半影月食(Penumbral Lunar Eclipse),是月食的一种,太阳光照射地球时,地球在背着太阳的方向会出现一条阴影,分为“本影”和“半影”。月亮在围绕地球运行中,如果只进入地球的半影而不会进入本影,这就称为半影月食。
半影月食是月球绕地球公转过程中,月球运行到与太阳相对的方向,且日、地、月三者恰好或几乎在一直线上时,月球进入地球的影子,通过地球半影但并未经过地球本影的一种天文现象。半影月食只有半影食始、食甚和半影食终。在半影月食发生期间,月亮将略为转暗,但它的边缘并不会被地球的影子所阻挡。天文学上,月球被食的程度叫食分。半影月食的食分用月球直径进入半影的部分与月球视直径之比来表示,当半影月食发生时,半影月食的食分只有大于0.7时,肉眼才可以觉察到。
公元前2283年,美索不达米亚的月食记录是世界最早的月食记录,其次是中国公元前1136年的月食记录。汉朝时,张衡就发现了月食的部分原理。2020年6月6日凌晨,半影月食现象出现,中国可见全过程。2023年5月5日23:12,发生半影月食,欧洲、非洲、亚洲、印度洋、大洋洲、太平洋西部、南极洲等地区均可看见,中国境内可见。2024年3月25日,半影月食与水星东大距现象同天亮相。从公元前2000年到未来公元3000年的5000年间,地球共要经历12064次月食,其中半影月食发生次数最多,有4378次,占比36.29%。
定义
由于太阳、月球和地球都是球形天体,且月球和地球自身不发光不透光,在太阳光照射下,地球在背着太阳的方向会出现一条阴影,称为地影。地影分为本影和半影两部分。完全暗的部分叫本影,半明半暗的部分叫半影。月球在环绕地球运行过程中有时会进入地影,这就产生月食现象。当月球进入地球半影时,太阳光仍能照亮整个月面,只是亮度变得稍暗,月轮保持不缺。这种现象叫作半影月食。
发现
世界上最早的月食记录是公元前2283年美索不达米亚的记录,其次是中国公元前1136年的月食记录。在近2000年前的东汉,中国著名天文学家张衡就在天文学巨著《灵宪》就提出了“月光生于日之所照……当日之冲,光常不合者,蔽于地也,是谓暗虚,遇月则月食”的月食观点。唐代有6次半影月食记录;五代十国时期《新五志》中记录了1次半影月食。
形成和演进
形成条件
1、当新月出现的时候,月球和太阳位于地球的同侧,这叫作朔,这时,如果月球的影子恰好投到地球上,就会发生日食。所以日食一定发生在“朔”,当满月出现的时候,月球和太阳位于地球的异侧,这时,如果地球的影子投到月球上,便会发生月食,所以月食一定发生在“望”。这是月食发生的第一个条件。
2、如果月球轨道平面(即白道面)与地球轨道平面(即黄道面)是重合的,那么,逢望都有月食。但白道面与黄道面之间有5°9'的交角,月亮有时同太阳、地球成直线排列(都位于白道面和黄道面的交线上),有时偏高或偏低,每逢“望”不一定有月食发生。因白道面与黄道面并不重合,那么月球轨道与黄道面就有两个交点。这两个交点称为黄白交点,一个叫升交点,一个叫降交点。月球经过交点的时间也是呈周期性的。这一次经过某交点与下一次经过该交点所间隔的时间叫作交点月,有27.2122天,即27天5小时55分58秒。
因此,月食发生的第二个条件是:月相为“望”的月球位于黄白交点上。就是说,发生月食的“望”也不是任意的“望”,而是太阳、月亮、地球位于同一条直线上的“望”。
形成原理
地球本影的直径约为月球直径的2.5倍,而月球到地球的距离又远远地小于地球到太阳的距离。在望日(农历十五或十六)时,月球运行到与太阳相反的地球另一侧,如果此时正好月球、地球和太阳在同一条直线上,且月球处于轨道对黄道的升交点或降交点,月相为满月,当月球运行至地球的阴影部分时,就会出现月球被地球的影子全部或部分遮掩的现象,这就是月食。太阳的直径比地球的直径大得多,当月球始终只有部分被地球本影遮住时,就发生月偏食。而当月球全部进入地球本影时,就可以看到月全食。如果月球进入半影区域,太阳的光也可以被遮掩一些,这种现象在天文上称为半影月食,但多数情况下,半影月食不容易用肉眼分辨。
形成周期
由形成条件可知,月食的发生朔望周期(朔望月)和交点周期(交点月)有关。而1朔望月等于29.5306天,1交点月等于27.2122天,由此可得出242个交点月或223个朔望月的时间黄道面和白道面重合,且月球、地球和太阳在同一条直线上。6585.3238天是朔望月与交点月的最小公倍数。也就是说,经过6585.3238天(18年11天),太阳、地球和月亮几乎回到了原来的相对位置或者说月食发生的规律又重复出现了。这个周期称为沙罗周期(Saros)。该周期最早是由新巴比伦王国人根据2000年的日月食发生记录总结出来的。
月食必定发生在望日,但由于黄道面和白道面并不重合,而是有交角存在,所以只有太阳和月球分别位于黄道和白道的两个交点附近,才有机会连成一条直线,产生月食。每年发生月食数一般为2次。
演进
半影月食只有半影食始、食甚和半影食终。
观测
设备
观测月食既简单又安全,甚至完全不需要任何仪器。也可用双筒镜和大视场(大到足以容纳整个月面)天文望远镜或用远距摄影镜头拍摄。
在月食过程中,经常用丹戎月全食光度分级系统来估计月表的亮度。法国天文学家丹戎(Andre Danjon,1890-1967)将全食时月亮的颜色和亮度划分成了几个级别,并用一个参量来反映月球的光度(L)。观测月食时,记录环形山进入地影所花费的时间可以粗略测量出悬浮的尘埃和火山灰数量,有助于确定地球大气的延伸范围。
比照参数
特征
半影月食发生时,月亮依然圆润无缺,但是光度会有所减弱,就像被一层薄云遮住一样。刚开始或结束时以肉眼裸视是无法察觉的,唯有月球深入地球半影最深处,即食甚时,仔细观察会发现,接近地球本影的一侧月面要更暗一些。如果使用望远镜观测月亮,变暗的感觉会非常明显。发生“半影月食”时,肉眼看去月亮依旧是圆的,且照样是亮的,只是其亮度稍有些暗淡。但它的边缘并不会被地球的影子所阻挡。由于投射在月面的阳光被地球遮住了一部分,月面上的高山峡谷和带有辐射纹的陨石坑会显得更为清楚。
三种月食类型中,半影月食出现的频率最多,月全食出现的频率最少。半影月食一般无法用肉眼看到,月偏食和月全食在天气晴好时肉眼可见。
分类
半影月食部分半影月食和全半影月食。
分布/分期特征
分布特征
从公元前2000年到未来公元3000年的5000年间,地球共要经历4378次半影月食,其中部分半影月食4237次,占比96.8%;全半影月食141次,占比3.2%。就月食来说,一年发生4次半影月食,约占8%;一年发生3次半影月食,约占8%;一年发生1次半影月食也约占8%。
分期特征
半影月食的初亏和复圆,以及月食的初期和末期阶段,无论是否借助光学辅助设备,肉眼均完全无法察觉。只有当半影月食的食分超过约0.6时,经验丰富的观测者才能察觉到月球表面轻微的阴影。
即便月球边缘有9/10进入半影,仍有约10%的太阳光线能抵达月球最暗的边缘。在此条件下,月球依然相对明亮,仅呈现出微弱的明暗渐变。只有当半影月食接近偏食月食(食分相差约0.05)时,才会变得较为明显。
影响
在月食期间,会对地球的地质产生影响,月球的引力会影响地球上的潮汐。当月食发生时,潮汐会变得更加极端,出现高潮和低潮;野生动植物的行为活动发生变化。
历史记载
2009年半影月食
2009年2月9日正月十五元宵节,当晚20时37分半影月食开始,22时28分为半影食甚,半影食分为0.92。如果此时正提灯赏月,就可以观察一下月亮是不是暗了许多。次日0时40分半影月食终。2009年最后一次半影月食发生于2010年1月1日凌晨1时15分,2时51分初亏,3时54分左右复圆,最后在5时30分半影月食终。
2012年半影月食
2012年11月28日出现一次半影月食,本次半影月食从北京时间28日20时13分开始,22时33分前后,月球进入半影的部分最大,29日0时53分结束。整个过程约为4小时41分。此次现象在非洲东部、欧洲大部(除极西南部)、北冰洋、亚洲、印度洋、大洋洲、太平洋大部(除东南部)、北美洲大部(除极东南部)可以看到。
2013年半影月食
2013年10月19日的半影月食发生在清晨,5时48分开始,7时50分食甚,9时52分半影食终,半影食分为0.791。半影月食持续36分钟。由于此时中国东部地区不易观测,新疆、西藏自治区等西部地区的观测条件较好。而半影食甚发生在7时50分左右,在这个时段中国国内大部分地区无法观测。
2016年半影月食
2016年3月23日出现的半影月食开始于北京时间17时37分,食甚出现在19时47分,21时57分结束。食分为0.801。
2016年8月18日的半影月食食分非常小,发生在17点24分至18点01分,時间很短,中国一些地区,月亮还未升起,它就结束了,基本无法观测。
2016年9月17日凌晨,半影月食从0时53分开始;2时54分食甚,最大食分为0.933;4时56分结束,历时4小时03分。
2020年半影月食
2020年1月11日凌晨发生的“半影月食”,欧洲、亚洲、澳洲与非洲等地区全程可见,这次半影月食将于1月11日凌晨1时5分开始,凌晨3时10分食甚,凌晨5时14分食终,历时4小时又9分钟,全程肉眼可见。
2020年6月6日凌晨,天宇将会出现“半影月食”现象,届时,月亮的“脸色”会经历一场从亮变暗,再从暗变亮的过程,中国可见全过程。本次半影月食的食分(月球被食的程度)不到0.6,食始于北京时间6月6日1时43分,食终于6日5时7分,全部过程历经三个多小时。在中国全境都可以欣赏到其完整过程。其中食甚,即食分最大的时刻,是在3时25分左右。
2020年11月28日消息,一次半影月食天象将于11月30日在天宇发生,是12月14日日全食天象的前奏。这次半影月食自北京时间11月30日15时30分半影食始,19时56分半影食终,全部过程历经4小时26分钟。本次半影月食食甚发生于17时43分,最大半影食分为0.855。
2023年半影月食
2023年5月5日,天空出现“半影月食”,23时12分半影月食,翌日1时23分食甚,最大食分为0.989,3时34分半影食终,整个过程共持续4小时22分。本次“半影月食”,欧洲(除极西部和极北部)、非洲、大西洋东南部、亚洲(除极北部和极东部)、印度洋、大洋洲、太平洋西部、南极洲等地区均可看见,中国境内可见。在广州市,本“半影月食”的几个阶段中月球所对应的方位和高度分别为:半影食始(月球位于东偏南67°、高度46°),食甚(月球位于西偏南68°、高度为46°),半影食终(月球位于西偏南38°、高度为28°)。
2024年半影月食
2024年3月25日,半影月食亮相,半影月食出现在12时50分9秒,15时12分8秒食甚,最大食分为0.982,17时34分7秒半影食终。本次半影月食,在亚洲东部、大洋洲东部、太平洋、北美洲、南美洲、大西洋、欧洲西部、西非、南极洲部分区域、北冰洋部分区域可以看到。
2025年半影月食
2025年9月7日23时27分,半影月食开始,它揭开月全食的序幕。半影月食,人的肉眼很难觉察和分辨。如果借助数码相机,从光圈、快门和感光度的显示数据,就较易分辨出来。半影食中月球的视亮度确实暗下来了。9月8日0时27分初亏,月亮刚好接触地球的本影;1时30分食既,月亮恰好全部进入地球本影;2时12分食甚,月亮中心和地球本影中心相距最近,最大食分为1.367;2时53分生光,月亮从地球本影冒出的刹那;3时57分复圆,月亮完全脱离地球本影;4时57分半影食终。
半影月食表
参考资料What Is a Penumbral Lunar Eclipse.timeanddate.2025-09-18
半影月食难得一见 哈雷彗星流星雨也要来.上海市人民政府.2025-09-18
明天凌晨“半影月食”,我国可见全过程!.北斗融媒.2024-04-08
5月5日将现“半影月食”,可尝试肉眼观测.广州日报.2025-09-18
星空有约|水星东大距、半影月食25日亮相.新华社.2025-09-18
Index to Five Millennium Catalog of Lunar Eclipses.nasa.2025-09-18
“天狗食月”要来了 今年首场月食将登场.四川观察.2025-09-19
EXPLANATION OF LUNAR ECLIPSE FIGURES.nasa.2025-09-19
余叔叔讲科普(52)| 今晚浪漫“半影月食”再现夜空,不要错过哦!.澎湃新闻.2025-09-18
今年首场“半影月食”即将上演 推荐程度:必看!.央广网新闻.2025-09-19
Visual Appearance of Lunar Eclipses..nasa.2025-09-19
The Effects Of Lunar Eclipses.sciencing.2025-09-19
2009精彩天象早知道.光明网.2025-09-19
本月28日天宇上演“半影月食” 中国可看全过程.共产党员网.2025-09-19
香港11月28日将出现半影月食.中国新闻网.2025-09-19
2012年全球天幕“好戏”连台 日环食月全食将登场.中国新闻网.2025-09-19
19日清晨天空上演半影月食 天津地区持续36分钟.北方网.2025-09-19
今年最后一次月食10月19日现身 中国观测条件较差.人民网.2025-09-19
23日天宇将现“半影月食” 月亮变“阴阳脸”.东北网.2025-09-19
2016年天象预测:2次日食 3次半影月食 水星凌日.人民网.2025-09-19
17日3时5分迎今年最圆中秋月 还可观赏到半影月食.河北新闻网.2025-09-19
2020首场半影月食明晨登场 台湾全程可见.华夏经纬网.2020-01-13
6月6日凌晨天宇将现“半影月食”现象 中国可见全过程.中国新闻网.2020-06-04
半影月食!后半夜!全国可见!.大观新闻.2025-09-18
30日将发生半影月食天象,我国各地可见带食月出.环球网.2020-11-28
2024年3月25日半影月食.中国科学院紫金山天文台.2025-09-19
月全食要来了!9月8日凌晨,记得抬头看.人民日报.2025-09-18
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