２００８年８月１日：在中國(guó)盡享日全食盛宴

日全食是蔚為壯觀、動(dòng)人心魄的罕見(jiàn)天象。日食雖然每年都有發(fā)生，但是日全食并不多見(jiàn)，平均每三年見(jiàn)到兩次；又由于只有在兩三百千米寬、幾千千米長(zhǎng)的全食帶里才能看到，因此，就某個(gè)地方而言，平均大約300年才能看到一次。

根據(jù)中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)預(yù)告，2008年8月1日18時(shí)傍晚，在我國(guó)新疆、甘肅、內(nèi)蒙古、寧夏、陜西、山西、河南等省、自治區(qū)的部分地區(qū)將出現(xiàn)日全食天象。自上世紀(jì)80年代以來(lái)，我國(guó)曾經(jīng)發(fā)生過(guò)兩次有利于觀測(cè)的日全食，一次是1980年發(fā)生在昆明、貴陽(yáng)等西南城市；一次是1997年發(fā)生在黑龍江省的漠河地區(qū)。這兩次日全食的全食帶范圍都非常小，再加上當(dāng)時(shí)的交通條件并不是非常便利，能看到這兩次日全食天象的人并不多。 因此，對(duì)于全中國(guó)乃至全世界的天文愛(ài)好者來(lái)說(shuō)，今年8月1日的日全食將是一場(chǎng)難得的視覺(jué)盛宴。

日食發(fā)生的原因

日食是由于太陽(yáng)、地球和月球三個(gè)天體的運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的現(xiàn)象。在地球和月球背著太陽(yáng)的一面，各拖著一條影子。朔日(農(nóng)歷初一)，月球運(yùn)行到地球和太陽(yáng)之間，這時(shí)如果太陽(yáng)、月球和地球基本在同一條直線上，那么月球的影子就落到地球表面，在月影中的觀測(cè)者會(huì)看到月亮遮住了太陽(yáng)，這就是“日食”。

日食的種類(lèi)

日食有日全食、日環(huán)食和日偏食三種。月影有本影、偽本影(本影的延長(zhǎng)部分)和半影三種。本影和偽本影都呈錐狀。不同種類(lèi)的月影掃過(guò)地球的表面，便產(chǎn)生不同種類(lèi)的日食。

在本影錐掃過(guò)的地帶，人們看到太陽(yáng)全被月亮遮住，這是日全食；在偽本影錐掃過(guò)的地帶，人們看到月球圓面比太陽(yáng)圓面小，小的月球圓面不能把大的圓面整個(gè)遮住，而是只遮住了中央部分，留下周?chē)蝗γ髁恋墓猸h(huán)，這是日環(huán)食；在半影區(qū)域內(nèi)，人們看到太陽(yáng)的一部分被遮住，這是日偏食。

為什么不是每逢初一都發(fā)生日食

日食一定發(fā)生在朔日(農(nóng)歷初一)，但不是每個(gè)月的朔日都發(fā)生日食，這是因?yàn)樘?yáng)在天空上移動(dòng)的軌跡——黃道和月球在天空上移動(dòng)的軌跡——白道并不在同一個(gè)平面上，而是有一個(gè)5度9分的夾角。因此，只有太陽(yáng)和月球同時(shí)進(jìn)入黃、白道的一個(gè)交點(diǎn)附近15度范圍以?xún)?nèi)才會(huì)發(fā)生日食。如果太陽(yáng)和月球都遠(yuǎn)離交點(diǎn)，即使農(nóng)歷初一也不會(huì)發(fā)生日食。就全世界范圍來(lái)說(shuō)，一年至少有兩次日食，最多有五次。

日全食的五部曲

一次日全食的過(guò)程包括以下五個(gè)階段，即初虧、食既、食甚、生光、復(fù)圓。

初虧(第一接觸) 當(dāng)月球的東邊緣剛接觸到太陽(yáng)圓面的瞬間，也就是月面的東邊緣與日面的西邊緣相外切的時(shí)刻，稱(chēng)為初虧，這是日食的開(kāi)始。

食既(第二接觸)當(dāng)月面的東邊緣與日面的東邊緣相內(nèi)切時(shí)，稱(chēng)為食既，這時(shí)整個(gè)太陽(yáng)圓面被遮住，是日全食的開(kāi)始。食既時(shí)可以看到倍利珠。

食甚 月亮中心移到離太陽(yáng)中心最近的時(shí)刻叫做食甚。食甚是太陽(yáng)被遮去最多的時(shí)刻。

生光(第三接觸)月球的西邊緣相內(nèi)切的時(shí)刻叫做生光。生光是第二次內(nèi)切，是日全食的結(jié)束。生光時(shí)又可以看到倍利珠。

復(fù)圓(第四接觸)月球的西邊緣和太陽(yáng)的西邊緣相外切的時(shí)刻叫做復(fù)圓。復(fù)圓是第二次外切，從這時(shí)起，月球完全離開(kāi)太陽(yáng)，日食結(jié)束。

日環(huán)食沒(méi)有食既和生光，而有環(huán)食始和環(huán)食終。對(duì)于日偏食來(lái)說(shuō)，月亮和太陽(yáng)只在日食開(kāi)始和結(jié)束時(shí)各外切一次，而不會(huì)相互內(nèi)切，因此，日偏食只有初虧、食甚和復(fù)圓三個(gè)階段。

什么是食分和日食帶

在描述日食發(fā)生的情況時(shí)，還有兩個(gè)概念是一定會(huì)用到的，這里也一并介紹一下。食分是指太陽(yáng)被月球遮掩的程度，用日面直徑的被遮部分與太陽(yáng)直徑的比值來(lái)表示。以太陽(yáng)的直徑作為1，如果食分為0.5，這就表示太陽(yáng)的直徑被遮去了一半；如果食分為1，那就是太陽(yáng)的整個(gè)圓面被遮住。很顯然，食分越大，日面被遮掩的程度就越大。日偏食和日環(huán)食的食分都小于1，日全食的食分則大于或者等于1。

日食帶的概念，實(shí)際上我們?cè)诮榻B日食種類(lèi)時(shí)已經(jīng)涉及到。月球本影掃過(guò)的地帶，稱(chēng)為日全食帶；偽本影掃過(guò)的地帶，稱(chēng)為日環(huán)食帶；二者統(tǒng)稱(chēng)“日食帶”。日食帶的寬度一般是幾十千米，最寬也只有270千米，長(zhǎng)度有時(shí)可達(dá)10000千米。日食帶的兩旁是較為廣闊的半影掃過(guò)的地區(qū)。半影區(qū)之外，就是看不到日食的地區(qū)了。因此，地面上的不同地點(diǎn)，看見(jiàn)日食的情況也各不相同。但是不難看出，由于月球的影錐較小，在地球上掃過(guò)的面積不大，時(shí)間也不長(zhǎng)。每次日食發(fā)生時(shí)，地球能看到日食的地區(qū)是相當(dāng)有限的。

北極－亞洲日全食推測(cè)

本次日全食主要發(fā)生在北極圈內(nèi)和亞洲大陸，因此也叫“北極－亞洲日全食”。現(xiàn)在筆者就把這一罕見(jiàn)的“天象盛劇”給你預(yù)演一下。

當(dāng)月球本影從茫茫太空“登陸”到加拿大北部地區(qū)的時(shí)候，日全食之旅，便在當(dāng)?shù)厝粘鲋畷r(shí)啟程了。50分鐘內(nèi)日全食帶穿越格陵蘭島等地，抵達(dá)俄羅斯北海岸線。

不久日全食的食分也將達(dá)到最大值1.039，時(shí)間是北京時(shí)間18時(shí)21分07秒，地點(diǎn)是俄羅斯的納得姆，日全食持續(xù)的時(shí)間是2分27秒，太陽(yáng)的地平高度是33度，可惜這里是在盛夏時(shí)節(jié)仍然冰天雪地的凍土苔原。

直到80分鐘后，日全食帶終于到達(dá)第一座大城市——新西伯利亞，人口140萬(wàn)，這里的居民將享受到2分18秒的日全食，一輪黑太陽(yáng)將斜掛在西南方地平線上方30度的地方。

接著，日全食帶將經(jīng)過(guò)俄羅斯、哈薩克斯坦、中國(guó)和蒙古四國(guó)的交界地帶，穿過(guò)阿爾泰山脈，沿著中蒙邊界前進(jìn)。盡管我國(guó)哈密瓜之鄉(xiāng)的哈密市剛好排除在日全食帶之外，但是鄰近的伊吾縣卻深入日全食帶中，更加靠近中線，這里的日全食將持續(xù)近2分鐘，太陽(yáng)高度19度。這是整個(gè)日全食帶中，天氣最樂(lè)觀的地區(qū)。

日全食帶繼續(xù)向西南方向快速前進(jìn)，西安市連同肅穆莊嚴(yán)的兵馬俑都位于日全食帶南界附近。幾秒鐘之后月球的本影在鄭州附近于日落時(shí)分離開(kāi)地球表面，要經(jīng)過(guò)一年才會(huì)重新光臨地球。

中國(guó)具有最佳觀測(cè)條件

由以上所述可知，本次日全食繼承了“不合群”的個(gè)性，避開(kāi)了人口稠密地區(qū)，將穿過(guò)地球上最偏僻荒涼的一些地方。在日全食帶經(jīng)過(guò)的近半數(shù)地區(qū)，較高的緯度使得那里的天空被云層覆蓋率高得令人沮喪。只有當(dāng)它離開(kāi)寒冷的北冰洋水域，轉(zhuǎn)向南方，遇到晴朗天氣的希望才開(kāi)始增加。

加拿大極北端和格陵蘭等北極圈內(nèi)的天氣非常糟糕，俄羅斯的西伯利亞天氣也好不了多少，只有中國(guó)境內(nèi)的日全食帶的天氣條件才大有改觀。中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)推薦了四個(gè)觀測(cè)地點(diǎn)，即新疆哈密地區(qū)的伊吾縣和巴里坤縣、甘肅酒泉地區(qū)的馬鬃山鎮(zhèn)和大莊鄉(xiāng)。北京天文館選擇的觀測(cè)地點(diǎn)則是甘肅嘉峪關(guān)市。屆時(shí)有關(guān)部門(mén)會(huì)在上述地區(qū)組織盛大的觀測(cè)活動(dòng)。

其實(shí)在我國(guó)的廣大區(qū)域還可以看到日偏食，譬如北京就可以看到食分為0.90 的日偏食，其食甚的時(shí)間是19時(shí)14分。

護(hù)眼最重要

嚴(yán)禁肉眼直接觀測(cè)太陽(yáng)，以免對(duì)眼睛造成傷害。如果用肉眼觀測(cè)日食，最簡(jiǎn)易的方法是找一塊玻璃，涂上一些黑墨或者用煙熏黑，顏色要涂熏均勻，用以觀測(cè)日食，以太陽(yáng)呈古銅色為宜。還可將幾張廢照相底片重疊在一起，隔著底片看太陽(yáng)（根據(jù)太陽(yáng)光的強(qiáng)弱增減底片的張數(shù)），或觀察加點(diǎn)墨汁的水盆中的太陽(yáng)反射像。這樣既可以達(dá)到觀測(cè)的效果，眼睛也受到了保護(hù)。

直接將不加遮擋的望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)也是不允許的，否則將燒壞眼睛，致盲。必須在望遠(yuǎn)鏡上加上濾光片才能直接觀測(cè)。攝影者也不可以用沒(méi)有施加濾鏡保護(hù)措施的照相機(jī)，去直接拍攝太陽(yáng)。

令人如醉如癡的日全食

一旦看過(guò)一次日全食，就會(huì)給自己留下終身難忘的印象——平時(shí)無(wú)法看到的太陽(yáng)日冕、日珥、倍利珠、本影錐，都可欣賞到。在黑太陽(yáng)出現(xiàn)時(shí)，往往還可以看到水星、金星、木星、火星、土星等大行星和一些1等亮星。更為神奇的是黑太陽(yáng)出現(xiàn)前的一剎那，飛鳥(niǎo)回巢，萬(wàn)籟無(wú)聲，天氣驟然變涼，會(huì)使人產(chǎn)生異樣之感。由此可知，日全食要比其他任何天象都?jí)延^，都奇特，都迷人。正因?yàn)槿绱耍簧佟拌F桿”天文迷染上“日全食癥”，不管離得有多遠(yuǎn)，要花多少錢(qián)，都想跑去看看。現(xiàn)在日全食已經(jīng)到了我國(guó)的境內(nèi)，如果條件允許，實(shí)在是應(yīng)該親身領(lǐng)略一下。