月全食、紅月亮、藍月亮、超級月亮，今晚月亮要搞啥事情

今晚是不平凡的一夜，超級月亮、月全食、紅月亮、藍月亮集中在同一晚的月亮身上，引起了天文愛好者們的狂歡。

雖然作為一隻有情調的青年，對此很感興趣，但那時的小D估計是在去往成都的火車上，盤算著還有多久才能到成都與其它高校的濕地使者們見面。

而當小D和朋友們吐槽後，得到了這樣的回應

小D內心......

出於對子女的慈愛，正好今晚不敢睡覺（患有「鬧鐘死活鬧不醒綜合症」小D要趕早上的火車），所以寫些東西來介紹一下將會發生的天象。

藍月亮

藍月亮（Blue Moon）這種稱呼起源於西方。

1937年一本叫Maine Farmer"s Alma-nac的天文年曆首次提出了blue moon在天文學上的定義：假如某一季節中出現了4次滿月，那麼第3個滿月就是blue moon。據此定義，blue moon必定出現在季中，即陽曆的2月、5月、8月、11月。可是這個定義在1946年3月號Sky and Telescope雜誌的一篇文章中被誤解為一個陽曆月中第2次出現的滿月。按此定義，則blue moon可出現於任何月份(除了只有28或29天的2月)。由於此雜誌頗具影響力，所以其它媒體和大眾都接受了這個較為簡單的定義。

關於blue moon的源起，據《牛津英語詞典》(Oxford English Dictionary)1528年一條諺語首次提到：If they say the moon is blue, we must believe that it is true. (如果有人說月亮是藍色的，我們就必須相信那是真的。)可見「藍色的月亮」在英語里暗示了一種明顯的荒誕不經之事。19世紀的英語中出現了一個短語until a blue moon，意思是「絕不可能(never)」；到了現代又有一個英文短語once in a blue moon，意思是「偶爾、罕見(every now andthen, rarely)」，只是這些成語是否與天文曆法有關，無從可考。[1]

但實際在特定情況下，月亮真的會發出藍色調的光芒。

藍月亮的發生條件極其苛刻。只有當天空中微粒的直徑都保持在1微米、且密度大體相同時才能出現。七種光中紅光、橙光和黃光等波長較長，容易繞過更加細小的微粒，但當微粒大小在1微米時，波長0.56-0.7微米的紅光、黃光就繞不過去，而是被反射或吸收。當然，波長只有0.4-0.56微米的藍光、紫光等波長較短的光更繞不過1微米的微粒。但是，藍紫光能從顆粒間的孔隙穿過，而紅光、橙光、黃光等波長較長的光就穿不過了。只有在這樣的情況下，我們才能看到藍月亮。[2]

這種現象一般是在森林火災或火山爆發時才有可能被觀測到，但這就與日期沒什麼關係了。

月全食與紅月亮

當陽光照在地球上，地球就會在宇宙空間形成地影。月亮進入地影時，便產生月食。由於太陽並不是一個點，在這種光源下會形成本影和半影。當月亮全部進入本影錐時，便形成月全食；部分進入本影錐時，則為月偏食；僅進入半影區域時，則為半影食，不過半影食在視覺上很難被觀測到。

月食形成示意[3]

GIF

月全食形成示意

月亮完全進入本影錐時，並不會完全看不見月亮，一般此時會發現月亮呈現暗紅色。

太長不看版[4]：

由於月球不具有發光本領，我們可以推斷，這種紅斑也是太陽光被反射所形成的。然而又因為此時月球處於地球日光場形成的幾何陰影區中，所以可以推斷，日光在經過地球時被地球折射後方向發生偏折而落於月球上，形成了亮斑，地球的作用類似於一個透鏡，使經過的太陽光線產生偏折。地球的大氣層折射率分布不均勻與地球引力場的作用均可使附近空間的光線發生偏折，但是因為地球質量較小，引力場使光線發生偏折的效應遠弱於大氣對光的折射作用，故可以將引力場的作用忽略，將大氣層折射率分布不均勻對光線產生的折射效應推導如下。（怕把人嚇跑就搞了個這個，有興趣的話公式後面的總結可以看看。如果公式能看懂的話請受小D一膜）

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