大日食

大日食

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概述

太阳的直径大约是月球的400倍,而地日距离是地月距离的400倍,所以从地球上看,月亮跟太阳一般大。当月亮转到日地之间、三点位于一条直线上时,在地球上看,月亮正好把太阳遮住——这种现象就是日全食。

日全食是地球、月球和太阳三个天体运行过程中产生的一种正常天文现象。

由于地球和月球都在运动,所以月球的影子以很快的速度扫过地球表面,扫过的这片长条形区域就是日全食带,直径在二三公里,处在日全食带内的人们就能看到日全食。科学家根据地球、月球和太阳的运转规律测算,每年在地球上至少能看到2次日食,而最多时能看到5次;日全食也是每两年就会出现3次。所以,对于整个地球来说,日食和日全食并非罕见现象;但对于居住在地球上某一区域的人们来说,每450年才出现1次。

看点

2009年7月22日上午的日全食会随着月球自西向东的运转,先后经过西藏南部、四川中部、湖北南部、河南南部、安徽南部、江苏南部、浙江北部和上海等10多个省区市,从初亏到复圆历时2个多小时,日全食的时间最长有6分多钟,不但是整个21世纪持续时间最长的一次日全食,也是自1813年至2309年近500年间,在中国境内持续时间最长的一次日全食。

这次可以观测到日全食的地区刚好处于人口稠密的长江流域,约3亿人可以观赏到日全食。整个中国大陆或多或少都能看到日偏食。如果7月22日晴空万里,那就有不下10亿人能看见日偏食或日全食。因此,国际天文学界把这次日全食称为“大日食”。

活动

2009年7月22日,北京天文馆将协同互动百科组织百名网友前往武汉观测本世纪最壮观的日全食,网友在互动百科创建了“北京市青少年天文爱好者协会”小组,用于本次日食的讨论及日后活动的平台。

覆盖地区

  长江大全食

青海、西藏、四川、云南、重庆、湖北、湖南、江西、安徽、江苏、上海11个省、自治区、直辖市

全食带扫过成都、重庆、武汉、合肥、杭州、上海等两个直辖市和四个省会城市,全食时间最长的地方长达6分多钟。

贵州、甘肃、陕西、河南、广西、广东、浙江、福建8个省、自治区的部分地区。

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、不丹、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,以及我国西藏中部、缅甸北部。稍后不久,月亮的暗影将从中国中部地区云南省和四川省穿过,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。 地球上最早观测到它的地方在印度西部孟买以北的沿海地区,在那里会出现一次“全食日出”的十分罕见的奇异景观。

在中国境内,日全食带先后穿过西藏东南部、云南西北部、四川、重庆、湖北、湖南北部、安徽、江西北部、江苏南部和浙江北部,在上海入海。在5个小时内,日食带横扫东半球,其中全食时间最长的位置在太平洋中,可达 6分39秒,中国全食带内大部分地区都能看到4分钟以上的全食,大约从上午9时至9时37分不等。由于地面暗如黑夜,我们可以看到群星璀璨的景象,同时,中国全境都可以看到日偏食。

成都地区的人们在上午8时刚过就可以开始观测日全食了。接下来便是上述的长江中下游地区。显然,这里无疑是本次日食带上人口最密集且经济社会最发达好的地区。从成都、重庆、武汉、杭州,一直到上海,预计将会有3亿多人可以目睹“长江大日食”这一壮丽的天文奇观。

主要城市时间

  长江大全食

日全食的发生主要包括这样几个时间节点:初亏,月球靠近太阳之时,月球的视圆面第一次和太阳视圆面相外切的时刻,即日食开始;食甚,月球中心和太阳中心距离最近的时刻,此时,看到太阳被遮掩的部分最大。

日全食时,食甚即为太阳被完全遮住之时;复圆,月球的视圆面第二次和太阳视圆面相外切的时刻,即该地方见食结束。

以下是中国主要城市可见日食的时间表,其中时间为北京时间。能够看到食甚的公众则相对较为幸运,他们可看到太阳被月亮完全遮住时的情景。当然,最幸运的要数能够看到复圆的公众,因为他们能够看到整个日全食的发生过程。

地名 初亏 全食始 食甚 全食终 复圆

上海 8:23:25 9:36:44 9:39:16 9:41:49 11:01:36

重庆 8:07:54 9:12:59 9:15:08 9:17:17 10:30:34

苏州 8:22:21 9:35:13 9:37:41 9:40:10 10:59:41

杭州 8:21:26 9:34:11 9:36:55 9:39:40 10:59:21

嘉兴 8:22:20 9:35:01 9:37:59 9:40:57 11:00:21

合肥 8:18:39 9:30:48 9:31:48 9:32:49 10:52:07

铜陵 8:18:49 9:29:47 9:32:39 9:35:31 10:53:46

武汉 8:14:53 9:23:56 9:26:39 9:29:24 10:46:15

宜昌 8:12:11 9:19:27 9:22:07 9:24:48 10:40:01

成都 8:07:05 9:11:06 9:12:47 9:14:29 10:26:22

乐山 8:06:15 9:09:31 9:11:54 9:14:19 10:25:38

日全食的意义价值

 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。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。

  在中国,前两次日全食都只能在边远地区看到。一次是在1980年,只有中缅边境云南瑞丽地区可见, 那时候笔者刚上初中,正是个狂热的少年天文爱好者,可惜没有经济能力,只能通过《天文爱好者》杂志过过干瘾。另一次是在1997年春节之后,在中俄边境、中国的最北端漠河可见。那次笔者是奉了报社之命前去采访的,同时也了却自己少年时的梦想。那次的观测规模之大,出乎想象,世界各国的天文学家和天 文爱好者,把个平时人迹罕至的北疆小镇挤得比过年还热闹,由于人数大大超出小镇的接待能力,人们只能宿营在火车和汽车上。当时那里还是冬天,白天气温零下25摄氏度左右,夜里能到零下40摄氏度,滴水 成冰,人们连洗脸漱口的水都找不到。尽管如此,观测者们没有一个后悔的,没有一个不兴奋异常的,都 把亲眼看到日全食,当成人生中不可多得的珍贵记忆。日全食之类的天文现象,要说与人们的日常生活、 吃喝拉撒,确实是没有什么直接关系。但是,它代表了一种终极的人文关怀,代表了一种对大自然的极度 热爱,代表了对支配万事万物的自然铁律的一种永恒的好奇和敬畏,一个国家、一个民族,不能缺少这些 关怀、这些热爱、这些好奇和这些敬畏。

日全食的历史

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。

最佳观测点

此次日全食的最佳观测点,在上海以东的海面上,离上海非常远。在陆地上,最佳为浙江杭州安吉、嘉兴。而观测时间最长的地方在上海南部的洋山港,这里可以看到六分钟的日全食。

2009年7月22日 日全食 观测最佳区域

      最佳观测点日全食时间长达5分钟以上,但其它只要在日全食中心线上的区域,日全食时间也达4-5分钟,日全食多几秒少几秒对于我们一般爱好者来说没什么差别,时间差别请看这里;

      日全食最佳观测点在浙江杭州安吉和嘉兴,这里7月份经常下雨,反而不是最佳,我宁愿去武汉这4分钟日全食时间的城市,因为它下雨的机会小很多。所以有些人会选择去武汉看日全食;

      所以提醒要去华东看日全食的朋友,7月中下旬,华东下雨的机会非常大,去之前看好天气,随时做好转移的准备,当然你喜欢隔着乌云看日全食也没人反对。我初步的计划也是去华东看日全食,先去杭州,然后看情况可能在嘉兴或黄山上看日全食。

宁波4分18秒、舟山5分07秒、余姚4分54秒、

绍兴4分40秒、杭州5分13秒、海宁5分48秒、

嘉兴5分52秒、上海4分58秒、苏州4分55秒、

无锡3分50秒、马鞍山3分21秒、芜湖5分00秒、

安庆5分27秒、合肥2分53秒、桐城5分31秒、

黄冈5分10秒、武汉5分22秒、荆州5分02秒、

宜昌5分17秒、荆门5分19秒、重庆4分05秒、

南充4分01秒、达州2分48秒、成都3分25秒、

乐山4分42秒、康定4分05秒

国家天文台指定观测点--高淳县

        2009年7月22日的“日全食”天文奇观,全食带的宽度在250公里左右,横贯人口稠密的长江流域,经过成都、重庆、武汉、合肥、苏州、杭州、上海等大中城市,公众影响度之大,历史罕见。南京刚好就在全食带的最北端,除被定为“最佳观测点”的高淳县外,与之相邻的溧水县和江宁区部分地区,也可以看到日全食。到那里去看日食,也是不错的选择。

  据有关专家介绍,南京60%区域都在全食带。高淳是国家天文台指定的观测点,日全食初亏时间在7月22日早上8点20分前后,复圆时间约为10点55分。除此以外,江宁、溧水也能看到一部分日全食,溧水一部分地区的日全食时间有3分36秒左右。同样,在江宁也有可以观测日全食的地方。最有意思的观测点在江宁东大校区。作为全食与偏食的分界点,日全食的北边缘线正好经过吉印大道,因此东大可以看到日全食。更有网友计算出了日全食精确时间:在东大北门可以看到5秒,南门可以看到53秒,而到了禄口机场,日全食时间接近3分钟。

  昨天上午,记者赶到溧水县了解日全食观测信息,发现那里的“追日”气氛远不如邻居高淳县浓厚。该县气象局的工作人员称,日全食是天文科学,他们研究的是气象科学,两者领域不同,他们对于日全食的了解,跟普通民众一样。至于该县哪些地区能看到日全食,哪些地区不能看到日全食,他们也说不清。

  在溧水,除了县政府办公室7月9日发布的2009 80号《溧水县关于认真做好应对日全食工作的通知》外,有关部门好像没有组织相关的活动,也没有像高淳县那样设立观测点。当地人只有一个大概的说法,就是该县南部与高淳接壤的地区,可以看到日全食。所以,当地的一些天文迷和摄影爱好者都是自己选地方,有人直接去高淳,有的准备去晶桥镇的芳山、石湫镇的小茅山,还有和风镇那边观测拍摄。

  与高淳宾馆酒店“一房难求”的现象相比,溧水江宁比较冷清。就拿住宿来说,这两地的宾馆并没有进行促销宣传,更没有出现火爆的预订场面。一些星级酒店负责人称,看日全食属于“小众”,酒店不会为此做专门的促销方案。也有星级酒店负责人埋怨有关部门宣传没有力度,让他们错失良机,眼睁睁看别人赚钱。

  专家建议市民不必蜂拥到为数不多的集中观测点,因为只要是日全食带上,只要能够看到太阳的地方,都是理想的观测地点。所以,晨报友情提醒广大读者,如果您住在江宁或溧水,或是靠近这两个地方,不妨选择到那里去看日全食,效果是一样的,住宿、餐饮、交通等方面又很方便。何乐而不为呢?

气象分析

  长江大全食

季风气候和热带微风对此次的日全食观测非常不利。中国区整个日全食带的天气处于潮湿季节,经常伴随着阴雨天或夏天对流雨。故查找相关资料,全面分析长江流域日全食当天的天气情况,给所有爱好者一个天气指引。

 

各地天气状况

此次日全食将从印度西海岸开始向西移动,在进入我国西藏南部后,先后经过西藏自治区东南部、云南省西北部、四川省、重庆市、湖北省、湖南省北部、河南省南部、江西省北部、安徽省、江苏省南部、浙江省北部、上海等12个省(区、市),持续时间约40分钟。整个全食带在我国的长度约10000公里,平均宽度230公里,几乎覆盖整个长江流域。

长三角降雨

杨贵名介绍说,“22日上午,要真正看到日全食全过程并不乐观,特别是长江三角洲地区,看到日全食全过程的可能不大。”中央气象台分析,21日后半夜长江三角洲将有一次降水过程,这就意味着该地区22日上午出现降水的可能性非常大。即使没有降水,天空也将基本被云层遮住,观测到日食的可能性很小。

中部地区云层较厚

        而在长江中上游地区,虽然没有大范围的降雨,但上空依然存在较厚的云层。以中央气象台的预报情况看,云层的覆盖面积可以达到80%。这样的云层不是轻而易举就可以“拨云见日”的,但也不排除一些地区云层较薄,有观看到日全食的全过程的可能。湖南湖北等地的情况要比长三角的好一些,虽然不太可能万里无云,但云层没有布满天空的可能还是有的。如果运气好,在云层间隙观看日全食也是非常可能的。

云南西北部天气状况稍好

相比长三角和中部地区的坏天气,云南西北部以及成都以西的高原地区的天气条件可能要稍微好一些。杨贵名解释说,高原山区的云系跟中部地区的云系不太一样,经常是丝状或者块状的云彩,即使天空布满云层的时候,由于高原云层运动的较快,也有可能在短时间内展现蓝天。在目前可预测的天气条件下,这些地区属于能观测到完整日全食可能性较大的地区。但是由于高原气候的不确定性,这种可能也将大打折扣。

总体来讲,虽然此次日全食基本覆盖我国长江流域,但是由于22日的天气状况不佳,真正能够亲眼观测到完整日全食的人数不会很多。天文爱好者除了选择适当的观测地点之外,也只能盼望“成事在天”,运气足够好的话,观测到完整日全食过程的可能还是有的。

 

季候风和对流的影响

        中国的长江流域日全食区域,7月平均多云天气的概率是55%,天气较好的是在沿海地区。整个长江流域,有三个地点可以选择:地势较低的重庆,武汉和沿海城市上海。查阅气候资料,上海有平均54%的晴天概率。

       7月份的长江流域,经常出现对流天气:局部阵雨和雷阵雨,考虑到对流天气的形成,参考天气情况,上海偏南区域可能是日全食最佳的观测点。从海风可以降低气温,并且减少对流云的形成。沿海地区有另外一些问题——雾。但据不完全资料统计,由此原因产生的多云天气的概率稍微减少了大约4%。

对于想观看和摄影日冕的爱好者来说,沿海发达地区城市的大气污染也是需要考虑的因素之一。如果天气晴朗,大城市上海的大气污染也不太可能影响到日全食的欣赏。如果污染影响到观测的话,武汉的天气可能会更干净一点,但武汉多云天气的概率会多几个百分点,全食阶段持续的时间也稍微短一些(4分钟左右)。

 

台风的影响

七月正值台风季节,菲律宾和日本之间的海域形成台风的可能性是10%。台风的轨迹往往把云雨带入中国东南沿海地区。而超过一半的台风影响到上海的天气,即使没有带来暴风和强降水,但也非常容易带来阴天,所以沿海地区日全食观测点的人要考虑到台风的影响。如果有后备方案也不用太担心,因为目前的气象卫星已经能非常精确的预测到台风的形成及移动方向,你可以提前好多天就知道台风对沿海地区的影响。

 

天气的应急方案

对于如此难得的日全食,爱好者们的应急方案一定要做足。日全食观测需要对天气、全食时间、旅途的方便性及费用开支进行考虑。计划要有一定的灵活性,在日食还未发生之前的一天,你最好能发现另一个地方的天气状况可能更适合观测,以便你作出是否需要转移观测地点的决定。日全食前一天,电视台也会播放日全食天气预报,再加上互联网上的实时卫星云图,发现更好天气的地方,你就可以考虑是否需要转移了。

但尽管多云天气的统计数据另人沮丧,但天气晴好的机会还是存在的。在一些地方,统计数据显示好天气与坏天气的比例正好是50比50。

多路联合直播

        2009年国际天文年是为纪念伽利略首次使用望远镜进行天文观测400周年,在国际天文学联合会和联合国教科文组织共同倡议下,由联合国大会所正式确定的,并将其主题定为“探索我们的宇宙”。而“2009中国日全食多路联合直播”活动是中国科学院国家天文台、微软亚洲研究院、中国科学院计算机网络信息中心、中国科学院上海天文台等四家单位计划在日食带内设置直播点,涵盖全食和偏食的广大区域,包括重庆、成都、武汉、杭州、上海、北京、昆明、乌鲁木齐、台北、香港等。在这些直播点采集日食数字高清视频信号,通过CNGI下一代互联网试验系统传输至北京直播中心,并通过广播通讯卫星、互联网等方式免费向全球发布。届时电视台、网络门户、手机节目服务商、移动电视等各种媒体均可接收该信号源,并可制作成直播节目奉献给全球公众。相信此次日全食直播活动将成为2009年最受公众瞩目的天文盛宴。

观测指南

      一次日全食发生的过程分为初亏、食既、食甚、生光、复圆5个过程。此次日全食主城的初亏时间是8点07分57秒,食既到生光从9点13分12秒开始,9点17分15秒结束。除外,市民还可通过日全食看贝利珠、日冕和星空等天象变化,要是届时天空晴朗,市民或许还能发现牛郎织女、火星等行星及星座。

日全食发生时整个天空会漆黑一片,如建筑、运输等行业都需提前做好安全应对措施,防止4~5分钟的“黑夜”造成安全事故的发生。特别是一些司机在日全食发生后,不要惊慌,应立即打开车灯减速小心驾驶。同时高空作业者也要避免突然伸手不见五指而发生事故。商家和市民也要有准备,防止天突然黑下来一些不法分子溜进店或者家里偷东西。同时,在日全食发生前,市民切不可用肉眼直接对准太阳进行观看,可使用优质的太阳镜或天文望远镜观测。

       安全第一,绝对不能用裸眼直接看日食! 用眼睛直接看太阳,即使只看短短的一刹那,眼睛就会受到很大的刺激,好久好久眼前一片昏暗,很难恢复过来。这是因为眼睛里有一个水晶体,它起到聚光作用。对准太阳看,太阳的热能被它聚集在眼底的视网膜上,就会觉得刺眼;如果经过一些时间后,视网膜就会被烧伤而失去视力。在发生日食时,大部分时间都是偏食,月亮只挡住了一部分太阳,剩下的部分仍然和平常一样,所以直接用眼睛看的时间长了,同样会灼伤眼睛的。

       观测第二,选购专业的日食眼镜。专业的日食眼镜对可见光的透射率在十万分之三以下,而且能最大程度地过滤掉杀伤力强大的紫外线和红外线等。如果未佩戴安全的日食眼镜,虽然当时没有任何痛觉等反应,但留下的隐患在几个小时后就会发作,则悔之莫及。尤其应引起家长的注意。

       日食眼镜,又称日食观测镜、太阳观测镜等。日食眼镜的镜片为专业特制的减光片,有镀金属膜、聚碳酸酯、聚酯纤维软片等材料。理想的太阳减光片最大透射率为0.0032%(十万分之三),同时应有效过滤紫外线和红外线等。市场上有售。

在远古的原始社会,太阳石人类的图腾崇拜之一。当时的人们认为日全食是“天狗食日”,那时根本没有任何观测设备,人们要么以大无畏的牺牲精神肉眼裸看,要么因恐惧而躲起来不敢看。后来,聪明的人发明了“油盆法”,即通过盛有油的木盆间接观看日全食。在经济匮乏的年代,人们开发出了各种观测工具:烟熏黑的玻璃片、照相胶片、铝箔……可谓无奇不有、五花八门。这些缺乏保护措施的观测器具十分危险,即使像太阳镜也远远达不到减光要求,双眼极易灼伤,观测者万勿轻率。

日全食时的天空可观测的天体情况。

土星在太阳的正东面,非常接近地面,在城市不是那么容易观测到;

大部分人从未见过的水星就在太阳的东面旁边,非常明星;

金星和火星在太阳的西边,在地面看来,已经在西边天空;

全天最亮的恒星天狼星,在南方天空;

非常著名的亮星云集的冬季星座猎户座,在正南方天空高高悬挂,用望远镜观测,猎户座大星云(猎户大星系)就在其中;

在本次日全食的天空中,除太阳外,天空中最明亮的天体由亮到暗排序:金星、水星、土星、天狼星、土星、火星;

比较明亮的容易观测的恒星还有:猎户座的参宿四和参宿七、大犬座的天狼星、双子座的北河二和北河三、小犬座的南河三、御夫座的五车二、狮子座的轩辕十四、金牛座的毕宿五。

日食看点

  看点之一:贝利珠

  看点之二:色球层

  看点之三:日珥

  看点之四:日冕

  看点之五:天空与环境

  在临食既阶段,注意亮星行的出现,在偏食阶段,注意风力和气温的变化,地面影子的移动,以加深对这一壮观天象的的认识。

日全食拍摄注意事项

  日全食过程

  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。

趣闻

 

200年前就推算出此次天象

早在19世纪早期,外国天文学家根据日食和月食间的规律就推算出今年7月会发生全球性日全食。两年前,国际天文学联合会日食组发布确定性消息,今年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。根据推算,下次发生全球性日全食的时间是2241年,而上海地区可以观测到日全食的时间则是2309年。

 

动物的异常行为

书上说,日全食发生时,鸟儿回巢,公鸡打鸣。动物的异常行为,源于日全食时光强度和温度的变化生物钟的影响。1954年6月30日的波兰日全食,动物学家对一些动物的行为进行了观测,发现观测的28种鸟类都显露出“焦虑”的迹象。特别是,全食带上的云雀和麻雀停止了鸣叫,但全食带之外的却继续鸣叫,而且鸣叫比例随距离而增加。实验指定的所有日食区的蜜蜂都迅速返回了自己的蜂巢,夜间活动的飞蛾也出现了,蝴蝶也停歇在草地上,似乎真正的黑夜降临了。

 81岁高龄的国家天文台研究院李竞教授7月17日在中国科技新闻学会主办的“科学与媒体对话——探秘日全食”活动中,为科技媒体和普通公众讲解了关于2009年7月22日将要发生日全食观测最受关注的几个问题。

  2009年7月22日日全食的特点

  这次日全食被国外的机构媒体封成了“大日食”(great eclipse),这是首次对于某一次日食或者是其他的天象给予这么高档次的专名。究竟为什么把这次日食叫做“大日食”。有两方面原因:首先,这次日全食在全食带中,从进入中国的西藏自治区一直到舟山出海,整个国内日全食带能看到的日全食的时间少则五分多种,多则六分多钟。而这么长的日全食食延的时间是整个21世纪的百年之最。其次,这次全食带覆盖长江流域人口可能达到三亿人,也就是说有三亿人足不出户就能看见长达五分钟到六分钟甚至是六分钟多的全食。如果那天万里晴空,整个祖国大地的上午都是天晴,几乎没有云彩,那么也就是说可以有十亿人可以同时看一个日食,千载难逢。所以在西方,把它称为“大日食”,名副其实。

  日全食的规律

  最近很多媒体都说日全食是300年一遇,有的说400年,有的说500年,那么究竟多少年一遇?这个问题要从两个角度来看:对于整个地球人来说,日食现象不罕见,日食对于地球来说每年至少有两次,全食每三年有两次。所以无论是日食和日全食,对于整个地球来说,“罕见”两字配不上。而把视角转换成一个城市或某个地区,又不同了。可观测日全食的在地球上是一条带,这条带形成的是由于地球自转,日食带最宽也超不过300公里,最窄甚至只有几十公里。一个落在窄带中间的任何一个城市,每两次日全食再落到这个带中的时间,平均而言300年、400年、500年都对,那就是看做平均值的时候,如何选取的参数。如果把这个地区的参数选成了50公里或者100公里,不同的选取法就会得到不同的结论。对北京来说,下一次日全食是2035年,上一次日全食是据记载清朝嘉庆年间有,康熙年间有,乾隆年间也有,但不是北京城,而是大北京。所以对北京城来说,过去400年来没有过。因此也可以说是罕见、难得。

  这次长江流域这么长时间的日全食,下次可能再也没有了。由于日全食是太阳、地球、月球这三个天体处在一个特殊位置,但是不管怎么特殊,这个规律是可以掌握的。我们也可以计算出这三个天体的最小公倍,下一次还有类似这样一条日全食带,但是地球在自转,下次这样的日全食很可能是在大西洋中了。对中国境内大部分地区来说,基本上没有下次了。所以太应该珍惜。

  最佳观测点

  如果说最佳观测点,首先,那个地方得是晴天,不能有云挡着,然后才能讲其他的。

  哪个地方在全食带中都不敢说是最佳点,但是相对而言。这个“佳”的标准第一是全食带中哪个地方的时间最长,如果按这个标准来看,东部比西部强,因为刚从雅安进来日全食时间是五分钟,越到东边,地球和月亮的距离变近了,月亮就变得更大了。所以到了东边,到了安徽、浙江、江苏,月亮比在雅安看的时候更大,挡住的太阳的时间更长,长达六分多钟,到舟山更长。这样看来,沿着这条全食带,东边优于西边,所以东边的观测点更好。第二,为了进行日食观测,太阳离地平面的高度是越高越好。而在西部是太阳刚出来,如果在地平线下,那么这个日食观测就要经过大气干扰,因此太阳的地平高度越高越好。而刚刚进入雅安的时候地平高度比较低,所以第二仍然是东部优于西部。

  中西方天文学对日食过程的描述

  中国的国家天文,中国古老的天文有几千年的历史,在望远镜之前,叫肉眼天文。中国有全套的天文学名词,完全用中文来描述所有的天象,《二十四史》有所记载。到明代以后,引进了西方天文学概念。而其中的一些称谓,如我们叫的“赤道”,并不是翻译得来,二是自古有之,太阳走的路我们叫黄道。

  关于日全食,把西方的天文学对于日全食的描述有五个过程。翻译成中文直译是第一切、第二切、食中、第三切、末次切(first contact,second contact,middle of eclipse,third contact,last contact),这五个词就是西方名词的直译描述。中国天文学家绝不是照搬西方的东西。中国古代的天文学家,根据他们的经验,早找出了一系列名词,且有确切的内涵。

  月亮根据逆时针转,一定是从东边和太阳的西边相切,然后中国就用两个汉字,“初亏”构成一个天文学名词。这个天文学名词的内涵就是日食开始;然后月亮的东边缘又和太阳的东边缘相接触,这个接触在西方叫第二切,而我们中国的老前辈叫做“食既”。“食既”的内涵就是全食开始;第一切是日食开始,第二切是全食开始,第三个阶段我们中国叫“食甚”;月亮继续往东走,月亮的西边缘和太阳的西边边缘相切合,出现贝利珠现象,也就是开始“生光”,“生光”就是全食结束;最后一个是“复圆”,即月亮的西边缘和太阳的东边缘最后一个接触,“复圆”就是日食结束。我们的老祖宗给我们用“初亏”、“食既”、“食甚”、“生光”、“复圆”这10个字构成了五个科学名词,这些科学名词的内涵非常清楚,因此沿用至今,从司马迁的《史记》中就有记载。

日全食的未来预测

  1:中国进入日食高发期未来4年可赏3次日食:中国将迎来本世纪第一次日全食。未来4 年,中国公众还可欣赏到3次罕见的日食天象,其中一次为日全食,两次为日环食。天文专家表示,在5年时间集中出现如此多的日食天象是百年罕见的。 天津市天文学会理事赵之珩介绍说,自上世纪80年代 以来,中国曾经发生过两次有利于观测的日全食,一次是1980年发生在昆明、贵阳等西南城市;一次是 1997年发生在漠河地区。“今明两年的日全食天象,无论是全食带的范围,还是全食发生的时间,都有 利于中国公众观测,只要天公作美,公众将能一饱眼福。”赵之珩说。除今年8月1日这次日全食外,2009年7月22日,中国还将发生一次更为壮观的日全食,全食带横扫中国中部的长江流域。届时, 中国的拉萨、成都、上海等40多个城市都能观赏到这次日全食。与8月1日的日全食相比,此次日全食发生 的范围更广,持续时间也更长,将达到5分钟至6分钟,这种状况可谓百年难遇。除了这两次日全食天象外 ,2010年1月15日还将发生日环食,云南、四川、湖北、安徽等地公众可一睹日环食风采。2012年5月21日 ,日环食天象再次上演,广西、广东、福建、香港和澳门等地公众可欣赏。天文专家表示,在5年时间集 中出现如此多的日食天象是百年罕见的。

  2:2008全国主要城市日食预报时间和见食情况:2008年八月一日,中国境内自新疆阿勒泰经哈密、酒泉、西安至郑州一线出现日全食,开始时间为北京时间十八时二十分左右,持续时间约两分钟。这是二十一世纪首次发生在中国境内的日全食天象。

观测日全食注意事项

  2009年银川上空的日全食景观

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

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。

 

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。

2009年7月22日这次日全食的特点是什么?日全食有什么样的规律?下一次日全是什么时候?什么是最佳观测点?最佳观测点在哪里?

  今年是国际天文年,7月22日上午8时左右将发生本世纪最重要的一次日全食,这将是百余年来我国可见日全食持续时间最长,可观测的人数最多,景色最为壮观的一次。

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