Come posso calcolare la fase e l'altezza lunare?

Come potrei sapere in quale fase si trova la luna quando è alta nel cielo durante l'alba?

Come potrei dire in generale quale sarà la sua altezza nel cielo in un dato momento?

La prima domanda è abbastanza semplice se immagini come sia vista la Terra dall'alto. Per aiutarti, ho aggiunto un piccolo disegno qui sotto.

Probabilmente sai che il sole sorge a est e tramonta a ovest. Immagina ora come il sole illumina la Terra: l'Europa è nel pomeriggio quando il costo orientale degli Stati Uniti si sta svegliando. Immaginando questo puoi vedere che la Terra gira in senso antiorario se guardata da nord.

Ora, immagina di essere da qualche parte negli Stati Uniti (quindi possiamo usare il disegno dal basso), il sole sta sorgendo (ad est) e la luna è sopra di te (qualcosa vicino allo zenit). Ciò significa che la luna la configurazione del sistema Sole-Terra-Luna è qualcosa di simile al disegno. Come puoi vedere nel disegno, ho tenuto in bianco ciò che è illuminato dal sole. In spagnolo diciamo che la luna è un po 'bugiarda, questo perché mostra una forma a C quando sta crescendo (decreciente) e una forma a D quando è crescente (creciente), quindi solo la lettera opposta della sua azione ( non so se esiste un'espressione simile in altre lingue e nota che la luna non è un bugiardo per i parlanti spagnoli nell'emisfero meridionale). Quindi, tornando al disegno, puoi immaginare che dalla posizione della stella rossa vedrai la luna a forma di C,

Non capisco davvero la tua seconda domanda, quindi non posso fare molto. Ma, se intendi ottenere un calcolo approssimativo su dove si trova la luna in un determinato momento conoscendo la sua fase, puoi calcolarla sapendo che la Terra ruota di 15 ° / ora e che la luna si posiziona per ogni fase. Pertanto, la luna nuova la luna sarà più vicina allo zenit a mezzogiorno (ora solare locale), alle 6:00 per la luna crescente, alle 12:00 per la luna piena e alle 18:00 per la luna crescente. Tuttavia, questa è solo un'approssimazione approssimativa poiché il movimento della luna avviene su un piano inclinato di 5,14 ° rispetto al piano dell'eclittica che corrisponde a posizioni tra 18,29 ° e 28,58 ° di latitudine sulla Terra. Quindi la stessa fase lunare può essere ad altezze diverse in diversi periodi dell'anno alla stessa ora.

Questo in realtà non è così semplice come potresti pensare, la luna non orbita attorno alla Terra a una velocità costante proprio come il modo in cui la Terra non orbita attorno al sole a una velocità costante. Le fasi si ripetono in media ogni 29,53 giorni. La quantità di tempo tra la luna nuova può molto.

Consiglio vivamente di prendere una copia degli algoritmi astronomici di Jean Meeus. Il capitolo 49 tratta i metodi di calcolo utilizzati da molti (se non dalla maggior parte) calcolatori online.

La pagina un po 'datata su http://www.aphayes.pwp.blueyonder.co.uk/sun_moon.html ha un link a "moon.js", il javascript che esegue i suoi calcoli lunari. I calcoli necessari sono in quel file.