浅谈月出月落和月相的计算方法以及替代工具 - 月出月落和月相 API
引言如果你想知道精确的月出月落时间，又或者你想设计一个月出月落时间查询的应用，又或者你只是好奇点进来了，还是可以过来围观一下涨涨知识，今天想跟大家聊一聊的是月出月落的计算方法以及替代工具 - 月出月落和月相 API 。
月出月落和月相 API 是一种可以获取指定城市或地点每日月出时间、月落时间、月相、受照占比、月相相位角、下一个新月时间、下一个满月时间等数据的接口。该 API 基于全球月出月落计算公式和高精度天文算法，可以为用户提供准确的月出月落时间数据，覆盖全球3400+个城市和4万个地点。
月出月落的计算方法月出月落时间的计算涉及到地球的自转、公转、地球的形状、大气折射等多个因素，因此需要使用天文学公式和计算方法。以下是一些常用的计算方法：
1. 基于经纬度的简单方法：根据观测地点的经纬度和日期，通过经验公式计算出月出月落的大致时间。这种方法的精度较低，只能提供一个大致的参考时间。
月出时间 = 当天日出时间 + arccos(-sin(φ)×sin(δ)÷cos(φ)×cos(δ))÷15
月落时间 = 当天日落时间 - arccos(-sin(φ)×sin(δ)÷cos(φ)×cos(δ))÷15
其中，φ表示所在纬度，δ表示月亮赤纬，arccos为反余弦函数，15表示每小时移动15度（地球自转速度）。
需要注意的是，这个公式只是一个简单的近似计算公式，实际月出月落时间还会受到多种因素的影响，如地球自转速度变化、地形、气象条件等等，因此计算结果可能存在一定误差。
2. 天文学方法：利用天文学知识和计算方法，可以更加准确地计算出月出月落的时间。这种方法需要使用天文学软件或者数据表格进行计算。
月出时间 = 日落时刻 + arccos[(sin(h) - sin(δ) * sin(φ)) / (cos(δ) * cos(φ))]
月落时间 = 日出时刻 + arccos[(sin(h) - sin(δ) * sin(φ)) / (cos(δ) * cos(φ))]
其中，h为天文黄赤交角，δ为月球的赤纬，φ为观测地点的纬度。
3. 基于观测地点的方法：这种方法需要测量观测地点的海拔高度、天文观测点的经度和纬度等参数，并结合当前时间和日期，计算出月亮的出入时间。
具体的计算方法和公式较为复杂，需要借助计算机程序实现。
在实际应用中，常用的方法是天文学方法，除此之外可以通过天文学软件、网站等工具进行计算。例如，可以使用月出月落和月相 API ，输入城市编码参数，就可以得到相应的结果。
月出月落和月相 API 的工作原理月出月落和月相的 API 的工作原理通常是基于天文算法和日历计算，通过收集和处理与天文数据相关的信息，计算出具体时间和位置的月出月落和月相。
具体地说，月出月落的 API 通常需要输入用户所在的经纬度和日期，然后通过天文算法计算出太阳和月亮的位置和运动轨迹，进而推算出在这个地点和日期的月出月落时间，并且根据月球的运动轨迹和相位计算出指定日期的月相状态，例如满月、新月、上弦月或下弦月。
应用场景月出月落和月相 API 可以广泛应用于多个领域，包括气象学应用、天文学应用、摄影、旅游等
常用月出月落和月相 API推荐以下是我推荐的几个月出月落和月相 API：
1.APISpace 月出月落和月相 API简介：APISpace 月出月落和月相 API支持国内3400+个城市以及国际4万个城市的月出月落和月相数据，每日月出时间、月落时间、月相、受照占比、月相相位角、下一个新月时间、下一个满月时间等数据。
地址：/d/file/gt/2023-10/qtvmosaqjt1 接入代码：
OkHttpClient client = new OkHttpClient().newBuilder().build();
MediaType mediaType = MediaType.parse("application/x-www-form-urlencoded");
Request request = new Request.Builder()
.url("https://eolink.o.apispace/3244/lives_geo/v001/moon?days=1&areacode=101010100")
thod("GET",null)
.addHeader("X-APISpace-Token","")
.addHeader("Authorization-Type","apikey")
.build();
Response response = client.newCall(request).execute();
System.out.println(response.body().string());
返回示例：
{
"status": 0,
"result": {
"location": {
"areacode": "101010100", //城市ID
"name": "北京", //城市中文名
"country": "中国", //所属国家中文名
"path": "北京,北京市,北京市,中国" //行政区划路径
},
"moon": [
{
"date": "2020-04-26", //日期
"moonrise": "17:58:23", //月出时间，有时为空
"moonset": "06:12:22", //月落时间，有时为空
"phaseAngle": 178.56, //0时月相相位角，单位°
"percent": 98.75, //0时受照占比，单位100%
"phase": "Full", //月相英文
"phaseCn": "满月", //月相
"phaseCode": 17, //对应图片代码
},
…… //其它日期月相信息
]
"full": [ //查询时段内的所有满月时间，没有满月则为空
"2020-04-26 17:58:23",
……
]
"new": [ //查询时段内的所有新月时间，没有新月则为空
"2020-04-26 17:58:23",
……
]
}
}
2. Sunrise-Sunset API提供世界各地的月出月落时间，包括民用和航空月出月落时间
3. OpenWeatherMap API提供实时天气信息，包括月出月落时间和月相信息。
今年中秋“十五的月亮十五圆”，17时58分月亮最圆
来源：中国新闻网微博
虽有“十五的月亮十六圆”的说法，但今年中秋却是“十五的月亮十五圆”。据中央气象台介绍，今年中秋佳节，月亮最圆时出现在北京时间9月29日17时58分，我国境内仅东北部、东部沿海部分地区可看到“最圆的中秋月”，其余地区均不可看到“最圆的中秋月”。
2023年8月30日晚，“超级月亮”现身济南夜空。图源IC photo
月相大揭秘！今天来告诉你为什么南北半球看到的月亮会不一样
全世界看到的月亮都是“新月”状（而非船形）吗？在南半球和在北半球看到的月相相同吗？
图源：懒人图库
图解：月相变化
我的一位朋友到访了位于东南亚的巴厘岛。她告诉我，如果在南半球的国家观察月亮，它的月相会呈现出船的形状，而非我们所熟知的新月状。嗯？她是在跟我开玩笑吗？难道全世界看到的不都是新月状的月亮吗？
图源：pixabay
图解：地球
克里斯汀：你的朋友是对的，新月的方向取决于个人观测时的纬度（但是新月的大小是无法改变的）。想一想，在北半球和在南半球观察到的是同一个月亮，如果说把北半球的观测定义为“正向”，那么南半球的观测则会颠倒，因为地球是一个球体。由于新月的出现是取决于月亮、地球和太阳的相对位置（而不是地球上的某一地点），与北半球相比，南半球所观察到的月亮正好是上下颠倒的。也就是说，如果在北半球看到月亮的凹陷部分指向左边的话，那么在南半球就会看到它指向右边。可想而知，要做到“从左到右”这个平滑的过度，位于赤道附近的月亮会呈现出不同于寻常新月状的船形。
图源：pixabay
图解：新月
塞布丽娜：新月的外观也会根据观察者所在地点的季节变化。我们都知道，地球并没有运行在它轨道的正上方，它的轴心是倾斜的，而正是这倾斜决定了四季的变更。就像太阳运行的轨迹是取决于四季一样（夏天照射的时间更长，也就是为什么夏天更热的原因），月亮的运行轨迹也会不同。月亮的高度决定了它的亮部（看起来是正常的新月状还是船形），而在夏天，北半球偏离了月亮的轨道，使其高度看起来矮了许多，所以月亮更像传统意义上的“新月”。到了冬季，月亮的轨道又回到了天空中间，此时月亮会显得更高也更像船的形状。
图源：戈达德太空飞行中心
图解：月亮的轨迹（以及外形）会根据四季改变
苏尼蒂：月球轨道面相对于地球轨道面仅倾斜了5°（据《大英百科全书》），所以只要天空足够黑，位于相同经度但不同半球上的两个人会同时看到一样的月相。
图源：天之星天文论坛
图解:黄道面
但是，就像克里斯汀和塞布丽娜所说，考虑到月球近黄道面的轨道，北半球的人们往往能在南方看到月亮，而在南半球，人们则要朝北观望，这导致了南北半球所看到的月亮表面大致相反。因此，即使大家都可以看到相同的月相，但在南北半球上所看到的月亮的外形以及其相位的方向都是不同的。也就是说，在北半球看月亮，它的变化过程应是从右到左“逐渐圆满”，而在南半球，则会看到它从左往右“填补黑暗”。
更多详情请访问维基百科的科学专栏，以及查询大英百科全书。你可以用凸透镜将维基百科上的月相动画倒转过来（或者翻转你的显示屏），以此来模拟南半球的月相。
图源：pixabay
图解：大英百科全书
相关知识
月相，是由地球上所观看之月光形态。月球本身不发光，月球直接被太阳照射之部分反射太阳光，才可见发亮，其阴影部分是月球自己之阴暗面。根据天文学，月球环绕地球公转时，地球、月球、太阳之相对位置不断规律地变化，使观测者从不同角度看到月球被太阳照明之部分，造成月相盈亏圆缺之变化。
月相盈亏周期平均是29.53日，历法中之朔望月源于此。
作者: Kristine Spekkens
FY: yt
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