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日全食是日食的一种,即太阳被月亮全部遮住的天文现象。如果太阳、月球、地球三者正好排成或接近一条直线,月球挡住了射到地球上去的太阳光,月球身后的黑影正好落到地球上,这时发生日食现象。 在地球上月影里的人们开始看到阳光逐渐减弱,太阳面被圆的黑影遮住,天色转暗,全部遮住时,天空中 可以看到最亮的恒星和行星,几分钟后,从月球黑影边缘逐渐露出阳光,开始生光、复圆。由于月球比地球小,只有在月球本影中的人们才能看到日全食。

基本介绍

日食,又作日蚀,是一种天文现象,当月球运行至太阳与地球之间时,对地球上的
日全食

日全食

部分地区来说,月球挡住了太阳的部分或全部光线,看起来好像是太阳的一部分或全部消失了,这就是日食。日食只在发生在朔,即月球与太阳呈现合的状态时发生。
日食是相当罕见的现象,在三种日食中较罕见的是日全食,因为唯有在月球的本影投影在地球表面时,在该区域的人才能够观测到日食。日全食是一种相当壮丽的自然景象,所以时常吸引许多游客特地到海外去观赏日全食的景象。例如,在1999年发生在欧洲的日全食,吸引了非常多观光客特地前去观赏,也有旅行社推出专门为这些游客设计的行程。
古时,人类缺乏天文学知识,以为日食是天狗食日,或象征灾难的降临,而在日食时举行仪式。但在现代社会中,日食的这层意义已逐渐为人们所抛弃。
上一次发生在中国的日全食发生于2009年7月22日,而下一次将在2034年3月20日发生在西藏北部的山区,但基本是无人区。另外2035年9月2日,还有一次日全食在我国北方发生,时长1分29秒。
日、月食的发生必须是新月和满月出现在黄白交点的一定界限之内。计算表明,对日食而言,如果新月在黄道和白道的交点附近18°左右的范围内,就可能发生日食;如果新月在黄道和白道的交点附近16°左右的范围内,则一定有日食发生。
对月食而言,如果望月在黄道和白道的交点附近12°左右的范围内,就可能发生月食;如果望月在黄道和白道的交点附近10°左右的范围内,则一定有月食发生。
由于黄道和白道的交点有2个,这两个交点相距180°,所以一年之中有两段时间可能发生日食和月食,这两段时间都称为“食季”,它们相距半年。
太阳每天在黄道上向东移动约1°,由于日食的食限为18°左右的范围,太阳从黄道和白道交点以西的18°运行到黄道和白道交点以东的18°,大约需要36天,也就是说日食的每一个食季为36天。对于月食而言,它的食限为12°左右,因此月食的每一个食季就只有24天。

日食月食

日食的一个食季是36天,这个天数比一个朔望月的平均长度29.53还要长。因此在一个日食的食季内必定会发生一次日食,也可能发生两次日食。一年之中有两个日食食季,所以在一年之内至少有两次日食发生,也可能有四次日食发生(如果每个食季中都包含两个朔日的话)。
月食的一个食季为24天,这个天数比一个朔望月的平均天数29.53天还要短。因此在月食的一个食季内可能包含一个望月,也可能没有望月在内,也就是说,在这个食季内可能有一次月食发生,也可能连一次月食也不会发生。一年之中月食的食季也是有两个;”所以在一年之中,可能有两次月食发生,也可能连一次月食也不会发生。
一年之中,日、月食的次数最多时可以达到六次,即四次日食和两次月食.但是实际上有时候一年之中的日、月食次数可以多达七次,即五次日食和两次月食,或者是四次日食和三次月食。如1935年就曾发生过五次日食和两次月食,将来的2160年也会是这样;1917年和1982年就曾发生过四次日食和三次月食。那么,为什么一年之内的日、月食会多达七次呢?
这是由于在太阳的引力作用下,黄道和白道的交点会不断地沿着黄道从东向西移动,每年约移动20度,这个方向与太阳沿黄道运行的方向相反,因此太阳在黄道上连续两次通过同一交点所经历的时间间隔(这个间隔叫“食年”)比一年(365.2422天)要短,只有346.62天,要约少19天。这样就会产生两种情况:一种情况是一年365.2422天之内,包含了两个完整的食季和一个不完整的食季。比方说第一个食季开始1月初,那么经过346.62天一个食年之后,第三个食季就会在同一年的12月中旬开始,在这种情况下就可能发生五次日食和两次月食;另一种情况是一年365.2422天之内,包含了两个不完整的食季(一个在年头,一个在年尾)和一个完整的食季,在这种情况下就可能发生四次日食和三次月食。
并不是所有的日食现象都能称作日全食,其中全环食最容易被误认作日全食:
日全食

日全食

日偏食:中国史书上称“日有食之,不尽如勾”,造成日偏食的原因是因为观测者落在月球的半影区中,观测者会看见一部分的太阳被月球的阴影遮盖,但另一部分仍继续发光。太阳和月球只有部分重合,依据两者中心的视距离远近(太阳被月球遮盖的最大直径)来衡量食的大小。通常日偏食是伴随着其他食相发生,如日全食。但某些日食只可能是日偏食(不伴随其他食相),因为月球与地球的距离太远,只有半影碰到地球表面。
日环食:当月球处于远地点时,月球的本影锥不能到达地球;到达地球的是由本影锥延长出的伪本影锥。此时月球的视直径略小于太阳。因此,这时太阳边缘的光球仍可见,形成一环绕在月球阴影周围的亮环。(在环食区之外,所见的食相是偏食)
全环食:全环食只发生在地球表面与月球本影尖端非常接近,或月球与地球表面的距离和月本影的长度很接近的情形下。由于地球为球体之关系,而本影影锥接触地球时为日全食(常为在食带中间),在食带两端由于影锥未能接触地球,致只能有伪本影到达地球之下,所看到的是日环食。所以,当全环食发生时,随着地月之间的相对运动,会先后出现环食→全食→环食。全环食发生机率甚少,最近的一次在2013年11月3日。
由于地球绕太阳和月亮绕地球的公转运动都有一定的规律,因此日食和月食的发生也具有其循环的周期性。
早在古代,巴比伦人根据对日食和月食的长期统计,发现了日食和月食的发生有一个223个朔望月的周期。这个223个朔望月的周期便被称为“沙罗周期”,“沙罗”就是重复的意思。
223个朔望月等于6585.3天(223×29.530588),即18年零11.3天,如果在这段时间内有5个闰年,那就是18年零10.3天。在这段时间内,太阳、月亮和黄白交点的相对位置在经常改变着,而经过一个沙罗周期之后,太阳、月亮和黄白交点差不多又回到原来相对的位置,因此便会出现同上一次情况相类似的日、月食,但见食的地点会有所变化,这里就不再细述了。
在我国汉代也发现日、月食具有一个135个朔望月的周期。135个朔望月等于3986.6天,约等于11年少31天,也就是说日、月食每过11年少31天重复发生一次。这个循环周期记载在汉代的“三统历”中,因此也称为“三统历周期”。
此外,人们还发现日、月食还有其他的循环周期。比如以358个朔望月为周期的纽康周期(合29年少20日),以235个朔望月为周期的米顿周期(合19年)等等,但这些周期都是非常粗略的,只能粗略地推算出日、月食发生的日期,并不能确定日、月食发生的准确时刻,食分的大小和见食的地区。准确的日、月食发生的时间以及交食情况,需要经过专门的严格推算,这已经是属于相当专门的历书天文学中“食论”的研究范围了。我国紫金山天文台就担负着日、月食预报的工作。

基本知识

一次日全食的过程可以分为以下五个时期:初亏食既食甚生光复圆
详细说明
初亏由于月亮自西向东绕地球运转,所以日食总是在太阳圆面的西边缘开始的。当
日食的成因

日食的成因

月亮的东边缘刚接触到太阳圆面的瞬间(即月面的东边缘与日面的西边缘相外切的时刻),称为初亏。初亏也就是日食过程开始的时刻。
食既从初亏开始,就是偏食阶段了。月亮继续往东运行,太阳圆面被月亮遮掩的部分逐渐增大,阳光的强度与热度显著下降。当月面的东边缘与日面的东边缘相内切时,称为食既。此时整个太阳圆面被遮住,因此,食既也就是日全食开始的时刻。
发生规律每年日食最多出现5次,如果出现5次,那么一定都是偏食。地球上每年至少有2次日食。在南北极地区只能看到日偏食。日全食大约1年半发生一次。每次日食都是在日出时从某一点开始,然后沿着日食带在日没时结束。从开始点到结束点大约绕地球半圈。日食一定发生在朔,即农历初一当日。此时月球位于地球和太阳之间,但因太阳轨道(黄道)与月球轨道(白道)成5°9′交角,故并非每次朔日皆有日食发生,而日食发生时,日月两者皆一定在“黄白交点”(升交点或降交点)附近发生。
日全食原理

日全食原理

日食带即月球影子
日食带(月球影子)在赤道地区每小时移动约1,100英里,两极则达到每小时5,000英里。最宽的日全食带为167英里。在日全食经过的地区,可以看到偏食的范围最高达3,000英里。日全食带一般经过的地区是在海洋或荒无人烟的地方。

意义价值

日全食之所以受重视,更主要的原因是它的天文观测价值巨大。
日食,特别是日全食:是人们认识太阳的极好机会。我们平时所见到的太阳,只是它的光球部分,光球外面的太阳大气的两个重要的层次—色球层和日冕,都淹没在光球的明亮光辉之中。色球层是太阳大气中的中层,它是在光球之上厚约2000千米的一层;在太阳外面,还包围着温度极高(百万摄氏度)但却十分稀薄的等离子体,延伸的范围比太阳本身还大好几倍,这叫做日冕。日冕的光度只有太阳本身的百万分之一,平常它完全隐藏在地球大气散射光造成的蓝色天幕里。日全食时,月亮挡住了太阳的光球圆面,在漆黑的天空背景上,相继显现出红色的色球和银白色的日冕,科学工作者可以在这一特定的时机、特定的条件下,观测色球和日冕,并拍摄色球、日冕的照片和光谱图,从而研究有关太阳的物理状态和化学组成。例如在1868年8月18日的日全食观测中,法国的天文学家让桑拍摄了日饵的光谱,发现了一种新的元素“氦”,这个元素一直在过了二十多年之后,才由英国的化学家雷姆素在地球上找到。
日食可以为研究太阳和地球的关系提供良好的机会。太阳和地球有着极为密切的关系。当太阳上产生强烈的活动时,它所发出的远紫外线、X射线、微粒辐射等都会增强,能使地球的磁场、电离层发生扰动,并产生一系列的地球物理效应,如磁暴、极光扰动、短波通讯中断等。在日全食时,由于月亮逐渐遮掩日面上的各种辐射源,从而引起各种地球物理现象发生变化,因此日全食时进行各种有关的地球物理效应的观测和研究具有一定的实际意义,并且已成为日全食观察研究中的重要内容之一。
观测和研究日全食,还有助于研究有关天文、物理方面的许多课题,利用日全食的机会,可以寻找水星轨道以内的行星;可以测定星光从太阳附近通过时的弯曲,从而检验广义相对论,可以研究引力的性质等等。
此外,日食对研究日食发生时的气象变化、生物反应等都有一定的意义
科学史上有许多重大的天文学和物理学发现是利用日全食的机会做出的,而且只有通过这种机会才行。最著名的例子是1919年的 一次日全食,证实了爱因斯坦广义相对论的正确性。爱因斯坦1915年发表了在当时看来是极其难懂、也极 其难以置信的广义相对论,这种理论预言光线在巨大的引力场中会拐弯。人类能接触到的最强的引力 场就是太阳,可是太阳本身发出很强的光,远处的微弱星光在经过太阳附近时是不是拐弯了,根本看不出来。但如果发生日全食,挡住太阳光,就可以测量出来光线拐没拐弯、拐了多大的弯。机会在1919年出现 了,但全食带在南大西洋上,很遥远,也很艰苦。英国天文学家爱丁顿带着一支热情和好奇心极强的观测 队出发了。观测结果与爱因斯坦事先计算的结果十分吻合,从此相对论得到世人的承认。
日食的计算涉及到太阳和月亮运动的准确性,因此古代许多天文学家用它来验证自己的历法。1969年还有人利用公元2年以前的25次日食记录来计算地球自转速率的长期变化。另在日月食中也发现了沙罗周期。
在考古断代中,根据历史中的日食记载,可以帮助精确地确定历史事件的具体时间,是十分可信的手段。

相关疑问

为什么日全食总是在不同地方出现?
上次日全食的可观测范围,涵盖了我国长江中下游和南亚各国的许多大中城市及人口稠密地带。而2008年8月1日的再上一次日全食,在我国的合适观测带却只有少数西北偏远地区。众所周知,日食是因为月球挡住了太阳的光芒。日食发生时,被月球挡住阳光的区域在月地之间形成一个阴影“圆锥”,地球表面擦过它的部分才能看到日全食。由于日月轨道所限,地表能切到“圆锥”的最大截面,直径也不到270千米,随着地球自转扫过狭窄的一条能看到日全食的地带。每次日全食发生时日、地、月三者的相对位置和角度不同,月影“圆锥”也就扫在地球上的不同地点。虽然日全食并不像彗星、流星雨那样周期动辄千百年,但对某一地区而言,眼下媒体商家大力渲染的“数百年一遇”并不夸张。
为什么每次观测范围和持续时间都不一样?
日全食将持续6分39秒(在我国境内最长5分55秒),我国能看到日全食的地带宽约250千米,将是本世纪我国境内持续时间最长、涉及人口最多的一次。月球绕地和地球绕日的公转轨道都是椭圆形,地月、日地距离也总是不断变化。太阳直径约是月球的400倍,因此只有日月轨道“相会”且日地距离至少达到日月距离400倍时月球才能完全遮挡太阳直射地球的光芒,形成日全食。此次日全食来临时,太阳位于远地点附近,月球则刚通过近地点,月球阴影在地球上扫过的区域也较宽。而地
日全食

日全食

球表面八成以上都是海洋和人烟稀少的地区,此次月影扫过人口稠密地带实属难得。月球绕地的公转角速度远高于地球绕日,因此月影在地球表面的移动速度很快,在赤道地区约1800千米/时,到两极附近高达8000千米/时,因此发生在赤道的日全食最高可持续7分钟40秒左右,而在中高纬度地区则只有几分钟,到两极则完全看不到日全食。
为什么日全食比月全食似乎更少见?
各民族对日全食有着如天狗吃日、狼逐日等等不同的解释,并有其各自解决的方法。中国古时候,民间是以 敲锣打鼓的方式来对付;由于日全食的时间通常很短(至多七分半钟) ,所以在人们敲敲打打后,太阳可能就会马上重现,因而免除了人们的惊慌。中国对日食的记载很早,在汉朝的墓中就挖出许多石头,这些石头上刻画了很多日月星辰的图形,其中一个画有「日月合璧」 ,亦即太阳与月亮叠在一起,这就是当时的日食记录。中国人对日食的科学解释为阴侵阳,中国很早就知道视为「阴」的月亮,遮蔽了视为「阳」的太阳,而造成日食现象。古时候有「月盈则食」的说法 ,意指月食现象发生都是在满月之时。日食发生时,中国古代朝廷也会有所行动;中国人认为天代表大自然,太阳在大自然里有着最崇高的地位,皇帝称为天子,则意指其为上天派来管理人民的。既然天代表皇帝的父亲,它会透过太阳表面上的现象来警告其地上的代理人--皇帝,明示他做错什么事情、有什 么事情要小心等等;于是,透过各种征兆呈现出来,日食就是一个常被利用的状况。根据古书避镇殿记载,汉朝每当发生日食时,皇帝就不到大殿做早朝,而到偏殿旁的小殿进行早朝,并且一切从简。
就全球发生次数而言,一年内的日食其实比月食更多。从地球上看,太阳和月球各自运行的轨迹每隔半年会有一次“相交”,可能发生日食的时间段(日食季)还比发生月食的时间段(月食季)更长。一年内可能一次月食都没有,日食却必有两到五次,全球范围内日全食平均每1.5年也会有一次。然而月食一旦发生,处在黑夜中的半个地球都能看到,月全食长达几十分钟乃至几小时,可观测范围和持续时间远大于日全食,所以在同一地点被看到的几率更高。
为什么在同一地区,每两次日全食的间隔时间并不一致?
此次作为最佳观测区域的我国长江中下游,上一次日全食是在434年前的1575年,而下一次将在300年后的2309年。古代天文观测者曾总结出,在同一地点223个月相变化周期和太阳19次经过日月轨道交点的时间基本一致,形成一个长约18年的周期,此后人们又提出了其他更完善的周期。由于观测原因对日月变化周期只能以整数计算,但这两者的长度并不完全相等。加之地球自转的影响,相隔一个周期的两次日食往往不会发生在相同地点,也不一定都是日全食或日偏食,日全食回到同一地点所需要的时间就更不固定了。不过,天文学家通过严格的推算,仍可以准确预测某地下一次出现日全食的时间。
日全食持续期间内,可能会对地面产生哪些影响?
与阴雨天云层遮住太阳不同,日全食发生时随着月球遮挡住太阳辐射,大气层高处的电离层也会发生一些相应变化。这暂时会对信号需经过电离层反射的无线电中波、短波通信造成一定干扰,使用超短波的调频广播、手机、无线上网等则不受影响。不过,对整个地球磁场而言,这种影响还是微小的。另外,2008年8月1日的日全食,新疆伊吾观测点的气温下降了8摄氏度左右,许多观测者也感到身边一下子变凉了。此次日食主要出现在长江中下游这样夏季市区昼夜温差一般不超过5摄氏度的地方,又是在升温期间的上午发生,日食造成的降温不会很大。
为什么日全食发生时的几分钟内,可以用肉眼直视太阳?
除了太阳完全被月球遮住的全食几分钟,用肉眼可以直接观赏日全食外,其余时间切不可用肉眼直接观测太阳,更不可用缺少太阳专门滤光片的望远镜观看太阳。在达到全食的几分钟期间,太阳最明亮的光球层被完全遮蔽,此时可直接用肉眼或望远镜观测太阳,并欣赏天空中展露出的日冕和繁星。相机或摄像机此时也应摘下滤光片,否则只会拍到一团漆黑。但全食持续时间非常短,很快会回到偏食状态,即便只露出一小部分的光球也足以亮到伤害人眼及摄影器械。因此在观测时仍需事先准备好日食观测眼镜、镜头滤光片等,并把握好全食出现的时间。
为什么说不看日全食是“终身遗憾”?
许多亲身观赏过日全食的人都认为,亲眼目睹天空变黑、红日当空变成满天星斗的奇观,这种现场的震撼是任何照片、影像都难以替代的。贝利珠、日冕、日珥等平时难得一见的景象,更是令天文爱好者们着迷,平时对天文不感兴趣的普通人也会平添几分好奇。住在长江中下游、能在家门口观赏日全食固然是人生奇遇,而对我国北方和岭南许多此次无缘前去一睹日全食风采的人来说,如果确实对此有浓厚兴趣和出外旅游的条件,也可以加入日食“全球追踪者”的行列,平均一年半一次的等待也不算长。
日全食和日环食有什么不同?
日环食与日全食都是日食的一种。简单说来,日全食即月亮把太阳全部遮住,日环食即月亮并没有把太阳完全遮住,而露出一圈太阳的光环,因此形象地叫做日环食。

历史记载

1:中国观测日食历史悠久,早在公元前1948年就有人观测到了日食。中国在公元前2300多年前就有了当时最先进的天文观象台。中国历来重视日食的预报,据说夏代一位天文官因沉湎酒色,漏报日食,被砍首以警示玩忽职守者。中国有世界上最早、最完整、最丰富的日食记录。光是古书(至清代)的 史料(不包括甲骨文),就有1000多次日食记录。最早是《尚书》记载的发生在公元前1948年的一次日食。《诗经》中更是详细记载了发生在公元前776年9月6日的日食:“十月之交,朔日辛卯,日有食之。” 世界天文学家普遍承认中国古代日食记录的可信程度最高,为世人留下了珍贵的科学文化遗产。中国古代夏、商、周时期因历史久远,缺乏精确的文字记录,因此难以精确地断代,而日食天象就像是一座相当精确的历史时钟,可以帮助确定一些历史事件的时间。
2:古代西方一次日食中止一场战争,西洋最有名的故事记载是在西元前585年。米提斯与利比亚两族打仗,打到一半时 忽然间太阳消失不见了,两族族人害怕灾祸的到来,终于达成美好的结果- -两族讲和通婚。对于日食现象的看法,除了大溪地人把日食当成正面意义外,其他的国 家都将他作 负面的解释。譬如西元前六百多年,雅典攻打某族时,因为发生食相而害怕不敢继续前进,就因为延迟了进攻,反倒让敌方趁这段时间有了准备,结果当雅典军队进攻敌方时,反而被打败了。
本世纪中国境内的日食
2008年8月01日日全食
这次日食,中国的新疆维吾尔自治区、甘肃省、宁夏回族自治区、陕西省、山西省、河南省部分地区可见全食。其中,甘肃省金昌市是一个较佳的观测地点。
2009年7月22日日全食
这次日全食,中国最佳观测区在长江流域且持续时间长。此外,中国其他大部地区可见程度不等的日偏食
2010年1月15日日环食
中国环食区:云南省北部,四川省南部,贵州省北部,重庆市,湖北省北部,陕西省东南部,河南省大部,山东省大部,安徽省北部,江苏省北部。
2012年5月21日日环食
中国环食区:广西自治区东南部,广东省大部,香港,澳门,福建省大部,台湾省东北部。
2020年6月21日日环食
中国环食区:西藏自治区中南部,四川省中南部,贵州省中北部,湖南省中部,江西省南部,福建省南部,台湾省中南部。
2030年6月01日日环食
中国环食区:内蒙古自治区东北部,黑龙江省中北部。
2034年3月20日日全食
中国全食区:西藏自治区北部,青海省西南部。
2035年9月02日日全食
中国全食区:新疆自治区中南部,甘肃省中北部,内蒙古自治区中西部,山西省北部,河北省中部,北京市大部,天津市北部,辽东半岛大部及辽宁省西南部极少地区。
2041年10月25日日环食
中国环食区:内蒙古自治区中部偏北地区,辽宁省北部,吉林省西南部。
2057年7月01日日环食
中国环食区:新疆自治区东部边缘地区,甘肃省北部边缘地区。
2060年4月30日日全食
中国全食区:新疆自治区中部,青海省与甘肃省交界地区。
2063年8月24日日全食
中国全食区:新疆自治区中部以东,内蒙古自治区中部,吉林省大部地区,黑龙江省东南部,辽宁北部极少地区。
2064年2月17日日环食
中国环食区:西藏自治区中部,青海省东南部,四川省西北部,甘肃省中部,宁夏自治区大部,内蒙古自治区西部以中部以南地区,河北省北部,吉林省西北部,黑龙江省西南部。
2070年4月11日日全食
中国全食区:西沙群岛,台湾岛最南端沿海地区。
2074年1月27日日环食
中国环食区:广西自治区东南部,广东省中部,江西省东南部,福建省中部。
2085年1月22日日环食
中国环食区:云南省南部,广西自治区北部,湖南省南部,江西省中部,福建省北部。
2088年4月21日日全食
中国全食区:新疆自治区中部,青海省北部与甘肃省西南部交界地区。
2089年10月04日日全食
中国全食区:西藏自治区西部,四川省中部偏南地区,重庆市南部,贵州北部,湖南省中部偏北地区,江西省中部,福建省北部。
2095年11月27日日环食
中国环食区:河北省东北部,北京市东北部,内蒙古赤峰地区,辽宁省南部。

现象原理

发生日全食是因为太阳靠近月球轨道与地球轨道的一个交点,而同时月球在距此点的最远的点上。即为光的直线传播
之所以会发生日全食,是因为存在一种神奇的对称性。太阳的直径是月亮的400倍,而它距地球的距离正好也是月亮的400倍。结果,当月亮完全处于地球和太阳之间时,对那些完全处于月亮阴影中的人来说,太阳的表面便被完全遮挡了。太阳变成了黑色,只留下一个金色的光环,天空变成了靛青色。鸟儿此时会失去方向,或者会飞回巢中,蝙蝠和其它夜行动物则可能睡眼惺忪地出来活动。

现象影响

发生日全食时,光线穿过树叶的缝隙投影出新月的影子。发生日全食时,动物常常准备睡觉,或行为异常。发生日全食时,当地的温度通常会下降至少20度。当99 %的太阳表面被覆盖时,能看到的晨昏蒙影现象。在日全食期间,地平线的周围会有一个窄的光带,这是因为观察者并不是直接站在月亮的影子下面,地球和月亮有一定的距离。在现代的原子钟出现之前,天文学家通过对日食的古代记录进行研究,发现地球旋转的周期每个世纪变慢了0.001秒。

日食过程

一次日全食的过程可以包括以下五个时期:初亏、食既、食甚、生光、复圆。

初亏

由于月亮自西向东绕地球运转,所以日食总是在太阳圆面的西边缘开始的。当月亮的东边缘刚接触到太阳圆面的瞬间(即月面的东边缘与日面的西边缘相外切的时刻),称为 初亏。初亏也就是日食过程开始的时刻。

食既

从初亏开始,英国天文学家倍利最早描述了这种现象,因此又称为倍利珠。这是由于月球表面有许多崎岖不平的山峰,当阳光照射到月球边缘时,就形成了贝利珠现象。

食甚

食既以后,日轮继续东移,当月轮中心和日面中心相距最近时,就到食甚。

生光

对日偏食来说,食甚是太阳被月亮遮去最多的时刻。月亮继续往东移动,当月面的西边缘和日面的西边缘相内切的瞬间,称为生光,它是日全食结束的时刻。在生光将发生之前,钻石环、贝利珠的现象又会出现在太阳的西边缘,但也是很快就会消失。接着在太阳西边缘又射出一线刺眼的光芒,原来在日全食时可以看到的色球层、日珥、日冕等现象迅即隐没在阳光之中,星星也消失了,阳光重新普照大地。

复圆

生光之后,月面继续移离日面,太阳被遮蔽的部分逐渐减少,当月面的西边缘与日面的东边缘相切的刹那,称为复圆。这时太阳又呈现出圆盘形状,整个日全食过程就宣告结束了。

持续时间

日食的时间长短,同月球影锥在地面上移动的速度以及地球的自转方向有关。以日全食来说,由于月球的视直径仅略大于太阳,同时月影在地面移动速度很快,因此日全食的时间是很短暂的。在全食带的某个地点所看到的日全食时间通常只有两三分钟,最多不超过7分钟。如果全食带经过赤道附近地区,日全食时间就可延续到7分40秒,这时是观测日全食的最好机会。
在发生日环食时,月亮总是位于远地点附近,这时月亮运行的速度较慢,因此日环食的时间比较长,如果日环食发生在赤道附近,那么在赤道附近观测日环食的时间可长达12分42秒。
就全球范围来说,如果把月亮半影开始遮掩日面的时间计算在内,日食时间的长度由初亏至复圆的整个过程可长达三个半小时。
日偏食的时候,由于月影范围大于其本影,食相经过的时间长短要视食分的大小而定,食分愈大,时间也就愈长。

世纪日食

2009年7月22日:世纪日食。随着月球的黑色阴影第一次降落在阿拉伯海上,然后穿过印度中部和东北部、尼泊尔东南部、不丹的大部分地区、孟加拉国北部、印度最东部和南部,以及西藏中部,是21世纪时间最长的日全食。稍后不久,月亮的暗影将从中国中部地区穿过,接着向中国的东海和琉球群岛的一些区域移动。距离硫磺岛东南偏东大约200米的地方,是观察这次日食的最佳地点。对一些人来说,这可能是21世纪出现的最完美的一次日食。它是在1991年到2132年之间发生的日食中,持续时间最长的一次。
2009 年日全食的天气情况
长江流域所在的全食带地区天气都不太理想。不过,包括北京在内的华南华北等地,天气非常好,适合观测日偏食。观测日全食注意事项
观察太阳是十分危险的,因为太阳放射出强烈可见光,红外线和紫外光。紫外光不但可以晒伤皮肤,它也会对眼睛的视网膜迅速造成伤害。人类的眼睛只要直接观看太阳几秒,就可能造成永久伤害,甚至眼盲。如果透过没有适当减光设备的望远镜观察太阳,后果更不堪设想。日偏食及日环食就不能在没有采取特安全范措施观看。在日全食的偏食阶段,即使太阳的表面被月球遮掩了99% 时,剩下新月形成的光球层,也可以对眼睛造成伤害。不要试图用肉眼观察任何日偏食或环食阶段的太阳。
下面为大家介绍一些科学的观测方法:
墨水观测法 (但是此方法减光率较低,易使眼睛受伤,不推荐使用)
可以取一盆清水,加入墨汁,通过水面的反光看太阳。
针孔投影法
利用两块板子,在其中一块板子上挖一个小洞,让阳光穿过这个小洞投影到另一块板子上。
望远镜投影法
手可不要乱晃,否则太阳的影子会来回跑。并且千万不要拿着望远镜直接看太阳,如果用望远镜直接看太阳,一定要用滤光镜。

观测条件

1.必须在日全食发生的中心地带上。
2.日全食的时间在3分钟以上。
3.天气状况良好。

日食看点

看点一:贝利珠
看点二:色球层。
看点三:日珥
看点四:日冕
看点五:天空和环境。

拍摄注意

有一点需要特别注意,就是在拍摄日全食时,由于全食阶段一般只有宝贵的几分钟。因此,还需要做好以下几点:
1.提前进行周密的规划。比如用什么相机,镜头或望远镜,用什么拍摄方式,要拍到什么效果,拍到的照片后期除了欣赏外还会不会有别的什么应用,等等。而对于一些创意摄影就更需要特别的考虑,比如刚才提到的拍糖葫芦串像,就要先选好地点,计算好每个像之间的时间间隔,等等。
2.提前进行实际演练。如果有条件,提前几天来到实际观测地,在日食发生的同样时间将观测流程从头到尾走一遍,包括组装望远镜、找太阳、连接相机、拍照、摘掉滤光片拍照(此时不可对着太阳)、再盖上滤光片拍照、换存储卡、换电池……这样往往能发现一些意想不到的小问题,比如这套器材指向某些位置时会卡住。如果没条件到观测现场也没关系,在任何一个地方演练都可以,只要找恰当的时间让当时太阳高度和日食时差不多即可。
3.实际观测时,在全食或者环食阶段找一个人专门负责报时。因为这个阶段持续时间本来就很短,而人在这个时候紧张而忙碌,往往感觉不到时间的流逝,在不知不觉中全食或环食就结束了。而当有人专门报时,其他观测者就能对时间做到心中有数,更好的安排自己的观测。
在这里还要再次强调,在面对最壮观的日全食时,全食阶段一定不要忘记摘掉滤光片!!!可能这样的错误很可笑,但实际情况是,当全食阶段即将到来时,人们的心情可能也会越来越紧张,生怕错过什么精彩的镜头,于是只顾一通狂拍,等到发现什么都没拍下来而意识到忘了摘滤光片时可能已经晚了。
特别提醒
1、千万不要用肉眼或任何光学设备(如望远镜等)直视太阳!
2.不能用相机直接拍摄(必须加有专用滤光镜),以防损伤烧坏相机。
摄影提示
日食观测项目 日食观测的内容非常丰富,仅就一般爱好者力所能及的内容列举一些在下面:
1.日偏食时测定月球边缘和太阳两次接触的时间(即初亏和复圆)。
2.月球边缘的观测。在月球横过日面时,由于月面的山峰,其边缘并不是完整的,而是有些很微小的、不规则的突出或凹陷现象。观测时,可特别留意月球的边缘,并可用绘图法记录下来。
3.日全食时测定月球边缘和太阳边缘的四次接触(即初亏、食既、生光和复圆)的时间。食既的时刻以贝利珠消失的时间为准,而生光则以贝利珠重现的瞬间为准。
4.日冕的观测。日冕是太阳的外层大气,温度高达几百万摄氏度,而密度比人类制造的真空还要空,可以说是能看得见的真空,日冕只有日全食时才观测得到。每次日全食时所见的日冕形状、大小及结构都不同。在太阳黑子活动活跃期,日冕呈圆盘形;黑子活动衰期,日冕的形状则不大规则,且沿太阳赤道区可见射光,在两极附近地区呈扇形的结构物。观测时,可利用绘图法记录下来。
5.气象变化观测。日全食时,阳光突然消失,气温迅速下降,气压和风向都有所变化。可用仪器记录这些变化。
6.日全食时,可以利用这珍贵的几十秒,进行彗星、内行星(金星和水星)的搜索。
用相机对日全食的全过程拍摄,每隔一段时间拍摄一张,记录日全食的全过程;还要对贝利珠、日珥日冕的进行特写。能拍 摄到一次日全食照片,将是一个难忘的永久回忆,请记住,未来两年的日全食可能是几百年来的少有的几次,也可能是你一生中能看到的唯一的两个,可能没有第三次了。

相关介绍

《日全食》刊登在《新蕾Story101》09年10月下,短篇集《是日夏茗》后记中提到过的《以你为名的光芒》的番外篇
三星一线,月影戏法,百年难遇的天文盛宴,全世界目光都落向你。
脱去远古时不祥之兆的罩衫,你携着不知虚实的祥云鸟鸣传闻摇曳生姿,而今也成了美景。一旦备受瞩目,盛名缭乱也是顷刻间的事。
而其余那么多坦荡自然的云淡风轻,却从不被青睐于留意。
贝利珠钻石环
在太阳将要被月亮完全挡住时,在日面的东边缘会突然出现一弧像钻石似的光芒,好像钻石戒指上引人注目的闪耀光芒,这就是钻石环(Diamond Ring),同时在瞬间形成为一串发光的亮点,像一串光辉夺目的珍珠高高地悬挂在漆黑的天空中,这种现象叫做珍珠食,英国天文学家贝利最早描述了这种现象,因此又称为贝利珠(Baily Beads)。贝利珠出现的时间很短,通常只有一二秒钟,紧接着太阳光就全部被遮盖住而发生日全食了。
食分
用来表示日食的程度。对于日食而言,食分并不表示太阳圆面被遮俺的面积,而是表示日面直径的被遮部分与太阳直径的比值。以太阳的直径作为1,如果食分为0.5,这就表示太阳的直径被遮去了一半;如果食分为1,那就是太阳的整个圆面被遮住,那就是日全食。很显然,食分越大,日面被遮掩的程度就越大。日偏食的食分是小于1.0的,日全食的食分是1.0。
食带
由于月亮的影锥又细又长,所以当它落到地球表面时,所占的面积很小,至多不会超过地球总面积的万分之一,它的直径最大也只有二百六十多千米。当月球绕地球转动时,影锥就在地面上自西向东扫过一段比较长的地带,在月影扫过的地带,就都可以看见日食。所以这条带就叫做“日食带”。带内发生日全食的,就叫全食带;带内发生日环食的,就叫环食带。可以看到偏食的范围很广阔,已经不像一条带子,而是很大的一片地区。
全食带是一条宽度不过二三百千米,长约数千到10000千米的狭窄路径(有时全食带的宽度甚至只有几千米),只有在全食带扫过的地区才能看见日全食或日环食的发生。全食带的两旁是较广阔的半影扫过的地区,在这些地区内可见偏食。离全食带愈近的偏食区,所见偏食程度愈大;离带愈远,可见偏食程度愈小;半影区以外的地方是看不见日食的。
由于月球是由西向东运行,所以它的影子也是沿同一方向运行,因此各地看到日食的时间是不同的。当地面上的西部地区已经处在黑影区域内,这一地区的人已经看到日食时,东部地区的人却不能同时看到日食,得在月影向东移来后才能看到日食。所以,西部地区的人总是比东部地区的人先看到日食。
日食每年都有发生,但由于全食带是一条狭窄的影带,据估计,平均每200~300年,某一地区或城市才有机会被全食带扫过,所以,对住在一个城市的人来说,一生可能未看到过一次日全食。
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- 来自原声例句
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