高中地理研究性课题-月相变化与观测论文.doc

月相变化与观测邓承忠第四小组全体成员宇宙的奥秘是无穷无尽的，探明宇宙的秘密一直是人类永不放弃的梦想。作为中学生，我们亦对此抱有浓厚的兴趣。在广阔无际的太空中，无疑，月球是距离地球最近的天体，月相变化具有的周期性、规律性，在现实生活中是人们计量时间的尺度之一。生活中的许多事实证明了月亮的阴晴圆缺会给我们的生活带来较大影响，但是我们却对此不甚了解，如为什么上半月的亮面朝西，下半月的亮面朝东？为什么同样时间里月亮有时在西边天空，有时在东边天空？等等。为了揭开月相变化的神秘面纱，同时培养小组成员对地理的浓厚兴趣，我们选择这一课题，目的是探究月亮圆缺变化的周期性规律，深刻理解月相产生机理、了解月相在现实生活中所起的作用以及月相对地理环境的影响等。在研究过程中，我们应用了实地观测法，查找资料法等取得了一些研究成果。通过小组成员近一个月的实地观察，结合相关的理论知识讨论总结、整理后，得出以下结论：一、什么是月相？月相是天文学术语。（phase of the moon ）是天文学中对于地球上看到的月球被太阳照明部分的称呼。随着月亮每天在星空中自西向东移动一大段距离，它的形状也在不断地变化着，这就是月亮位相变化，叫做月相。中国古代人民就观察月相并且记录，月相的变化同中国农历日期相对应。二、月相是如何形成的？由于月球本身不发光也不透明，月球靠反射阳光发亮，它与太阳相对位置不同，便会呈现出各种形状。总是一面亮一面暗，向着太阳的半个球面是亮面，另半个球面是暗面。因为在月球绕地球公转的同时，地球又带着月球绕太阳公转，所以，月亮相对于地球和太阳的位置不断变化。可见，月相的变化取决于两个因素：一是太阳光照射月球的方向；二是地球上人观察月球的方向。三、月相变化规律 月相变化的规律可以归纳为以下几个阶段：第一阶段：约在农历每月三十或初一，月球位于太阳和地球之间。地球上的人们正好看到月球背离太阳的暗面，因而在地球上看不见月亮，称为新月或朔。此月相与太阳同升同落，即清晨月出，黄昏月落，只有在日食时才可觉察它的存在（如图1）。图1 图2第二阶段：新月过后，月球向东绕地球公转，从而使月球离开地球和太阳中间而向旁边偏了一些，即月球位于太阳的东边。月球被太阳照亮的半个月面朝西，地球上可看到其中有一部分呈镰刀形，凸面对着西边的太阳，称为蛾眉月，蛾眉月日出后月出，日落后月落，与太阳同在天空，在明亮的天空中，故看不到月相。只有当太阳落山后的一段时间才能在西方天空看到蛾眉月（如图2）。第三阶段：约在农历每月初七、初八，由于月球绕地球继续向东运行，日、地、月三者的相对位置成为直角，即月地连线与日地连线成90。地球上的观察者正好看到月球是西半边亮，亮面朝西，呈半圆形叫上弦月，子夜从西方落入地平线之下，上半晚可见（如图3）。第四阶段:约在农历每月十一、十二，在地球上的观察者看到月球西边被太阳照亮部分大于一半，月相变成凸月，黄昏时在东南部天空，月面朝西然后继续西行，黎明前从西方地平线落下，大半晚可见（如图4）图3 图4 第五阶段：农历每月十五、十六，月球运行到地球的外侧，通常情况下，地球不能遮挡住日光，月球亮面全部对着地球，人们能看到一轮明月，称为满月或望，满月在傍晚太阳落山时的东方地平线上升起，子夜时位于正南天空，清晨时从西方地平线落下，整夜都可以看到月亮。(如图5)第六阶段:农历每月十八、十九，月相又变成凸月，月面朝东，此时为黄昏后月出，正午前月落，大半晚可见(如图6)。图5 图6第七阶段:农历每月二十二、二十三，太阳、地球和月球之间的相对位置再次变成直角这时我们看到月球东半边亮呈半圆形，月面朝东，称为下弦月，它在子夜时升起在东方地平线上，黎明，日出，时高悬，于南方天空，正午时从西方地平线落下，下半晚可见（如图7)。图7 图8第八阶段:农历每月二十五、二十六，月相又变成蛾眉月，亮面朝东，此时子夜后月出，黄昏前月落，黎明前可见（如图8）。月球随后继续向东运行，又运行到太阳和地球之间，月相变为朔。可见，月相的变化依次为新月蛾眉月上弦月凸月满月凸月下弦月蛾眉月新月（如图9）。 图9四、月相的影响1、潮水的涨落主要是由月球的引力引起的古人云：“涛之起者，随且盛衰。”从此可知人们很久以前就知道潮汐现象和月球之间有着密切关系。月球和太阳对地球表面的海水都产生引力，虽然太阳比月球大得多，但是由于月球离地球近，所以引力主要以月球为主，另外，地球上的海水还受到惯性离心力的作用，在三个力合力作用下，初一、十五六时海水受合力最大，出现大潮；上弦月（初七八）、下弦月（二十二、三）时，海水受合力较小，出现小潮。潮汐变化直接影响着人们的生活，像军事、旅游、远洋航海、海洋渔业、海水养殖，海洋工程、科学实验及沿岸各种生产活动都要受到潮汐的影响。2、除潮汐外，月相对地震以及暴雨的产生都有一定影响某些自然灾害也和月相也有关，或者说是一种未知的巧合，比如，地震、洪水、风暴、火山爆发等。如19521979年27年间，美国加利福尼亚州先后发生的5次地震都发生在月球诱发最大潮汐的满月或新月期间；美国国家大气研究中心也发现最大暴风雨一般也发生在朔日后的13天或望日后的35天。五、研究感悟在研究过程中，我们不可避免地受到了天气等因素的干扰，使研究结果有所误差，但并不妨碍我们得出较为科学的研究结论。在研究过程中，我们也收集到了许多关于月球的资料，极大地丰富了我们关于月球的知识，也算是个额外收获。成员在加深了对“月相”这一天文现象理解的同时，更重要的是激发了对地理课和对科学研究的兴趣，同时也掌握了不少科学研究方法，这对我们将来的学习和工作将是非常有益的。附:日期月相变化观察与记录表天气月相备注2013.05.09（农历三月三十）雨由于天气原因未观测到月相2013.05.11（农历四月初二）阴未观测到月相2013.05.13（农历四月初四）多云无2013.05.15（农历四月初六）雨由于天气原因未观测到月相2013.05.17（农历四月初八）多云无2013.05.19（农历四月初十）雨由于天气原因未观测到月相2013.05.21（农历四月十二）雨无2013.05.23（农历四月十四）多云手机拍摄图片2013.05.24（农历四月十五）多云手机拍摄图片，不属于原拍摄计划2013.05.25（农历四月十六）多云如图，为手机拍摄的当日宿舍楼上空的月亮2013.05.27（农历四月十八）阴无2013.05.29.（农历四月二十）雨由于天气原因未观测到月相2013.05.31（农历四月廿二）多云无2013.06.02（农历四月廿四）雨由于天气原因未观测到月相