月食和海瀾之家有什么共同點丨天文冷知識

如果你有留意最近幾次月食的日期，你會發現一個有意思的規律：剛過去不久的一次月全食是元宵節月全食，發生在2026年3月3日，而再往前一次月食是2025年9月7日晚（農歷七月十六）的月全食，兩次月食相隔了177天，合6個朔望月。接下來在今年（2026）8月28日還會有一次月偏食，不過中國大陸不可見。8月28日和3月3日相差了178天。

看起來月食似乎有一個「一年兩次」的規律，這不僅讓人聯想起一個非常洗腦的廣告詞。

你知道我想說什么

自然現象的規律當然不會和商業行為存在邏輯上的關系，那么月食「一年兩次」的出現規律是怎么一回事呢？

從原理上看，月食是月球進入地球影子，月面不能正常接收太陽光照射而引起的天象。因此月食必然是與日月運動規律以及日月的相對位置有關。當以地球為視角觀察時，太陽和月球的視運動軌跡其實就是我們常說的兩個概念——黃道（太陽周年視運動軌跡）和白道（月球公轉軌跡）。黃道和白道并不在同一個平面上，兩者所在平面存在一個約5°的夾角，因此會有兩個交點，稱為黃白交點。

對于月食來說，太陽和月球需要分別位于不同的黃白交點時才滿足月食發生的條件（如上圖所示，月球在降交點時需要太陽在升交點）。太陽沿黃道運動重新回到同一個黃白交點需時約346.62天[1]，也就是太陽平均每173天左右就會經過一個黃白交點，如果此時月球正好經過另一個黃白交點附近，就可能發生月食。

天文學上我們把太陽經過黃白交點及前后的一段時間稱為「食季」（eclipse season）。由于1個回歸年（365.2422天）要略長于太陽回到同一黃白交點的346.62天，所以1個回歸年可以覆蓋2個完整的食季或1個完整食季加上2個不完整食季，對應到月食上就是一年一般有兩段時間可以出現月食，特殊情況下會有3段。

所以大部分情況下一年就會有兩次月食，偶爾出現三次的情況，如2029年有三次月全食，分別發生在北京時間1月1日，6月26日和12月21日。

到這里還有一個問題沒說清楚，那就是一個食季內只能發生一次月食（不含半影月食）嗎？會不會出現沒有月食，或者多于一次月食的情況？

這里涉及到另一個概念「食限」（eclipse limit）。理論上當太陽與月球分別處在黃白交點時，就會發生交食。在實際推算中，日、月及地影均有一定視直徑，因此即使天體稍微偏離黃白交點，亦有可能出現交食。在保證交食可能發生的前提下，允許月球偏離黃白交點的最大值 ，即為食限。

對于月食來說，允許月球偏離黃白交點的最大值為12°，對應黃白交點附近一共24°的黃道長度。太陽走完24°的黃道需時約24天，同時月球兩次經過同一黃白交點的周期約為27.21天[2]，這意味著如果在太陽經過黃白交點前后的24天內月球出現在另一邊的黃白交點附近12°以內位置，就能發生月食；如果月球恰好沒趕上24天的窗口，那么月食就不會發生。

考慮了食限的結果是一個食季內會有0-1次月食，對應一年內可能有0-3次月食。

順帶提一嘴中國古代對「一年兩次月食」這一現象的認識。《史記·天官書》中就有一段關于月食出現規律的文字：

月食始日，五月者六，六月者五，五月復六，六月者一，而五月者，凡五百一十三月而復始。

——《史記·天官書》

相關文字存在傳抄上的錯誤，無法還原出當時對月食規律的確切認知。但可以肯定的是至晚在西漢時，中國古人已經在根據月食每半年左右出現一次的現象嘗試進一步探索其中的規律。西漢末的三統歷留下了中國歷史上目前已知最早的日月交食周期數值：每135個朔望月包含23個食季，亦稱三統歷周期。這有別于巴比倫人在公元前8世紀起開始采用的日月交食周期（即沙羅周期）：每223個朔望月包含38個食季[3]。

《漢書·律歷志》書影

參考&拓展

[1]這個周期也稱交點年或食年

[2]即交點月

[3]https://www.zhihu.com/question/383890963/answer/3270263170

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