【月球地理】为什么在地球上看月球永远是一面,在月球上却能看到地球的全部?高考地理真的开始考查月相了么?考点给你整理全了!

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【月球地理】为什么在地球上看月球永远是一面,在月球上却能看到地球的全部?高考地理真的开始考查月相了么?考点给你整理全了!

2024-07-12 20:33| 来源: 网络整理| 查看: 265

从轨道曲线上看,黄道和白道有两个交点,我们叫它们黄白交点。其中一个是月球从黄道平面之下向上运行时通过的点,为升交点,另一个正好相反,是降交点。

黄白交点在黄道上的位置也在发生着变化,每月退行1度多一点,大约18年退行一圈。我们在地球上能看到日食和月食的原因,正是由于黄白交角以及它的规律性退行。

潮汐锁定

潮汐力的产生,源于两个天体相互之间的万有引力。在潮汐力的作用下,每个天体都会存在被沿着轨道径向拉长的趋势。

如果自转速度大于公转速度,那么在引力造成的固体或者流体形变恢复滞后性的影响下,就会在形变最大点位的靠近天体和远离天体位置出现势能差,从而形成与天体公转方向相反的一个力矩,使得自转速度逐渐放缓。

反之,如果自转速度小于公转速度,形成的潮汐势能差力矩会使自转速度加快,最终都会达到自身公转速度与中心天体自转速度相同,一般情况下,小型天体容易被质量大很多的天体潮汐锁定,而质量差不多的两个天体,极有可能会相互潮汐锁定。

在太阳以内发生潮汐锁定的现象很多,比如太阳锁定了水星,地球锁定了月球,火星锁定了两颗卫星,土星锁定了15颗卫星,冥王星和它的卫星卡戎互相锁定。

从地球锁定月球的结果来看,一方面使得其自转周期和绕地球公转的周期趋于一致,另一方面,也使地球自转速度逐渐放缓,从地球刚诞生时的6个小时自转一周变为目前的约24个小时自转一周,而且自转速度还在慢慢下降。

据科学家测算,大约40亿年后,地球自转一圈将锁定为43天,月球围绕地球转公转一圈也会变为43天,二者永远被锁定在了固定的相对位置。

地球看月球和月球看地球的不同

由于地球和月球的体积有巨大差异,而且月球被地球的潮汐力锁定,因此从地球上看月球和从月球上看地球,有着明显的不同。

从视直径上看,也就是目标物体全部进入眼睛观察范围形成的视觉角度差,月球在地球上的视直径为0.518度,而在月球上看地球的视直径约为1.8度,看上去要比在地球上观察月亮大12倍以上。

从亮度上看,在等距情况下,决定两个行星亮度的因素,除了视面积以外,还有行星表面覆盖物的反射率、大气层的干扰、有无云层等。月球上虽然没有大气层,光线不会被大气层吸收,但表面土壤和岩石分布不均衡,坑坑洼洼,造成反射率下降,照到地球上的光线就更加少了。

而地球上虽然有大气层,但是在白云、冰川反射能力很强的加持下,地球表面的反射率要比月球大4倍以上,从亮度上看,月球上观察地球要比地球上观察月球亮60倍。

从空间位置上看,由于月球被地球潮汐锁定,其自转周期与绕地球的公转周期相同,因此,月球的一面会始终向着地球,从地球上看月球,这个面向地球的一面始终不会发生改变。

同时,从月球上正对着地球的区域看地球的话,也因这个潮汐锁定的缘故,地球在空中的位置是不会发生变化的,只不过由于地球的自转速度大于月球的公转速度,所以空中位置不变的地球,其面向月球的一面会始终发生着变化。

而且,由于黄白交角的存在以及交角每天角度变化的原因,在月球上看地球,地球上的每个区域都会有机会面向月球从而被观察到。

总结一下

地球上看月球永远是一面,但是在月球上却能看到地球的全部,产生这个问题的原因有两个:一是就月球被地球潮汐锁定了,月球的自转周期与其绕地球公转的周期相同,二是地球由于质量较大,没有同时被月球潮汐锁定,自转速度大于月球的公转速度。

但是,在月球地球相互潮汐力的影响下,地球的自转速度是呈现逐渐下降的趋势的,在40亿年之后,地球的自转和月球的公转速度就会完全相同,届时二者就会相互潮汐锁定,无论是在地球上观察月球,还是在月球上观察地球,它们的空间位置都将一动不动,而且始终是固定的一面朝着对方。

月相:月球的各种圆缺形态叫月相

月相变化的原因: 月球本身不发光,只是反射太阳光

由于日、地、月的相对运动而造成三者位置的变化

月相变化的规律: 新月(初一) 上弦月(初七、初八)

下弦月(二十二、二十三) 满月(十五、十六)

新月 日、地、月三者成一直线,月居中

上弦月 日、地、月三者成一直角

月相变化时日地月的位置关系 满月 日、地、月三者成一直线,地居中

下弦月 日、地、月三者成一直角

月相与农历:春节、端午、重阳和中秋等节日

(1)上弦月出现在上半月的上半夜,出现在西边的天空,且月亮的西侧(即右)半边明亮。

(2)下弦月出现在下半月的下半夜,出现在东边的天空,且月亮的东侧(即左)半边明亮。

可以简记为:“上上上西西,下下下东东。”

月相名称新月(朔)上弦月满月(望)下弦月

出现的时间(农历)初一初七、初八十五、十六二十二、二十三

月出清晨正午黄昏(傍晚)半夜

月落黄昏(傍晚)半夜清晨正午

同太阳升落比较同升同落迟升后落此升彼落早生先落

夜晚见月情况彻底不见半月,上半夜西天,

西半边(右边)亮一轮明月,

通宵可见半月,下半夜东天,

东半边(左边)亮

日地月三者位置日地月三者大致处在一条直线上,月球居中日地月三者大致呈直角(垂直)日地月三者大致处在一条直线上,地球居中日地月三者大致呈直角(垂直)

从新月到满月再到新月,是月相变化的一个周期。这一周期平均为29.53天,称为朔望月。我国的农历月份就是根据朔望月确定的。每月的朔为农历初一,望为十五或十六。

月相变化的原因

由于月球本身不发光,在太阳光照射下,向着太阳的半个球面是亮区,另半个球面是暗区(被自己挡住的)。随着月亮相对于地球和太阳的位置变化,就使它被太阳照亮的一面有时对向地球,有时背向地球;有时对向地球的月亮部分大一些,有时小一些,这样就出现了不同的月相。

可以简单的归纳为两条:

1、月球不发光,不透明。

2、与月、地、日三者的相对位置有关。

月相变化与日月食的产生的根本原因要注意区别

月相变化是地球人看月球时,太阳照射在月球反射的的光,因地球人看的角度不同而产生圆缺变化不同;而月食是地球公转到太阳月亮中间时地球挡住了太阳射向月球的光而看不见月光。月相十五、六为满月,正在这个时候有机会地球公转到太阳与月球中间,造成月食现象。当月球转到地球与太阳中间时,月球挡住了太阳射向地球的光,而产生日食,只有初一与十五前后才有机会产生日食。

月球在绕着地球运动,因此太阳、地球、月球三者的相对位置,在一个月中有规律的变动。

这使得地球上的人所看到的,被阳光照亮的月面的形状,也有规律地变化,从而产生了月相的变化。

当月亮位于地球和太阳中间时,地球上的人看到的月亮是背对太阳的那一半,因此我们无法观察到被照亮的月面,我们将这种月相称为新月。

月球自西向东公转,当 月心与地心的连线、第一次垂直于地心与日心的连线时,我们看到的月面明暗各半。

站在北半球,我们看到月亮西侧的一半被照亮,而东侧的一半是暗的,我们将这种月相称为上弦月。

月球继续公转,地球位于中间时,月亮被太阳照亮的一半全部呈现在地球面前,我们看到月亮像一轮圆盘,此时的月相称为满月。

月亮继续公转,当月心与地心的连线第二次垂直于地心与日心的连线时,月相又变成一半亮一半暗了,站在北半球,月亮的亮面在我们的视觉中位于东侧,而暗面位于西侧。此时的月相称为下弦月。

月球继续公转,重新回到地球和太阳之间时,月相也会恢复为新月。

从新月到满月再到新月,是月相变化的一个周期。这一周期平均为29.53天,称为朔望月。

每个月的朔为新月月相,出现在农历月的初一,上弦月出现在初七、初八,望为满月月相,出现在十五或十六,下弦月出现在二十二、二十三。苏轼《前赤壁赋》中写道:“壬戌之秋,七月既望,苏子与客泛舟游于赤壁之下。”指的是满月后一天,也就是七月十六。

月相变化规律是怎么样的?

在广阔无际的太空中,无疑,月球是距离地球最近的天体,月相变化具有的周期性、规律性,在现实生活中是人们计量时间的尺度之一。

当地球位于月球和太阳之间时,我们可以看到整个被太阳直射的月球部分,这就是满月。当月球位于地球和太阳之间时,我们只能看到月球不被太阳照射的部分,这就是朔月;而当首度再见到月球明亮的部分时,称为“新月”。当地月联线和日地联线正好成直角时,我们正好可以看到月球被太阳直射的部分的一半,这就是上弦月。谭老师地理工作室综合整理

月相的更替周期是29.53天,称为一个朔望月,它是历法中历月和星期的来源。这个时间比月球公转的时间(恒星月)要长,因为当月球绕地球公转时,地球也在绕太阳公转,一个朔望月月球大约要绕(360+360*29.53/365.24)=389.11度(公转只绕360度)。所以一恒星月大约为29.53 * 360 / 389.11 = 27.32天。

月球是一个不发光不透明的球体,全靠反射太阳光而发亮,随着月亮相对于地球,太阳的位置变化,就使它被太阳能照亮的一面,有时面向地球,有时背向地球,有时面向地球的亮面部分大一些,有时小一些,这样就出现了不同的月相。

每当月球运行到太阳与地球之间,月球被太阳照亮的半球背对着地球时,人们在地球上就看不到月球,这一天称为“新月”,也叫“朔日”,这时是农历初一。

过了新月,月球顺着地球自转方向运行,亮区逐渐转向地球,在地球上就可以看到露出一丝纤细银钩似的月球,出现在西方天空,弓背朝向夕阳,这一月相叫“蛾眉月”,这时是农历初三、四。

随后,月球在天空里逐渐远离太阳,到了农历初七、八,半个亮区对着地球,人们可以看到半个月亮(凸面向西),这一月相叫“上弦月”。

当月球运行到地球的背日方向,即农历十五、十六、十七,月球的亮区全部对着地球,我们能看到一轮圆月,这一月相称为“满月”,也叫“望”。

满月过后,亮区西侧开始亏缺,到农历二十二、二十三,又能看到半个月亮(凸面向东),这一月相叫做“下弦月”。在这一期间月球日渐向太阳靠拢,半夜时分才能从东方升起。

又过四五天,月球又变成一个蛾眉形月芽,弓背朝向旭日,这一月相叫“残月”。

当月球再次运行到日地之间,月亮又回到“朔”。

月相就是这样周而复始地变化着。如果用月相变化的周期(即一次月相变化的全部过程)来计算,从新月到下一个新月,或从满月到期下一个满月,就是一个“朔望月”,时间间隔约29.53天,中国农历中一个月的长度,就是根据“朔望月”确定的。

在不太强调天文学上的月相概念时,很多情况下,上半月的娥眉月也被统称为上弦月,农历大约初二到初八九。上半月娥眉月有时也被称为新月。星期日到星期一这种周期计日法应该是外来文化,不是中国的本土文化,所以从根本上来讲,不是从中国的五行四相演变而来,但是基督教文化中,已经了七日为一周的计算法则,而中国则可能在8世纪才接触到这种计日方法,而后中国古代人有将用日、月、五行命名的星相分到七日周期中,因而形成了中国日曜日,月曜日,火曜日,氺曜日,木曜日,金耀日,土曜日,分别对应当今的周日至周五,目前,这种计日法日韩等国还在使用。而月曜日则是周一,在西方代表月神,在中国表示阴阳五行中的“阴”。

月球影响地球的表现——潮汐

在向着月球的地方和背月的地方,形成高潮,两者之间即为低潮。

由于潮汐锁定的关系,月球几乎始终只有一面朝向宇宙,从地球上只能观测到月球“正面”面貌。

(就像人围绕着篝火旋转,从篝火中心也看不到人的背面。)

(最直观的区别就是相对于正面的大片月海,月球背面则有更多的小型撞击坑。)

写出与下列诗句相应的月相

(1)月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠,姑苏城 外寒山寺,夜半钟声到客船。(上弦月)

(2)去年元夜日,花市灯如昼,月上柳枝头,人约黄昏后。(满月)

(3)风回日暮吹芳芷,月落山深哭杜鹘。(新月)

(4)采莲去,月没春江曙。(满月)

(5)明月几时有,把酒问青天。(满月)

(6)海上升明月,天涯共此时。(满月)

(7)春江潮水连海平,海上明月共潮生。(满月)

一嫌疑犯,被证人指证在农历初八晚上12点在草垛东侧往西看,清清楚楚看见疑犯的脸。你如何推测?

答:上弦月晚12点,月已落山,或正悬于西方近地平线,由东往西看正是对光,而犯人背光,不可能看清。

月相变化歌:

初一新月不可见,只缘月在日地间。

初七初八上弦月,半轮圆月朝西面。

满月出在十五六,通宵达旦都可见。

二十二三下弦月,月面朝东下半夜。

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