88第五章地球和月球教学目的：掌握日月食的类型和成因。了解日月食的规律。掌握海洋天文潮汐的形成及周期。教学重点：日月食的类型和成因。潮汐的周期性。教学难点：日月食的规律。潮汐的形成。课时：课时。教学过程：在地球所处的宇宙环境中，与地球相距最近的天体时月球。地球与月球、太阳之间的相互作用，形成了一些特殊的天文现象。第五章 地球和月球由于日、月、地三者的相互掩食现象和日、月对地球的引力作用，产生了日月食现象和地球上的潮汐现象。第一节日食和月食日月食均是十分壮观的天文现象。特别是日全食时，一轮光芒四射的太阳忽被一团黑影遮住，阳光明媚的白昼刹时变成繁星闪烁的黑夜，古人对 此无不惊恐万状。其实，日月食 现 象的出现非常简单。一日月食现象日食现象即月球将日轮遮掩的现象，亦即日轮的亏缺。月食现象即满月时月轮的亏缺。日月食的产生与地、月的影子有关。（一）地球和月球的影子地球和月球均不发光，在阳光照耀下，它们后面拖着长长的影子。影子的种类（）本影：影子的主要部分。在本影中，太阳的光线完全被射影天体遮住。（）半影：本影周围的影区。在半影中可得到来自太阳的一部分光线。（）伪本影：为本影的延 长。在伪本影中，可得到来自太阳边缘的光线，但不能得到中心部分的光线。本影长度：射影天体中心至本影锥尖的距离。影子的横断面89影响因素：（）射影天体的直径。直径越大，影子越长。因此，地球本影平均长度为 1377000KM，月球本影平均长度为374500KM。尽管月地平均距离 为 384400KM，稍长于月球本影平均长度，但近地距离 363300KM 却短于月球本影平均 长度。（）射影天体的距离。距离越远影子越 长。远日点时本影较长，近日点时本影较短；朔时月本影较短，望时月本影较长。因此，地球本影的长度远超过月地距离，只有本影、半影可落在月球上；而月球本影的长度近似于月地距离，其本影、伪本影均可落在地球上。日月食的形成在日、月、地三者的运动中，有 时月影会掠过地球，有时月球会进入地球的影子，从而产生日月食。（二）日月食的类型日食：月影落在地面上，在月影中看到太阳部分或全部被遮。日食类型取决于在月影的哪一部分去观察。（）日全食：在月球本影中见日全食。太阳全部被月 轮遮住。（）日偏食：在月球半影中见日偏食。太阳部分被月轮遮住。（）日环食：在月球伪本影中见环食，太阳中心被月轮遮住。 日食带：由于月影在地面上移动形成日食带。日食带中部是全食带或环食带，此带经过的地区见全食或环食，日食带周围是偏食带， 见偏食。在同一时间，日全食和日偏食发生在地球上的不同地区；在同一地区，位于全食带的地区，全食前后总有偏食发生，而位于偏食带的地区，只能见偏食。月食：月食是月球进入地球本影，从而使满月月轮亏缺的现象。其类型取决于月球是否完全进入地球本影，可分两类：（）月全食：月球完全进入地球本影。这时射向月球的阳光全部为地球所遮掩，月 轮全部亏缺。（）月偏食：月球部分进入地球本影。这时月球可得到部分阳光，不完全亏缺。在每一次月全食前后必有偏食发生，但月偏食后并不一定会有全食发生。 日月食类型在成因上不同： 本影全食日食的类型取决于在月影中的什么部位 半影偏食伪本影环食月食类型仅与地球本影有关，与半影、伪本影无关。90月 环 食：由于地球本影 长 度 月地距离，所以不会有月 环 食 发 生。半影食：月球进入地球半影，部分阳光被遮住，虽月面亮度变暗，但月轮 仍能保持完整。故习惯上，半影食不算食。（三）日月食过程日月食过 程的实质在天球上，太阳、月球均以不同的周期和速度绕地球运动。太阳做周年运动，速度 59日，方向自西向东。 （地影同 样 运 动 ）月球做公转运动，速度 13010日，方向自西向东。因此，月球在天球上不断的自西向东赶超太阳或地影，相对速度为 12011日，从而 产 生日月食。 日食过程的实质：月球自西向东赶超太阳的过程。因此，日食过程自太阳的西缘开始，东缘结束。 月食过程的实质：月球自西向东赶超地球本影的过程。因此，月食过程自月球的东缘开始，西缘结束。全食过程全食过程分为三个阶段：偏食全食偏食包括五个食相：（）日全食过程：初亏：月轮东缘与日轮西缘相外切。食既：月轮东缘与日轮东缘相内切。食甚：日月轮中心相距最近。生光：月轮西缘与日轮西缘相内切。复圆：月轮西缘与日轮东缘相内切。（）月全食过程：初亏：月轮东缘与地球本影西缘相外切。食既：月轮西缘与地球本影西缘相内切。食甚：月轮中心同地球本影截面中心相 距最近。生光：月轮东缘与地球本影东缘相内切。复圆：月轮西缘与地球本影东缘相内切。偏食过程：在偏食中，无食既，亦无所谓生光，故偏食 过程只包括三个食相：初亏食甚复圆。日环食过 程：在日环食过程中，月轮的西缘和东缘虽然也同日轮的西缘和东初亏 食既 食甚 生光 复圆91缘相内切，但不是真正的食既和生光，故日环食过程并无全食阶段，是一种特殊的偏食。初亏环食始食甚环食终复圆。食分（）概念：145（）偏食食分：以食甚时日（月）轮直径被遮掩的比 值表示。偏食食分朔望月 29.5306 日,故个食季内最少有次日食，也可能有次，但无第次。（）月食季最大食限为 11.90最长食季为 11.9025924.2( 日)1 朔望月故在 1 个食季中最多可发生 1 次月食，且不一定有月食。 在 1 食季内，最多有 2 次日食，1 次月食；在食年内，最多有次日食，次月食。 在历年中：历年365 日，而 1 交点年=346.42 日，二者相差约 20 日，1 历年中可能包括 3 个食季， （第三个不完整）因此，1 历年中最多可见食 7 次： 日食 5 次，月食 2 次；日食 4 次，月食 3 次。各时期内见食规律如下表时期 见食次数 日食次数 月食次数食季 食年 历年 或 或（三）沙罗周期日月食的发生与日月地三者的运动有关，即与以下四种周期有关：朔望月、交点月、近点月、食年。这四种周期的最小公倍数即它们共同的周期沙罗周期。