[科普中國]-日偏食

產(chǎn)生原因

日偏食（ partial solar eclipse）是月球處于地球和太陽之間在地球上形成影的現(xiàn)象。月球的影可以分為本影、半影和偽本影三部分。月球繞地球的軌道和地球繞太陽的軌道都不是正圓，所以日、月同地球之間的距離時近時遠。因此，觀察者在半影內(nèi)則見到太陽部分被月球遮住，稱為日偏食；在日食時，觀察者在本影范圍看到太陽全部被月球遮住，稱為日全食；周邊剩下一個光環(huán)，稱為日環(huán)食。

當月球繞地球運行到太陽與地球之間幾乎與太陽同起同落時，從地球上見不到月球，這時稱為朔，日食現(xiàn)象發(fā)生在朔的時候。朔的周期約為29.53天。但不是每隔29.53天都發(fā)生一次日食，原因是月球繞地球運行的軌道平面和地球繞太陽運行的軌道平面不完全重合，兩者之間有5°9'的平均夾角。所以只有當朔時太陽離兩個軌道平面的交點在某一角度以內(nèi)時才會發(fā)生日食。

發(fā)生過程初虧初虧由于月亮自西向東繞地球運轉(zhuǎn)，所以日食總是在太陽圓面的西邊緣開始的。當月面的東邊緣與日面的西邊緣相外切的時刻，稱為初虧。初虧也就是日食過程開始的時刻。

食甚日食開始以后，月輪繼續(xù)東移，當月輪中心和日面中心相距最近時，就達到食甚。對日偏食來說，食甚是太陽被月亮遮去最多的時刻。

復(fù)圓食甚之后，月面開始移離日面，太陽被遮蔽的部分逐漸減少，當月面的西邊緣與日面的東邊緣相切的剎那，稱為復(fù)圓。太陽又呈現(xiàn)出圓盤形狀，整個日全食宣告結(jié)束。

食分太陽被食的程度叫食分，它是以太陽的直徑，即太陽看上去大小為1來計算的，例如食分為0.4，就是說太陽的視直徑被月球遮去了40%，日偏食或日環(huán)食的食分都小于1，而日全食的食分大于或等于1。

食帶食帶由于月亮的影錐又細又長，所以當它落到地球表面時，所占的面積很小，它的直徑最大也只有二百六十多千米。當月球繞地球轉(zhuǎn)動時，影錐就在地面上自西向東掃過一段比較長的地帶，在月影掃過的地帶，就都可以看見日食。這條帶就叫做“日食帶”。帶內(nèi)發(fā)生日全食的，就叫全食帶；帶內(nèi)發(fā)生日環(huán)食的，就叫環(huán)食帶。

觀測方法科學(xué)方法看日偏食時（也就是太陽未被月球完全遮住時），要戴上專門觀測太陽的眼鏡。一定要購買合格的太陽觀測鏡，例如用巴德膜的太陽觀測鏡。日常的太陽鏡或墨鏡只用于觀測日光下的四周景色，決不能用于直接看太陽。另外，也不能使用不合格的太陽觀測鏡和濾光片，因為這些不合格產(chǎn)品無法擋住紫外線，在長達兩個小時的太陽圓缺變化觀賞時，同樣會嚴重傷害眼睛。 1

即使有專門觀測太陽的眼鏡，也不宜長時間看太陽，在看日偏食時，一次看它十來秒鐘，休息三四分鐘，再繼續(xù)看，盡量保護眼睛。

還可以制作針孔投影箱?？捎靡粋€1至2米長的紙箱，兩端中心各開約10厘米大小的洞，上端用錫紙將洞貼上，再用針在錫紙中心穿一針孔；另一端用白色半透明紙將洞貼上，然后在太陽下試驗?zāi)芊裨诎胪该骷埳袭a(chǎn)生太陽圓面像。要注意，不能用肉眼透過針孔直接觀測太陽。

也可以用望遠鏡投影，通過觀測太陽經(jīng)過望遠鏡的投影來觀看日全食，不可以直接用望遠鏡觀看，嚴重者可導(dǎo)致失明；用電焊護目鏡，因為電焊護目鏡也是觀測日全食的最佳工具之一；用照相機看，但一定要有濾光片，直接從取景框中觀察日全食也會傷害眼睛。

古老方法1.用廢膠片看

把新買的膠片扯出來，讓它完全曝光。兩片以上的廢膠片疊在一起就可以用來對著太陽看。

優(yōu)點：較為簡便。

缺點：手拿膠片很累。

注意：一定要兩片以上，不然還是很危險！

2.用燒黑的玻璃片看

用蠟燭把玻璃片烤黑，可以用來對著看太陽。

優(yōu)點：無。

缺點：玻璃片不好找，需明火，未全烤黑仍危險。

注意：出現(xiàn)在玻璃上的黑色物質(zhì)是燃燒不充分的炭粒，煤氣、天然氣燃燒得很充分，不產(chǎn)生這種物

注意事項1.不要用肉眼直接觀測日食，請戴專用的太陽觀測濾光鏡。

2.不要通過觀看水塘中的倒影來觀看日食。在水中，太陽光只是稍微有些暗，但仍能給你的眼睛造成巨大的傷害。

3.不要用光盤、彩色負片充當濾光片。光盤和彩色負片對紅外線部分的減光率極低，會對眼睛造成永久性傷害。

4.在日偏食階段，通過雙筒鏡、望遠鏡、甚至相機取景器直接觀測都非常危險，目視和攝影都一定要使用專用的濾光片！

5.由于視網(wǎng)膜沒有神經(jīng)，不當觀測造成的永久視覺損害有可能在數(shù)小時后才會被發(fā)現(xiàn)！

6.即使99%的日面被月亮遮擋了，直接觀測也是非常危險的！

7.太陽眼鏡不能有效阻擋會傷害眼睛的波段！

8.如果投影觀測日偏食，投影屏表面一定要粗糙。

9.如果有尋星鏡，勿忘加濾光片。

頻發(fā)原因它是最常見的日食現(xiàn)象，因為不論是日全食還是日環(huán)食，或者是更復(fù)雜的日食，在全（環(huán)）食帶以外的絕大部分地區(qū)以及日全（環(huán)）食帶內(nèi)從初虧后到復(fù)圓前的絕大部分時間，所見到的都是日偏食，而更多的日食也只是月影本影或其延長線并不經(jīng)過地面，只是月影外側(cè)的半影經(jīng)過地面，那么在地面上就只有日偏食了。

預(yù)測2018年全球一共發(fā)生三次日偏食，分別是2018年02月15日，2018年07月13日和2018年08月11日。其中只有2018年08月11日的日偏食我國可見2。

2018年08月11日 的日偏食，在北美洲東北部，歐洲北部，亞洲北部可見日偏食。其中中國除西藏，云南及東南沿海地區(qū)各地可以看見食分不等的日偏食。

2018年08月11日 日偏食 中國部分城市可見時間（所列時間均為北京時間）：

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備注：1.表格中有“.. .. ..”表示太陽帶食而落，看不到日偏食的這個階段。

歷史記錄2011年中國境內(nèi)可觀察到兩次日偏食3。第一次是2011年1月4日，在中國西北地區(qū)可見日偏食現(xiàn)象。

第二次是北京時間2011年6月2日。日偏食從北京時間2011年6月2日3時25分開始，起初見食區(qū)域為俄羅斯中部、我國東北、朝鮮以及日本東北部。隨后見食區(qū)向東北方向移動，跨過北極點，覆蓋整個北極圈內(nèi)、加拿大北部和格陵蘭島，最后在加拿大東部、北大西洋和冰島結(jié)束，全程持續(xù)約3小時40分。

這次日偏食在我國境內(nèi)越往東北見食時間越長，且食分越大。由于接近夏至，黑龍江少部分地區(qū)日出時間在3時30分之前，可以觀測到從初虧到復(fù)原的全過程。本次日偏食是全年四次日偏食中我國可觀測到的第二次，也是最后一次。帶食日出，可觀測地區(qū)由西北變成了東北。

雖然今年我國可見的兩次日偏食觀測條件都不太好，但對于天文愛好者來說，觀測日偏

食門檻并不高，尤其是照相觀測，大家可以利用這次機會提高觀測水平，為以后的日全食觀測積累寶貴的經(jīng)驗，因此建議可見偏食區(qū)域內(nèi)的朋友盡可能地進行觀測。

觀測本次帶食日出，對觀測地東北方向的遮擋和大氣透明度有一定要求，應(yīng)該盡量選擇比較開闊的地區(qū)進行。低空的大氣消光作用非常明顯，這使得太陽亮度會比正午時分看上去暗許多，我們有可能在不用減光設(shè)備的情況下對它進行觀測。這當然有助于大家創(chuàng)作出帶地景和人物的日偏食攝影作品，但同時也增加了危險系數(shù)。在進行目視觀測時，很難確定太陽光的強度是否會燒壞我們的眼睛，因此盡量要配合減光設(shè)備，尤其是使用望遠鏡觀測時，需要特別注意。4