2021年6月10日日食问与答
作者|刘少华
审核|丁 乙
编辑|贺柏翔
不知前段时间的月全食有没有让小伙伴们一饱眼福呢?本月10日,天穹又将上演一场天象奇观——日环食。虽然我国仅有部分地区可以目睹日偏食,但这对于本世纪20年代国内严重的“日食荒”来说,尤为珍贵。小星还是以问答的形式来谈谈这场日环食。
2021年6月10日日环食(图片来源于紫金山天文台历算组)
Q1:什么是日食?什么是日环食?
A:我们知道,当月亮运行至太阳与地球之间,遮挡住了本应射向地球的太阳光线,在月亮影子里的人们会看到太阳被黑影遮住的现象,这便是日食。日食总共分为四种,包括日全食、日环食、日偏食和全环食(全环食发生时月亮与地球表面的距离和月亮本影的长度非常接近,食带中的部分地区可以看到日全食,另一些地区则可以看到日环食)。日全食的全食阶段持续时间不会超过7分32秒,日环食的环食阶段持续时间不会超过12分30秒。
日全食、日环食和日偏食成因示意图(绘制:丁乙)
日环食是日食的一种。当日环食发生时,太阳的中心部分被月球遮挡,而边缘仍然可见,形成一个环形。从上图中可以看出,当月球距离地球较远时,月球的本影锥无法接触地球,到达地球的是由本影锥延长产生的伪本影锥(即上图的B区域),月球的视直径小于太阳。此时,在伪本影锥中的观测者就可以看到日环食,而在B区域附近的C区域只能看到日偏食。
Q2:此次日食在哪些地区可见?中国观测情况如何?(我在XX省XX市,可以看到这次日食吗?)
A:这次日食的环食带从加拿大南部开始,经过加拿大北部、格陵兰岛西部、跨过北冰洋,在俄罗斯东北部结束,而在北美洲东北部、北大西洋、欧洲大部、亚洲中北部等地区可见日偏食。
本次日食的可见区域(图片来源于Heavens-Above)
就我国而言,东北、华北、西部等部分地区可见日偏食,其中新疆大部、西藏中北部、青海极西部、甘肃极西部可见偏食全过程,东北中西部、华北中北部华西东部等部分地区带食日落,其他地区不可见。
国内见食情况(截图自国家天文科学数据中心)
Q3:日环食会经历哪些过程?
A:日环食全过程共有五个重要节点,初亏、环食始(或食既)、食甚、环食终(或生光)和复圆:
· 初亏:月球东沿外切于太阳西沿(即月面与日面首次外切),太阳开始出现亏缺,偏食阶段开始;
· 环食始(或食既):月球西沿内切于太阳西沿时(即月面与日面首次内切),月球完全落在太阳盘面上,偏食阶段暂时结束,环食阶段开始;
· 食甚:月面中心和日面中心相距最近时;
· 环食终(或生光):月球东沿内切于太阳东沿时(即月面与日面第二次内切),月球渐渐离开太阳盘面上,环食阶段结束,偏食阶段再次开始;
· 复圆:月球西沿外切于太阳东沿(即月面与日面第二次外切),月球完全离开太阳盘面,偏食阶段结束。
日偏食主要过程(图片来源于台北市立天文科学教育馆)
而对于只能看到偏食的国内部分地区来说,只有初亏、食甚(带食日落地区可能看不到)、复圆(带食日落地区看不到)三个阶段,这三个过程的含义同上。
日环食主要过程(图片来源于台北市立天文科学教育馆)
Q4:这次日食我国各地的观测情况如何?
A:就本次日食而言,在我国境内并不能观测到环食。只有东北、华北、西部等部分地区可观测到偏食(详见Q2),且越往北,食分越大。下面列出了一些城市的日食情况(图中时间均为北京时间)。各地日食详情可至百度网盘:https://pan.baidu.com/s/1EgA2JPVNvHDQfdEeXOUvCQ 下载,提取码: 2sb7,此表格由高良超计算整理,精确至区县。小伙伴们也可以借助Heavens-Above网站、微信小程序“天文通”、微信小程序“简单夜空”或Stellarium软件等工具查询自己所在地的具体情况。
北京见食情况(截图自Heavens-Above)
西安见食情况(截图自Heavens-Above)
乌鲁木齐见食情况(截图自Heavens-Above)
我国部分城市见食时间(图片来源于《百年历表及日月食》)
Q5:如何正确地观测日环食?
A:在观测日环食时,我们一定不能直接用裸眼目视太阳。即使是在黄昏或环食阶段时,太阳光的强度依然足以灼伤视网膜。如果直视太阳时间过长,可能会导致永久性的视力损伤。但我们可以通过以下两种方法安全观测日食,这样就不用担心了:
方法一:使用专业的巴德膜、日珥镜、赫歇尔棱镜或焊接用14号或以上的护目眼镜观看。
日食观测眼镜(图片来源于维基百科)
方法二:使用投影法(如利用小孔成像原理在纸上成像,或利用望远镜把太阳影像投影于白纸上)。
利用望远镜投影观测日食(图片来源于NASA)
Q6:下次日食发生在什么时候?
A:1、下次日全食发生于2021年12月4日,中国不可见。
2、下次日偏食发生于2022年5月1日,中国不可见。
3、下次日全环食发生于2023年4月20日,中国浙江、福建、广东、香港、澳门、海南、台湾、江西部分地区可见日偏食,部分城市见食时间如下:
我国部分城市见食时间(图片来源于《一百六十年历表 附日月食典》)
4、下次日环食发生于2023年10月15日,中国不可见。
5、下次中国可见的日偏食发生于2022年10月25日,中国新疆、西藏、青海、甘肃部分地区可见,部分城市见食时间如下:
我国部分城市见食时间(图片来源于《百年历表及日月食》)
6、下次中国可见日环食发生于2030年6月1日,中国黑龙江、内蒙古部分地区可见日环食,其他地区可见日偏食。中国主要城市及环食带部分城市见食时间如下:
我国主要城市见食时间(图片来源于《一百六十年历表 附日月食典》)
环食带部分城市见食时间(图片来源于《百年历表及日月食》)
7、下次中国可见日全食发生于2034年3月20日,中国新疆、西藏、青海部分地区可见日全食,中国西部其他地区可见日偏食。中国部分城市见食如下:
我国部分城市见食时间(图片来源于《百年历表及日月食》)
考虑到藏北地区交通不便,这场日全食并不那么适合国内观测。再下一场我国境内可见的日全食,将发生在2035年9月2日,相对来说更适合观赏,全食带将始于我国新疆的塔克拉马干沙漠,往东途经甘肃、内蒙、山西、河北、北京、辽宁等地,包括酒泉、包头、大同、北京、唐山、秦皇岛等城市都可以看到日全食,我国其他地区可见日偏食。中国主要城市及全食带部分城市见食时间如下:
我国主要城市见食时间(图片来源于《一百六十年历表 附日月食典》)
全食带部分城市见食时间(图片来源于《百年历表及日月食》)
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参考文献:
(1)日食,维基百科,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月重要天象预报,天文爱好者,2021年第5期
(4)刘宝琳、刘婷婷,百年历表及日月食,科学普及出版社,2008年
(5)刘宝琳、刘婷婷,一百六十年年历表附日月食典,科学出版社,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)日食计算器,国家天文科学数据中心,https://nadc.china-vo.org/eclipse/
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