茉莉花新闻网

中華青年思想與行動的聚合地

在地球的哪个地方用肉眼看月亮最大?

好久没见到这么好的问题了~

大部分人都会回答:珠穆朗玛峰!但这是一个不准确的答案。

正确的答案是:要看“时间”。

答案第一层:珠峰 8848

想找到地球上哪个地方用肉眼看月亮最大,基本上就是等同于找到“地球哪里离月球最近”。

很多人就想,那不就是小学生题目嘛,地球哪里海拔最高?当然是珠峰 8848 啦!(成功,并不是高瞻远瞩!)

那这个答案哪里不对呢?你是不是忘记了,地球不但是圆的,还是个扁圆(赤道那里比较胖)?

答案第二层:赤道上的山峰:钦博拉索山

上了初中,我们的地理老师告诉我们,由于地球的自转,地球其实是个椭圆球体[1],赤道胖两极扁。赤道上到地心的距离,要比两极到地心的距离远约 21 公里。或者说,赤道半径比极半径长约 21 公里,(21 公里与赤道半径的比就是“地球扁率”,约为 1/298.256)[2]

相比这 21 公里,珠峰的那个 8 公里好像也就不算什么了嘛(让我们拭目以待)。

那我们就找一找,在地球赤道附近,有没有高山吧。

首先找到的是赤道线的最高点:卡扬贝火山,它位于厄瓜多尔皮钦查省,赤道穿过南坡 4690 米处,是赤道上海拔最高的地方和唯一积雪的地方。它有多高呢?5790 米,好像有点矮。

再找找。在南纬 1 度的南美洲厄瓜多尔中部,还有这么一座山,叫钦博拉索山(chimborazo)。它是一座死火山,现在海拔高度约 6272 米。

v2 e5f2276ec1892d3e0b1839197f79e681 720w
钦博拉索山(chimborazo)

虽然它的海拔高度比珠峰矮了约 2 千多米,但它占了纬度的优势,其到地心的距离达到了 6384.1 千米,而北纬 28 度的珠峰距离地心 6382 千米,钦博拉索山反超珠峰 2 千米!

因此,钦博拉索山的峰顶,是地球表面离地心最远的地方,也是地球表面距离太空最近的地方。

哦,对了对了,还有就是,月亮绕地球转的轨道面(白道)是在赤道面附近,所以赤道上的钦博拉索山巅应该就是离月球最近的地方啦!

答案第三层:地球是斜着转的

上了高中,地理老师(如果还有地理老师的话)会告诉你,有个东西叫“白赤交角”。什么是“白赤交角”?

很多人听过“黄赤交角”,就是说地球的赤道面绕太阳转的公转轨道的面有一个夹角,或者通俗的说,地球是斜着转的。这会导致太阳的直射点会在南北回归线之间徘徊。“直射点”,就是太阳与地球连线上的点,如果地球是个标准球体,那“直射点”就是离太阳最近的地方了。

月球也是一样的。月球绕地球转的转道,与地球自转的赤道面也有一个夹角,称为“白赤交角”。我画了一个图:

v2 9d0f98ff332ea7ea1e8f7b005619d1e4 720w

这个值是变化的,从 18.50 度到 28.50 度以 18.61 年的变化周期变化(有研究称这与地球上的地震周期有相关性,这里不写了)。

从图中就能看出来,月球并不是在赤道面上绕地球运行的,所以上面那个答案也就不一定是最正确的回答了。

如果地球是标准的球形,那么离月球最近的点就应该是上图中白线(月球与地心连线)与地球相交的地方,我先给它取个名字,就叫“月球直射点”吧。

接下来的问题就是,如果像钦博拉索山一样,在“月球直射点”附近一有座更高的山,怎么知道它离月球更近,还是“月球直射点”更近呢?

正确的回答可以用初中几何知识回答:这取决于山的高度以及相对于“月球直射点”的距离。为了简化计算,我们把月亮放在无限远处,然后地球取正圆。山的高度设为ΔH,地球半径为 R。

v2 edeed96923bf44f6a6dbc73870857dcc 720w

按照初中知识,我们能得出一个公式(具体推导我就不写了,初中知识)

equation?tex=%5CDelta+H+%3D+R+%5Cleft%281 %5Ccos%5Cleft%28%5Cfrac%7BD%7D%7BR%7D%5Cright%29%5Cright%29

然后 R 取赤道半径 6378km(具体数值不太影响结果),我绘制了一个曲线:

v2 90e9120083242949345063d9c5a80e89 720w
坐标轴的数字有点小,大概看看吧

这是余弦曲线的一小段(看上去有点像指数增长曲线)。

从图中可以看到,离“月球直射点”20 公里处的高山,ΔH 只要超过 31 米就可以比“月球直射点”更接近月球。我把图缩小一点,能看出 100 公里外需要 784 米高,250 公里外 4900 米,340 公里外需约 9000 米。

这样看来,“月球直射点”附近几百公里内的高山上都有机会成为最接近月球的点。

考虑到“月球直射点”在南北纬 28.50 度之间,而珠穆朗玛峰位于北纬 27°59′15.85″,所以历史上总有那个一个时间点,“月球直射点”会出现在珠峰上。

所以,正确答案是,什么地方看月球最大,要看具体是什么时间

最后还有一层:近地点

月球的轨道虽然已经很圆了(圆心并不在地心上),但仍会有近地点和远地点之分。近地点与远地点相差能有 5 万公里左右。

v2 571bff3364ae996bd06b3fe664cc78ae 720w

(2021 年 12 月 13 日更新):

有人问我说实际的近地点和远地点比例是怎样的。上面那个图并非真实的比例,所以有可能会产生误解。下面这个短片是以地月实际大小来展示月球每个月是怎样改变地月距离的:

v2 ccb4a06fbc3711f112da40d83d16f3ab 原来月球地球间距离变化如此之大 https://www.zhihu.com/video/1453686293759176704

从上面这个视频可以知道,什么喜马拉雅什么赤道山峰,这点高度相对于地月距离来说,简直弱爆了。

综上,当月球运行到当年的近地点时,会出现当年最大的月亮[3]。看下面这个表格[4]

v2 3c43c891bf11c3185baf57af558085f2 720w
M 代表当年最大值,m 代表当年最小值

从表格上能看出来,今年(2021 年)的 12 月 4 号的北京时间 18 点,月球距地球最近。但这一天是农历初七,并不是满月,所以不能满足“月亮看上去最大”的标准。

那就要找“超级月亮”了,也就是月球在近地点的时候正好是满月(农历十五到十六左右),这样的条件更加苛刻了。

另外,由于月球发生“超级月亮”的时间是不断变化着的(与地球公转轨道的近日点一直是冬至日不同[5]),对于每月、每年、每个世纪来说,答案都会有所不同。所以没有一个固定的地理位置可以说离月球最近。

总结

写了这么一大堆,结果没有结论。

但我们在讨论问题的过程中,复习了很多关于月球和地球的知识点,简单的问题也值得有一个复杂的思考过程。

好了,你们可以接着去看小姐姐的视频了,我这样枯燥的回答应该早几年来写的。

同类信息

查看全部

茉莉花论坛作为一个开放社区,允许您发表任何符合社区规定的文章和评论。

茉莉花新闻网

        中国茉莉花革命网始创于2011年2月20日,受阿拉伯之春的感召,大家共同组织、发起了中国茉莉花革命。后由数名义工无偿坚持至今,并发展成为广受翻墙网民欢迎的新闻聚合网站并提供论坛服务。

新闻汇总

邮件订阅

输入您的邮件地址:

linkedin facebook pinterest youtube rss twitter instagram facebook-blank rss-blank linkedin-blank pinterest youtube twitter instagram