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月球

地照:为什么细月旁边还能看见灰色的整个月面

简明解读

地照是太阳光先被地球反射到月球夜面,再由月面反射回到我们眼中的微光。细月旁原本暗的圆盘因此呈现淡淡灰色,通常在新月前后几天较容易辨认。Apphemeride 的月相、月龄与高度数据,可帮助寻找细月仍高于地平线的观察时段。

光线怎样反射两次

傍晚看一轮细细的盈眉月时,除了明亮弯弧,常还能隐约看见其余圆盘。那不是月球自发的灰光,而是一条两次反射的光路:太阳光照到地球,云、海洋、冰雪和陆地把部分光反射到月球,再由月面送回地球。

因此,我们是在月球上看到了地球反照阳光的结果。明亮细弧仍主要由直接太阳光照亮,灰色夜面则主要由地球光提供较弱照明,两种亮度相差很大。

Leonardo da Vinci 在16世纪初已留下著名的地照解释与记录,是认识这一现象的历史例子。地照是反射光路,不需要假设月球夜面自己像灯一样发光。

为什么新月附近特别明显

从月球看地球的相位,与从地球看月球的相位大致相反。当地球上看到接近新月,月球近地面上看到的地球便接近“满地球”,有很大一片受照地球朝向月球。细月越薄,照到月夜面的地球光往往越有利。

地球在月球天空中的角直径接近我们所见月球的四倍,面积大得多;地球云层等表面的平均反射能力也比暗月壤高。两种因素叠加,满地球提供的光照可以比地球夜空中的满月强数十倍,足以让月夜面在暗背景下被我们看到。

月球逐渐盈满时,月上所见地球逐渐变缺,能照到月夜面的地球光减少;同时,直接受阳光照亮的月面越来越亮,进一步压过灰光。接近上弦以后,裸眼通常就很难再辨认地照,尽管弱照明过程并非突然关闭。

什么时候、朝哪里更容易看见

常见机会是新月后约2至5天的傍晚,或新月前约2至5天的清晨。天空要暗到足以衬出微光,月球又不能已经低到被薄雾或地形遮住,所以最佳时段是两者之间的平衡,而不是越黑越好。

北半球中纬度,春季傍晚的盈眉月常比较高,秋季清晨的残月也常有利。上海可参考这种季节几何,但具体月轨纬度、当天高度与楼群遮挡仍要检查;黄山则要另看山脊是否挡住细月。

地照亮度也随地球朝向月球的一面及其云量改变,不能假定相同月龄每次都一样亮。科研人员可利用长期地照测量研究地球反照率,但单次肉眼“更亮了”的感觉,不能直接推断全球气候变化。

怎样拍摄灰色月面

使用稳定支架,并为暗面选择比单独拍亮弧更长的曝光,通常能显出灰色圆盘甚至月海。代价是明亮细弧可能过曝;若想同时保留两者细节,可以分别拍不同曝光,再进行明确的后期合成。

长焦能放大月面细节,但月球运动和相机震动也更容易模糊图像。地景或剪影能带来尺度感,暮光颜色可增加层次。对齐上海建筑或黄山轮廓时,应同时考虑月球高度、方位与安全拍摄位置,而不只是追求更细的月牙。

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月球三维场景可显示地照,需要在设置中开启,默认仅显示太阳直接照明。“月相”给出阶段与月龄,“地平追踪”显示细月在晨昏期间的高度;太阳页面“光照条件”提供曙暮光时刻,便于把月球位置与天空明暗结合起来。

当前 GPS 地点的太阳、月球基础卡片免费。三维场景的网格与角大小叠加层,以及查看其他日期的时间旅行属于完整版。应用展示照明与天文位置,不预测本地云量。详情见天体页面。

Apphemeride 月球天体页面,以三维月球显示所选时刻的受光形态,旁边列出月出月落、高度和方位角。
对照月相与高度,再在细月附近寻找微弱的灰色地照。

常见问题

灰色月光是什么?

就是地照:太阳光先被地球反射到月球夜面,再反射回地球,使细月旁的暗面呈现微弱灰光。它不是整个月球夜面自己发光。

什么时候最容易看到地照?

常在新月后2至5天的傍晚,或新月前2至5天的清晨。北半球春季晚间、秋季晨间的细月高度常较有利,但仍应查看当天位置、地形与空气条件。

为什么月亮接近半圆时地照难看见?

月上所见地球相位变小,送到月夜面的反照光减少,同时明亮月面越来越大、越来越抢眼。两种因素共同降低了暗面与背景的可辨程度。

地照能用于研究气候吗?

可以作为研究地球反照率的观测手段之一,因为云、冰雪和地表决定反射多少太阳光。要得到可靠的长期结论,需要校准、连续数据和专业分析,单次赏月亮度不能代替气候测量。

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