半影月食(Penumbral Lunar Eclipse),是月食的一種,太陽光照射地球時,地球在背著太陽的方向會出現一條陰影,分為“本影”和“半影”。月亮在圍繞地球運行中,如果只進入地球的半影而不會進入本影,這就稱為半影月食。
半影月食是月球繞地球公轉過程中,月球運行到與太陽相對的方向,且日、地、月三者恰好或幾乎在一直線上時,月球進入地球的影子,通過地球半影但并未經過地球本影的一種天文現象。半影月食只有半影食始、食甚和半影食終。在半影月食發生期間,月亮將略為轉暗,但它的邊緣并不會被地球的影子所阻擋。天文學上,月球被食的程度叫食分。半影月食的食分用月球直徑進入半影的部分與月球視直徑之比來表示,當半影月食發生時,半影月食的食分只有大于0.7時,肉眼才可以覺察到。
公元前2283年,美索不達米亞的月食記錄是世界最早的月食記錄,其次是中國公元前1136年的月食記錄。漢朝時,張衡就發現了月食的部分原理。2020年6月6日凌晨,半影月食現象出現,中國可見全過程。2023年5月5日23:12,發生半影月食,歐洲、非洲、亞洲、印度洋、大洋洲、太平洋西部、南極洲等地區均可看見,中國境內可見。2024年3月25日,半影月食與水星東大距現象同天亮相。從公元前2000年到未來公元3000年的5000年間,地球共要經歷12064次月食,其中半影月食發生次數最多,有4378次,占比36.29%。
定義
由于太陽、月球和地球都是球形天體,且月球和地球自身不發光不透光,在太陽光照射下,地球在背著太陽的方向會出現一條陰影,稱為地影。地影分為本影和半影兩部分。完全暗的部分叫本影,半明半暗的部分叫半影。月球在環繞地球運行過程中有時會進入地影,這就產生月食現象。當月球進入地球半影時,太陽光仍能照亮整個月面,只是亮度變得稍暗,月輪保持不缺。這種現象叫作半影月食。
發現
世界上最早的月食記錄是公元前2283年美索不達米亞的記錄,其次是中國公元前1136年的月食記錄。在近2000年前的東漢,中國著名天文學家張衡就在天文學巨著《靈憲》就提出了“月光生于日之所照……當日之沖,光常不合者,蔽于地也,是謂暗虛,遇月則月食”的月食觀點。唐代有6次半影月食記錄;五代十國時期《新五志》中記錄了1次半影月食。
形成和演進
形成條件
1、當新月出現的時候,月球和太陽位于地球的同側,這叫作朔,這時,如果月球的影子恰好投到地球上,就會發生日食。所以日食一定發生在“朔”,當滿月出現的時候,月球和太陽位于地球的異側,這時,如果地球的影子投到月球上,便會發生月食,所以月食一定發生在“望”。這是月食發生的第一個條件。
2、如果月球軌道平面(即白道面)與地球軌道平面(即黃道面)是重合的,那么,逢望都有月食。但白道面與黃道面之間有5°9'的交角,月亮有時同太陽、地球成直線排列(都位于白道面和黃道面的交線上),有時偏高或偏低,每逢“望”不一定有月食發生。因白道面與黃道面并不重合,那么月球軌道與黃道面就有兩個交點。這兩個交點稱為黃白交點,一個叫升交點,一個叫降交點。月球經過交點的時間也是呈周期性的。這一次經過某交點與下一次經過該交點所間隔的時間叫作交點月,有27.2122天,即27天5小時55分58秒。
因此,月食發生的第二個條件是:月相為“望”的月球位于黃白交點上。就是說,發生月食的“望”也不是任意的“望”,而是太陽、月亮、地球位于同一條直線上的“望”。
形成原理
地球本影的直徑約為月球直徑的2.5倍,而月球到地球的距離又遠遠地小于地球到太陽的距離。在望日(農歷十五或十六)時,月球運行到與太陽相反的地球另一側,如果此時正好月球、地球和太陽在同一條直線上,且月球處于軌道對黃道的升交點或降交點,月相為滿月,當月球運行至地球的陰影部分時,就會出現月球被地球的影子全部或部分遮掩的現象,這就是月食。太陽的直徑比地球的直徑大得多,當月球始終只有部分被地球本影遮住時,就發生月偏食。而當月球全部進入地球本影時,就可以看到月全食。如果月球進入半影區域,太陽的光也可以被遮掩一些,這種現象在天文上稱為半影月食,但多數情況下,半影月食不容易用肉眼分辨。
形成周期
由形成條件可知,月食的發生朔望周期(朔望月)和交點周期(交點月)有關。而1朔望月等于29.5306天,1交點月等于27.2122天,由此可得出242個交點月或223個朔望月的時間黃道面和白道面重合,且月球、地球和太陽在同一條直線上。6585.3238天是朔望月與交點月的最小公倍數。也就是說,經過6585.3238天(18年11天),太陽、地球和月亮幾乎回到了原來的相對位置或者說月食發生的規律又重復出現了。這個周期稱為沙羅周期(Saros)。該周期最早是由新巴比倫王國人根據2000年的日月食發生記錄總結出來的。
月食必定發生在望日,但由于黃道面和白道面并不重合,而是有交角存在,所以只有太陽和月球分別位于黃道和白道的兩個交點附近,才有機會連成一條直線,產生月食。每年發生月食數一般為2次。
演進
半影月食只有半影食始、食甚和半影食終。
觀測
設備
觀測月食既簡單又安全,甚至完全不需要任何儀器。也可用雙筒鏡和大視場(大到足以容納整個月面)天文望遠鏡或用遠距攝影鏡頭拍攝。
在月食過程中,經常用丹戎月全食光度分級系統來估計月表的亮度。法國天文學家丹戎(Andre Danjon,1890-1967)將全食時月亮的顏色和亮度劃分成了幾個級別,并用一個參量來反映月球的光度(L)。觀測月食時,記錄環形山進入地影所花費的時間可以粗略測量出懸浮的塵埃和火山灰數量,有助于確定地球大氣的延伸范圍。
比照參數
特征
半影月食發生時,月亮依然圓潤無缺,但是光度會有所減弱,就像被一層薄云遮住一樣。剛開始或結束時以肉眼裸視是無法察覺的,唯有月球深入地球半影最深處,即食甚時,仔細觀察會發現,接近地球本影的一側月面要更暗一些。如果使用望遠鏡觀測月亮,變暗的感覺會非常明顯。發生“半影月食”時,肉眼看去月亮依舊是圓的,且照樣是亮的,只是其亮度稍有些暗淡。但它的邊緣并不會被地球的影子所阻擋。由于投射在月面的陽光被地球遮住了一部分,月面上的高山峽谷和帶有輻射紋的隕石坑會顯得更為清楚。
三種月食類型中,半影月食出現的頻率最多,月全食出現的頻率最少。半影月食一般無法用肉眼看到,月偏食和月全食在天氣晴好時肉眼可見。
分類
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
從公元前2000年到未來公元3000年的5000年間,地球共要經歷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%。就月食來說,一年發生4次半影月食,約占8%;一年發生3次半影月食,約占8%;一年發生1次半影月食也約占8%。
分期特征
半影月食的初虧和復圓,以及月食的初期和末期階段,無論是否借助光學輔助設備,肉眼均完全無法察覺。只有當半影月食的食分超過約0.6時,經驗豐富的觀測者才能察覺到月球表面輕微的陰影。
即便月球邊緣有9/10進入半影,仍有約10%的太陽光線能抵達月球最暗的邊緣。在此條件下,月球依然相對明亮,僅呈現出微弱的明暗漸變。只有當半影月食接近偏食月食(食分相差約0.05)時,才會變得較為明顯。
影響
在月食期間,會對地球的地質產生影響,月球的引力會影響地球上的潮汐。當月食發生時,潮汐會變得更加極端,出現高潮和低潮;野生動植物的行為活動發生變化。
歷史記載
2009年半影月食
2009年2月9日正月十五元宵節,當晚20時37分半影月食開始,22時28分為半影食甚,半影食分為0.92。如果此時正提燈賞月,就可以觀察一下月亮是不是暗了許多。次日0時40分半影月食終。2009年最后一次半影月食發生于2010年1月1日凌晨1時15分,2時51分初虧,3時54分左右復圓,最后在5時30分半影月食終。
2012年半影月食
2012年11月28日出現一次半影月食,本次半影月食從北京時間28日20時13分開始,22時33分前后,月球進入半影的部分最大,29日0時53分結束。整個過程約為4小時41分。此次現象在非洲東部、歐洲大部(除極西南部)、北冰洋、亞洲、印度洋、大洋洲、太平洋大部(除東南部)、北美洲大部(除極東南部)可以看到。
2013年半影月食
2013年10月19日的半影月食發生在清晨,5時48分開始,7時50分食甚,9時52分半影食終,半影食分為0.791。半影月食持續36分鐘。由于此時中國東部地區不易觀測,新疆、西藏自治區等西部地區的觀測條件較好。而半影食甚發生在7時50分左右,在這個時段中國國內大部分地區無法觀測。
2016年半影月食
2016年3月23日出現的半影月食開始于北京時間17時37分,食甚出現在19時47分,21時57分結束。食分為0.801。
2016年8月18日的半影月食食分非常小,發生在17點24分至18點01分,時間很短,中國一些地區,月亮還未升起,它就結束了,基本無法觀測。
2016年9月17日凌晨,半影月食從0時53分開始;2時54分食甚,最大食分為0.933;4時56分結束,歷時4小時03分。
2020年半影月食
2020年1月11日凌晨發生的“半影月食”,歐洲、亞洲、澳洲與非洲等地區全程可見,這次半影月食將于1月11日凌晨1時5分開始,凌晨3時10分食甚,凌晨5時14分食終,歷時4小時又9分鐘,全程肉眼可見。
2020年6月6日凌晨,天宇將會出現“半影月食”現象,屆時,月亮的“臉色”會經歷一場從亮變暗,再從暗變亮的過程,中國可見全過程。本次半影月食的食分(月球被食的程度)不到0.6,食始于北京時間6月6日1時43分,食終于6日5時7分,全部過程歷經三個多小時。在中國全境都可以欣賞到其完整過程。其中食甚,即食分最大的時刻,是在3時25分左右。
2020年11月28日消息,一次半影月食天象將于11月30日在天宇發生,是12月14日日全食天象的前奏。這次半影月食自北京時間11月30日15時30分半影食始,19時56分半影食終,全部過程歷經4小時26分鐘。本次半影月食食甚發生于17時43分,最大半影食分為0.855。
2023年半影月食
2023年5月5日,天空出現“半影月食”,23時12分半影月食,翌日1時23分食甚,最大食分為0.989,3時34分半影食終,整個過程共持續4小時22分。本次“半影月食”,歐洲(除極西部和極北部)、非洲、大西洋東南部、亞洲(除極北部和極東部)、印度洋、大洋洲、太平洋西部、南極洲等地區均可看見,中國境內可見。在廣州市,本“半影月食”的幾個階段中月球所對應的方位和高度分別為:半影食始(月球位于東偏南67°、高度46°),食甚(月球位于西偏南68°、高度為46°),半影食終(月球位于西偏南38°、高度為28°)。
2024年半影月食
2024年3月25日,半影月食亮相,半影月食出現在12時50分9秒,15時12分8秒食甚,最大食分為0.982,17時34分7秒半影食終。本次半影月食,在亞洲東部、大洋洲東部、太平洋、北美洲、南美洲、大西洋、歐洲西部、西非、南極洲部分區域、北冰洋部分區域可以看到。
2025年半影月食
2025年9月7日23時27分,半影月食開始,它揭開月全食的序幕。半影月食,人的肉眼很難覺察和分辨。如果借助數碼相機,從光圈、快門和感光度的顯示數據,就較易分辨出來。半影食中月球的視亮度確實暗下來了。9月8日0時27分初虧,月亮剛好接觸地球的本影;1時30分食既,月亮恰好全部進入地球本影;2時12分食甚,月亮中心和地球本影中心相距最近,最大食分為1.367;2時53分生光,月亮從地球本影冒出的剎那;3時57分復圓,月亮完全脫離地球本影;4時57分半影食終。
半影月食表
參考資料 >
What Is a Penumbral Lunar Eclipse.timeanddate.2025-09-18
半影月食難得一見 哈雷彗星流星雨也要來.上海市人民政府.2025-09-18
明天凌晨“半影月食”,我國可見全過程!.北斗融媒.2024-04-08
5月5日將現“半影月食”,可嘗試肉眼觀測.廣州日報.2025-09-18
星空有約|水星東大距、半影月食25日亮相.新華社.2025-09-18
Index to Five Millennium Catalog of Lunar Eclipses.nasa.2025-09-18
“天狗食月”要來了 今年首場月食將登場.四川觀察.2025-09-19
EXPLANATION OF LUNAR ECLIPSE FIGURES.nasa.2025-09-19
余叔叔講科普(52)| 今晚浪漫“半影月食”再現夜空,不要錯過哦!.澎湃新聞.2025-09-18
今年首場“半影月食”即將上演 推薦程度:必看!.央廣網新聞.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.光明網.2025-09-19
本月28日天宇上演“半影月食” 中國可看全過程.共產黨員網.2025-09-19
香港11月28日將出現半影月食.中國新聞網.2025-09-19
2012年全球天幕“好戲”連臺 日環食月全食將登場.中國新聞網.2025-09-19
19日清晨天空上演半影月食 天津地區持續36分鐘.北方網.2025-09-19
今年最后一次月食10月19日現身 中國觀測條件較差.人民網.2025-09-19
23日天宇將現“半影月食” 月亮變“陰陽臉”.東北網.2025-09-19
2016年天象預測:2次日食 3次半影月食 水星凌日.人民網.2025-09-19
17日3時5分迎今年最圓中秋月 還可觀賞到半影月食.河北新聞網.2025-09-19
2020首場半影月食明晨登場 臺灣全程可見.華夏經緯網.2020-01-13
6月6日凌晨天宇將現“半影月食”現象 中國可見全過程.中國新聞網.2020-06-04
半影月食!后半夜!全國可見!.大觀新聞.2025-09-18
30日將發生半影月食天象,我國各地可見帶食月出.環球網.2020-11-28
2024年3月25日半影月食.中國科學院紫金山天文臺.2025-09-19
月全食要來了!9月8日凌晨,記得抬頭看.人民日報.2025-09-18
Lunar Eclipses: 2011 - 2020.nasa.2025-09-19
Lunar Eclipses: 2021 - 2030.nasa.2025-09-19