观察超级月亮

郭红锋

新年伊始，万象更新。2018年开门红，1月2日我们就迎来了今年第一个满月（十五），同时也是最近一次观察“超级月亮”的好时机。

“超级月亮”这个说法，是1979年由美国人提出的新名词，是指新月或者满月时，月亮位于近地点附近，离地球近而看起来比平时更大的现象。一般来说，月亮在任何月相时都可能经过近地点，但只有月亮正好在满月时临近近地点才称为“超级满月”，在新月时临近近地点则称为“超级新月”。我们用图l来解释日、地、月之间的运动关系。

天文学家把地球围绕太阳公转的轨道称为黄道，把月球围绕地球公转的轨道称为白道。白道和黄道都是椭圆的，因此月球在白道上围绕地球公转时，每转一周都要经过一次近地点和一次远地点。天文学上把月球绕地球公转连续两次经过近地点的时间间隔称为一个“近点月”，是月球运行的一种周期，时间为27.55日。

月球的运动还有其他周期性规律，例如恒星月和朔望月。

恒星月是指月球相对于一颗恒星的自转周期。如图1所示，由于恒星非常遥远，在月球跟随地球一起围绕太阳公转的过程中，恒星的方向不变。假设太阳、地球、月球从位置1开始运动，此时月相为朔（初一），月球的背面对着遥远的恒星；一个月后地球运行到位置2，月球完成了对地球的公转到达位置2。此时月球的背面对着同一颗恒星，也就是月球相对遥远的恒星自转了一周，这一周期称为恒星月，时间是27.3天。所以，我们说月球相对恒星的自转周期与其围绕地球的公转周期相等。

朔望月又称“太阴月”（太阴就是月亮），为月相盈亏的平均周期，是从朔到下一次朔或从望到下一次望的时间间隔，平均为29.5天。我国古代就用月相的盈亏周期制定了历法（俗称阴历），把完全见不到月亮的一天称“朔日”，定为阴历的每月初一；把月亮最圆的一天称“望日”，定为阴历的每月十五（或十六）；从朔到望，再到朔，为阴历的一个月（就是朔望月）。由于一个朔望月周期为29.5天，古人就用大月30天，小月29天，平均朔望月29.5天，来编制阴历历法，这样既满足了生活的需要，又满足了月相的变化，一直沿用到现在。

由于月球跟随地球一起围绕着太阳旋转，所以白道在空间上不是固定不变的，而是沿黄道螺旋转动前進（称为进动），导致月球在每一次经过近地点和远地点的时候，离地球的距离都有一点点变化，见图2。

一般来说，月球离地球最近的时候大约是36.3万千米，最远的时候大约是40.6万千米，月地平均距离约38.4万千米。由于月球到地球的距离最远值和最近值相差大约4.3万千米，大于平均距离的10%，所以从地球上看，月球在近地点时要比它在远地点时大一些，也亮一些，见图3。

根据太阳、月亮、地球的运行规律，超级月亮（满月）大约经历14个朔望月和15个近点月（约413.4天）出现一次。图4给出1990年至2036年超级月亮（满月）出现的日期。上一次我们观察到超级月亮（满月）的日期是2015年9月28日，这一次将在2018年1月2日看到新年的超级月亮（满月）。

当超级月亮（满月）出现的时候，普通人只是用眼睛去看一下，没有什么记录和比较。用眼睛观察超级月亮（满月）最好的时机是月亮刚升起或快落下时，这时的月亮处于地平线上，由于有参照物以及视觉效应等原因，看起来会显得更大。

尽管一般来说，超级满月会比最小的满月（当月亮在远地点时）又大又亮，但与平时的满月比较起来，还是有一些辨别困难的。因为我们的眼睛没有记忆功能，两个现象不放在一起是很难比较的。特别是你若在城市附近观测，受到城市灯光的影响，或者受天气影响，超级月亮（满月）与平日里的满月差异就更难区别。

为了真实记录、比较超级满月和普通满月的大小差别，最好是用单反相机记录下来。同学们可以用单反相机固定焦距，连续几个月拍摄满月的照片，然后把一系列焦距相同的满月照片合成到一起，就会比较出月亮因离地球远近的变化而产生的直径大小的差别。如果使用相机拍摄满月，最好用长焦镜头（一般要200毫米以上），拍出月亮的细节。拍摄的时间也不一定在月亮刚升起或快落下的时侯，可以在月亮有一定高度的时候或者月亮在上中天附近时（此时大气对月亮的影响最小）。

同学们可以从2018年1月2日的那个满月开始，以后每个满月都用单反相机固定焦距，在月亮高度角基本相同的情况下拍摄满月照片，然后合成到一起，再测量一下照片上（不放大也不缩小）每个满月的直径，你就会发现它们会有少许变化。你测量的每个满月的直径，还可以对照一下当时月亮与地球的距离（这个数据可以在网上查到，或者在当年的天文年历上查到），你就会发现它们之间有趣的联系。如果你能从这一次的超级月亮，连续拍摄到下一次的超级月亮，这样的照片和数据记录是非常珍贵的。

请同学们观察和拍照满月，查找当时的月地距离，并填写下表：

最终的结果（包括数据、照片等），请打包用附件形式发送到邮箱：chinahou@bao.ac.cn或iswzkxsn2011@126.com

知识链接

2018年，在我国各地可以看到两次月全食。分别发生在2018年1月31日

（初亏19：4了，食甚21：30，复圆23：10）和2018年了月28日（初亏2：25，食甚4：22，复圆6：20）。其中，1月31日这次月全食，整个过程都在前半夜，很适合小朋友们外出观察哦！