二、月有陰晴圓缺——月相變化
大家知道，月球本身是不發光的，我們看到的皎潔月光，實際是它對太陽光的反射。由於月球、地球、太陽三者相對位置的不同，在地球上的我們便會看到月球呈現出的各種形狀，這就是月球的相位，簡稱月相。要了解月相變化的規律，需要先來了解一下以黃道為基礎所建立的坐標係統。與地球上的地理經緯度類似，黃道在兩個方向上的度量坐標就是黃經和黃緯，黃經就是平行於黃道大圓上各位置的坐標，黃緯就是垂直於黃道麵的坐標，每個天體在某一時刻的位置也都可以用黃經和黃緯來表示。下麵我們就跟隨著月球公轉中運行到不同黃經位置時的情況，來看看其相位是如何變化的。
太陽和月亮的黃經差為0°，即稱朔或新月，這時月球以黑暗麵對向地球，且與太陽幾乎同時出沒，故地麵上無法見到；在位置3，太陽和月亮的黃經差是90°，此時的月相被稱為上弦，半月形出現在上半夜的西邊夜空中；在位置5，太陽和月球的黃經差為180°，月球和太陽方向相反，一輪明月整夜可見，月相為望或稱滿月；在位置7的月相是下弦，黃經差270°，這時的月亮隻在下半夜出現於東半天空中。相鄰兩次朔或望之間的間隔被稱朔望月，長約29.53059日。
如何識別月相呢？假設滿月是一個圓形，那麼無論月相如何變化，它的上下兩個頂點的連線都一定是這個圓形的直徑。當我們看到的月相外邊緣是接近C字母形狀時，那麼這時的月相則是望以前的月相，它的圓麵一定是朝西邊的，隻有前半夜才能看到；相反，當我們看到的月相外邊緣是接近反C字母形狀時，那麼這時的月相則是望以後的月相，它的圓麵一定是朝東邊的，隻有後半夜才能看到。如果你的觀測地點是在南半球，情況剛好與上麵描述的相反。
值得一提的是，我國傳統曆法農曆，就汲取了月球運動規律，即月相變化的精髓。每個農曆的月，都對應著一個月相變化的周期。初一時月相為新月，上弦則對應著初七、初八左右，滿月一般發生在十五或十六。而現行公曆中的“月”，完全是人為規定的時間單位，和天上這輪明月毫無關係。
月相變化歌：
初一新月不可見，隻緣身陷日地中。
初七初八上弦月，半輪圓月麵朝西。
滿月出在十五六，地球一肩挑日月。
二十二三下弦月，月麵朝東下半夜。
三、日食發生的原因
從前麵幾節的描述中我們可以看到，太陽的視運動軌道——黃道和月亮的運行軌道——白道都是橢圓形的軌道，它們並不重合，而是有一個5°09′的夾角，兩個軌道相交於兩點，當然這個“相交”不是真正的相交，而是從地球上看上去兩個軌道的投影相交。當太陽和月亮同時運行到交點附近時，太陽、地球、月亮基本處於一條直線上，這個時候，如果月亮在太陽和地球中間，太陽就會被月亮遮住，月亮的影子投射到地球上，在地球上的月影區域內，日食現象就發生了。就是說，日食的發生是和太陽、月亮、地球三者的相對位置有關的。
1.日食的種類
依據太陽、月亮、地球三者位置的不同，日食可分為三大種類：第一種是日全食，它指的是月球完全遮擋住了太陽，在地球上的某些地方完全看不到太陽的現象；第二種是日偏食，是月亮部分遮擋了太陽，地球上的觀測者看到太陽像一側缺失的圓盤；第三種是日環食，是月球完全嵌入太陽之中，太陽露出周圍一圈環形區域，看起來像戒指一樣。在一次日全食或日環食的過程中，一定伴有偏食階段；如果一次日食在地球上任何地方都沒有全食或環食發生，我們才稱這次日食為日偏食。
我們都有這樣的經驗：把一件物品放置在燈光前，在其後的觀測麵上就會投下物體的影子，在影子裏麵是看不到燈的。日食的發生也是同樣的道理。地球和月亮在運行的過程中，會在背向太陽的方向上拖著自己長長的影子，分別稱為地影和月影。當太陽、地球、月亮幾乎處於同一直線上，且月球在中間時，月亮的影子就會投射在地球上的某些區域。由於月球、地球運行的軌道都不是正圓，太陽、月亮與地球之間的距離時近時遠，所以太陽光被月球遮蔽形成的影子，在地球上可分成本影、偽本影、半影。本影指的是月球影子的中心部分和主要部分，呈圓椎形，其表麵同月球表麵相切，其頂端背向太陽，其軸線就是兩天體中心的連線。在幾何上，太陽任何部分的光線都無法進入本影。由於地球大氣的反射作用和折射作用，本影並不是到處都黑暗的。偽本影指的是月球距地球較遠時形成的，光線相交後的反向延長投影。半影指的是本影周圍有部分光通過的區域。觀測者處於本影範圍內可看到日全食，在偽本影範圍內可看到日環食，而在半影範圍內隻能看到日偏食。
2.日食帶
當一次日食發生時，是否全世界每個地方都能看到呢？答案當然是否定的。當月球產生的本影錐的長度超過月球與地球的距離時，本影錐便會掃過地麵，形成一個帶狀區域，我們稱為全食帶，在全食帶中的人就會看到日全食。當月球距離地球較遠時，月球的本影錐不能到達地球上，而它的延長線——偽本影錐會掃到地麵，形成環食帶，在環食帶內，人們看到的是日環食。月球半影掃過的區域非常寬廣，已經不能稱為帶了，在這廣大的區域中，人們看到的是日偏食。全食帶和環食帶統稱為日食帶，其寬度一般從幾十千米到數百千米不等，長度一般都比較長，最長時可達上萬千米。日食帶的兩旁就是廣闊的半影區域了。
3.日食發生的時間
日食隻能發生在月相朔的時候（農曆初一），如果黃道和白道在一個平麵上，那麼每逢農曆的初一（朔日）都會發生日食。但是實際情況是，兩個軌道麵呈5°09′的夾角，朔月時日、月通常隻在同一方位而不一定在一條直線上，因而發生日食的機會就要小很多了。根據計算，在太陽和月亮同時進入交點附近18度範圍內時，可能發生日食；15o以內，一定發生日食；要發生日全食，則必須在更小的範圍之內。太陽每天在黃道上從西向東移動1o，從交點以西18度移動到交點以東18度，要走36天，就是說日食的“季節”是36天，比農曆的一個月長一些。在這36天中至少有一次初一，也可能有兩次，因此至少要發生一次日食，也可能是兩次。黃白交點有兩個，因而一年就會包含兩個日食“季節”，也就至少會發生兩次日食，最多可能發生5次。正如上麵所述，由於全食帶非常窄，重複出現在地球上同一地區的可能性很小，所以在同一地點兩次看到日全食的間隔一般在300年以上。