1、1本世纪最壮观的日全食2009 年 7 月 22 日全食将经过我国人口密集的长江流域,全食带比较宽,长度达到一万多公里,宽度 250 公里,是多年来观测条件最好的一次日全食。除了直接能观赏到全食的地区外,我国其他地区的公众均能看到日偏食。除了观测覆盖面广外,此次日全食的发生时间也非常适宜我国公众观测。初亏(太阳开始被月球的影子遮住)时间为上午 8 点多,复圆(太阳重新恢复“圆面” )时间为 10 时多,整个过程约 2 个半小时;最精彩的全食(即太阳完全被月球的影子遮住)时间在 9时多,持续时间最长可达五六分钟,比 2008 年 8 月 1 日在新疆、甘肃等地发生的日全食时间要长。一、日全食相关
2、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 。日 全 食 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 月 亮 的 东 边 缘 刚 接 触 到 太 阳 圆 面 的 瞬2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
3、 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 。二 、 原 理日 食 ,又 作 日 蚀 ,是 一 种 天 文 现 象 ,只 在 月 球 运 行 至 太 阳 与地 球 之 间 时 发 生 。这 时 ,对 地 球 上 的 部 分 地 区 来 说 ,月 球 位 于太 阳 前 方 ,因 此 来 自 太 阳 的 部 分 或 全 部 光
4、线 被 挡 住 ,因 此 看 起来 好 像 是 太 阳 的 一 部 分 或 全 部 消 失 了 。日 食 只 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 四 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
5、 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 肇 因 于 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 。3上 一 次 日 全 食 发 生 于 2008 年 8 月 1 日 ,而 下 一 次 的 日 全 食将 会 于 2009 年 7 月 22 日 发 生 。日 食
6、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 59 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
7、,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
8、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 ,4因 此 月 食 的 每
9、 一 个 食 季 就 只 有 24 天 。 日全食:简单地说就是太阳表明被月球完全遮住。地球公转和月球公转轨道都是椭圆,不论是太阳与地球间距离,还是月球与地球间距离,并不是固定不变的,而有时比较远,有时又比较近。如果某个时刻月球本影比地球与月球之间的距离大,地球上被月球本影扫过的地带就可以看到日全食。 日偏食:当月球运行到地球与太阳之间时,被月球阴影外侧的半影覆盖的地区,所见到的太阳的一部分被月球挡住,就是日偏食,它是最常见的日食现象。全食带: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 260 多千米。当月球绕地球转动时
10、,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,这条带就叫做日食带。带内发生日全食的,就叫全食带。日冕:太阳大气的最外层,可以延伸到几个太阳直径,甚至更远。它的亮度仅为光球的百万分之一,只有在日全食时或用特制的日冕仪才能看见。日全食时,黑暗的太阳外围是银白色的光芒,像帽子似地扣在太阳上,因此称为日冕。日珥:日全食发生时,太阳的周围镶着一个红色的环圈,上面跳动着鲜红的火舌,这种火舌状物体就叫做日珥。日珥通常发生在色球层的,像太阳面的“耳环” 。三 、 观 测 日 全 食 注 意 事 项5观 察 太 阳 是 十 分 危 险 的 ,因 为 太 阳 放 射 出 强 烈
11、 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
12、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
13、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 。注 意 :千 万 不要使用非正规机构提供的所谓“太阳卡”、 “日食卡”等。6四、日全食拍摄注意事项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
14、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!可能你会觉得这样的错误很可笑,7但实际情况是,当全食阶段即将到来时,你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。还要强调一句:如果你从未见过日全食,那么一定要给自己准备充足的时间用于目视直接欣赏这个也许是地球上最壮观的天象。( 来源:天文 爱好者日食增刊)西山区科学技术局西山区机关事务管理局2009 年 7 月 20 日