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。

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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。

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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 观赏方式:太阳滤光镜观测 可拍照 ★★★★★

  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%

日环食

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。

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※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。


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

发布单位:台北市立天文科学教育馆 观赏方式:网络直播

北京时间2019/7/3凌晨将发生一场日全食天象,即月亮介在太阳与地球之间,使月球影子落在地球上,月球本影中的观测者见到月球盘面将整个太阳盘面遮住的景象。本次日全食可见地点主要在南太平洋至南美洲,全食带经过智利和阿根廷,台湾地区不可见。

这次全食带恰好通过欧南天文台(European Southern Observatory,ESO)位于智利的La Silla观测站,并很接近阿根廷首都布宜诺斯艾利斯,这些地点都可在当地时间下午接近日落时分欣赏日全食景象。而南美洲其他地区则可见时分很大的日偏食。La Silla观测站有好几座全球最大的光学望远镜,如VLT等,因此从天文台里就可以利用专业天文设备进行日全食的观测。ESO邀请了1000位民众前往该观测站中共襄盛举。有兴趣者可观看如下所列的ESO等单位提供的网络直播。

ESO官方站点(于La Silla观测站直播)
Exploratorium(于智利直播)

Time and Date(于阿根廷直播)

 

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  2019年3月,美国太空总署(NASA)的好奇号火星探测器拍摄到了火星卫星福波斯(Phobos)和得摩斯(Deimos)的“日食”。

  这两次“日食”分别发生于2019年3月26日(福波斯)和3月17日(得摩斯),由于好奇号的Mastcam相机有装置太阳滤镜,因此可以直接盯着太阳观察。因为火星的两个卫星都很小,其中火卫一福波斯半径大约11.3公里、火卫二得摩斯只有6.2公里。因此正如两段动画中看到的那样,火星的卫星都不能完全遮住太阳。 

好奇号在2019年3月26日拍摄到的火卫一福波斯“日食”动画。

好奇号在2019年3月17日拍摄到的火卫二得摩斯凌日动画。

  除了火星上的日食之外,好奇号也在2019年3月25日日落之后观察到火卫一福波斯的阴影。由于火星大气中充满着尘埃粒子,因此即使日落了,“日食”的阴影依然被灰茫茫的天空衬托出来。

  除了好奇号之外,包括勇气号与机遇号在内,火星探测车已经成功观测到了8次火星上的“日食”。火星上的“日食”不但是一件天文奇观,这些事件还有助于研究人员了解火星的卫星轨道。美国德州A&M大学的Mark Lemmon表示,在勇气号和机遇号抵达火星之前,两个卫星轨道的不确定性都很高,以第一次的“日食”观测为例,科学家们才发现福波斯当时与火星的距离和他们所预测的相差了40公里。由于火星卫星的轨道也受到木星等太阳系天体的影响,因此透过多次的“日食”观测,有助于科学家了解火星卫星轨道变动的细节。(台北天文馆王彦翔/编译)

资料来源:EarthSky

2019年12月26日我国内地及港澳台各县市见食情况,详见紫金山天文台天象适时预报:
http://almanac.pmo.ac.cn/txssyb2019.htm


发布单位:香港天文学会 观赏方式:日食专用眼镜

  这次日环食,见食带经过新加坡的部分地区。

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  日食期间平均云量

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  新加坡十二月是雨季,通常下午二时至七时会有雷雨。日食初亏时间11时26分,食既时间13时22分,食甚时间13时23分,生光时间13时24分,复圆时间15时18分,又未必完全没有机会。

  如果您从未去过新加坡,可以停留长一些时间,有很多旅游的景点和当地美食非常值得游览和体验。详情可以参考一些新加坡必去、必玩、必食、必买的旅游网站。

1. 这次日环食只在新加坡中部和南部地区可以看见。

2. 天文同好到新加坡,一般会去新加坡科学馆https://www.science.edu.sg/,内有天文台(拥有一支40cm折反射望远镜),望远镜商店,也是新加坡天文学会http://tasos.org.sg/的会址。

3. 在新加坡科学馆位置看日环食,环食长1分43秒,扣除月球边缘地势修正后,环食过程只有47秒,有56秒看贝利珠时间。

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4. 新加坡南部圣淘沙岛单轨电车总站外围看日环食,环食长2分28秒,扣除月球边缘地势修正后,环食过程有2分02秒,只有26秒看贝利珠时间。

5. 另外一处新加坡人常去旅玩的巴淡岛(印尼最近新加坡的岛屿,乘船约一小时航程,香港特区护照免签证),环食长3分04秒,扣除月球边缘地势修正后,环食过程有2分42秒,只有22秒看贝利珠时间。

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6. 记得买日食专用眼镜时要认准ISO 12312-2国际认证号。如果日食眼镜寿命超过3年以上或者镜片上有划痕,请不要戴着它观看日食。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!

安全观赏太阳的方法,请参考香港太空馆网页:
https://www.lcsd.gov.hk/CE/Museum/Space/zh_CN/web/spm/starshine/astroevent/solareclipse/solareclipse2.html

2019年1月6日日偏食国内各县市见食情况,详见紫金山天文台天象适时预报:
http://almanac.pmo.ac.cn/txssyb2019.htm


发布单位:台北市立天文科学教育馆 观赏方式:vtype_1.jpg 可拍照 ★★

  本次日偏食,从中国东北部开始,至北太平洋为止,可见食的位置偏高纬度,台湾地区则位于可见日食的南边缘,台南至台东以北可见,偏食的食分都不多。以台北为例,为0.054,被遮蔽的日面面积仅1.5%。但台湾本岛位于边界上,因此能以多组人员在不同地区同时观测,以实际测量日食可视边界,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,以下为台湾各县市市中心日食发生时间:

台湾各县市市中心日食发生时间
地点                初亏             食甚          复圆        遮蔽日面%
基隆                7:59:42        8:29:56        9:2:31       1.6
台北                8:0:20         8:29:38        9:1:10        1.5
新北市(板桥)    8:0:20         8:29:38        9:1:10        1.5
桃园                8:01:13        8:29:19        8:59:30      1.3
新竹                8:02:46        8:28:52        8:56:51      1.0
苗栗                8:04:59        8:28:32        8:53:40      0.8
台中                8:08:49        8:28:12        8:48:47      0.4
彰化                8:09:47        8:28:0          8:47:20      0.3
云林                8:14:0          8:27:52        8:42:32      0.2
嘉义                8:18:06        8:27:43        8:37:50      0.1
宜兰                8:01:45        8:29:49        8:59:58      1.3
花莲                8:07:14        8:29:20        8:52:51      0.6
南投                8:11:0           8:28:7        8:46:15       0.3

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可透过 xjubier.free.fr 网站查阅日食通过台湾地区之详细路径

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。

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※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!这裡所谓的减光器具,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。

3.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;但提醒利用数位相机拍摄时,需先算好记忆卡容量,并使用已充饱电的电池,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体,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。

发布单位:台北市立天文科学教育馆 观赏方式:需以口径10公分(4吋)以上的天文望远镜观赏 可拍照

  2018/8/11将发生一场日偏食,沙罗周期编号第155号,最大食分为0.7361,其中月影初触地球的时间(P1)为北京时间16:02,月影完全离开地球的时间(P4)为19:31。可见于北极、格陵兰、北欧、俄罗斯、蒙古至中国大陆一带,台湾地区不可见,有计划到前述地方旅游者则不妨注意相关讯息。观赏日偏食需全程使用适当的太阳滤镜或日食眼镜,或者可使用投影方式进行观察,千万不可用眼睛透过望远镜直接观察,以免造成眼睛损伤。

  本次日食仅有月球半影扫过地球北极附近,因此只有日偏食。 而当天凌晨2:07适逢月球通过近地点,月球离地球比较近、视直径比较大,所以如果这次的日食为中心食,也就是月球的本影有落在地球上的话,那么太阳被月球盘面遮蔽的时间就会比较久,造成的日全食时间就会比较长。可惜了啊~

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2018/8/11日偏食可见区域示意图。

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  2018年7月13日将发生一场日偏食,沙罗周期编号第117号,全部经过时间自北京时间09时48分开始,至12时14分终止,历经2小时又26分钟。最大食分为0.3367,可见于南极至澳洲南部、新西兰南岛一带,我国不可见,有计划到这些地方旅游者则不妨注意相关讯息。观赏日偏食需全程使用适当的太阳滤镜或日食眼镜,或者可使用投影方式进行观察,千万不可用眼睛透过望远镜直接观察,以免造成眼睛损伤。

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发布单位:台北市立天文科学教育馆 观测方式:vtype_1.jpgvtype_2.jpgvtype_3.jpgvtype_4.jpg

  北京时间2018/2/16凌晨5:05朔,是为农历正月初一,春节到临,祝福大家狗年旺旺旺!

  而这一天凌晨02:55-06:47也将发生一场日偏食天象,最大食分0.5986。可惜本次日食发生时,月球影锥从地球南极附近扫过,因此除了南极大陆、南美洲南端可见日偏食外,其余地区不可见。

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2018/2/15日偏食可见区域示意图。

  月球在2018/2/16凌晨5:05到达朔的位置,也就是从地心观察时,月球运行到地球和太阳中间的瞬间;历法上将朔所在的日期,订为农历月的初一。不过此时月球被太阳照亮的亮面完全背对地球,所以不可见。

  然而到了2/16的傍晚,太阳约于17:48落入地平面下,此时月球已经稍微离开朔的位置时,与太阳相距约5.4度,使月球边缘稍微露出极细的亮面,谓之「新月」。可尝试在17:50以后寻找此时的月龄约为0.6、亮面面积只有0.2%、非常非常细的新月,但背景的暮光仍十分明亮,这么细的新月并不容易观察到,有兴趣者,不妨使用双筒望远镜或天文望远镜挑战看看喔!如果2/16傍晚没挑战成功,那么试试2/17大年初二的月龄1.6的细弯眉月也不错呢!

  不过由于月球离太阳不远,使用望远镜观察新月时,一定要小心避开太阳,以免眼睛受损。

观看录像:http://v.qq.com/live/p/topic/36658/review.html


发布单位:台北市立天文科学教育馆

  2017/8/22(美国时间8/21)将发生一场日全食天象,全食带横跨美国本土,我国不可见。

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  本次日全食,沙罗周期编号第145号,最大食分1.0306,全部历时5时17分,全食2分40.1秒,食带宽114.7公里。本次日食横跨美国中心区域,从太平洋始,由奥勒冈州进入陆地,经怀俄明州、田纳西州等,于南卡罗莱州出海,至大西洋结束。其中,最大掩食在肯塔基州附近,所见的全食时间约长达2分钟左右。 以下是月球影子接触地球表面的各个时间点,时间显示为世界时(UT),加8小时为北京时间。

时间(UT)
月球半影初触地表P1 21 15 46 51.5
月球本影初触地表U1 21 16 48 36.1
最大食GREATEST 21 18 25 31.8
月球本影离开地表U4 21 20 02 34.4
月球半影离开地表P4 21 21 04 23.5

  在日全食发生时,月球位于狮子座中,离狮子座主星轩辕十四非常近,而水星则在月球以南约6度远的地方。如果您有拍摄日全食的照片的话,不妨看看您有没有拍到这颗两星星,然而参照天文星图查找一下位置,看看有没有偏离星图上应该在的位置,如果有的话,恭喜您,您也验证了爱因斯坦广论相对论的预测之一:原本该直线前进的光,会受到重力的影响而偏折。

  有关本次日全食的详细资料,可见https://eclipse2017.nasa.gov/

线上转播(陆续增列中)

1. NASA livestream:

2. Slooh:https://live.slooh.com/shows/event-details/393

3. Virtual Telescope Project:https://www.virtualtelescope.eu/webtv/

4. Science Channel:https://www.sciencechannel.com/tv-shows/great-american-eclipse/

5. Exploratorium Museum:https://www.exploratorium.edu/eclipse

6. CNN + Volvo:http://edition.cnn.com/specials/vr/total-solar-eclipse-2017/

7. ABC:http://abcnews.go.com/live

8. Western Sol:https://www.facebook.com/WesternSol/

9. 台湾同好许富舜、颜易程的美国日食转播网址:https://www.youtube.com/watch?v=rZQZmw7_3Qw

10. EarthCam:https://www.earthcam.com/events/solareclipse/2017/?cam=solareclipse1

11. American Eclipse 2017:http://www.americaneclipse2017.org/live-eclipse/

12. LIVE Webcast (UK):http://www.solareclipse2015.org.uk/live-webcast/

13. The Library of Congress:https://www.loc.gov/today/cyberlc/feature_wdesc.php?rec=7837

14. The National Solar Observatory (NSO):http://eclipse2017.nso.edu/category/webcast/

15. Space Telescope Science Institute (STScI):https://webcast.stsci.edu/webcast/detail.xhtml?talkid=5370

16. Time and Date:https://www.timeanddate.com/live/

  以上内容由台北天文馆提供,「有趣天文奇观」网站收录,欢迎多加利用。


延伸阅读:2017年日月食及贝塞尔根数

数据来源:中科院紫金山天文台历算研究室、DE406星历表
编辑上网:高良超

2017年日月食

  2017年将有两次日食、两次月食,现分别介绍如下:

(一)2月10-11日 半影月食

  见食区域

  这次月食,在太平洋东部、北美洲(除极西部)、南美洲、北冰洋、大西洋、欧洲、非洲、亚洲(除东部)、印度洋、南极洲极小部分可以看到。中国境内可见半影月食的起始阶段。

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月食概况

力学时

半影食始……2月10日22:33:23

食甚……       2月11日00:45:00

半影食终……             02:56:36

北京时

半影食始……2月11日06:32:15

食甚……                  08:43:52

半影食终……            10:55:28

最大食分=1.01368

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(二)2月26日 日环食

  见食区域

  这次日食,环食带从太平洋东南部开始,经过智利、阿根廷、大西洋南部、安哥拉、赞比亚极北部,在刚果民主共和国西南部结束。在太平洋东南部、南美洲南部、南极洲部分地区、大西洋南部、非洲西南部可以看到偏食。中国不可见。

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2017年2月26日日环食概况

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太阳和月亮赤经相合时的世界时 2月26日 14h38m44.792s

太阳地心坐标

赤经 22h39m24.18s + 9.430s(T-15h)

赤纬 – 8°29′32.6" + 56.31"(T-15h)

赤道地平视差 8.88"

视半径 16′ 9.06"

月亮地心坐标

赤经 22h40m 7.75s +132.435s(T-15h) – 0.002s(T-15h)(T-15h)

赤纬 – 8°53′59.0" + 588.27"(T-15h) + 1.70"(T-15h)(T-15h)

赤道地平视差 57′58.79" + 1.496"(T-15h) – 0.005"(T-15h)(T-15h)

视半径 15′47.95" + 0.408"(T-15h) – 0.001"(T-15h)(T-15h)

T为以小时为单位的世界时

  日食概况

世界时 纬度 地理经度 食分 全食食延时间 全食带宽 太阳方位和高度
偏食始 2月26日
12h10m47s
-33° 9.2′ -95° 6.6′
全食始 13h15m19s -42°56.9′ -113°38.1′
食甚 14h53m23s -34°41.0′ -31°11.1′ 0.993 0m39.4s 27.4km 340.5° 62.6°
全食终 16h31m35s -10°45.3′ +26°55.4′
偏食终 17h36m00s -0°52.2′ +9°19.3′

(三)8月7日 月偏食

  见食地区

这次月食,在大西洋东南部、欧洲(除极西部)、非洲(除极西部)、亚洲(除极东部)、印度洋、大洋洲西部、太平洋西部、南极洲可以看到。中国可见。

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月食概况

力学时

半影食始……8月7日15:49:15

初亏……                 17:23:26

食甚……                 18:21:38

复圆……                 19:19:56

半影食终……           20:54:02

北京时

半影食始……8月7日23:48:07

初亏……       8月8日01:22:18

食甚……                 02:20:30

复圆……                 03:18:48

半影食始……           04:52:54

最大食分=0.25124

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(四) 8月21日 日全食 

  见食地区

  这次日食,全食带从太平洋东北部开始,经过美国,在大西洋北部结束。在亚洲极东部、太平洋东北部、北冰洋部分地区、北美洲、南美洲北部、北大西洋、南大西洋西北部、欧洲极西部和非洲极西北部可以看到偏食。中国不可见。

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2017年8月21日日全食概况

太阳和月亮赤经相合时的世界时 8月21日 18h13m13.596s

太阳地心坐标

赤经 10h04m 0.01s + 9.231s(T-18h)

赤纬 +11°52′ 4.3" – 50.28"(T-18h)

赤道地平视差 8.69"

视半径 15′48.69"

月亮地心坐标

赤经 10h03m31.32s +139.408s(T-18h) – 0.138s(T-18h)(T-18h)

赤纬 +12°20′26.6" – 549.75"(T-18h) – 1.97"(T-18h)(T-18h)

赤道地平视差 58′56.33" – 1.449"(T-18h) – 0.008"(T-18h)(T-18h)

视半径 16′ 3.63" – 0.395"(T-18h) – 0.002"(T-18h)(T-18h)

T为以小时为单位的世界时

日食概况

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世界时 纬度 地理经度 食分 全食食延时间 全食带宽 太阳方位和高度
偏食始

8月21日
15h46m50s

+30°32.5′ -153° 5.2′
全食始 16h49m37s +39°51.1′ -171°45.5′
食甚 18h25m31s +36°57.7′ – 87°40.2′ 1.031 2m44.5s 117.9km 197.9° 63.9°
全食终 20h 1m37s +11° 7.6′ – 27°17.7′
偏食终 21h 4m23s + 1°42.2′ – 44°59.7′

日、月食资料取自紫金山天文台历算研究室


2017年2月10~11日 月食根数

  下面以2017年2月11日半影月食为例给出计算月食根数及月食概况。

  从2017年月相历找出望的时刻是2月11日0时34分,因此知道,日月冲的时刻是在0时与1时之间。

  首先求太阳与月亮相冲时刻,最后得到为2017年2月11日01h11m49s(力学时)。

  求得日月冲的时刻后,以这个时刻求得该时刻月亮黄纬为:-0°57'53''.93,根据月食判别式只有半影月食发生。以日月冲时刻为内插引数从日月要素表中求出该时刻的日月赤经、赤纬、视差、半径及赤经和赤纬的每时变量等,就是所要求的月食根数。

  使用贝塞尔(Bessel)内插法将所求出的月食根数列于如下

太阳和月亮赤经相冲时候的力学时:2月11日01h11m49s

太阳

赤经α 21h39m23.61s

每时变量△ α 9s.87

赤纬δ -14°00'45''.75

每时变量△ δ +49''.32

赤道地平视差π日 8''.91

真半径S 16'12.32''

月亮

赤经 α 9h39m23.61s

每时变量△a +136s.62

赤纬δ +12°59'31''.64

每时变量△δ -490''.23

赤道地平视差π月 58'04''.96

真半径S 15'49''.57

由此推算月食概况:

x=0

y=δ月+δ日=-3674''.11

x'=(△a月-△a日)cosδ月=1852''.58

y'=△δ月+△δ日=-440.91

π1=0.99834兀月=3479''.17

f1=1.02(π1+π日+S日)=4549''.61

f2=1.02(π1+π日-S日)=2566''.08

S月=949''.57

L1=f1+S月=5499''.18

L1'=f1-S月=3600''.04

L2=f2+S月=3515''.65(不必计算)

L3=f2-S月=1616''.51(不必计算)

n^2=x'^2+y'^2=363*10^4

n=1904.325

w=(xy'-yx')/n=3574.276

食甚dm=-(xx'+yy')/n^2

食甚时刻的力学时=T0+t=1h.197083-0h.4467=0h.750383=0h45m01s.38

半影食亏或(复圆) 

L1 

L 5499.18 

(L^2-w^2)1/2 4179.18

((L^2-w^2)1/2)/n 2h.19457

始:22h.555813=22h33m20s.93

终:02h.944953=02h56m41s.83

半影食食既(生光)

始:0h.524623=0h31m28s.64

终:0h.976143=0h58m34s.11

求食分:

(L1-W)/2S月=1.013566

  综上所述,便得这次月食的全部情况如下(已换算至北京时刻△T =68.2秒):

半影食始:06:32:13

半影食既:08:30:21

食甚:      08:43:54

半影生光:08:57:26

半影食终:10:55:34

最大食分=1.013566

  以上就是本次月食根数与月食概况,算法取自下列书籍:

  Liu Baolin and Alan D. Fiala, Canon of Lunar Eclipses, 1500 B.C.to A.D.3000, Willmann-Bell, Inc., Richmond, Virginia, U. S. A. 1992

  太阳、月亮位置取自DE406星历表。

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相关资料: