八大疑問：爲什麼日全食總是在不同地方出現？

[正文]八大疑問：爲什麼日全食總是在不同地方出現？

　　星座知識爲我們解答日食的八大疑問，日食的開始是默默無聞的，在太陽的西邊緣，由月影産生一個小小的缺口，這意味著月球已開始侵占太陽表面了。這個小缺口在逐漸增大，直到約一個半小時後，太陽的表面幾乎完全被侵占，只剩一條娥眉月形的亮帶。

　　1、爲什麼日全食總是在不同地方出現？
　　此次日全食的可觀測範圍，涵蓋了我國長江中下遊和南亞各國的許多大中城市及人口稠密地帶。而2008年8月1日的上一次日全食，在我國的合適觀測帶卻只有少數西北偏遠地區。衆所周知，日食是因爲月球擋住了太陽的光芒。日食發生時，被月球擋住陽光的區域在月地之間形成一個陰影“圓錐”，地球表面擦過它的部分才能看到日全食。由于日月軌道所限，地表能切到“圓錐”的最大截面，直徑也不到270千米，隨著地球自轉掃過狹窄的一條能看到日全食的地帶。每次日全食發生時日、地、月三者的相對位置和角度不同，月影“圓錐”也就掃在地球上的不同地點。雖然日全食並不像彗星、流星雨那樣周期動辄千百年，但對某一地區而言，眼下媒體商家大力渲染的“數百年一遇”並不誇張。

　　2、爲什麼每次觀測範圍和持續時間都不一樣？
　　2009年7月22日的日全食將持續6分39秒（在我國境內最長5分55秒），我國能看到日全食的地帶寬約250千米，將是本世紀我國境內持續時間最長、涉及人口最多的一次。 月球繞地和地球繞日的公轉軌道都是橢圓形，地月、日地距離也總是不斷變化。太陽直徑約是月球的400倍，因此只有日月軌道“相會”且日地距離至少達到日月距離400倍時月球才能完全遮擋太陽直射地球的光芒，形成日全食。此次日全食來臨時，太陽位于遠地點附近，月球則剛通過近地點，月球陰影在地球上掃過的區域也較寬。而地球表面八成以上都是海洋和人煙稀少的地區，此次月影掃過人口稠密地帶實屬難得。月球繞地的公轉角速度遠高于地球繞日，因此月影在地球表面的移動速度很快，在赤道地區約1800千米/時，到兩極附近高達8000千米/時，因此發生在赤道的日全食最高可持續7分鍾40秒左右，而在中高緯度地區則只有幾分鍾，到兩極則完全看不到日全食。

　　3、是不是每次日食發生時都能看到日全食？
　　不是。每次日食發生時日地、月地距離各不相同，當月地距離較大時月影“圓錐”的頂點就不能到達地球，此時在地球表面只能有一小條區域觀看到日環食，兩側的部分區域看到日偏食；又因爲日月軌道平面之間有5度左右的夾角，也可能在日月“會合”時離軌道平面的交點仍較遠，造成“圓錐”頂點與地球不在一條直線上，地球表面最多只能看到日偏食。

　　4、爲什麼日全食比月全食似乎更少見？
　　中國古時候，民間是以敲鑼打鼓的方式來對付；由于日全食的時間通常很短（至多七分半鍾），所以在人們敲敲打打後，太陽可能就會馬上重現，因而免除了人們的驚慌。 中國對日食的記載很早，在漢朝的墓中就挖出許多石頭，這些石頭上刻畫了很多日月星辰的圖形，其中一個畫有「日月合璧」，亦即太陽與月亮疊在一起，這就是當時的日食記錄。中國人對日食的科學解釋爲陰侵陽，中國很早就知道視爲「陰」的月亮，遮蔽了視爲「陽」的太陽，而造成日食現象。古時候有「月盈則食」的說法，意指月食現象發生都是在滿月之時。日食發生時，中國古代朝廷也會有所行動；中國人認爲天代表大自然，太陽在大自然裏有著最崇高的地位，皇帝稱爲天子，則意指其爲上天派來管理人民的。既然天代表皇帝的父親，它會透過太陽表面上的現象來警告其地上的代理人－－皇帝，明示他做錯什麼事情、有什麼事情要小心等等；于是，透過各種征兆呈現出來，日食就是一個常被利用的狀況。根據古書避鎮殿記載，漢朝每當發生日食時，皇帝就不到大殿做早朝，而到偏殿旁的小殿進行早朝，並且一切從簡。

　　就全球發生次數而言，一年內的日食其實比月食更多。從地球上看，太陽和月球各自運行的軌迹每隔半年會有一次“相交”，可能發生日食的時間段（日食季）還比發生月食的時間段（月食季）更長。一年內可能一次月食都沒有，日食卻必有兩到五次，全球範圍內日全食平均每1.5年也會有一次。然而月食一旦發生，處在黑夜中的半個地球都能看到，月全食長達幾十分鍾乃至幾小時，可觀測範圍和持續時間遠大于日全食，所以在同一地點被看到的幾率更高。

　　5、同一地區，每兩次日全食的間隔時間不一致？
　　此次作爲最佳觀測區域的我國長江中下遊，上一次日全食是在434年前的1575年，而下一次將在300年後的2309年。古代天文觀測者曾總結出，在同一地點223個月相變化周期和太陽19次經過日月軌道交點的時間基本一致，形成一個長約18年的周期，此後人們又提出了其他更完善的周期。由于觀測原因對日月變化周期只能以整數計算，但這兩者的長度並不完全相等。加之地球自轉的影響，相隔一個周期的兩次日食往往不會發生在相同地點，也不一定都是日全食或日偏食，日全食回到同一地點所需要的時間就更不固定了。不過，天文學家通過嚴格的推算，仍可以准確預測某地下一次出現日全食的時間。

　　6、日全食持續期間內，可能會對地面産生哪些影響？
　　與陰雨天雲層遮住太陽不同，日全食發生時隨著月球遮擋住太陽輻射，大氣層高處的電離層也會發生一些相應變化。這暫時會對信號需經過電離層反射的無線電中波、短波通信造成一定幹擾，使用超短波的調頻廣播、手機、無線上網等則不受影響。不過，對整個地球磁場而言，這種影響還是微小的。另外，2008年8月1日的日全食，新疆伊吾觀測點的氣溫下降了8攝氏度左右，許多觀測者也感到身邊一下子變涼了。此次日食主要出現在長江中下遊這樣夏季市區晝夜溫差一般不超過5攝氏度的地方，又是在升溫期間的上午發生，日食造成的降溫不會很大。

　　7、日全食發生時，可以用肉眼直視太陽？
　　除了太陽完全被月球遮住的全食幾分鍾，用肉眼可以直接觀賞日全食外，其余時間切不可用肉眼直接觀測太陽，更不可用缺少太陽專門濾光片的望遠鏡觀看太陽。在達到全食的幾分鍾期間，太陽最明亮的光球層被完全遮蔽，此時可直接用肉眼或望遠鏡觀測太陽，並欣賞天空中展露出的日冕和繁星。相機或攝像機此時也應摘下濾光片，否則只會拍到一團漆黑。但全食持續時間非常短，很快會回到偏食狀態，即便只露出一小部分的光球也足以亮到傷害人眼及攝影器械。因此在觀測時仍需事先准備好日食觀測眼鏡、鏡頭濾光片等，並把握好全食出現的時間。

　　8、爲什麼說不看日全食是“終身遺憾”？
　　許多親身觀賞過日全食的人都認爲，親眼目睹天空變黑、紅日當空變成滿天星鬥的奇觀，這種現場的震撼是任何照片、影像都難以替代的。貝利珠、日冕、日珥等平時難得一見的景象，更是令天文愛好者們著迷，平時對天文不感興趣的普通人也會平添幾分好奇。住在長江中下遊、能在家門口觀賞日全食固然是人生奇遇，而對我國北方和嶺南許多此次無緣前去一睹日全食風采的人來說，如果確實對此有濃厚興趣和出外旅遊的條件，也可以加入日食“全球追蹤者”的行列，平均一年半一次的等待也不算長。