月亮的颜色与气候

陈洁 郑永春

2015年7月有两次月圆之夜，一次发生在7月1日，另一次发生在7月31日。在天文术语中，同一个月份如果能看到两次满月，第二次月亮称作蓝月亮。民间也有蓝月亮预示着灾难的说法。7月31日人们看到的满月是蓝月亮吗？它真的是不祥的征兆吗？

月色朦胧，树影婆娑

其实，天文术语中的蓝月亮并不指蓝色的月亮。蓝月亮这个词主要起源于西方国家。大约400年前，当人们提起蓝月亮时， 就好像“把白色说成黑色” 一样荒谬。蓝月亮后来引申为“从来不会发生”的事。英语中说，当月亮变成蓝色时，这件事才会发生，就好比我们经常说，当太阳从西边升起时一样。英语中的谚语Once in a blue moon，就意味着几乎不会发生的事情。

那么天文中的蓝月亮究竟是什么意思呢？根据历法计算，两次满月之间大约相隔29.5天左右，而我们采用的公历中有的月份为31天，有的月份为30天，这就出现了一个时间差。这个时间差会导致一个月内可能出现两次满月，也会导致一年中有可能出现13次满月。这多出来的月亮就是蓝月亮，是意料之外的月亮的意思，它在天文术语里有两种解释。

第一种：19世纪和20世纪早期，美国缅因州的农历中给当地农民列出了蓝月亮的日期。指出在通常情况下，一个季度有3个满月。如果在一个季度中发生了4次满月，第三次满月被称作蓝月亮。

第二种：1946年，美国人在《天空和望远镜》杂志中的一篇文章“Once in a Blue Moon”中误解了缅因州农历中的解释，将19年中存在7次蓝月亮误解为在这19年中，有7年时间每年会有13次满月，也就是，其中11个月中每月有1次满月，另外一个月有两次满月，将同一个月中的第二次满月称为蓝月亮。后来，这种解释的蓝月亮被使用。1980年美国电台广播节目“Star Date”使用这种定义的蓝月亮。蓝月亮作为同一个月中的第二次满月被广泛传播并接受。

天空会出现蓝色的月亮吗？

通常情况下，月亮是红黄色的，人们很少能够看到蓝色的月亮。只有当火山爆发或森林着火时，它们产生的火山灰、烟雾或尘埃粒子抛到大气中，这些粒子散射蓝光，这时的月亮看起来才是蓝色的。

蓝月亮预示着灾难并没有科学的根据。但是，人们看到蓝月亮与地球上有火山爆发或森林发生大火有关。

1883年，印尼的喀拉喀托火山爆发，像一个威力庞大的原子弹爆炸，火山灰飘到地球大气层的高处，使月亮出现蓝色近两年。1951年发生在加拿大的森林火灾使烟雾或尘埃粒子漂浮在大气中，人们看到了蓝色的月亮。1980年美国圣海伦火山、1983年墨西哥的艾尔奇冲火山以及1991年菲律宾皮纳图博的火山爆发后，人们也都看到了蓝色的月亮。

能够看到蓝色月亮最关键的因素是空气中存在许多直径略大于0.7微米且小于1微米的粒子。通常情况下，这种状况在大气中是罕见的，只有当火山爆发或森林发生火灾时，才会产生很多这种尺度的粒子，它们倾向于散射蓝光，这时人们才会看到蓝色的月亮。

所以，2015年7月31日人们看到的月亮是“蓝月亮”，但不是蓝色的月亮。

红月亮？蓝月亮？灰月亮？

通常人们仰望星空，看到的月亮是红黄色的，那么在什么情况下，会出现不同颜色的月亮？

空间卫星上拍摄的月球照片是灰色的。因为月亮的表面主要由氧、硅、铁、钙、铝等组成。其中颜色较深的部分是月亮上的黑斑，形貌很像地球上的海洋，叫月海、雨海、静海、云海等。组成月海的主要是玄武岩，颜色比较黑，对太阳的反光比较弱，所以看上去比周围月陆区暗一些。除了这些黑色斑块以外，颜色较浅的部分是月亮上的陆地，也称为月陆，平均高出月海2000～3000米，也称为月球高地。组成月陆的岩石主要是斜长岩，它们的颜色比较浅，看上去比月海明亮。

人们从地球上看月亮是穿过地球的大气层看到的月亮，它并不是真实的月亮的颜色，而是经过大气散射后的月亮颜色。太阳光经过大气后，一部分波长的光被散射掉，而另一部分波长的光可以直接穿过。

当月亮出现在地平线附近时，光几乎通过所有的大气，大部分蓝光被散射掉，红光并没有被散射，这时的月亮看起来是红色的。当月亮出现的高度增高时，它穿过的大气层很薄，这时月亮看起来是黄白色的。

当发生月全食时，月亮并不会完全消失。因为地球有大气层，太阳光穿过大气层时，波长较短的蓝光被大气散射掉了，剩下波长较长的红光，所以，我们会看到红月亮。

当地球上火山爆发或者森林起火时，会释放大量的灰尘和粒子。这些粒子将波长较长的红光散射掉，而波长较短的蓝光得以保留，这时我们会看到蓝色的月亮。

月上一日，地上一月

月球到地球的距离约40万千米，月球的直径约为地球直径的1/4。月球的表面积有3800万平方千米，中华人民共和国陆地版图的面积是960万平方千米，也就是说月球的表面积大约相当于4个中国陆地的版图总和。

月球自转一周的时间大约是一个月，月球绕着地球运行一圈的时间也是一个月。这两个运行周期相等，所以不论在地球的何时何地，永远只能看到月球的正面，而月球的背面是不可能在地球上看到的，这是因为月球的自转周期和它绕地球公转的周期相等。正因为月球自转一周的时间接近于一个月，所以月球的一天接近于我们地球的一个月，也就是说，月球的白天接近地球的半个月，月球的黑夜也接近地球的半个月。

月球上有风霜雨雪吗？

月球上的大气浓度大约是地球上的一万亿分之一，相当于没有大气，是一个超高真空的世界。除了月球南北极太阳永远照不到的深坑中可能有水冰之外，月球上也没有水。没有了空气和水，月球上也就没有地球上的风、霜、雨、雪和氧化等的风化作用，也没有河流、冰川、湖泊和海洋的侵蚀和搬运作用。

由于月球上没有大气来传递热量，所以白天和夜晚的温度变化很大。白天太阳光直射的地方，最高温度可以达到130℃;到了晚上没有太阳的时候，温度会下降到-180℃左右。而且，不管是白天还是黑夜，只要是太阳没有照射到的地方，就和晚上一样冷。

所以，月球上山峰的向阳面比火焰山还要热，而翻过山的背阳面却比冰窖还要冷。地球上最冷的地方也就-89℃，那还是在毫无人烟的南极洲最冷的“冰点”上测量到的，实际上，南极洲其他地方的温度要高得多，比如，中国南极中山站的冬天最冷的时候也就是-30℃左右。

【责任编辑】张田勘