交匯點訊 連日來江蘇天氣良好,不少市區都出現了難得的水晶天,到了晚上月亮更是「涇渭分明」,這幾天認真觀察月亮的小夥伴會發現,才到農曆六月十二,月亮已經接近滿圓。
六月十二的月亮,已接近滿月。張宣 攝
根據紫金山天文檯曆算團組提供的數據,2020年8月3日23時59分(農曆六月十四),會出現滿月發生在農曆十四!上一次在2009年4月9日22時56分(農曆三月十四),而再一次要等到2037年6月27日23時20分(農曆五月十四)。天文專家表示,「十五的月亮十四圓」這種現象比較罕見。21世紀這100年中,這種情況僅會出現6次。
「月球是距離地球最近的天體,所以也是夜空中最明亮顯眼的天體。它的一舉一動、一虧一盈,從地球上最易觀察。在許多國家或民族的曆法中,月球都扮演著重要的角色。」中國科學院紫金山天文臺副研究員、科普部主任張暘介紹,在我國的傳統曆法——農曆中,「月份」即依據月相而制定。月相,就是從地球上看,月球在不同日期呈現的不同相貌:有時像月牙;有時滿月當空高掛;有時又是彎彎「娥眉」。
張暘解釋,月相變化周期的起點是一個具體時刻,叫作「朔」。這時月球和太陽的地心視黃經相等,從地球上看,它們的位置幾乎重合(實際上,此時看不到月球,它被完全淹沒在太陽的光芒裡)。從一個朔到下一個朔,之間的間隔就是農曆的一個月。大約在這一個月的中間,會出現一次滿月。滿月也對應一個具體的時刻,稱為「望」。由於包含了「朔」和「望」這兩個重要節點,因此農曆的月被稱為「朔望月」,一個「朔望月」平均29.53天。
各種月相中,最受關注的應該就是「望」了。「因為望對應著月圓,往往被視作寄情寄思之日,體現於中國許多重要的農曆節日如元宵節、中秋節等。」張暘說,但滿月並不一定剛好出現在農曆十五,更多的是出現於十六,因之有「十五的月亮十六圓」這一說法。少數時候也會出現於農曆十七,偶爾亦會出現於農曆十四。其中緣由,源於農曆曆法的規定,以及日、地、月三者的相對運動。
張暘告訴記者,為了儘可能符合一個朔望月29.53天的長度,農曆月份分大月和小月,大月定為30天,小月定為29天,平均下來一個月的天數就跟朔望月的29.53天比較接近。農曆一年可以有12個月,也可以有13個月,多出一個閏月。
「初一這天非常重要,也就是農曆月的首日。現行曆法規定:朔所在當日,即為朔日,也便是當月初一。」張暘解釋,根據朔望月平均29.53天,一月之中從朔到望平均則為14.77天。假設農曆某個新月份開始,當天便是「朔日」(初一),那麼這一天裡定有某一個時刻是「朔」。假設「朔」剛剛好發生在朔日最開始,即:0時0分0秒。那麼距離這次「朔」14.77天的那一刻,即「望」,落在當月第15天,也就是農曆十五這天。這個月,滿月也就發生在十五。
對於平均情況而言,若農曆某月,「朔」發生在朔日的日首,那麼這個月的滿月就發生在農曆十五,也就是十五月兒圓。
但滿月發生在農曆食物基於兩個前提條件:一是「朔」發生在朔日的日首,二是朔望之間的天數取平均值14.77天,但實際情形往往有所出入。根據天文學統計,朔未必剛好發生在朔日的日首,也可能發生在中午或日末。以朔發生在中午為例,這個時刻距離朔日的日首是0.5天,若暫且取朔望間隔14.77天,那麼「望」則發生在距離朔日日首15.27天的時刻(14.77+0.5)。這個時刻,恰恰落在農曆十六這一天,也就是十六月兒圓。就平均情形而言,由於朔望間隔為14.77天,因此只要朔發生的時刻距離朔日日首超過0.23天,當月的望就會跟朔日日首相距15天以上,出現在農曆十六這一天,即:「十五的月亮十六圓」。因此,十六月圓的情形是比較常見的。
「但另一方面,朔望之間的間隔也是個變數,最短約13.90天,最長約15.61天。」張暘說,這就導致滿月之日也可能發生在農曆的十七,甚至十四! 如果某農曆月裡,朔望間隔比較長,比如15.10天。同時若這個月的朔發生在朔日接近日末的時刻,比如0.95天的時刻。那麼,這個月的「望」與朔日日首的間隔,就是15.10天+0.95天,即:16.05天。意味著,滿月落在當月的十七,也就是十七月兒圓。反之,某月朔望間隔較短,比如只有13.95天。同時該月的朔很靠近朔日日首,假設相距僅0.01天。那麼,這個月裡的「望」和朔日日首的間隔,就是13.95天+0.01天,即:13.96天。剛剛好,滿月落在農曆十四這一天,從而出現「十五的月亮十四圓」這一較為罕見的情況。
那朔望間隔為什麼會變化呢?張暘說,農曆朔望月的長度,是月球從某一次朔運動到下一次朔的時間間隔。「朔」這個月相在何時發生,取決於日、地、月的位置。也就是說,不但與月球繞地球的運動有關,跟地球繞太陽的運動也有關。假如地球和月球的軌道運動都是圓周運動,它們各自規律地勻速運動,那麼每個朔望月的長度應該是固定的。但實際上,月球繞地球的運動軌道不是正圓,是橢圓,其在橢圓軌道上的運行時快時慢,在近地點附近走得快,在遠地點附近走得慢。同樣,地球繞太陽的運動軌道也是橢圓(也取近似),地球在繞日軌道的運動,也是時快時慢,在近日點附近快些,在遠日點附近慢些。
正因為地、月都在橢圓軌道上 「時快時慢」的運動,導致每個朔望月的長度不固定,而是在一定範圍內變動。同樣原因,從朔到望的間隔,也取決於地、月在某段時間裡「步伐」的急緩。根據天文測算,最短大概有13.90天,最長大概有15.61天,平均約為14.77天。
「滿月最常見的還是發生在農曆十五或十六,十七的情形比較少見。而十四月圓更是罕見,如果發生,一般也是在農曆十四的日末。」張暘總結道,從農曆十四到農曆十七,「滿月」不論出現在哪一天,都是正常曆法現象。每一次「滿月」的出現,都給人們提供了一次難得的賞月良機。8月3號傍晚,讓我們一起打開窗戶,邂逅這久違的「十四圓月」。
交匯點記者 張宣
製圖 中科院紫金山天文臺 王科超