人们总是说,这一辈子如果不见一次日全食,就白活了。为啥呢?那什么又是日全食呢?日全食,说白了就是日食中的一种,那么,什么又是日食呢?在了解完日食的知识后,我告诉你下次日全食是什么时候,哈哈。
一、日食是怎样形成的
日食,又作日蚀,是一种天文现象,当月球运行至太阳与地球之间时,对地球上的日全食部分地区来说,月球挡住了太阳的部分或全部光线,看起来好像是太阳的一部分或全部消失了,这就是日食。日食只在发生在朔(农历每月初一),即月球与太阳呈现合的状态时发生。用图来表示,就是这样的:
理论上来说隔一段时间都会有日食发生,但是由于各种各样的意外,在实际生活中日食并不常见。而日全食又是三种日食中最为罕见的,因为唯有在月球的本影投影在地球表面时,在该区域的人才能够观测到日食。日全食是一种相当壮丽的自然景象,所以时常吸引许多游客和天文学家特地到辗转到全国各地去观赏日全食的景象,旅行社也会针对性的制定日全食的游览路线。
最近中国大范围能够观测到日全食的是2008年8月01日日全食(中国的新疆维吾尔自治区、甘肃省、宁夏回族自治区、陕西省、山西省、河南省部分地区可见全食。其中,甘肃省金昌市是一个较佳的观测地点)和2009年7月22日日全食(中国最佳观测区在长江流域且持续时间长。此外,中国其他大部地区可见程度不等的日偏食)。尤其是2009年7月22日的日全食,我印象很深刻,因为家里的老人说,大白天的天怎么黑了,再不亮就回去睡觉了。我只好给他们解释了什么是日食什么是月食。
二、日食的分类
前面提到了日偏食,那么日偏食又是什么呢?日食其实可以分为日环食、日偏食和日全食。
1、日全食
在我们站在地球上看太阳和月亮,感觉它们的大小是差不多的,但是我们都知道太阳比月球大多了,这是什么原因呢?这是因为虽然太阳比月球宽400倍,但离地球也是400倍远,所以我们抬头看见它们在天空中差不多。由于对称的缘故,月球的暗影,也就是落在地球表面的阴影,宽度正好可以遮住整个太阳。太阳光球完全被月亮遮住,原本明亮的太阳圆盘被黑色的月球阴影遮盖。月球刚好全部把太阳挡住时,这就是日全食。下图为摄影爱好者拍摄的日全食。
然而日全食只在月球位于近地点时发生,此时月球的本影锥长度较月地之间距离长,本影锥才能扫到地球表面。由于太阳的实际体积比月球大很多,所以日全食通常只能在地球上一块非常小的区域见到,因为月亮的本影对太阳来说只是一个小点。所以现在大家知道为什么日全食很罕见了吧。下图为日全食的形成和消失过程。
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在全食区之外,所见的食相是偏食。
2、日偏食
前面说过太阳实际上远远比月球大很多,月影区域对太阳来说只是一个小点,大多数时候月球都不能把太阳完全挡住,这就形成了中国史书上称“日有食之,不尽如勾”。
观测者落在月球的半影区中,观测者就只会看见一部分的太阳被月球的阴影遮盖,但另一部分仍继续发光。太阳和月球只有部分重合,依据两者中心的视距离远近(太阳被月球遮盖的最大直径)来衡量食的大小。
通常日偏食是伴随着其他食相发生,如日全食或日环食或日全环食。但是发生在极区的某些日食会是单纯的日偏食(不伴随其他食相),这是因为月球与黄道面的距离稍远,只有半影碰到地球表面。下图就是日偏食。
3、日环食
当月球处于远地点时,月球的本影锥不能到达地球;到达地球的是由本影锥延长出的伪本影锥。此时月球的视直径略小于太阳。因此,这时太阳边缘的光球仍可见,形成一环绕在月球阴影周围的亮环。这是很深奥的说法,通俗点来说,就是月亮和太阳是同心圆,月亮比太阳小,月亮只挡住了太阳的中心部位,外面还有一圈在发光,就像一个金色的光环戒指一样,这就是日环食。个人觉得,日环食是最美丽的,所以就多上几张图。
4、全环食
全环食只发生在地球表面与月球本影尖端非常接近,或月球与地球表面的距离和月本影的长度很接近的情形下。由于地球为球体之关系,而本影影锥接触地球时为日全食(常为在食带中间),在食带两端由于影锥未能接触地球,致只能有伪本影到达地球之下,所看到的是日环食。所以,当全环食发生时,随着地月之间的相对运动,会先后出现环食→全食→环食,当然,对于某一个具体的地点来说,在一次日食过程中是不会同时看到全食和环食的。全环食发生机率甚少。
三、日全食的过程
一次日全食的过程可以分为以下五个时期:初亏、食既、食甚、生光、复圆。
1、初亏
由于月亮自西向东绕地球运转,所以日食总是在太阳圆面的西边缘开始的。当月亮的东边缘刚接触到太阳圆面的瞬间(即月面的东边缘与日面的西边缘相外切的时刻),称为初亏。初亏也就是日食过程开始的时刻。
2、食既
从初亏开始,英国天文学家倍利最早描述了这种现象,因此又称为倍利珠。这是由于月球表面有许多崎岖不平的山峰,当阳光照射到月球边缘时,就形成了贝利珠现象。
3、食甚
食既以后,日轮继续东移,当月轮中心和日面中心相距最近时,就到食甚。食甚是太阳被月亮遮去最多的时刻。
4、生光
月亮继续往东移动,当月面的西边缘和日面的西边缘相内切的瞬间,称为生光,它是日全食结束的时刻。在生光将发生之前,钻石环、贝利珠的现象又会出现在太阳的西边缘,但也是很快就会消失。接着在太阳西边缘又射出一线刺眼的光芒,原来在日全食时可以看到的色球层、日珥、日冕等现象迅即隐没在阳光之中,星星也消失了,阳光重新普照大地。
5、复圆
生光之后,月面继续移离日面,太阳被遮蔽的部分逐渐减少,当月面的西边缘与日面的东边缘相切的刹那,称为复圆。这时太阳又呈现出圆盘形状,整个日全食过程就宣告结束了。
四、关于日食的传说
作为自然界最壮观的之一,日全食自古以来就是人类好奇、恐惧甚至是膜拜的对象。作为万物之源——太阳的突然 "隐身",让迷信的古人们又敬又畏,在世界各地也流传着诸多关于日全食的趣闻传说。
古代人大多认为日全食的发生是天上的动物吞食太阳所致,因此对之诚惶诚恐。至于这种动物到底是什么,各国众说纷纭。古印度和加勒比海沿岸的土著人认为是巨龙,中国人认为是天狗,越南人认为是青蛙,阿根廷人认为是美洲虎,西伯利亚人则辩称是吸血蝙蝠。此外,古希腊人还把日全食解释成是太阳抛弃了地球。
公元前2134年10月22日,中国发生的一次日全食曾让两名占星官丢了性命,原因是他们没能及时预报日全食,导致人们来不及准备弓箭和锣鼓 "吓跑天狗"。同样出于对日食的无知,1600年北美印第安人误以为天火被盗,争先恐后地向天上发射火箭,试图重新点燃太阳。
在古代文献和文学作品中也有关于日食的记载。在 《荷马史诗》中就有英雄遭遇日食的故事;古希腊作品中也有因发生日全食鏖战双方当即停战休和的记载,认为这是天神生气的预兆;而古代巴比伦天文学家则详细记录了发生在公元前700年至公元前50年的所有日食景观。
其实,在近、现代文学作品中也不乏日食的身影。如今,利用现代科学技术,人类已能准确预测日全食发生的时间,误差不超过1秒,更多的人们带着观奇览胜的心态看待日全食--这一充满奇趣的自然天象。
五、观赏日食
1、日食出现的时间
说了这么多,那么下次日食在什么时候呢?下面给告诉大家在有生之年能够看到的日食。
下次日食就在今年的6月21日,大家不要错过了哟!下次我国能看到日全食就要等到2034年3月20日了,大家加油!
2、特别提醒
千万千万不要用肉眼或任何光学设备(如望远镜等)直视太阳!而应该佩戴专用的巴德膜日食观测镜,也不能用深色太阳镜或墨镜来代替。同样地,想要拍摄日食的爱好者们,也要在相机镜头前加上合适的巴德膜减光,以免强光对感光元器件造成不可逆的损毁。此外,要想观看到日偏食,还需要当地天气晴好,云少,不下雨哦。
3、日食的看点
日食观测项目 日食观测的内容非常丰富,仅就一般爱好者力所能及的内容列举一些在下面:
(1)日偏食时测定月球边缘和太阳两次接触的时间(即初亏和复圆)。
(2)月球边缘的观测。在月球横过日面时,由于月面的山峰,其边缘并不是完整的,而是有些很微小的、不规则的突出或凹陷现象。观测时,可特别留意月球的边缘,并可用绘图法记录下来。
(3)日全食时测定月球边缘和太阳边缘的四次接触(即初亏、食既、生光和复圆)的时间。食既的时刻以贝利珠消失的时间为准,而生光则以贝利珠重现的瞬间为准。
(4)日冕的观测。日冕是太阳的外层大气,温度高达几百万摄氏度,而密度比人类制造的真空还要空,可以说是能看得见的真空,日冕只有日全食时才观测得到。每次日全食时所见的日冕形状、大小及结构都不同。在太阳黑子活动活跃期,日冕呈圆盘形;黑子活动衰期,日冕的形状则不大规则,且沿太阳赤道区可见射光,在两极附近地区呈扇形的结构物。观测时,可利用绘图法记录下来。
(5)气象变化观测。日全食时,阳光突然消失,气温迅速下降,气压和风向都有所变化。可用仪器记录这些变化。
(6)日全食时,可以利用这珍贵的几十秒,进行彗星、内行星(金星和水星)的搜索。
用相机对日全食的全过程拍摄,每隔一段时间拍摄一张,记录日全食的全过程;还要对贝利珠、日珥、日冕的进行特写。能拍 摄到一次日全食照片,将是一个难忘的永久回忆,请记住,未来两年的日全食可能是几百年来的少有的几次,也可能是你一生中能看到的唯一的两个,可能没有第三次了。
关于考试中的日食,我们会在明天讲完月食以后一并说。
大家想要了解地理相关的知识的,可以给我私信,我可以挑选大家感兴趣的给大家找资料讲解。
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