2009年中國日全蝕

 

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  於2009年7月22日,將會上演一次世紀日全蝕!日全蝕持續時間最長達6分38秒。日全蝕帶由印度橫跨中國到達太平洋,將會經過人煙密集的長江流域地 區。在中國境內亦可觀察到長達4-5分鐘的日全蝕。其日全蝕的持續時間之久令天文愛好者將其視之為不可不看的一次日全蝕。香港只能見到日偏蝕。

目錄:
1. 日全蝕資料
2. 甚麼是日蝕?
3. 各大城市的日蝕情況
4. 如何選擇觀測點?
5. 觀測方法
6. 日蝕之趣
7. 香港可見的日蝕情況
8. 展望
9. 進階資料



1.  日全蝕資料:
日期:2009年7月22日
主要觀察地點:印度、尼泊爾、不丹、孟加拉、中國、日本南方小島
本影接觸地面時間(U1): HKT 08:51:16.8(am)
本影離開地面時間(U4): HKT 12:19:26.5(pm)
最大日蝕點: Lat = 24°12.6'N、Long, =144°06.4'E (太平洋)
最長日蝕持續時間: 6分38.8秒 (註:不同地點的日蝕持續時間均不同)


           
(From : NASA Eclipse Web Site http://eclipse.gsfc.nasa.gov/eclipse.html )
上圖可見2009年7月22日的日蝕帶,深藍色部份代表日全蝕帶,淺藍色代表日偏蝕帶。位於日全蝕帶中的紅點是最大日蝕點(Greatest Eclipse),在最大日蝕點下的紅點是太陽光直射地球的一點(Sub Solar)。

(From : NASA Eclipse Web Site http://eclipse.gsfc.nasa.gov/eclipse.html )



            上圖是日蝕時月影的動畫圖


Orthographic (Global) Projection of the 2009 Total Solar Eclipse

(From : NASA Eclipse Web Site http://eclipse.gsfc.nasa.gov/eclipse.html )
按右圖放大看




這是一張NASA介紹日全蝕的資料圖。

Gamma可 以說是表達Greatest Eclipse及Sub Solar兩點之間距離的一個系數,數值愈接近零,兩點距離愈少。日全蝕持續時間普遍較大。這次日全蝕的gamma十分接近零,日全蝕的持續時間尤其長, 可觀價值高。

Eclipse Magnitude(食分)是月球直徑和太陽重疊的最大值及太陽直徑在視覺上的一個比例,當食分少於1時,只會發生日偏蝕或日 環蝕,而當食分等於1時,日全蝕剛好發生,數值愈大,日全蝕持續時間也會愈久。


以下兩圖只比較2001至2020年間所有日蝕的食分及Gamma,可見2009年的食分是最這20年間最高的,Gamma則是這20年間最接近0。
 
(Data from : NASA Eclipse Web Site, Google Maps and Solar Eclipse Paths: 2001 - 2020 http://eclipse.gsfc.nasa.gov/SEgoogle/SEgoogle2001.html )

2. 甚麼是日蝕?

當月球運行至地球和太陽之間,幾乎連成一直線時,月球的影子會落在地球 上,發生日蝕。

月球的影子可分為本影及半影。在本影內所有的太陽光都被月球遮去,在半影 的區域太陽則只被月球部分遮去。日蝕基本可分為三種,分別是日全蝕、日偏蝕、日環蝕。

 

日全蝕

http://www.lcsd.gov.hk/CE/Museum/Space/largepic.cgi?filename=FAQ/eclipse/Image/2_1.jpg&title=日全食

 

日偏蝕

http://www.lcsd.gov.hk/CE/Museum/Space/largepic.cgi?filename=FAQ/eclipse/Image/2_3.jpg&title=日偏食

日環蝕

http://www.lcsd.gov.hk/CE/Museum/Space/largepic.cgi?filename=FAQ/eclipse/Image/2_2.jpg&title=日環食

 

 

日蝕的不同階段

http://www.lcsd.gov.hk/CE/Museum/Space/largepic.cgi?filename=FAQ/eclipse/Image/2_5.jpg&title=日食過程的重要階段

(圖片轉載自香港太空館網頁)


3. 各大城市的日蝕情況
中國境外日全蝕路徑圖,日全蝕帶經過中國多個大城市如上海、蘇杭、合肥、武漢、重慶、成都等。全國其他地方都看可到不同程度的日偏蝕。


(From : NASA Eclipse Web Site http://eclipse.gsfc.nasa.gov/eclipse.html )

城市

City

初虧

初虧高度*

食既

食甚

食甚高度*

生光

復圓

食延(日全蝕持續時間)

雅安

Yaan

8:06

21

9:09:08

9:11:23

35

9:13:39

10:25

431

樂山

Leshan

8:06

21

9:09:36

9:11:57

36

9:14:19

10:26

443

自貢

Zigong

8:07

22

9:10:58

9:13:03

37

9:15:10

10:28

412

成都

Chengdu

8:07

22

9:11:11

9:12:48

36

9:14:26

10:26

316

內江

Neijiang

8:07

23

9:11:11

9:13:27

37

9:15:44

10:28

433

遂寧

Suining

8:08

23

9:12:14

9:14:28

38

9:16:43

10:29

429

南充

Nanchong

8:08

24

9:13:15

9:15:12

38

9:17:09

10:30

354

重慶

Chongqing

8:08

24

9:13:16

9:15:19

39

9:17:22

10:31

46

涪陵

Fuling

8:09

25

9:14:13

9:16:21

40

9:18:30

10:21

416

萬州

Wanxian

8:10

26

9:15:50

9:18:08

41

9:20:26

10:34

436

達州

Daxian

8:10

26

9:16:12

9:17:11

40

9:18:10

10:33

158

恩施

Enshi

8:10

27

9:16:39

9:19:12

42

9:21:45

10:36

55

宜昌

Yichang

8:12

29

9:19:29

9:22:07

44

9:24:46

10:40

517

津市

Jinshi

8:12

30

9:21:47

9:22:42

45

9:23:38

10:41

151

沙市

Shashi

8:13

30

9:20:55

9:23:26

45

9:25:57

10:42

52

荊門

Jingmen

8:13

30

9:20:56

9:23:29

45

9:26:03

10:42

58

孝感

Xiaogan

8:15

32

9:23:27

9:26:09

47

9:28:52

10:45

524

隨州

Suixian

8:15

32

9:24:06

9:25:27

47

9:26:49

10:44

243

武漢

Wuhan

8:15

32

9:24:00

9:26:42

48

9:29:25

10:46

525

咸寧

Xianning

8:15

32

9:24:59

9:26:34

48

9:28:09

10:46

310

黃石

Huangshi

8:15

33

9:25:36

9:27:56

49

9:30:17

10:48

442

銅城

Tongcheng

8:18

35

9:28:27

9:31:12

51

9:33:58

10:52

532

安慶

Anqing

8:18

35

9:28:34

9:31:17

51

9:34:01

10:52

527

六安

Lu’an

8:18

35

9:28:58

9:30:32

50

9:32:07

10:51

38

銅陵

Tongling

8:19

36

9:29:45

9:32:35

52

9:35:26

10:53

541

合肥

Hefei

8:19

36

9:30:50

9:31:50

51

9:32:51

10:52

20

巢湖

Chaoxian

8:19

36

9:30:50

9:32:48

52

9:34:48

10:53

358

蕪湖

Wuhu

8:20

37

9:31:12

9:33:37

53

9:36:08

10:55

457

安吉

Anji

8:21

38

9:33:07

9:36:00

54

9:38:54

10:58

547

杭州

Hangzhou

8:21

39

9:34:17

9:36:56

55

9:39:36

10:59

519

湖州

Huzhou

8:22

39

9:33:54

9:36:47

55

9:39:41

10:59

547

蘇州

Suzhou

8:22

39

9:35:16

9:37:43

55

9:40:11

11:00

455

無錫

Wuxi

8:22

39

9:35:18

9:37:07

55

9:38:58

10:59

340

常州

Changzhou

8:22

39

9:35:30

9:36:29

55

9:37:29

10:58

159

嘉興

Jiaxing

8:22

40

9:35:04

9:38:00

56

9:40:56

11:00

551

余姚

Yuyao

8:23

40

9:36:20

9:38:51

56

9:41:22

11:02

52

常熟

Changshu

8:23

40

9:36:27

9:37:57

56

9:39:27

11:00

30

上海

Shanghai

8:23

40

9:36:48

9:39:18

57

9:41:49

11:02

50

寧波

Ningbo

8:23

40

9:37:23

9:39:33

57

9:41:44

11:03

421

*高度意思是太陽在地平線上的度數,如90即是在正中頭頂。數值愈低,太陽愈接近地平線,愈容易被地面建築物阻礙觀察。

**上表採用中國時間(U.T.+8)、全為上午

***因為四捨五入,所以食延未必等於生光時間減食既時間。

****同一城市內不同地點的食延可相差達數十秒

 

除上表列出的城市外,你亦可利用Google地圖查詢你所在觀測點的更準確資料。

網址:http://eclipse.gsfc.nasa.gov/SEgoogle/SEgoogle2001/SE2009Jul22Tgoogle.html

http://xjubier.free.fr/en/site_pages/solar_eclipses/TSE_2009_GoogleMapFull.html

 




4. 如何選擇觀測點?

 

要選擇一個合適的觀測點可考慮下列因素:

1. 交通

2. 往宿

3. 日全蝕持績時間

4. 太陽高度

5. 氣候

6. 安全

 

以氣候為例,下圖是七月平均雲量圖,可見中國地區雲量普遍超過一半,不算 樂觀。但印度的雲量更高,多於七成。


From: Jay adderson (University of Manitoba)

5. 日食觀測方法

 

警告: 切勿用肉眼直接觀看太陽,更不可使用沒有進行適當濾光的望遠鏡觀測太陽,否則可能導致永久失明!

 

除了可見光外,太陽亦會發出相當強的紅外線(Infrared)和紫外線(Ultraviolet),過量均會損害視力。但由於我們視網膜內的細胞 並不能感覺到紅外線和紫外線,如濾光不合規格可令我們正受傷害而不自知!一些不合規格的濾光法,或會令你感到太陽比較暗,但並不代表已濾去有害的太陽輻射!因此亦未必安全。

大眾方法:

1.      太陽濾光眼鏡 / 太陽濾光片

一塊合格的濾紙應可過濾至少99.999%的光。

為確保安全,每次觀測前請檢查濾片有沒有破損,建議購買有關濾紙前查看有沒有「適合直視太陽」或「Safe for Direct Solar Viewing」 等字眼。如有懷疑,請勿使用。

 - 7月21日前於太空館欣賞天象節目可免費獲贈一塊太陽濾光片!

(圖片僅供參考

 

 

2. 針孔投影法  - 建議使用

利用簡單的卡紙及鍚紙,即可製作用以觀察日蝕的針孔太陽投影儀!

製作辦法可下載這檔案

上圖中小朋友製作了太陽濾光眼鏡及針孔太陽投影儀。由於濾光眼鏡是使用特製的濾光片,大眾只宜製作投影儀!

 

 

3. 觀察大樹下影子

日蝕時留意大樹的影子,陽光經過樹葉間的空隙時,就等同於發生投影作用,有機會看到以下境象:

但由於樹葉不繼飄動,影像會變化無常。

 

 

4.筲箕投影法!

其實任何有圓孔的東西就適合用來投影太陽,而一般人家中有最多圓孔的家具,一定是筲箕吧! 日蝕期間要只使用一個佈滿圓孔的筲箕對準太陽...


即可看到......-->>

留意必需使用圓孔,其他形狀投影出來的影像會怪怪的。

專業方法:

5. 望遠鏡投影法

利用望遠鏡(以折射式望遠鏡最佳)把太陽的影像投影在白紙上,然後觀看白 紙上的影像。 這種方法既安全又可供多人同時觀看。緊記不要把尋星鏡安裝在望遠鏡上,以免身邊的人誤以為尋星鏡可用作觀察!

 

圖: 香港大學物理系朱德權先生


望遠鏡投影下看到的太陽,日蝕時能清楚見到太陽外形的改變


 

 

6. 鏡前濾鏡法

在 望遠鏡物鏡前安裝特別設計的太陽濾鏡,以減低太陽的光度。濾鏡必須將99.999%的太陽光過濾掉,才算合適。

注意:一些安裝於目鏡端的太陽濾鏡由於接收被聚焦的太陽光,可能因過熱而 突然破裂,因此不建議採用。

另外有一種濾紙只適合攝影用途,切勿安裝於望遠鏡上直接觀測。

 


 

以下的觀測方法會產生危險

用太陽眼鏡、燻黑的玻璃、底片觀測太陽

以墨水中的倒影觀測太陽

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6. 日全蝕之趣

Some people see a partial eclipse and wonder why others talk so much about a total eclipse.
Seeing a partial eclipse and saying that you have seen an eclipse is like standing outside an
opera house and saying that you have seen the opera; in both cases, you have missed the
main event.
  

                                                                                                 -Jay M. Pasachoff(1983)                               

初虧(First Contact

初虧標誌著日蝕開始,太陽從西邊出現缺口,而且缺口緩慢地增大,漸漸變成 新月形。在樹底下亦可見新月 形的針孔太陽。

 

影帶(Shadow Bands

在食既前數分鐘,有機會見到一條條明暗相間的影帶,仿如觀看水中的漣漪。 若鋪上白布,則更明顯。

 

倍利珠(Baily’s Beads

約在食既前十秒,月球接近遮蓋整個太陽,只有一線陽光可藉月球一邊的山谷 透過來,稱為倍利珠現象。

 

鑽石環(Diamond Ring

當只剩下一顆倍利珠時,形成鑽石環。

 

色球層(Chromosphere

平時我們看見的太陽光主要來自光球層。這些強光掩蓋了比它上層但較暗的色 球層。

在食既後數秒,當月球擋去下方的光球層,紫紅色的色球層才曇花一現。

 

日冕(Corona

日冕是太陽最外層大氣,可向外伸延至數個太陽半俓。特別的是每次日全蝕時 日冕的形狀不一,可能與太陽活動周期有關。

 

日間觀星

由於太陽被月球擋去,天空將會變暗,行星和較亮的恆星均可被觀測。

星圖:

http://eclipse.gsfc.nasa.gov/SEmono/TSE2009/TSE2009fig/TSE2009-fig25.pdf

 

溫度下降

隨著月影掃過全蝕帶,附近的天氣亦產生變化。月球擋著太陽導致溫度下降, 溫度差異產生風。

 

 

生光(Third Contact

生光標誌著全蝕時刻結束,鑽石環從另一方出現,接著是倍利珠。天空開始明 亮,太陽亦逐漸復圓。

 

日全蝕時能看到甚麼?

http://tech.sina.com.cn/d/2008-07-24/19272349400.shtml

7. 香港可見的日蝕情況

 

雖然香港位處於日全蝕帶以外,未能觀賞日全蝕,只可以觀察到日偏蝕。而且是次食分(即月球掩蓋著太陽直徑之比率)為0.75,是香港50年以來最壯觀的一次日蝕(1958年有一次日環蝕),因此絕對值得觀測。

下圖為7月22日日偏蝕在香港發生時,太陽在不同時間的變化。

 

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初虧                                        食甚                                        復圓                                                                   動畫

(灰色為月球,黃色為太陽)

 

階段

時間

太陽高度

初虧

8:14am

31

食甚

9:25am

47

復圓

10:46am

66

 

此外,今次日食時的太陽位置較高,有利觀測。不像剛過去兩次日食時香港觀 看太陽的位置都很低,少許雲量便足以令觀測失敗。

當日香港最少會有兩處地方公開進行日偏蝕觀察活動,分別是:

香港日偏蝕觀察活動-- 尖沙咀香港太空館

香港日偏蝕觀察活動--
屯門湖景保良局梁周順琴小學

香港日 偏蝕觀察活動-- 屯門龍門居海濱長廊

8. 展望

錯過了今次的日全蝕,要看將來的中國日全蝕要等到2034年及2035年。固此要珍惜今次難得的機會。


http://eclipse.gsfc.nasa.gov/SEatlas/SEatlas3/SEatlas2021.GIF

 

雖然香港的市民無緣在本土觀測日全蝕(下一次香港可見日全蝕在2881年!),但我們可在2012520日早上亦可見一次日環蝕的天文現象。論震撼雖然不能與日全蝕匹敵,但總算 不用攀山涉水觀看日蝕。

2012年香港日環蝕情況

9. 進階資料

1. Total Solar Eclipse of 2009 July 22 from NASA

http://eclipse.gsfc.nasa.gov/SEmono/TSE2009/TSE2009.html

2. Eclipser.ca

http://home.cc.umanitoba.ca/~jander/

3. Mr. Eclipse

http://www.mreclipse.com/MrEclipse.html

(可參考Eclipses of the Sun一章)

4. Total Solar Eclipses at YouTube

http://www.youtube.com/results?search_type=&search_query=total+solar+eclipse&aq=f

5. 2009722日全蝕短片

http://www.tudou.com/v/ozt3XrJ7jUI

6. 日蝕的觀測---天 文論壇

http://www.hkastroforum.net/viewforum.php?f=15&sid=b49a5fa6501440c575b099b63cc49a8f

7. 722日偏蝕---香港太空館

http://www.lcsd.gov.hk/CE/Museum/Space/StarShine/AstroEvent/SolarEclipse/c_starshine_ae_se3.htm

8. 日本網上直播

http://www.live-eclipse.org/
9.
日全蝕在中國 香港站活動-- -香港天文學會
http://www.hkas.org.hk/activity-detail.aspx?id=138

日食時從太空觀地球...看到月球的影子在數小時間的移動


如對日蝕有任何查詢,歡迎電郵到:
ccl_t@hotmail.com
陳俊霖先生
天文園