信息時報訊(記者 黃熙燈 通訊員 李建基)據廣州市五羊天象館透露:今年6月21日(夏至),日環食奇趣天象將在我國蒼天上演。這是我國八年來第一次目睹到的日環食,錯過這次良機,在我國境內觀賞日環食,就要再等十年(2030年6月1日才再現)。6月21日,我國除觀賞到日環食外,其它各地都可看到食分不同的日偏食。
「金環日食」令人神往
日食可分為日偏食、日全食、日環食和日全環食四種。
當太陽、月球和地球排成一條直線,如果月亮遮掩了太陽的部分面積,就發生了日偏食;如果月亮遮掩了整個太陽,就出現了日全食;如果月亮視直徑小於太陽視直徑,僅遮住太陽的中心部分而露出了太陽邊緣的光環,就發生了日環食。6月21日日環食,最大食分達到0.994。太陽視半徑為15角分44.23角秒,月亮視半徑為15角分24.18角秒,兩者相差20.05角秒。通常,人的肉眼可看到和分辨張角大於60角秒的物體,因此,肉眼(需藉助濾光片)可看到金星凌日,因為金星的最大視直徑可達到60角秒。但肉眼不能看到水星凌日,因為水星的最大視直徑只有12角秒。這次日環食,月亮遮掩太陽而露出的太陽光環的寬度僅有20.05角秒,這光環的寬度比我們看到金星和木星的視直徑還小。這光環寬度稱為「金邊日食」,絕大多數人都沒有觀看過和拍攝過,令人憧憬。以往在我國目睹到的兩次日環食光環的寬度,2012年5月21日是64.77角秒(最大食分0.9439),2010年1月15日是91.19角秒(最大食分0.919)。
如何在日環食中心線上觀測日環食
這次日環食,日環食中心線的地點寬度十分狹窄,大約只有20千米。因此,要十分認真尋找。本文提供了一張「2020年6月21日中國日環食中心線數據表」,依據表中的數據,比較容易尋找到日環食中心線的地區。首先,手機下載「GPS軟體」,就可讀出您所處位置的經度和緯度。這次日環食中心線,在我國大地上由西向東長達4000多千米。橫跨我國的西藏、四川、貴州、湖南、江西、福建和臺灣。我們可根據自己的實際情況,選擇飛機、火車(高鐵)和汽車等交通工具,提前來到日環食中心線的附近,再藉助汽車行使南北方向的公路上,穿越日環食中心線,就可尋找到最佳的觀測和拍攝的地點,拍攝到「金環日食」的金邊寬度完美無缺。在日環食期間,在太陽的西面大約角距22度,可能觀看到金星與日爭輝。
今年6月21日日環食,我國南方大部分地區正處於汛期,陰雨天較多。在我國西部地區(西藏),晴天機率較高;在東部地區(福建、江西),陰雨機率較大。建議前往日環食中心線地區的公眾,應提前幾天,在每晚19時30分,收看中央電視臺第一頻道的天氣預告和收看「中國天氣」氣象頻道,了解各地天氣變化的趨勢,提早選定前往日環食中心線的最佳地點。
如何閱讀「日環食中心線數據表」
本文提供的「2020年6月21日中國日環食中心線數據表」,是與「日環食中心線示意圖」配合使用的。數據表「序號」共有21行,是與示意圖一一對應。「力學時」與北京時間的關係,在2020年,北京時間=力學時+8小時-69.5秒。在序號17Q,力學時是8時00分,轉為北京時間是15時58分50.5秒(有關力學時與北京時間的詳細論述,本文從略)。北緯和東經是地理坐標。持續時間是指當地看到日環食的連續時間,我國全程可見日環食的時間在33~59秒之間,不到1分鐘。其中東邊(福建)比西邊(西藏)觀看的時間長。日環食高度在83~28度之間,西邊(西藏)比東邊(福建)高。最適宜觀測和拍攝的高度大約是45度。在西藏(序號2B),日環食中心線的寬度(南北方向),大約只有18千米,也是整個日環食中心線最狹窄的地區;在福建(序號19S), 日環食中心線的寬度,大約有31千米。「大致地點」是便於讀者在示意圖中尋找。如果天文愛好者感到這數據表的間隔距離太長了,不便在實地尋找日環食中心線,可採用「直線插值」或「拋物線插值」的方法補救(插值計算方法本文從略),其中「拋物線插值」,準確性頗高。
如何觀察和拍攝日環食
拍攝日環食,帶上三腳架和快門線,要採用天文望遠鏡或長焦鏡頭,鏡頭的焦距最好在400毫米以上。目前市面有種焦距為150~600毫米的變焦鏡頭,較適合拍攝日環食。如果能添置ⅹ2倍的增距鏡,效果更好,就可變成1200毫米焦距的鏡頭。有些相機,有ⅹ2倍的電子變焦,可變成1200毫米焦距的鏡頭,也是不錯的選擇。
這次日環食及其日偏食天象,整個過程,無論是觀看還是拍攝,都必須採用濾光片。目前較好的濾光片是巴德膜。巴德膜應安裝在望遠鏡和鏡頭的前面。巴德膜有兩種規格,一種是5.0密度,另一種是3.8密度。建議鏡頭拍攝採用3.8巴德膜(密度小些),肉眼觀看採用5.0巴德膜(密度大些)。上網可購買觀看日食的巴德膜眼鏡拍攝日環食,建議採用最佳光圈或小光圈(F8~F13)。快門速度可採用鏡頭焦距的倒數,比如600毫米焦距鏡頭,可採用1/600秒或1/300秒的快門速度拍攝。感光度(ISO)應根據實際曝光情況調節,能用低的就不要用高的。曝光補償,通常用0檔,有時用-0.3檔,可能更好。拍攝模式,採用光圈先決較好。為了相片容量更大、質量更好,後期處理更佳,建議使用RAW格式。
拍攝日環食「葫蘆串」
從日食的初虧開始到復圓結束,每相隔大約5分鐘,拍攝一張相片,最後用電腦軟體合成「葫蘆串」。有人喜歡用廣角鏡頭,把日環食和地面景物一起拍攝「葫蘆串」(多重曝光)。但這次日環食,如果在西藏拍攝,日環食高度達到83度,幾乎在頭頂,難於同時拍攝地景。
建議攝像和連拍日環食
這次日環食天象,在我國觀測,日環食全過程只有幾十秒,小於1分鐘。如果有幾個人一起拍攝,建議有些人攝像(錄像),有些人拍攝。日環食拍攝時要採用連拍,並採用自動曝光模式拍攝,即使環境明暗變化幅度頗大,但相機始終處於一個準確曝光的拍攝狀態。
廣州等地可見日偏食
6月21日,我國各地都可目睹到食分不等的日偏食。食分,是說太陽視直徑被月亮遮掩的比例。如廣州最大食分為0.906,即太陽視直徑被月亮遮掩906/1000。
在廣州,初虧,14時34分;食甚,16時06分,食分最大,達到0.906;復圓,17時23分。
在香港,初虧,14時37分;食甚,16時08分,食分最大,達到0.891;復圓,17時24分。
澳門初虧,14時36分;食甚,16時08分,食分最大,達到0.882;復圓,17時24分。
海口初虧,14時33分;食甚,16時05分,食分最大,達到0.786;復圓,17時23分。
(「2020年6月21日中國日環食中心線數據表」、日環食相片,李建基繪製、拍攝;日環食中心線示意圖,何毅繪製;日環食成因示意圖、日全食與日環食成因示意圖,李德生繪製)