不知前段時間的月全食有沒有讓小夥伴們一飽眼福呢?本月10日,天穹又將上演一場天象奇觀——日環食。雖然我國僅有部分地區可以目睹日偏食,但這對於本世紀20年代國內嚴重的「日食荒」來說,尤為珍貴。小星還是以問答的形式來談談這場日環食。
2021年6月10日日環食(圖片來源於紫金山天文檯曆算組)
A:我們知道,當月亮運行至太陽與地球之間,遮擋住了本應射向地球的太陽光線,在月亮影子裡的人們會看到太陽被黑影遮住的現象,這便是日食。日食總共分為四種,包括日全食、日環食、日偏食和全環食(全環食發生時月亮與地球表面的距離和月亮本影的長度非常接近,食帶中的部分地區可以看到日全食,另一些地區則可以看到日環食)。日全食的全食階段持續時間不會超過7分32秒,日環食的環食階段持續時間不會超過12分30秒。
日環食是日食的一種。當日環食發生時,太陽的中心部分被月球遮擋,而邊緣仍然可見,形成一個環形。從上圖中可以看出,當月球距離地球較遠時,月球的本影錐無法接觸地球,到達地球的是由本影錐延長產生的偽本影錐(即上圖的B區域),月球的視直徑小於太陽。此時,在偽本影錐中的觀測者就可以看到日環食,而在B區域附近的C區域只能看到日偏食。
Q2:此次日食在哪些地區可見?中國觀測情況如何?(我在XX省XX市,可以看到這次日食嗎?)
A:這次日食的環食帶從加拿大南部開始,經過加拿大北部、格陵蘭島西部、跨過北冰洋,在俄羅斯東北部結束,而在北美洲東北部、北大西洋、歐洲大部、亞洲中北部等地區可見日偏食。
本次日食的可見區域(圖片來源於Heavens-Above)
就我國而言,東北、華北、西部等部分地區可見日偏食,其中新疆大部、西藏中北部、青海極西部、甘肅極西部可見偏食全過程,東北中西部、華北中北部華西東部等部分地區帶食日落,其他地區不可見。
A:日環食全過程共有五個重要節點,初虧、環食始(或食既)、食甚、環食終(或生光)和復圓:
· 初虧:月球東沿外切於太陽西沿(即月面與日面首次外切),太陽開始出現虧缺,偏食階段開始;
· 環食始(或食既):月球西沿內切於太陽西沿時(即月面與日面首次內切),月球完全落在太陽盤面上,偏食階段暫時結束,環食階段開始;
· 食甚:月面中心和日面中心相距最近時;
· 環食終(或生光):月球東沿內切於太陽東沿時(即月面與日面第二次內切),月球漸漸離開太陽盤面上,環食階段結束,偏食階段再次開始;
· 復圓:月球西沿外切於太陽東沿(即月面與日面第二次外切),月球完全離開太陽盤面,偏食階段結束。
日偏食主要過程(圖片來源於臺北市立天文科學教育館)
而對於只能看到偏食的國內部分地區來說,只有初虧、食甚(帶食日落地區可能看不到)、復圓(帶食日落地區看不到)三個階段,這三個過程的含義同上。
日環食主要過程(圖片來源於臺北市立天文科學教育館)
A:就本次日食而言,在我國境內並不能觀測到環食。只有東北、華北、西部等部分地區可觀測到偏食(詳見Q2),且越往北,食分越大。下面列出了一些城市的日食情況(圖中時間均為北京時間)。各地日食詳情可至百度網盤:https://pan.baidu.com/s/1EgA2JPVNvHDQfdEeXOUvCQ 下載,提取碼: 2sb7,此表格由高良超計算整理,精確至區縣。小夥伴們也可以藉助Heavens-Above網站、微信小程序「天文通」、微信小程序「簡單夜空」或Stellarium軟體等工具查詢自己所在地的具體情況。
烏魯木齊見食情況(截圖自Heavens-Above)
我國部分城市見食時間(圖片來源於《百年曆表及日月食》)
A:在觀測日環食時,我們一定不能直接用裸眼目視太陽。即使是在黃昏或環食階段時,太陽光的強度依然足以灼傷視網膜。如果直視太陽時間過長,可能會導致永久性的視力損傷。但我們可以通過以下兩種方法安全觀測日食,這樣就不用擔心了:
方法一:使用專業的巴德膜、日珥鏡、赫歇爾稜鏡或焊接用14號或以上的護目眼鏡觀看。
方法二:使用投影法(如利用小孔成像原理在紙上成像,或利用望遠鏡把太陽影像投影於白紙上)。
A:1、下次日全食發生於2021年12月4日,中國不可見。
2、下次日偏食發生於2022年5月1日,中國不可見。
3、下次日全環食發生於2023年4月20日,中國浙江、福建、廣東、香港、澳門、海南、臺灣、江西部分地區可見日偏食,部分城市見食時間如下:
我國部分城市見食時間(圖片來源於《一百六十年曆表 附日月食典》)
4、下次日環食發生於2023年10月15日,中國不可見。
5、下次中國可見的日偏食發生於2022年10月25日,中國新疆、西藏、青海、甘肅部分地區可見,部分城市見食時間如下:
我國部分城市見食時間(圖片來源於《百年曆表及日月食》)
6、下次中國可見日環食發生於2030年6月1日,中國黑龍江、內蒙古部分地區可見日環食,其他地區可見日偏食。中國主要城市及環食帶部分城市見食時間如下:
我國主要城市見食時間(圖片來源於《一百六十年曆表 附日月食典》)
環食帶部分城市見食時間(圖片來源於《百年曆表及日月食》)
7、下次中國可見日全食發生於2034年3月20日,中國新疆、西藏、青海部分地區可見日全食,中國西部其他地區可見日偏食。中國部分城市見食如下:
我國部分城市見食時間(圖片來源於《百年曆表及日月食》)
考慮到藏北地區交通不便,這場日全食並不那麼適合國內觀測。再下一場我國境內可見的日全食,將發生在2035年9月2日,相對來說更適合觀賞,全食帶將始於我國新疆的塔克拉馬乾沙漠,往東途經甘肅、內蒙、山西、河北、北京、遼寧等地,包括酒泉、包頭、大同、北京、唐山、秦皇島等城市都可以看到日全食,我國其他地區可見日偏食。中國主要城市及全食帶部分城市見食時間如下:
我國主要城市見食時間(圖片來源於《一百六十年曆表 附日月食典》)
全食帶部分城市見食時間(圖片來源於《百年曆表及日月食》)
(1)日食,維基百科,https://zh.wikipedia.ahau.cf/zh-sg/%E6%97%A5%E9%A3%9F
(2)日食,百度百科,https://baike.baidu.com/item/%E6%97%A5%E9%A3%9F/176695
(3)宋烜,2021年6月重要天象預報,天文愛好者,2021年第5期
(4)劉寶琳、劉婷婷,百年曆表及日月食,科學普及出版社,2008年
(5)劉寶琳、劉婷婷,一百六十年年曆表附日月食典,科學出版社,2006年
(6)日月食問與答,香港天氣觀測站,http://www.hkww.org/weather/special/eclipseqa1c.html
(7)日食計算器,國家天文科學數據中心,https://nadc.china-vo.org/eclipse/
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