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工人日报 2009年07月16日 星期一

22日,迎来本世纪时间最长的日全食

最佳观测地在我国境内 全食带横扫人口密集的长江流域

■柯宗
《工人日报》(2009年07月16日 006版)

在上海科技馆内拍摄的展示上海日全食过程的示意图。新华社发

这张拼版照片显示的是2008年8月1日在甘肃省酒泉市金塔县金鼎湖观测点拍摄的日全食过程。新华社记者 韩传号 摄

7月22日,我国将迎来本世纪最重要的一次天象奇观——日全食。天文学家表示,这次日全食是近年来观测条件最好的一次,也是本世纪可看到月亮遮掩太阳时间最长的日全食。

我国境内是观测的最佳地。当天,全食带将横扫人口密集的长江流域,直接观看到日全食的人数将可能创造历史之最。世界天文学界也因此称这次日全食为“中国日全食”,成为2009国际天文年里最值得期待的一场天文盛宴。

奇特的天象

“天狗食日”,是古人对日食这种天文现象的一个形象比喻。在科技不发达的远古时代,人们往往把日食、特别是日全食的出现与国家兴衰及自然灾害联系在一起。一旦发生日食,古人往往通过大喊或敲击金属器物的办法,制造噪音,试图从“天狗”嘴里夺回太阳。

随着科学的发展,今天的人们已经对这种天文现象习以为常。实际上,对于日全食,最通俗的解释就是大白天突然变成“黑夜”的罕见天象。它起因于月球绕地球公转而走到日地中间时,遮挡掉整个太阳光,地球失去太阳光的照射,如同黑夜。

日食其实非常常见,既然太阳和月亮在自己的“轨道”上运行,两者“低头不见抬头见”,理论上说,每年都会发生2~5次的“日食”。不过,在大多数日食中,食分(指日食时,太阳被遮蔽的程度)很大的日食较为少见,食分等于或超过1(即太阳被完全遮蔽)的日全食更是少见,而7月22日将要发生的就是一次食分很大的“日全食”。

天文学家解释,日全食发生时,月亮的黑影越来越大,太阳开始呈现蛾眉似的弯钩,天空迅速变暗,气温明显下降,阴风突起,鸟兽奔走。随后,“蛾眉日”越来越细,最终完全消失。在最后一刹那,“黑太阳”的边缘出现一串光亮的颗粒,称为“贝利珠”。突然降临的黑暗恍若深夜,星斗灿然,天边还留着一道霞光,月影周围显出平时看不到的日冕。

正因为这些奇特的现象,日全食被天文爱好者认为是所有天象奇观中,最为奇特和最令人敬畏的天象,甚至有位科学家曾说过:“假如你连一次壮观的日全食都没有体验过,你就不能说自己的一生是完美的。”

不过,因为月球比地球小,而且离地球很近,离太阳很远,所以它不可能遮住整个地球的阳光,因此日食只在地球的一部分能够欣赏到,而日全食更是只会光顾地球上一条窄窄的“带子”,这称为“全食带”,宽度不过几十千米至几百千米。

2008年8月1日,发生在我国境内的日全食天象,全食带就是从新疆东北入境,但仅到河南中部就结束。而今年7月22日的日全食,全食带将横扫我国长江流域。

日食发生的全过程

天文学家介绍,一次日全食发生的过程分为初亏、食既、食甚、生光、复圆等5个阶段。

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。初亏也是日食过程开始的时刻。

食既:从初亏开始,就是偏食阶段了。月亮继续往东运行,太阳圆面被月亮遮掩的部分逐渐增大,阳光的强度与热度显著下降。当月面的东边缘与日面的东边缘相内切时,称为食既。此时整个太阳圆面被遮住,食既也是日全食开始的时刻。

食甚:食既以后,月轮继续东移,当月轮中心和日面中心相距最近时,就达到食甚。对日偏食来说,食甚是太阳被月亮遮去最多的时刻。

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。在生光发生之前,钻石环、贝利珠的现象会出现在太阳的西边缘,但很快就会消失。接着在太阳西边缘又射出一线刺眼的光芒,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。

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,整个日全食过程就结束了。

我国境内为最佳观测地

7月22日的日全食将从印度开始,经过尼泊尔、孟加拉国、不丹、缅甸之后进入我国。

在我国境内,全食带先后穿过西藏东南部、云南西北部、四川、重庆、湖北、湖南北部、安徽、江西北部、江苏南部和浙江北部,最后在上海入海。

此后,全食带还会经过日本九州南部和太平洋上的一些岛屿,最后在东南太平洋上结束。

其中全食时间最长的位置在太平洋中,可达6分39秒。我国全食带内大部分地区都能看到3~5分钟的全食,大约从上午9时至9时37分不等。而在非全食带的地区,都可以看到日偏食。

据介绍,新中国成立以来我国境内共见过4次日全食:1968年9月22日新疆西部、1980年2月16日云南、1997年3月9日漠河、2008年8月1日新疆、甘肃、陕西等地。

有关专家表示,此次日全食的最佳观测地在我国境内。从去年开始,长江流域的不少城市已经纷纷在最佳观测点上做起了文章,江苏的苏州、高淳,浙江嘉兴,安徽铜陵等很多地方都打出了“最佳观测地”的旗号。

对此,专家说,因为经过我国人口最为密集的地区之一的长江流域,此次日全食将可能是有史以来覆盖人口最多的一次日全食,全食带内的人口数量估计将达3亿——成都、重庆、武汉、合肥、杭州、上海、南京等40多个城市都能观赏到这次日全食。

对于这些区域的人们而言,无需长途跋涉,就可在家门口亲眼目睹日全食。

北京天文馆馆长朱进说:“全食带内的这40多个城市都可以看到日全食,但最关键的因素还是天气。据了解,届时全食带内一些城市的梅雨天气可能没有过去,天气状况可能不理想。所以要提前留意天气预报,全食带内哪里天气好,哪里就是理想的观测点。”

如何观测日全食

我国自古就有观测日食的记录。《竹书纪年》中记录了夏仲康五年秋九月庚戌朔(约公元前二十世纪)的日食,这是目前世界上发现最早的一次日食记录。据统计,从春秋到乾隆年间,中国史书记载的日食近千次,居世界首位。

在古代,人们观测日食的方法主要是用水盆反射的方法。这种方法最早见于公元前一世纪的《开元战经》。到了宋代,人们用油盆代替了水盆。元朝的郭守敬用小孔成像法准确测量食分。到了明朝末年,天文学家徐光启开始用望远镜观察日食。

对于观看7月22日的日全食,有关专家一再提醒:太阳光强度很大,对日食进行观测时,如果用肉眼直接观看会被强烈的阳光刺伤眼睛,并容易造成视网膜损伤,甚至失明;而不加任何防护的情况下,用望远镜直接观测太阳,这相当于用一个凸透镜点燃你的视网膜,甚至可能造成观看者永久失明。在以往的日全食观赏中,屡有发生这种伤害事件。

专家说,最简便的办法,就是佩戴专用的观测镜,这是一种加贴了巴德膜的日全食观测镜,可以避开紫外线和强光。

目前在网上,也有天文爱好者公布了一些自制日全食观测镜的方法,最常见的是三种:一种是在玻璃上涂墨水,另一种是医院用过的X光片或旧胶卷替代,还有一种就是通过水中的倒影观看日全食。

但专家表示,这些方法其实都不十分科学,它们大多无法完全抵挡紫外线,长时间使用还是会对人的视网膜造成伤害,因此最好还是使用专业的巴德膜日全食观测镜。而对于装备了望远镜的天文爱好者来说,用望远镜观测时,一定要在目镜或探测器前加滤光片,以免灼伤眼睛。

此外,有关专家表示,除了用眼睛观测外,用耳朵也能“收听”到日全食全过程:在日全食过程中,太阳被月球遮挡,届时地球电离层将发生微妙变化,使得这段时间的中波和短波通信出现反常,有兴趣的人可以用无线电收音机监测、记录日全食期间远处电台的信号变化。

对于那些不能在全食带观看的人们,也可以通过电视、网络来“收看”日全食。据悉,目前各大门户网站以及电视机构都已经表示,7月22日将以网络或电视直播的方式,来展现这数百年等一回的天文奇观。



海盐启动日全食观测主题活动

本报讯(记者黄哲雯)7月13日,长三角的经济重镇、文化名城浙江省嘉兴市海盐县在京宣布,海盐正式启动日全食观测系列科普活动。

据介绍,海盐作为杭州湾的临海城市,恰处日全食带中心区域,视野开阔、角度合适,日全食持续时间将长达5分56秒,成为此次日全食的最佳观测地之一。

海盐县人民政府与中国天文学会普及工作委员会、北京天文馆、《天文爱好者》杂志社联合策划组织了以“日月并升地,共赏日全食”为主题的系列活动。活动主要分为宣传板块、科普板块、文化旅游板块、市场板块和观测板块5大部分,包括“天文奇景论坛”、“中欧火星探索科学研习会”、“天文科普巡回展”、“青少年天文科普报告会”、“天文科普知识展览”、“科技之光——天文科普电视宣传”、“博导解密日全食”等近20项科普活动,既能满足中外天文爱好者的日全食观测需要,又能满足深入了解海盐地方文化的需求。



相关链接

日全食可赏六大迷人景象

据新华社电(记者蔡玉高 周润健)中科院紫金山天文台研究员王思潮介绍,22日将发生日全食,在最精彩的几分钟全食时间内,公众可欣赏到日全食六大迷人景象:

一、钻石环弧光乍现。在日全食将要开始时,日面的东边缘只剩下窄窄的一段亮弧,发出像钻石似的光芒,好像强光照耀下的钻石戒指,这就是美丽的“钻石环”。

二、贝利珠璀璨夺目。紧接着出现一串发光的亮点,像一串璀璨夺目的“珍珠”,它们高悬于漆黑的天空,这是日全食展现的又一件异宝——贝利珠,这种星空中的“极品宝石”稍现即逝,通常只出现一两秒钟。

三、俯视大地飞影惊魂。在日全食食既(即月球开始将太阳完全遮挡)之前,日全食地区的观测者如果站在很高处俯看大地,天气的晴朗条件下,就能看到如科幻电影中的黑影,在大地上从西向东飞驰而去,惊心动魄。

四、仰观日轮仪态醉人。此时再举头仰望,只见一轮黑色的月影,在朦胧光环的护卫下,悬于高高的星空,在这一轮月影的边上是玫瑰红的光圈,那是色球,色球上面跳动一些熊熊燃烧的烈焰,有如排山倒海般地从太阳表面喷出来,这是弧状的日珥,它们看起来不算大,其实已升腾到离太阳表面几万千米、乃至十几万千米的高度。

五、久违水星露真容。此时,在隐身日轮东边不远处是平时难得露面的水星,这是观测水星的天赐良机。在这黑色圆盘西边较远处则是光华四射的金星和红色的火星。

六、远眺地平若梦幻。在太阳完全被遮挡的全食几分钟内,可以用肉眼直接观赏日全食的迷人景色,除了隐身太阳四周的动人心魄天象外,还可环顾东、西、南、北地平线的不同景色。在日全食的“夜空”之下,有时可观赏到南、北地平线上泛着仿若日落后的橙红色,并让大地景物披上淡淡的梦幻色彩。东、西方地平线上有时会出现锥状阴影,给人以心灵上的震撼。



关于日食的几个数字

●日全食大约1年半发生一次。

●有纪录的日全食持续最长时间是7.5分钟。

●地球上每年至少有2次日食。

●每年日食最多出现5次,如果出现5次,那么一定都是偏食。

●在地球南北极只能看到日偏食。

●每次日食都是从某一点开始,然后沿着日食带在日没时结束,从开始点到结束点大约绕地球半圈。

●每18年零11天就会出现一次几乎完全一样的日食。

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