月亮每天在天上的时间、方位不尽相同,这是由于月相的变化造成的。月相变化的根本原因是月球本身不发光,而是反射太阳光。咱们中国人有自己传统的历法——农历,而农历的日期恰好和月相是一一对应的。下面我们通过下图来帮助大家直观理解月相的成因。
图1. 月相原理示意图
如图所示,地球在中央,月球在周围,太阳光从遥远的右边射来,将月球的右半面照亮(从如此遥远处射来的光可以看作是平行光),而红色方框表示我们能看到的月球部分。
在农历初一时(位置1),月亮和太阳在天球上位于同一方向,因此几乎不可能看到月亮,这时的月相被称为“朔”,或者叫做“新月”。
由于月球绕地球公转,月亮在天上相对于太阳逐渐向东移动,和太阳渐渐分开,到了初三前后(位置2),我们就能在太阳落山后不久在西边低空看到一弯细细的月牙(红色方框中亮的部分很少),这时的月相叫做“娥眉月”。
到了初七、初八的时候(位置3),月亮和太阳离得更远,此时当太阳落山时,月亮正好位于天空中最高的位置附近,其西半面被照亮,亮面刚好是一半左右(红色方框中亮暗各一半),这时的月相被称为“上弦”。
之后,月亮和太阳继续远离,月亮的亮面也越来越大,到了农历十一前后(位置4),大半个月亮都亮了起来,太阳落山后两三个小时才能升到最高空,这时的月相叫做“盈凸月”。
一直到农历十五(位置5),月亮和太阳刚好“天各一方”,这一天在太阳刚刚落下西方地平线时,月亮正好在东方升起。这时的月相叫做“望”,月亮呈一轮完整的满月,光芒四射,普照大地。
过了十五以后,满月又渐渐亏去,月亮开始从反方向接近太阳。到了十九前后(位置6),月亮又重新变成了大半个,太阳落山后两三个小时才会从东方升起,此时的月相叫做“亏凸月”。对比位置4的红色方框内部分我们不难发现,虽然同样都是大半个月亮,但亮起的部分已经发生了变化。
到了廿二、廿三的时候(位置7),月亮到了午夜时才升起,月亮的亮面也又变回了一半,只不过此时亮起的是月亮的东半面,和位置3的情形正好相反。
到了廿七前后(位置8),月亮已经快要重新追上太阳,在太阳升起之前不久,我们能在东边低空看到一弯细细的月芽,这时的月相叫做“残月”,也可以叫做“下蛾眉月”。
最后,到了农历的廿九或者三十,月亮重新回到和太阳同一方向(位置1,还记得这个位置的月相叫什么吗?),然后开始新的轮回。每一个这样的轮回,我们称为一个“朔望月”。
如果你觉得上面的文字太多,那么请记住下面这句话,同样能让你大概了解月相变化的规律:
在一个农历月里,初一那天月亮和太阳同升同落,然后,月亮每天的升起时间比前一天晚50分钟,月相先由少变多,过了满月后再由多变少。
学习了月相变化规律后,回到本回答最初的问题,你现在知道什么时候月亮天一黑就在天上,什么时候深夜了才升起吗?
答:从蛾眉月到接近满月的盈凸月,都是天一黑就在天上,只不过具体方位不同,有时候在西边,有时候在南边,有时候在东边。从亏凸月到下弦月,是深夜了才升起。下弦之后到残月,要到凌晨甚至天亮前才升起。
(本回答主要参考了《从0到1拍星空:天文摄影与后期处理全指南》,詹想 著)