二、日食和月食的规律

　　1.食年和食季

　　太阳在天球上沿黄道作周年视运动，每日自西向东运行约59′8″。黄道和白道的交点也在沿黄道不断移动，其方向是自东向西，每日约移动3′11″，18.6年则运行一周（360°）。太阳和黄白交点，都在沿着黄道运动，其方面是相反的。如果把黄白交点看作一个固定的参照点，那么，对于该参照点来说，太阳在黄道上的移动速度，应该等于太阳移动速度与黄白交点移动速度之和，即

　　59′8″/日+3′11″/日=1°2′19″/日

　　这就是说，太阳在黄道上每日以大约1°2′19″的速度，接近（或远离）黄白交点。

　　如果以黄白交点的升交点为参照，太阳从该点向东运行，经过降交点，再回到升交点，即完成了一周的运行。由于黄白交点每年沿黄道向西移动约19°24′，故太阳以黄白交点的升交点为参照运行一周的角度，并不等于它沿黄道真正运行一周（360°）的角度，而等于黄道一周（360°）与黄白交点每年移动角距离的差值，即360°-19°24′=340°36′太阳在天球上运行340°36′，约需要346.62日，这就是太阳以升交点（或降交点）为参照点沿黄道向东运行的周期。在此周期内，太阳从黄白两个交点各通过一次。根据日、月食条件分析可知，太阳与黄白交点的周期性会合运动，必能反映日、月食发生的周期性变化规律。

　　以黄白交点的升交点（或降交点）为参照点的太阳运动周期，叫做食年。一个食年的时间等于346.62日，比回归年约短19日。因此，每个回归年的日食和月食发生时期，平均比前一年发生的时期约提前19天。

　　太阳在天球上运行，通过黄白交点附近一定范围（食限角以内）那段时间，即可发生日食和月食的时期，称做食季。在每个食年里，太阳两次经过黄白交点，就有两个可发生日食和月食的时期。这样，每个食年也就包括有两个食季。一个回归年为365.2422日，比一个食年大约多19日。所以，在一个回归年内，最少也会有两个食季，在有的回归年内则会有两个以上的食季。例如，某回归年的年初，太阳在天球上到达黄白交点附近，出现第一个食季；年中又出现第二个食季；到了年底，将有可能出现第三个食季。第三个食季的一部分时间要延续到下一个回归年，所以，它是一个跨年度的食季。对于某一个回归年来说，它则是一个不完整的食季。可见，一个回归年内，最多可以包括两个多食季（两个完整食季和一个不完整食季）。

　　每个食季所持续的时间，并非都一样长，而是在一定范围内变化的。食季持续时间的长短，主要受两个因素制约：一个是食限角的大小；一个是太阳在天球上以黄白交点为参照点的运动速度。如前所述，食限角不是一个固定的数值，而是在一定数值范围内变化的。以黄白交点为参照的太阳运行速度，约为1°2′19″/日。知道了食限角的大小，又知道太阳对于黄白交点的运动速度，便可求得食季的长度。

　　例如，当日食限角为17°54′时，太阳在天球上通过食限区（距黄白交点东、西各17°54′）的角距离为：

　　17°54′+17°54′=35°48′

　　太阳以每日东行1°2′19″的速度通过食限区这段距离（35°48′）所需要的时间长度为：

　　35°48′÷1°2′19″≈34.4695（日）

　　因此，当日食限角为17°54′时，这个食季的长度大约为34.47日。这是可能出现的最长的食季。对于日食最小限角（15°54′）来说，太阳在整个食季里则应通过31°48′的角距离，需要经历的时间（即食季长度）约等于30.62日。这是食季最短的界限。

　　一个朔望月的长度为28.5306日，而最短食季为30.62日。因此，一个食季内最少也有一次日月相合，多则出现两次日月相合。这样，在一次食季里，就可以发生1～2次日食。

　　太阳在天球上通过月食最大限角，应该跨越的角距离为：

　　11°54′+11°54′=23°48′

　　通过这段角距离需要的时间为：

　　23°48′÷1°2′19″=22.92日

　　而通过月食最小限角，应跨越的角距离为：

　　10°0′+10°0′=20°0′

　　通过这段角距离则只需要19.26日。

　　太阳在天球上通过月食最大限角和月食最小限角，所需要的时间都比一个朔望月的时间短。因此，在一个食季里，日月相冲最多只能出现一次，也可能连一次也不出现。这就是说，在一个食季里，最多只能发生一次月食，也可能没有月食发生。

　　综上所述，在一个食季里，最多能够发生两次日食、一次月食；最少则只能发生一次日食。如果一个食季里发生两次日食，那么，其间一定还会有一次月食，而且是月全食。如果一个食季里只发生一次日食，而没有月食发生，那么，这次日食一定是日中心食。这样，在只有两个食季的回归年内，一年最多可以发生四次日食和两次月食，最少也能发生两次日食。如果一个回归年里包括两个多食季，那么，一年最多可以发生五次日食和两次月食，或者四次日食和三次月食。具体来说就是，在某年的年初出现第一个食季时，发生两次日食和一次月食；年中出现第二个食季时，又发生两次日食和一次月食；年末出现第三个（不完整）食季时，还可再发生一次日食或者月食。所以，在包括两个多食季的回归年里，日食和月食共计最多可以发生七次。例如，1805年、1935年、1982年、2094年、2159年、2485年等，就是这样的年份。
　　本文标题：日食和月食的规律
　　手机页面：http://m.dljs.net/dlsk/digai/55355.html
　　本文地址：http://www.dljs.net/dlsk/digai/55355.html