2017年8月21日，西半球將迎來很多人可能一輩子都沒有見過的天文奇觀。全日食將橫跨美國和附近海洋。雖然這種日食在世界各地並不罕見，但發生在你身邊的機會相當小，而且經常是一生一次的事，除非你經常週遊世界。南邊的48個州郡可以驅車前往觀看今年的日全食。
從地球觀察者的角度來看，日全食是月球移到太陽的前面的結果。月球的陰影相當小，只能在小區域與地球表面接觸，如下圖所示。
我們可以利用 Wolfram 語言中的 3D 圖形來逼真模擬可視化這個事件。首先，我們將要使用紋理，使地球看起來更逼真。
把紋理應用於旋轉的球面：
用圓錐體來表示地球的陰影：
月球可以由一個簡單的球體表示，該球體偏離場景中心，而其軌道則是一條簡單的虛線 3D 路徑。 兩者都參數化，因為月球的軌道將及時進入。 能夠為這些函數提供值以使陰影出現在我們想要的地方是有用的。
與地球的陰影一樣，我們把月亮的陰影也表示為圓錐體。
最後，我們創建其他場景元素用於標註。
現在我們只需要組合場景。我們希望月亮能直接與太陽一致，所以我們使用 0° 作為其中一個參數來實現。以這樣的方式來布置軌道，我們使用 70° 使陰影落在北美洲。其餘的只是樣式信息。
這意味著由於偏心軌道，有時月球比其他時候更遠離地球；這也意味著由於軌道傾斜，它可能在地球太陽軌道平面之上或之下。 通常當月球通過地球與太陽「之間」時，從地球表面的觀察者的角度來看，它是在太陽的「上方」或「下方」。幾何會受到其他影響，但有時候幾何是正確的，而月球實際上阻擋了太陽的部分或全部圓盤。 2017年8月21日，幾何將是「正確的」，從地球上的某些地方，月球將至少覆蓋太陽的一部分。
除了闡明日食幾何，我們還可以通過 GeoGraphics 使用 Wolfram 語言來創建各種映射，顯示可見日食的位置。 用很少的代碼，你就可以得到精湛的結果。 例如，我們可以將 SolarEclipse 的功能與 GeoGraphics 結合，以顯示2017年日全食的路徑。 日全食將在美國中部的窄長帶中可見。
那麼哪些州能夠看到日全食呢？以下例子可用於確定。首先，我們檢索與即將到來的日食的總相位相對應的多邊形。
假設你想放大一個特定的州來看更多的細節；在這個層次上，我們只對日全食和中心線的路徑感興趣。再次，我們使用 SolarEclipse 來獲取必要的元素。
然後，我們只是使用 GeoGraphics 來輕鬆生成想了解的州的地圖，這裡用的是懷俄明州。
我們可以利用 Wolfram Data Repository 獲取額外的日食信息，例如在不同位置的日食時間。
我們可以利用該數據，沿日食路徑的不同點構建有時間注釋的標記。
接下來僅需組合各元素。
當然，即使日食發生了，也不能保證你能看到它。如果天公不作美，你只會注意到，在晌午時天會變黑。使用 WeatherData，我們可以嘗試預測8月21日哪些地區可能會有雲。以下示例基於 Wolfram 社區相關文章。（http://community.wolfram.com/groups/-/m/t/465606）
下面提取了與日食多邊形邊界交叉的城鎮。
大部分工作涉及查找從2001年到2016年，每年8月21日每個縣的 「CloudCoverFraction」的值，並找出每個城鎮的平均值。
我也可以使用 GeoRegionValuePlot 繪製這些值。一般來說，根據歷史數據，8月21日，這個路徑的大部分區域似乎都有相對較低的雲覆蓋。
2017年8月21日的日食是一個天文盛事，因為它將跨越美國的大部分地區。盡一切努力去看看！採取必要的安全預防措施，戴上日食觀看眼鏡。儘早做計劃，因為那個時候的交通會很繁忙，希望大家都能看到這神奇的一幕！