。不過該表的確包括一些本影邊緣的特徵，通常只有在食既或生光前後才看得到。

鄧祥月食亮度表 L=0 非常暗的月食，月球幾乎看不見，尤其是在食甚時。

L=1 暗的月食，灰色至棕色，月面的細節難以分辨。

L=2 深紅或銹紅的月食，本影中央特別黑，外部邊緣則較亮。

L=3 磚紅色的月食，本影邊緣較亮、黃黃的。

L=4 橘色或古銅色、非常明亮的月食，本影邊緣明亮、藍藍的。或許在鄧 祥月食亮度表以外的最好方式是比較被食的月球的亮度和行星或恆星的亮度。但是，相形之下，月球的總亮度是散布在很大的區域，我們如何來比較兩個不同物體的總亮度呢？如果你的近視眼度數很深，你只要用手拿著眼鏡來觀看失焦的月球和恆星，只要它們的影像差不多大了，就可以比較它們的亮度。（如果月亮和恆星有不同的仰角高度，需考慮大氣消光的影響，參考觀天習題十二）。如果你沒有戴眼鏡，你可以使用凸面的鏡子或聖誕樹玻璃掛飾類的反射物體來比較月球和恆星。（它們可以讓月球看起來很小）。

如果你有雙筒望遠鏡，你可以反過來用大鏡片的那一端來看月球，月球會變成亮度大減的一個點，這樣就可以和肉眼所見的恆星來比較亮度。用錯誤的方式來看月球，其亮度會減多少只和望遠鏡的倍率有關。假設光線經 過雙筒望遠鏡時損失了25%，月球和行星觀測者協會訂出了倍率-亮度減弱係數：6X－4.2等、7X－4.5等、8X－4.8等、10X－5.3等、11X－5.5等、20X－6.8等。人們還可以做哪些事來輔佐鄧祥月食亮度表呢？該表提到了一些月面特徵的可見性，你是否可以增加一些敘述，例如月球海的可見程度，最小可見的月球海，月球邊綠的可見程度等等。這是有點狡詐的問題，因為月食時，月球某一側的亮度可能會造成另一側的邊緣較難見到。最後，你還觀察在月食時從背景浮現出的無數恆星，來測量月食的黑暗程度。即使是最明亮的月食也允許出現同樣的效果，如同最暗的月食。只有在初虧至食既的階段，如果可看到更多的恆星，才表示將會出現較暗的月食。不過這個測量方式的難度頗高，因為你只有短暫的時間測量極限星等，而且你的觀測地點可能本身有些限制（例如光害），或是受到當晚的大氣清澈度（Transparency）的影響。當然，評定月食時月球的顏色和亮度會受到你的氣象及天空條件的影響。所以盡量選擇遠離城市光線的觀測地點，並祈禱有一個非常清朗的天空。

公元前2283年美 索不達米亞的月食記錄是世界最早的月食記錄，其次是中國公元前1136年的月食記錄。月食現象一直推動著人類認識的發展。古代中國與非洲民間認為月食是“天狗吞月”，必須敲鑼打鼓才能趕走天狗。在漢朝時，張衡就已經發現了月食的部分原理，他認為是地球走到月亮的前面把太陽的光擋住了，“當日之沖，光常不合者，蔽於地也，是謂暗虛，在星則星微，遇月則月食。”公元前4世紀，亞里土多德從月食時看到的地球影子是圓的，而推斷地球是球形的。公元前3世紀的古希臘天文學家阿利斯塔克（Aristarchus）和公元前2世紀的伊巴谷（Hipparchus）都提出通過月食測定太陽一地球一月球系統的相對大小。伊巴谷還提出在相距遙遠的兩個地方同時觀測月食，來測量地理經度。2世紀，托勒密利用古代月食記錄來研究月球運動，這種方法一直延用到今天。在火箭和人造地球衛星出現之前，科學家一直通過觀測月食來探索地球的大氣結構。