Jak obliczyć fazę i wysokość księżyca?

Skąd mam wiedzieć, w jakiej fazie znajduje się księżyc, gdy jest wysoko na niebie podczas wschodu słońca?

Jak ogólnie mogę powiedzieć, jaka będzie wysokość na niebie w danym momencie?

Pierwsze pytanie jest dość proste, jeśli wyobrażasz sobie, jak wygląda Ziemia z góry. Aby ci w tym pomóc, dodałem poniższy rysunek.

Prawdopodobnie wiesz, że Słońce wschodzi na Wschodzie i zachodzi na Zachodzie. Wyobraź sobie teraz, jak słońce oświetla Ziemię: Europa jest po południu, gdy budzi się wschodni koszt Stanów Zjednoczonych. Obrazując to, możesz zobaczyć, że Ziemia obraca się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, jeśli spojrzysz z północy.

Teraz wyobraź sobie, że jesteś gdzieś w USA (abyśmy mogli użyć rysunku od dołu), słońce wschodzi (na wschodzie), a księżyc jest nad tobą (coś w pobliżu zenitu). Oznacza to, że księżyc konfiguracja układu Słońce-Ziemia-Księżyc przypomina coś na rysunku. Jak widać na rysunku, zachowałem w bieli to, co oświetla Słońce. W języku hiszpańskim mówimy, że księżyc jest trochę kłamcą, dzieje się tak, ponieważ pokazuje kształt litery C, gdy woskuje (decreciente) i kształt litery D, gdy jest półksiężyca (creciente), a więc odwrotna litera jego działania ( nie wiem, czy istnieje podobne wyrażenie w innych językach, i zauważcie, że księżyc nie jest kłamcą dla hiszpańskojęzycznych na półkuli południowej). Wracając do rysunku, możesz sobie wyobrazić, że z pozycji czerwonej gwiazdy zobaczysz księżyc w kształcie litery C,

Naprawdę nie rozumiem twojego drugiego pytania, więc nie mogę w tym wiele pomóc. Ale jeśli chcesz uzyskać z grubsza obliczenia dotyczące tego, gdzie księżyc w danym momencie zna swoją fazę, możesz to obliczyć, wiedząc, że Ziemia obraca się o 15 ° / godzinę i że księżyc ustawia się dla każdej fazy. Dlatego w nowiu księżyc będzie bliżej zenitu w południe (lokalny czas słoneczny), 6 rano dla wosku księżyca, 12 rano dla pełni księżyca i 18:00 dla półksiężyca. Jest to jednak tylko przybliżone przybliżenie, ponieważ ruch księżyca odbywa się na płaszczyźnie, która jest 5,14 ° nachylona od płaszczyzny ekliptyki, co odpowiada pozycjom między 18,29 ° a 28,58 ° szerokości geograficznej na Ziemi. Tak więc księżyc tej samej fazy może znajdować się na różnych wysokościach w różnych porach roku o tej samej godzinie.

To naprawdę nie jest tak proste, jak mogłoby się wydawać, księżyc nie krąży wokół Ziemi ze stałą prędkością, podobnie jak Ziemia nie krąży wokół Słońca ze stałą prędkością. Fazy ​​powtarzają się średnio co 29,53 dni. Czas między nowiu może być bardzo duży.

Zdecydowanie polecam zabranie kopii algorytmów astronomicznych Jeana Meeusa. Rozdział 49 obejmuje metody obliczeniowe stosowane przez wiele (jeśli nie większość) kalkulatorów internetowych.

W nieco przestarzałej stronie http://www.aphayes.pwp.blueyonder.co.uk/sun_moon.html znajduje się link do „moon.js”, javascript, który wykonuje swoje obliczenia księżycowe. Potrzebne obliczenia znajdują się w tym pliku.