為什麼月相是這樣的？（也就是凸月的形成）

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為什麼月相是這樣的，也就是凸月的形成，而不是像漫畫中的凹陷。
如果從地球的形狀考慮，應該是逐漸凹陷變少，而形成滿月的，實際中卻是凸起增多形成滿月的。
記得月全食復原的過程為凹陷逐漸變少的。

實際

漫畫處理

你以為月亮的陰晴圓缺是和月食一樣的嗎？
月食是因為地球陰影遮擋住了月亮，所以自然就是一個圓形凹陷逐漸變小。
可是陰晴圓缺是因為月球是一個球體，太陽光只能照亮一面，而陰影就是月亮上的黑夜。而月亮繞地球一周，你就從不同角度觀察到月球，就相當於你圍著一個一半黑一半白的球轉了一圈，這樣你就明白了吧？

漫畫那個是月食。

圖一月相形成原理

在天文學中，月相是指地球上觀測者所見到的月球被太陽照亮部分的形狀。月球本身不發光，被太陽照射的部分會向外反射太陽光，月球只有向陽這一半能被照亮，另一半則是陰影面，而在地球上只能看到被照亮的部分。另一方面，由於視線的遮擋，在地球上只能看到朝向地球這一半月球。所以，綜合來看，月相就是從地球上看到的這一半月球和被太陽照亮那一半月球的重疊部分。

月球圍繞地球公轉，產生了周期變化的月相。當月球位於地球和太陽之間時，月球的背陰面朝向地球，我們看不到月球被照亮的部分，稱之為朔。當地球位於月球和太陽之間時，月球的向陽面朝向地球，我們可以完整地看到月球被照亮的部分，稱之為望。當日月連線和地月連線垂直時，我們恰好能看到月球被照亮部分的一半，稱之為弦月。

圖二. 月相的變化原理

題主給出的那兩幅圖的場景都是會出現的一個是普通的月相，一個是月食，我們可以從月相和月食的形成原理來解釋這兩幅圖中的形狀。

圖二解釋了一個月內不同月相的形成原理，題主的「凸月」那張圖實際上是「盈凸月」，在圖一中為「Waxing Gibbous」，亮的那部分在西邊，出現在農曆十二三左右的上半夜。

月食

月食則是由於地球處於日月連線之間，使得月球上原本可以被照亮的部分被地球擋住了光線而形成的一種特殊的天文現象。發生月食的條件是，太陽、地球、月球恰好或幾乎在同一條直線上，因此月食必定發生在滿月的晚上（農曆十五、十六或十七），如《說文》所說「日蝕則朔，月蝕則望」。

圖二. 月食的形成原理
那麼你可能會問，如圖一所述，每個月的農曆十五、十六，月球都在日地的連線方向上，但為什麼不是每個月都有月食呢？這是因為圖一展示的是月球軌道的平面投影，實際上，月球軌道與地球公轉軌道有一個夾角，被稱為「黃白交角」，大約為5度。正是由於這5度的交角，使得月球大部分時候都沒有處於日地連線上，所以大部分的農曆十五、十六，日地月的位置如圖三所示，月球並沒有被地球擋住太陽光，所以大部分的時候我們都能看到滿月而不是月食。

圖三. 月球位於日地連線外

發生月全食時，實際上是月球趕超地影截面的過程，兩個圓面發生兩次外切與內切，一共形成五種食相，分別是：

初虧：月球由東緣進入地影的一刻，月球與地球本影第一次外切；

食既：月球完全進入地球本影的一刻，並與本影第一次內切；

食甚：月圓面中心與地球本影中心最接近的瞬間；

生光：月球開始離開地球本影的一刻，並與地球本影第二次內切；

復圓：月球完全離開地球本影，與地球本影第二次外切。

圖四. 月全食的過程

題目中那張「漫畫處理」的圖片，顯示的是發生月全食時，月球離開地球本影的過程，發生在圖中的U3~U4之間，即生光之後，復圓之前。

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知乎支持GIF了，下面上傳一個月相變化動畫，可以直觀的理解月相的變化原因。

動畫來源於NAAP Astronomy Labs。

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參考文獻

[1]鄭偉, 陳小前, 楊希祥. 天文學基礎[M]. 國防工業出版社, 2015.
[2]Lunar eclipse[J]. Wikipedia, 2017.
[3]Lunar phase[J]. Wikipedia, 2017.
[4]Moon Phases / Lunar Phases Explained[EB/OL]. [2017-06-13]. http://www.moonconnection.com/moon_phases.phtml

作者：蘇月 - 知乎
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想這個問題，很久了，原來月亮的凹凸並不是由於地球遮擋太陽到月亮的光線造成的，而是從不同的角度看只有一半亮的月亮造成。大家可以用籃球乒乓球，結合光線，換不同方位就能模擬出來所有的月相！

題主不能拿月相和月食比啊…

你是說這樣么？