有趣天文奇观

原创：金龙鱼　天文在线

临近年末，2019年的最后一次日环食即将登场！

日环食不同于日全食，因为月球并没有完全遮住太阳，日环食发生时太阳的中心部分黑暗，边缘仍然明亮，形成美丽光环。今年全球范围内有三次日食，这最后一次的日环食将发生在北京时间2019年12月26日。

这次日食，环食带从沙特阿拉伯开始，经过卡塔尔、阿拉伯联合酋长国、阿曼、阿拉伯海、印度、斯里兰卡、印度尼西亚、马来西亚、苏拉威西海，在太平洋西部结束。在非洲东北部、亚洲（除北部）、印度洋北部、大洋洲西北部、太平洋西部可以看到偏食。中国全境可见偏食。

2019年12月26日，日环食地图。来自中国科学院南京紫金山天文台。

日食地图可以告诉我们很多信息，要学会阅读它。中央窄窄的环食带从沙特阿拉伯开始，经过阿拉伯海、印度南部、印度尼西亚、最终在太平洋西部结束，带内居民可看到日环食。但在左边“日出时初亏“与“日出时食甚”范围内看不到开始日食发生的前一段，因为日出时日食已经发生了。同样，在右边“日没时复圆”与“日没时食甚”范围内看不到最后阶段的日食，因为太阳带着食就落山了。在整个元宝形的范围内，可以看到日偏食，包括亚洲大部、欧洲东部、非洲东北部以及澳大利亚部分地区。

2019年12月26日，日环食地图。由哈尔滨天文爱好者金龙鱼制作。

在本次环食发生期间，中国全境都可以观测到日偏食，且越往南食分越大（被遮掩的地方越多）。比如哈尔滨食分0.120，再往南的海口食分则达0.499（如图）还是非常值得关注的。

2019年12月26日日食，哈尔滨、海口见食情况对比，时间为北京时间。

日食的时间在不同地方略有差异，大部分会在12月26日12点30分~13点之间发生初亏。具体时间如下：

以上数据来源于中国科学院南京紫金山天文台。更详细的县市见食情况，可参见紫金山天文台网站：http://almanac.pmo.ac.cn/20191226rhs.htm

参考资料：
中国科学院南京紫金山天文台
《天文学新概论》苏宜
有趣天文奇观网站

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发布单位：台北市立天文科学教育馆 丨 观赏方式：太阳滤光镜观测 ★★★★★

　　本次日食，沙罗周期编号第132号，东西横跨经度约60-90度，西望中亚、东眺西太平洋、南达澳洲、北抵俄罗斯，整个亚洲几乎都在可见食的范围。我国则位于偏食带上，台湾地区可见遮蔽日面都在30%以上，世界各地的人在不同地区同时观测，实际测量日食的各项数据，对于预报日食具有相当重要的意义。

　　特别提醒：日食或一般太阳的观测，须非常注意安全。绝对不可在毫无任何保护装置之下，用肉眼直视太阳，因为可能会造成眼睛的永久损伤！必须使用适当减光设备，如日食专用墨镜，或投影方式观察，以保安全。日食时间各地略微不同，以下为台湾各县市日食发生及结束时间：

日偏食预报
地点        初亏        食甚         复圆       最大食分  最大遮蔽面积（%）
台北市     12:44:48  14:14:56  15:32:26  0.4482  33.12%
新北市     12:44:28  14:14:42  15:32:18  0.4480  33.10%
桃园市     12:43:58  14:14:18  15:32:01  0.4471  33.01%
新竹竹北  12:42:54  14:13:41  15:31:48  0.4486  33.16%
苗栗头份  12:42:24  14:13:31  15:31:53  0.4510  33.42%
台中市     12:40:57  14:13:12  15:32:25  0.4603  34.41%
彰化员林  12:40:31  14:13:11  15:32:42  0.4643  34.83%
云林斗六  12:40:05  14:13:14  15:33:06  0.4694  35.37%
嘉义民雄  12:39:32  14:13:06  15:33:17  0.4729  35.74%
台南市     12:38:13  14:12:52  15:33:52  0.4829  36.81%
高雄市     12:38:00  14:13:19  15:34:42  0.4917  37.77%
屏东恒春  12:38:40  14:14:55  15:36:44  0.5097  39.73%
宜兰罗东  12:44:57  14:15:43  15:33:33  0.4577  34.12%
花莲市     12:43:42  14:15:49  15:34:36  0.4714  35.58%
台东市     12:40:44  14:15:23  15:36:01  0.4950  38.12%
澎湖马公  12:37:00  14:10:52  15:31:35  0.4661  35.02%
金门金城  12:38:04  14:12:45  15:33:47  0.4827  36.79%
连江南竿  12:41:21  14:09:50  15:26:48  0.4127  29.45%
玉山主峰  12:41:05  14:14:30  15:34:22  0.4779  36.27%

可透过 xjubier.free.fr 网站查阅日食通过之详细路径

日食观测方式：

　　日食的观测方法其实与日常的太阳观测相同，由于阳光非常强烈，稍有不慎便会对眼睛造成永久的伤害，因此强烈提醒：必须特别注意观测时的安全措施与减光设备的安全性，绝对不可在毫无任何保护装置之下，用肉眼直视太阳。

※一般观赏

1. 目视
　　用目视的方法观赏太阳之前，必须先确定：您拿来减光用的器材绝对是有效且安全的！这里所谓的减光器具，可以用身边随手可得的东西，例如1~2层曝光且冲洗过的「黑白底片」（别用彩色底片，效果不佳）、系数11以上的电焊玻璃、专用日食眼镜（非一般太阳眼镜）等，但即使这些物品有减光效果，每次观看太阳的时间也最好别超过10-20秒，以免太阳光中的红外光或紫外光损害您的眼睛。此外，千万别以为一般的太阳眼镜也同样的效果，那只会使你的眼睛瞎得更快，而前人使用的以脸盆装水，看水中太阳倒影的方法也不可靠。

2. 针孔成像：
　　如果没有望远镜，可利用针尖在纸盒上方钻一小孔（约铅笔直径大小），纸盒底端铺一块白色纸板。观测时将小孔对准太阳，使太阳影像经由「针孔成像」原理投影在纸盒底端来观察。若能在小孔前方加一片透镜来放大影像，效果会更好。这种观测方法每次观看时间最好不要超过一分钟。

3. 减光：
　　现在市面上有贩售太阳观测专用减光滤纸，或是可买来裁切至适当大小，做成眼镜状以便配戴观赏。不过一张滤纸的减光效果可能不够，在正式观看太阳前，最好事先测试一下几张滤纸迭加起来的减光效果最好、最不伤眼睛。这种观测方法每次观看时间最好不要超过一分钟。

4. 投影：
　　有望远镜者（双筒或单筒望远镜均可），可以透过望远镜将太阳投影在望远镜后方所摆放的白色萤幕或白纸上，萤幕或白纸的位置绝不可太接近望远镜的焦点，观测者也不可以太靠近萤幕或望远镜镜筒，以免因望远镜聚光而使萤幕或白纸烧起来，造成观测者严重灼伤；萤幕或白纸的位置最好离焦点一段距离，观测者则最好站在望远镜侧边。不过千万别直接用肉眼透过望远镜的目镜或寻星镜来看太阳，且不用时，记得随手将镜筒前方的盖子盖上，以维安全。此外，如果目镜中的複合镜片是用胶合方式组装，则望远镜物镜前方最好做适当减光，或每观看一段时间就将镜筒盖上，以免胶合式目镜中的胶受热融化而损坏。

5. 以肉眼透过望远镜观察：
　　若要直接以肉眼透过望远镜来观看日食现象，如同「减光」该条所列，必须要将望远镜加装适当的减光设备（最好装在物镜前方），如前所述的太阳观测减光滤纸，或是望远镜专用的太阳滤镜等，否则将会严重损害眼睛！

※摄影记录

1. 强烈提醒：
　　除非是间接拍摄太阳投影板上的日食影像，否则若要利用摄影设备拍摄日食过程，必须要将望远镜或相机前方加装适当的减光设备，如前所述的太阳观测减光滤纸，或是望远镜专用的太阳滤镜等，以免损坏摄影设备。

2. 专业的观测方式：
　　可使用特殊的太阳滤镜接在望远镜前方（尽量不要使用锁在目镜上的那种太阳滤镜，因为位置接近焦点，容易破裂而发生危险），可至少将太阳光减少99％以上，以方便肉眼观察。这种减光滤镜可用一般摄影用的ND4~ND400滤镜加以组合，然其安全性不如天文专用的太阳滤镜ND4或ND5以上、或前述的太阳减光滤纸。不过无论哪一种，滤镜使用前必须先仔细检查有无镀膜脱落或凹凸不平的现象，如有此现象，最好不要使用。

• 日食摄影所需的摄影机或相机不需要可长时间曝光的功能，甚至需要缩减曝光时间，且最好可以在影像中记录拍摄资料，以作为正式的摄影记录。曝光时间需在日食前先多做几次测试，至真正拍摄时也最好多拍几张不同曝光值的照片，或利用包围曝光的方式，选取最佳的一幅影像；但提醒利用数码相机拍摄时，需先算好记忆卡容量，并使用已充满电的电池，以免在日食的紧要关头出错而遗憾。

• 扩大摄影：拍摄日食各过程的特写镜头，必须使用焦长400~1000mm以上的镜头或望远镜，或是利用焦长200~300mm镜头加2X或3X加倍镜的方式。相机或摄影机必须固定在三脚架上，可用直焦摄影或放大摄影均可。若使用ND5（将太阳光减低至原来的1/100000）的太阳滤镜，相机调至f16的光圈及感光度100的模式，则曝光时间约在1/15~1/60秒上下；如使用无法调整光圈或快门速度的数位相机，则最好多准备几片相机前方使用的减光镜，以备减光用。不过因各相机性能不同，摄影者还是需要自行注意画面的品质，视情况随时调整。下方图片为各镜头可见之太阳影像大小参考图，取自http://eclipse.gsfc.nasa.gov/网站。

• 间歇摄影：需事先了解日食全程所需时间与太阳在天空的路径，选择适当的镜头，将相机固定在三脚架上，如右图，快门每隔10-15分钟固定开启一次，将太阳影像曝光在同一张底片上，所以相机必须具有重复曝光的功能，且需随太阳被食的程度调整光圈大小与曝光时间。曝光时间同上。如使用数位相机，同样须固定相机视野，待日偏食结束之后，利用电脑影像处理软件，将所有过程合成在一张影像中。

2017/7/22美国日全食。版权：吴昆臻。

※其他观察记录方式

　　1. 由于日食前后的环境气温、天光亮度等会有变化，可利用相关设备记录。但本次食分极小，这样的变化可能不明显。
　　2. 本次日食发生时逢太阳活动极小期，太阳黑子和日珥等现象可遇不可求，不过因太阳活动无法事先预测，或许仍有机会可见到；其中后者必须利用特殊仪器才可见。

日食的成因：

　　日食发生的原因，是因为月球绕地球公转的过程中，当月亮恰好行至太阳与地球之间，且太阳—月亮—地球几乎在同一直线上时，月球遮蔽阳光，月球影子落在地球上，因而发生日食。

日食的成因。

　　因此，日食发生时间必定在农历初一（朔）前后；但因白道（月球绕地球的公转面）与黄道（地球绕太阳的公转面）之间，平均有5°9'的夹角，故并非每逢朔都会发生日食，必须要朔时、且月亮离黄道与白道交点在15.4～18.5度以内时，才会发生日食，这个范围称为「日食限」。

日食限的概念。

　　由于月亮绕地球的轨道是椭圆，距离会有远近分别，会因月球远近引起的大小变化，以及在地球上的观测者所在位置不同，使得看到的日食现象不同。日食种类可分为
日全食（Total）：月球离地球较近，完全遮掩太阳，月球本影内可见日全食。
日环食（Annular）：月球离地球较远，无法完全遮掩太阳，本影内可见日环食。
日偏食（Partial）：无论月亮远近，在月球半影中者均可见月亮遮掩部分日面。
复合日食（Hybrid）或全环食（Annular-Total）：月亮位置恰介在全食与环食间，使地球上部分地区见全食，部分地区见环食。这种日食发生比例极低。

各种日食的成因。

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2019年12月26日日环食中国各县市见食情况，详见紫金山天文台天象适时预报：
http://almanac.pmo.ac.cn/txssyb2019.htm