有人问起:地球自西向东自转,每小时自转的角速度为15°,月球自西向东绕地球旋转,27.3天绕地球转一圈,这样算下来,一小时转约0.5°。这样日全食带应该在地球上往西移动,可为什么日全食带在地球上是往东移动?
许多地方(包括网上)的解释是:月球拖着它的影子以大约1千米/秒的速度自西向东移动,地面上的观测者随着地球自转也在东移,但地球自转的速度(在赤道上大约0.5千米/秒)小于月影在地面上移动的速度,因此月影在地面上仍然从西向东移动。
其实这种解释是有问题的,本人认为应该从角速度的角度来分析:
方法一、用视运动(或相对运动)
相对地球自转而言,太阳和月球都是自东向西运动的(即东升西落),但两者角速度不一样,太阳比月球稍快一些(月球的自西向东公转,每小时约0.5°),所以我们每天同一时间看月球的位置都是东移的。由于太阳速度(视运动)快于月球,所以当出现日全食时,月球带着影子在地球上由西向东移的(而且不同时候速度也不一样)。
方法二、用真运动
如果把太阳作为参照物(静止不动),则地球每小时自西向东转15°,而月球是每小时自西向东转约15.5°(如果它是地球的同步卫星也是15°,但现在它在公转,每小时约0.5°),这就是说月球快于地球约0.5°,所以当出现日全食时,月球会带着影子在地球上由西向东移。