日偏食

日偏食

日偏食(partial solar eclipse)是指當月球運行到地球與太陽[太陽系的中心天體]之間,地球運行到月球的半影區時,地球有一部分被月球陰影外側的半影覆蓋的地區,在此地區所見到的太陽有一部分會被月球擋住的天文現象。日偏食是一種常見的天文現象。日偏食是一種常見的天文現象。2011年6月2日,中國東北地區可觀測到日偏食。2018年8月11日傍晚,中國能觀測到一次日偏食。2019年1月6日,中國中東部地區的人可以看到“天狗咬日”,北方大部分地區還可見到“帶食日出”的天象奇觀。

基本信息

產生原因

日偏食日偏食

日偏食是月球處於地球和太陽之間在地球上形成影的現象。月球的影可以分為本影、半影和偽本影三部分。月球繞地球的軌道和地球繞太陽的軌道都不是正圓,所以日、月同地球之間的距離時近時遠。因此,觀察者在半影內則見到太陽部分被月球遮住,稱為日偏食;在日食時,觀察者在本影範圍看到太陽全部被月球遮住,稱為日全食;周邊剩下一個光環,稱為日環食。

當月球繞地球運行到太陽與地球之間幾乎與太陽同起同落時,從地球上見不到月球,這時稱為朔,日食現象發生在朔的時候。朔的周期約為29.53天。但不是每隔29.53天都發生一次日食,原因是月球繞地球運行的軌道平面和地球繞太陽運行的軌道平面不完全重合,兩者之間有5°9'的平均夾角。所以只有當朔時太陽離兩個軌道平面的交點在某一角度以內時才會發生日食。

頻發原因

日偏食日偏食
它是最常見的日食現象,因為不論是日全食還是日環食,或者是更複雜的日食,在全(環)食帶以外的絕大部分地區以及日全(環)食帶內從初虧後到復圓前的絕大部分時間,所見到的都是日偏食,而更多的日食也只是月影本影或其延長線並不經過地面,只是月影外側的半影經過地面,那么在地面上就只有日偏食了。

發生過程

初虧

日全食和日偏食原理日全食和日偏食原理

初虧由於月亮自西向東繞地球運轉,所以日食總是在太陽圓面的西邊緣開始的。當月面的2008.8.1日食東邊緣與日面的西邊緣相外切的時刻,稱為初虧。初虧也就是日食過程開始的時刻。

食甚

日食開始以後,月輪繼續東移,當月輪中心和日面中心相距最近時,就達到食甚。對日偏食來說,食甚是太陽被月亮遮去最多的時刻。

復圓

日偏食日偏食
食甚之後,月面開始移離日面,太陽被遮蔽的部分逐漸減少,當月面的西邊緣與日面的東邊緣相切的剎那,稱為復圓。太陽又呈現出圓盤形狀,整個日全食宣告結束。

食分

太陽被食的程度叫食分,它是以太陽的直徑,即太陽看上去大小為1來計算的,例如食日偏食分為0.4,就是說太陽的視直徑被月球遮去了40%,日偏食或日環食的食分都小於1,而日全食的食分大於或等於1。

食帶

食帶由於月亮的影錐又細又長,所以當它落到地球表面時,所占的面積很小,它的直徑最大也只有二百六十多千米。當月球繞地球轉動時,影錐就在地面上自西向東掃過一段比較長的地帶,在月影掃過的地帶,就都可以看見日食。這條帶就叫做“日食帶”。帶內發生日全食日偏食(圖4)的,就叫全食帶;帶內發生日環食的,就叫環食帶。

觀測方法

科學方法

日偏食觀測日偏食觀測

看日偏食時(也就是太陽未被月球完全遮住時),要戴上專門觀測太陽的眼鏡。一定要購買合格的太陽觀測鏡,例如用巴德膜的太陽觀測鏡。日常的太陽鏡或墨鏡只用於觀測日光下的四周景色,決不能用於直接看太陽。另外,也不能使用不合格的太陽觀測鏡和濾光片,因為這些不合格產品無法擋住紫外線,在長達兩個小時的太陽圓缺變化觀賞時,同樣會嚴重傷害眼睛。

即使有專門觀測太陽的眼鏡,也不宜長時間看太陽,在看日偏食時,一次看它十來秒鐘,休息三四分鐘,再繼續看,儘量保護眼睛。

還可以製作針孔投影箱。可用一個1至2米長的紙箱,兩端中心各開約10厘米大小的洞,上端用錫紙將洞貼上,再用針在錫紙中心穿一針孔;另一端用白色半透明紙將洞貼上,然後在太陽下試驗能否在半透明紙上產生太陽圓面像。要注意,不能用肉眼透過針孔直接觀測太陽。

也可以用望遠鏡投影,通過觀測太陽經過望遠鏡的投影來觀看日全食,不可以直接用望遠鏡觀看,嚴重者可導致失明;用電焊護目鏡,因為電焊護目鏡也是觀測日全食的最佳工具之一;用照相機看,但一定要有濾光片,直接從取景框中觀察日全食也會傷害眼睛。

古老方法

1.用廢膠片看

把新買的膠片扯出來,讓它完全曝光。兩片以上的廢膠片疊在一起就可以用來對著太陽看。

優點:較為簡便。

缺點:手拿膠片很累。

注意:一定要兩片以上,不然還是很危險!

2.用燒黑的玻璃片看

用蠟燭把玻璃片烤黑,可以用來對著看太陽。

優點:無。

缺點:玻璃片不好找,需明火,未全烤黑仍危險。

注意:出現在玻璃上的黑色物質是燃燒不充分的炭粒,煤氣、天然氣燃燒得很充分,不產生這種物

注意事項

日偏食日偏食
1.不要用肉眼直接觀測日食,請戴專用的太陽觀測濾光鏡。

2.不要通過觀看水塘中的倒影來觀看日食。在水中,太陽光只是稍微有些暗,但仍能給你的眼睛造成巨大的傷害。

3.不要用光碟、彩色負片充當濾光片。光碟和彩色負片對紅外線部分的減光率極低,會對眼睛造成永久性傷害。

4.在日偏食階段,通過雙筒鏡、望遠鏡、甚至相機取景器直接觀測都非常危險,目視和攝影都一定要使用專用的濾光片!

5.由於視網膜沒有神經,不當觀測造成的永久視覺損害有可能在數小時後才會被發現!

6.即使99%的日面被月亮遮擋了,直接觀測也是非常危險的!

7.太陽眼鏡不能有效阻擋會傷害眼睛的波段!

8.如果投影觀測日偏食,投影屏表面一定要粗糙。

9.如果有尋星鏡,勿忘加濾光片。

歷史記錄

2011年

日偏食日偏食
2011年中國境內可觀察到兩次日偏食。第一次是2011年1月4日,在中國西北地區可見日偏食現象。

第二次是2011年6月2日。日偏食從台北時間2011年6月2日3時25分開始,起初見食區域為俄羅斯中部、我國東北、朝鮮以及日本東北部。隨後見食區向東北方向移動,跨過北極點,覆蓋整個北極圈內、加拿大北部和格陵蘭島,最後在加拿大東部、北大西洋和冰島結束,全程持續約3小時40分。由於接近夏至,黑龍江少部分地區日出時間在3時30分之前,可以觀測到從初虧到復原的全過程。本次日偏食是全年四次日偏食中我國可觀測到的第二次,也是最後一次。帶食日出,可觀測地區由西北變成了東北。

2018年

2018年8月11日傍晚,中國能觀測到一次日偏食。本次日偏食的最大食分接近0.74,但地點位於北冰洋上不易達到的區域。在我國西部的新疆和內蒙古,食分雖然只有0.2左右,但可以欣賞到日食從初虧到復圓的全過程。如果是在北京觀測,初虧發生在18時12分,此時太陽的高度還有11°左右,食甚時的食分大約為0.35,復圓是在19時28分,在此之前太陽就已經落下。我國東北大部分地區雖然也只能看到帶食日落,但食分更大,例如最北端的漠河可以看到的最大食分就能達到0.55。

2018年08月11日,日偏食在中國部分城市可見時間(所列時間均為台北時間):

城市 初虧 食甚 復圓
北京 18:12:23 18:51:07 .. .. ..
成都 18:45:45 19:06:57 19:27:41
大連 18:12:26 18:50:33 .. .. ..
大慶 17:55:19 18:38:48 .. .. ..
哈爾濱 17:56:24 18:39:20 .. .. ..
杭州 18:33:59 .. .. .. .. .. ..
呼和浩特 18:12:42 18:51:36 19:28:43
雞西 17:55:36 .. .. .. .. .. ..
吉林 18:00:06 18:41:55 .. .. ..
佳木斯 17:52:59 .. .. .. .. .. ..
酒泉 18:18:59 18:54:13 19:27:52
蘭州 18:27:42 18:59:32 19:30:05
牡丹江 17:57:30 .. .. .. .. .. ..
南京 18:30:07 .. .. .. .. .. ..
齊齊哈爾 18:02:11 18:43:43 .. .. ..
上海 18:30:30 .. .. .. .. .. ..
瀋陽 18:05:28 18:45:57 .. .. ..
烏魯木齊 18:09:11 18:45:28 19:20:08
武漢 18:37:13 19:03:51 .. .. ..
西安 18:30:10 19:01:01 19:30:43
西寧 18:27:04 18:58:55 19:29:29
徐州 18:25:26 18:58:15 .. .. ..
重慶 18:48:39 19:08:06 19:27:10

備註:1.表格中有“.. .. ..”表示太陽帶食而落,看不到日偏食的這個階段。

2019年

日偏食日偏食
2019年1月2日,中國科學院紫金山天文台發布:日偏食、流星雨、大滿月+月全食等天象將輪番耀目1月天際,特別是日月交替上演“陰晴圓缺”,極具觀賞性。日偏食在1月6日清晨上演,而月全食將出現在1月21日晚。 2019年1月6日7點40分日出時,太陽的上方只是缺了一個小口。隨著太陽逐漸升高,缺口也將逐漸變大。到8點34分,左上缺口差不多能遮掉太陽直徑的小1/3。再之後月亮將從左邊逐漸離開日面,9點41分太陽將完全復圓。今天的日偏食,整個過程將持續1個多小時。

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