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天象預報

2019/02/19 今年最大滿月 ,百年難遇的元宵滿月

2019/2/19由於月球在17:03通過今年離地球最近的近地點,地心至月心距離356760.688公里,使2/19午夜23:54的滿月成為今年最大滿月,地心所見的視直徑僅33角分28.5角秒,比9/14的12:33今年最小滿月視直徑29角分24.3角秒,大了約13.9%(大約相當於1元和5元硬幣的大小差異),亮度更比最小滿月亮了30%左右。不過時值臺灣地區幾乎在午夜時分,月亮幾乎要跨越中天子午線、仰角最高之時,所以加上地球半徑之後,在地球表面的臺北地區更靠近月球,臺北地區至月心僅有350605.288公里,使臺北地區所見之滿月視直徑更大,達34角分4.3角秒。

這日恰好逢農曆元月十五元宵節,對臺灣地區而言,自20世紀起,就沒發生過元宵恰逢當年最大的滿月,下一次則將發生在2081年2月23日!

「月上柳梢頭,人約黃昏後」(歐陽修《生查子·元夕》),元宵節從傍晚至隔日清晨,整晚均可觀賞月亮,今年元宵節真正的滿月時刻是在23:54,所以愈接近午夜時分,月亮愈圓且愈大,滿月時刻過後的月亮開始變小也愈漸不圓。不過,其實以人眼是無法區別出這些微的差別的。不過滿月時刻發生時,對臺北地區而言,月球並不真的在正天頂,而是在天頂偏南約2度的位置,所以看到的滿月並不是真正「滿」的,相位只有0.999,在月亮邊緣有0.1%是沒有反射到陽光的暗影處;不過當然,以人的眼睛而言,還是分辨不出來這0.1%的差異的。所以,別計較太多,專心賞月就好!

欣賞最大滿月無須任何工具,只需找個看得到月亮的地方,以肉眼欣賞月亮就好。拍攝月亮也很簡單,將相機以三腳架固定後,建議開啟「自拍」功能,按下拍攝鈕即可。擁有望遠鏡設備者,可透過望遠鏡放大拍攝,效果更讚。


2019年最大滿月和最巧滿月比較示意圖。
圖說:2019年最大滿月和最小滿月比較示意圖。
 

為何滿月有大有小?

影響地球上所見月球視直徑大小的原因主要有四項,分別為;(1)月球遠近、(2)滿月時刻相對於觀測地的時間、(3)大氣效應與(4)月亮錯覺。前三項基本上是真實的影響,最後一項顧名思義則非。對臺灣地區而言,今年的最大滿月的主要原因是第(1)項和第(2)項:

(1)月球遠近
橢圓形的月球軌道。
圖說:橢圓形的月球軌道,使地球上所見的月球大小不一樣。

月球繞地球公轉的軌道是橢圓形,平均大約每27.3日繞地球一周,地球在其中一個焦點上。在每一圈的軌道繞行過程中,都會有一個時刻最接近地球,稱為「近地點」;此時月球與地球的距離約在35~36萬公里上下,這個距離每次並不相同,或多或少,這是因為月球受到地球與太陽及其他行星等天體引力的擾動效應的結果。同理在軌道上,最遠離地球的位置則稱為「遠地點」;遠地點的距離約在40~41萬公里左右。

月球繞地球的公轉軌道是橢圓形,所以地月之間的距離並不維持一定;每次滿月時的月球可能在公轉軌道上的不同位置,所以每次滿月的距離和大小會不一樣。月球近時所見視直徑較大,遠時較小。由於每14個滿月的天數差不多與每15次月過近地點相當,正確來說是每1年1個月又18天會重逢一次,所以約每13-14個月會碰到一次近地點滿月,此時通常是當年視直徑最大的滿月,有時被戲稱為「超級滿月(supermoon)」;常最大滿月前後一個滿月的視直徑僅比最大滿月小一點,所以超級滿月大致是連三個滿月;最小滿月亦然。不過由於每次近地點距離不一,因此這樣的近地點滿月的視直徑也不相同,所以每年的最大滿月其實也不一樣大。

(2)滿月時刻相對於觀測地的時間
地球上不同地點與月球的距離差異。
圖說:地球上不同地點與月球的距離差異。

「望」或「滿月」時刻乃是以地心、月心與太陽中心三者的位置來計算的,以地球中心為中心,月球中心和太陽中心的經度相差180度的瞬間。

由於地球是個球體,半徑約6400公里,如上圖,在地球上不同地點與月球的距離其實不盡相同,A點與C的差異就達地球直徑(約12800公里),相當於平均地月距離(地心到月心的平均距離)384,400公里的3.3%之多呢!

因此,如果滿月時刻發生時,觀測地點恰在背對太陽、面對月亮的「夜晚側」,那麼觀測地和月球之間的距離,會小於月心到地心的距離;距離縮小,意味著所見的滿月視直徑變大,如同軌道位置遠近造成的效果一樣。

(3)大氣效應

地球大氣層並不是均勻分佈,總體來說,大氣密度由地面向上空遞減。而光線穿過密度不同的大氣時,會被偏折,即所謂的「折射」,密度差異愈大者,被偏折的角度愈大。因此,當天體接近地平面時,天體所發出的光被偏折的程度,會比天體接近天頂時還要多。

除了密度之外,其實大氣壓力、溫度和濕度等,也都會影響大氣折射效應的程度。因此在某些大氣狀況下,大氣會類似放大鏡一樣,使所見的月球盤面會比真正的還大一些;尤其是愈接近地平面的時候,這種效應會愈大。

(4)月亮錯覺

月亮錯覺是個「虛假」的效應,純粹是心理作用問題,會覺得靠近地平面附近的月亮,看起來比天頂附近的月亮還大。這種錯覺,其實對於太陽也適用。

目前較為人接受的一種解釋,認為是因為靠近地平面附近時,因有地面有距離比較近的景物或建築等,可供與距離比較遠的月球作為比較,而天頂附近則沒有,人類大腦企圖修正這種距離產生的影響,反倒修正錯了,成為一種錯覺。其實不妨拿一個10元硬幣,在月亮剛升起不久,以及月亮比較接近天頂時來比較,將會發現其實月亮幾乎是一樣大的,不若眼睛所見似有差異。
 

十五月亮十六圓 


今年的最大滿月恰恰發生在農曆十五。理論上,滿月可能發生在農曆14、15、16與17日。統計後發現以農曆16日所佔比例最高,達50%;15日的40%次之,17日則約10%,14日者很罕見。所以古人說的「十五月亮十六圓」並非空話,可是有科學數據支持的呢!

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