发布单位:台北市立天文科学教育馆 观赏方式:太阳滤光膜巴德膜需以口径10公分(4吋)以上的天文望远镜观赏 可拍照 ★★★★

  本次日食为罕见之复合日食,台湾地区将发生日偏食的天象,亦为2030年前台湾地区最后一次可以看见的日食,请务必把握这个难得的欣赏机会!本次日食之预报时刻以台北天文馆为例,初亏12:34、食甚 13:10、复圆13:46,最大食分为0.089,全程历时1时12分。可惜的是,由于本次日食台湾地区距离全食带较远,可见之食分较小,仅可见太阳盘面稍有缺角。

2023年4月20日日偏食预报。

  本次日食为第129沙罗序列中第52次,月球影自南印度洋起往东北方移动,位于伪本影带中可见日环食,中途月球本影锥接触地表,在本影区内可见日全食,全食带穿越澳洲与大洋洲后,在太平洋转回环食带并消失。

2023年4月20日复合日食全球预测图。来源:NASA日食预测。
2023年4月20日复合日食全球预测图。来源:NASA日食预测

  复合日食是一种罕见的日食现象,指的是在同一次的日食中,在不同地区分别可见日全食和日环食。由于地球为球形,在地球上的不同地区与月球间的距离不同,所见月球视直径也有所差异。因此,若在同一次的日食中,月球的距离恰好在日全食与日环食的界线,那么月球影子扫过的食带中,在日食开始和终了时,地球位于伪本影区中,可见日环食;中间有一段时间位于本影区内则可看日全食;而其余位于半影区内仅可见日偏食。

复合日食(全环日食)的成因示意图。
复合日食(全环日食)的成因示意图。

  以本次复合日食来说,在东帝汶东部、西巴布亚部分地区和澳洲西部的埃克斯茅斯半岛可以看到日全食,而日环食只在法属南部属地北方的印度洋和马绍尔群岛东南方的太平洋上才能看到。复合日食在21世纪224次日食中只有7次,发生的比率仅3.1%,相当罕见。上一次复合日食发生在2013年11月,而下次为2031年11月。整个21世纪当中全球各类型日食发生的次数可以参考下表:

全球日食次数统计:2001至2100年
资料来源:NASA日食统计网站

  由于本次日食发生位置较偏南半球,在台湾地区的地理位置上,越往南方可以看到越大的食分。以台北天文馆为例,最大食分约为0.089,遮蔽3.15%的日面面积;而在屏东恒春镇的食分则有0.1575,最大遮蔽7.3%的日面面积。不同观察地点之详细时刻与遮蔽面积等资料请参考下表:

表格:2023年4月20日台湾日偏食各地食象时间及食分表。
*预报地点为该地点之县市政府所在地。来源:NASA日食互动地图

  观测太阳有其危险性,请务必使用适当减光装置,绝对不可以在没有任何保护装置下以肉眼直视太阳,日偏食时阳光仍非常强烈,稍有不慎便会对眼睛造成永久伤害,一般观赏建议使用减光(每次观看时间最好不要超过一分钟)、小孔成像、投影与加装减光设备的望远镜;利用摄影设备拍摄日食过程,也要将望远镜或相机前方加装适当的减光设备,以免损坏摄影设备。(编辑/台北天文馆赵瑞青、谢翔宇)

资料提供:紫金山天文台历算组

● 见食地区
这次日食,环食带从加拿大南部开始,经过加拿大北部、格陵兰岛西部、北冰洋,在俄罗斯东北部结束。在北美洲北部、大西洋北部、欧洲(除极南部)、亚洲北部、北冰洋可以看到偏食。中国北部可见偏食。

详见2021年6月10日日环食图
2021年6月10日日环食(世界时)

2021年6月10日日环食概况(世界时)

2021年6月10日日环食路线(世界时)

● 2021年6月10日日环食我国各县市见食情况(北京时间)

北京市  天津市  河北省  山西省  辽宁省 
吉林省  河南省  山东省  四川省  甘肃省 
陕西省  青海省  新疆维吾尔自治区
黑龙江省  西藏自治区  宁夏回族自治区 
内蒙古自治区

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

  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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