看到「日月同輝」四個字,吃瓜群眾大概會不明覺厲,感覺是某個了不得的天象。而天文愛好者想必是會心一笑,因為這個看似很高大上的所謂「天象」,其實是月球運動過程中必然會產(chǎn)生的結(jié)果。日月同輝并非一個嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)概念,為了方便討論,接下來提到的「日月同輝」均指太陽和月亮同時在地平線以上的現(xiàn)象。
雖然天文愛好者對日月同輝并不感冒,但不可否認(rèn)的是坊間時常流傳有「日月同輝罕見」的說法,那么日月同輝是否真的很少見呢?接下來我嘗試用數(shù)據(jù)向大家解答與日月同輝相關(guān)的一些問題。
以廣州為觀測點,我統(tǒng)計了最近一個朔望月周期(2024年12月1日~2024年12月30日)每個白晝(從日出到日落的時間段)的日月同輝時長。具體計算方法是:日月同輝時長=月亮落下時刻-太陽升起時刻(月亮在太陽西側(cè))或日月同輝時長=太陽落下時刻-月亮升起時刻(月亮在太陽東側(cè))。結(jié)果如下:

坐標(biāo)廣州,2024年12月1日~2024年12月30日每一個白晝的日月同輝時長︱數(shù)據(jù)來源Stellarium
可以看到,12月15日是日月同輝時長最短的一天,僅有8分鐘。換個角度來看,其實每一天都有日月同輝現(xiàn)象。如果從總時長的角度考慮,該朔望月周期內(nèi)日月同輝總時長為9606分鐘,白晝總時長為19175分鐘,前者是后者的50.1%,也就是說如果你在這個12月的白天任意時刻抬頭看天空,月亮掛在天空中的概率超過一半[1]。
不過每天的日月同輝時間并不均勻,轉(zhuǎn)化為占據(jù)當(dāng)天白晝時長比例會更直觀:

日月同輝時長占當(dāng)天白晝比例︱數(shù)據(jù)來源Stellarium
日月同輝時長只有8分鐘的12月15日(對應(yīng)農(nóng)歷十五),你在這一天的白天抬頭看到月亮的概率只有1%,前一天和后一天在白天看到月亮的概率也只有10%不到。

此時你望向數(shù)據(jù)線的兩端,頓時眼前一亮:居然還有接近百分百概率看到日月同輝的日子!先別急著高興,我們想在白天看到月亮,除了要滿足月亮確確實實在地平線上的條件,還要考慮月亮和太陽的角距離,如果月亮距離太陽過近,就會淹沒在太陽的光芒中,僅用肉眼很難辨認(rèn)。月亮與太陽的角距還會影響月相,進(jìn)而影響亮度??偟膩砜?,月亮與太陽角距越小,亮度越暗,進(jìn)一步增加觀測難度。

數(shù)據(jù)來源Stellarium
在12月1日、2日與30日(分別對應(yīng)農(nóng)歷初一、初二和三十),雖然90%以上的白晝時間都有日月同輝現(xiàn)象,但此時日月距離過近,不容易看到月亮。排除這三天后,剩下的白晝時間里出現(xiàn)日月同輝的概率為7787/17249≈45.14%。
也就是說,排除日月角距離過近導(dǎo)致月亮不易觀測的日期(農(nóng)歷初一前后共三天),你在白天看到月亮掛在天上(日月同輝)的概率大約是45%。

以上計算的概率是針對整個白晝而言的??紤]到只要月亮和太陽同時在地平線以上,日月同輝就必然發(fā)生,如繼續(xù)分析日月同輝出現(xiàn)的時間段,并在對應(yīng)的時段內(nèi)望向天空,就能進(jìn)一步提升看到日月同輝的概率。

表格橫坐標(biāo)為日期,縱坐標(biāo)為0時起算的時間(min),420min對應(yīng)7時︱數(shù)據(jù)來源Stellarium
從上表可讀出望日(農(nóng)歷十五前后)前日月同輝的時段集中在正午后(表格縱坐標(biāo)720min處對應(yīng)12時),望日后日月同輝則大多出現(xiàn)在正午前。即農(nóng)歷上半月的午后或農(nóng)歷下半月的上午都會是觀測日月同輝現(xiàn)象的好時機(jī)。
結(jié)合望日前月亮在太陽東側(cè),望日后月亮在太陽西側(cè),可知農(nóng)歷上半月的日月同輝發(fā)生時,日月的相對方位是「日西月東」,農(nóng)歷下半月出現(xiàn)日月同輝時,日月的相對方位是「日東月西」。
參考&拓展
[1]需要注意,月亮在天上不代表就能看到,原因見下文
往期熱門

熱門跟貼