日全食发表评论(0)编辑词条

原理
　　日食和月食的“季节”。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。
　　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，这个界限就叫做“食限”。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度左右的范围内，就可能发生日食；如果新月在黄道和白道的交点附近16度左右的范围内，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度左右的范围内，就可能发生月食；如果望月在黄道和白道的交点附近10度左右的范围内，则一定有月食发生。
　　由于黄道和白道的交点有两个，这两个交点相距180度，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度，由于日食的食限为18度左右的范围，太阳从黄道和白道交点以西的18度运行到黄道和白道交点以东的18度，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度左右，因此月食的每一个食季就只有24天。

一年之中有几次
　　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大数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。

　　一年中日、月食可能发生的次数归纳；
　　一年中日、月食最少有两次，而且这两次都是日食；
　　一年中可能一次月食都不会发生（如1980年）；
　　一年中日、月食最多可以有七次：五次日食和两次月食（例如1935年），或者是四次日食和三次月食（例如1917年和 1982年）。
　　一般说来，最常见的情况是一年中有四次日、月食：两次日食和两次月食。
　　上面这些情况只是对全地球来说的。至于对地球的某个地点而言，一年内能看到日、月食的机会就要少得多。
　　另外，从上面的数字来看，一年中日食发生的次数比月食发生的次数多，但实际上人们却往往看到月食的次数比看到日食的次数多。这是由于月食发生时，背着太阳的那半个地球上的人都可以看到；而在日食发生时，月亮的影锥只扫过地球上一个狭窄的地带，只有在这部分地区的人才能看到日食。1961年3月2日夜里发生的月食，在我国、整个亚洲以及欧洲地区都可以看到。而1968年9月22日发生的日全食，在我国只有新疆的部分地区可以看到全食，在北京只能看到日偏食，而在上海，什么也看不到。

20世纪（1901-1999）发生的日食的次数
　　种类 次数
　　日偏食 78
　　日环食 73
　　日全食 71
　　混合食 6
　　总计 228

日食和月食的周期性
　　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。

日全食基本知识
　　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（即月面的东边缘与月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。
　　
1 .日食发生规律

　　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。
　　
2 .沙罗周期

　　同样的日食（全食、环食和偏食）每18年零11天或者6,585.32天（沙罗周期）会发生一次，但能观测得到的地区并不一样，只是日食时间一样而已，并且日食类型也不一定一样。因为沙罗周期的长度是6,585.32天，并不是整数，所以，如果在地球同一个地点再出现一次日食（并不一定是同一类型日食），要等待3个沙罗期。在每次日食发生后的三分之一个沙罗周期会发生下一次日食，在3个沙罗期大约54年零33天之后，日食会在同一个地区重新出现。现在有12 个不同的大沙罗周期出现，一个出现在1937，1955，1973，1991和2009（中国长江流域、武汉、杭州）的连续的大约7.5分钟的日食。
　　
3. 日食带及月球影子

　　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。
　　
4 .日食原理

　　发生日全食是因为太阳靠近月球轨道与地球轨道的的一个交点，而同时月球在距此点的最近的点上。发生日环食是因为太阳靠近月球轨道与地球轨道的的一个交点，而同时月球在距此点的最远的点上。

日食带及月球影子
　　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。

日食原理
　　发生日全食是因为太阳靠近月球轨道与地球轨道的的一个交点，而同时月球在距此点的最近的点上。发生日环食是因为太阳靠近月球轨道与地球轨道的的一个交点，而同时月球在距此点的最远的点上。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。
　　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。

日食发生时的影响及现象
　　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度以上。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（即月面的东边缘与月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。
　　食甚
　　食既以后，月轮继续东移，当月轮中心和日面中心相距最近时，就达到食甚。
　　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、倍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。

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，英国天文学家倍利最早描述了这种现象，因此又称为倍利珠（Baily Beads）。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，就形成了倍利珠现象。倍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。

日食持续时间
　　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。

本世纪中国境内的日食
　　2009年7月22日
　　[1]两年前，国际天文学联合会日食组主席杰·巴萨乔夫教授宣布，2009年7月22日，在中国境内可以观测到21世纪以来人类可以观测到的时间最长的一次日全食。
　　这次日全食的最佳观测区在长江流域。
　　在长江流域一条长长的观测带上，浙江省安吉县天荒坪抽水蓄能电站上水库是全球最佳观测点。浙北小城安吉因此名扬全球。
　　因为那次日全食带横扫整个中国人口稠密的长江三角洲城市群，备受关注。
　　2009年7月22日早晨8点可以观测到持续6分钟的日全食。
　　
2008年8月1日
　　这次日食的食分为1.039，全食最长持续时间为2分27秒，北美洲东北部、欧洲和亚洲部分地区可见，其中加拿大北部、格陵兰、俄罗斯新西伯利亚、蒙古和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。
　　在中国境内，考虑到太阳高度、地理和交通等综合因素，甘肃省金昌市是一个较佳的观测地点，月球本影中心将从金昌市市中心以北仅12千米处经过，可以获得长度约1分45秒的日全食时间。

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，21世纪时间最长的日全食将发生。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
　　2009年日全食，将于7月22日在中国的长江流域上空上演，这里是中国人口的密集区域，有众多的人文旅游资源，有风景优美的自然旅游环境，找一个美丽的地方，按以下的方法拍摄出美妙的日全食葫芦串，留住这几千年来最长最壮观的日全食。
　　拍摄日全食葫芦串，要注意以下几个方面。
　　保持视场不变，把日全食的多个阶段拍成不同的相片，后期多张叠加。注意保持三脚架的绝对稳定，使用快门线。拍摄时首先要确定日全食在天空的路径和日全食整个过程的跨度及时间，以免太阳在未完成拍摄前便出了视场。跨度一般在90度以内，一支24mm 镜头就够，有条件的可使用赤道跟踪仪，就不存在这个视场问题了，并且后期合成更简单。要预计太阳所走的路线，根据日全食历时长度、跨度来制订拍摄计划，确定从何时开始拍摄、每隔多长时间拍一张、何时结束。构图最好是底片的对角线。一次完整的拍摄，可能需要先后几十次，共历时数小时才拍完，这样长时间镜头直对着太阳，极易烧坏快门帘，进而烧坏感光元件，所以事先必须准备深虑色镜。多重曝光还要严格计算每张的曝光量，防止过曝，如果是傍晚又要考虑大城市的光污染。