日全食是怎么回事啊?

如题所述

发生日全食是因为太阳靠近月球轨道与地球轨道的的一个交点,而同时月球在距此点的最近的点上。发生日环食是因为太阳靠近月球轨道与地球轨道的的一个交点,而同时月球在距此点的最远的点上。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,因此,食既也就是日全食开始的时刻。 之所以会发生日全食,是因为存在一种神奇的对称性。太阳的直径是月亮的400倍,而它距地球的距离正好也是月亮的400倍。结果,当月亮完全处于地球和太阳之间时,对那些完全处于月亮阴影中的人来说,太阳的表面便被完全遮挡了。太阳变成了黑色,只留下一个金色的光环,天空变成了靛青色。鸟儿此时会失去方向,或者会飞回巢中,蝙蝠和其它夜行动物则可能睡眼惺忪地出来活动。 一次日全食的过程可以包括以下五个时期:初亏、食既、食甚、生光、复圆。 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(即月面的东边缘与月面的西边缘相外切的时刻),称为初亏。初亏也就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,因此,食既也就是日全食开始的时刻。 在太阳将要被月亮完全挡住时,在日面的东边缘会突然出现一弧像钻石似的光芒,好像钻石戒指上引人注目的闪耀光芒,这就是钻石环,同时在瞬间形成为一串发光的亮点,像一串光辉夺目的珍珠高高地悬挂在漆黑的天空中,这种现象叫做珍珠食,英国天文学家倍利最早描述了这种现象,因此又称为倍利珠。这是由于月球表面有许多崎岖不平的山峰,当阳光照射到月球边缘时,就形成了倍利珠现象。倍利珠出现的时间很短,通常只有一二秒钟,紧接着太阳光就全部被遮盖住而发生日全食了。 日全食时,大地变得昏暗,兽惊归巢穴。这时天空中就会出现一番奇妙的景色:明亮的星星出来了,在原来太阳所在的位置上,只见暗黑的月轮,在它的周围呈现出一圈美丽的、淡红色的光辉,这就是太阳的色球层;在色球层的外面还弥漫着一片银白色或淡蓝色的光芒,这就是太阳外层的大气—日冕;在淡红色色球的某些地区,还可以看到一些向上喷发的像火焰似的云雾,这就是日珥。日珥是色球层上部气体猛烈运动所形成的气体“喷泉”。色球层、日饵、日冕都是太阳外层大气的组成部分,平时在一定的条件下也可以观测到,但在日全食时,这些现象可以看得特别清楚。 生光食既以后,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。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。在生光将发生之前,钻石环、倍利珠的现象又会出现在太阳的西边缘,但也是很快就会消失。接着在太阳西边缘又射出一线刺眼的光芒,原来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,整个日全食过程就宣告结束了。 日偏食的过程和日全食过程大致相同,由于它只发生偏食,因此就只有初亏、食甚和复圆,而没有食既和生光这两个阶段。日环食则同样有初亏、食既、食甚、生光和复圆等阶段。 天文台对日全食或日环食进行预报时,往往要把这五个阶段的时间报告出来。人们根据这些报告就可以了解整个日食的过程,并进行观测。至于日偏食,天文台在预报时,当然就只给出初亏、食甚和复圆这三个时刻。 我们在日食的预报中,常常还可以看到“食分”这样一个词,它是用来表示日食的程度。对于日食而言,食分并不表示太阳圆面被遮俺的面积,而是表示日面直径的被遮部分与太阳直径的比值。以太阳的直径作为1,如果食分为0.5,这就表示太阳的直径被遮去了一半;如果食分为1,那就是太阳的整个圆面被遮住,那就是日全食。很显然,食分越大,日面被遮掩的程度就越大。日偏食的食分是小于1.0的,日全食的食分是1.0。 食带月影扫过的地方。日食的时间长短,同月球影锥在地面上移动的速度以及地球的自转方向有关。以日全食来说,由于月球的视直径仅略大于太阳,同时月影在地面移动速度很快,因此日全食的时间是很短暂的。在全食带的某个地点所看到的日全食时间通常只有两三分钟,最多不超过7分钟。如果全食带经过赤道附近地区,日全食时间就可延续到7分40秒,这时是观测日全食的最好机会。 在发生日环食时,月亮总是位于远地点附近,这时月亮运行的速度较慢,因此日环食的时间比较长,如果日环食发生在赤道附近,那么在赤道附近观测日环食的时间可长达12分42秒。 就全球范围来说,如果把月亮半影开始遮掩日面的时间计算在内,日食时间的长度由初亏至复圆的整个过程可长达三个半小时。 日偏食的时候,由于月影范围大于其本影,食相经过的时间长短要视食分的大小而定,食分愈大,时间也就愈长。 由于月亮的影锥又细又长,所以当它落到地球表面时,所占的面积很小,至多不会超过地球总面积的万分之一,它的直径最大也只有二百六十多千米。当月球绕地球转动时,影锥就在地面上自西向东扫过一段比较长的地带,在月影扫过的地带,就都可以看见日食。所以这条带就叫做“日食带”。带内发生日全食的,就叫全食带;带内发生日环食的,就叫环食带。可以看到偏食的范围很广阔,已经不像一条带子,而是很大的一片地区。 全食带是一条宽度不过二三百千米,长约数千到10000千米的狭窄路径(有时全食带的宽度甚至只有几千米),只有在全食带扫过的地区才能看见日全食或日环食的发生。全食带的两旁是较广阔的半影扫过的地区,在这些地区内可见偏食。离全食带愈近的偏食区,所见偏食程度愈大;离带愈远,可见偏食程度愈小;半影区以外的地方是看不见日食的。 由于月球是由西向东运行,所以它的影子也是沿同一方向运行,因此各地看到日食的时间是不同的。当地面上的西部地区已经处在黑影区域内,这一地区的人已经看到日食时,东部地区的人却不能同时看到日食,得在月影向东移来后才能看到日食。所以,西部地区的人总是比东部地区的人先看到日食。 日食每年都有发生,但由于全食带是一条狭窄的影带,据估计,平均每200~300年,某一地区或城市才有机会被全食带扫过,所以,对住在一个城市的人来说,一生可能未看到过一次日全食
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第1个回答  2014-04-26
日全食是一种相当罕见的天象。日全食期间,因整个太阳被月亮"吃掉"了,日全食所在地被笼罩在月球巨大影子当中,其上空大气和地面将突然失去阳光照射,如同黑夜骤然降临。此时,暗黑的天空中将出现闪烁的星星。黑色的月轮周围将出现一个绚丽多彩的圆环--那是太阳高层大气的显现,即发射红光的色球层和银白色的日冕。当人们在尽情欣赏大自然的这一奇观时,可怜的飞禽走兽们却因"黑夜"提前降临而惊恐不安。 日全食现象不仅具有观赏价值,更重要的是具有很高的科研价值。日全食期间,在暗黑的天空背景上,可以看到平时根本看不见的太阳高层大气(色球和日冕),是研究太阳上这两个神秘层次的绝好机会。同时,日全食又是研究因太阳光突然消失而对地球大气、电离层、地磁、地电以及其他生态环境产生影响的难得时机,因此具有重要的科研价值。这就是每次日全食时,有许多科学工作者携带沉重的观测仪器,不远万里,奔赴日全食发生地的原因。 日全食到底是如何发生的呢?我们先从日食原理讲起。众所周知,地球绕太阳运动,月球绕地球运动。每逢阴历朔日,月球走到日、地之间。如果月球绕地球的轨道与地球绕太阳的轨道在同一平面上,则每逢朔日,月球走到日、地中间时,日、月、地三者正好成一直线。从地球上看,月球必定遮蔽太阳,即发生日食。但实际上由于月球轨道与地球轨道平面(称黄道面)有大约5°9′的倾斜,因此在大多数朔日,即使月球走到日、地中间,日、月、地三者也并不在一条直线上,不会发生日食。只有当月球在自己的轨道上运行到黄道面附近时,而且又逢朔日,日、月、地三者才大致成一直线,才有可能发生从地球看太阳被月球遮蔽的现象,即发生日食。这就是为什么日食总发生在朔日,但并非所有朔日都发生日食的道理。 日食可以分为日偏食、日全食和日环食3种。日偏食是指太阳光球一侧的小部分或大部分被月球遮蔽;日全食指整个太阳光球被月球遮蔽;日环食则指太阳中央部分被月球遮蔽;留下外缘的亮环。发生日偏食或日环食时,由于太阳光球并未全部被遮,天空和地面仍被阳光照射,无明显的变暗感觉。只有发生日全食时,才有本文开头所描述的"如同黑夜"的情景,并且显现出星星和太阳的高层大气。因此在3种日食中,日全食的观赏和科研价值最高。 至于为什么会发生3种不同类型的日食,则与日食时地球在月球影子中的位置有关。原来月球的影子可以分为3个区域:本影区、伪本影区和半影区。由于地球轨道和月球轨道都不是正圆形,因此,各次日食时,日、月、地三者之间的距离是不一样的。于是,对于不同的日食,地球可能处在月影的不同区域。若在日食时,月球的本影落在地球上,则地面上处在本影区中的人们将看到整个太阳被月球遮蔽,即日全食;若是伪本影落在地球上,则地面上处在伪本影中的人们将看到只有太阳的中央部分被遮蔽,即发生日环食;若只有月球的半影落在地球上,则地面上处在半影区的人们只能看到太阳的一侧被遮蔽,即日偏食。值得注意的是,发生日全食或日环食时,地面上也总有一部分落在月球半影中,这个地区的居民也只能看到日偏食。随着月球的运动和地球自转,月球的本影或伪本影将在地面上扫出一条狭长的地带,分别称为全食带和环食带,其宽度一般从几十公里至几百公里,其长度可达上万公里。全食带和环食带中的居民可分别看到日全食和日环食。因月球半影区较大,而且每次日食时地面上有较大区域被月球半影扫过,因此看到日偏食的机会要比看到日全食或日环食的机会多得多。对某一地区来说,平均每3年就能看到一次日偏食。本回答被提问者采纳
第2个回答  2019-06-22

月球本身体积比太阳小很多,当运行到一条直线,且月球距离地球较近时,月球的暗影,也就是落在地球表面的阴影,宽度正好可以遮住整个太阳。在地球上看到太阳被完全遮盖住了,这就是日全食。

对于同一地点而言,日全食出现的频率一般为300年左右。而对于地大物博的中国来说,在全国范围内出现日全食的概率还是较高的,据了解,上一次发生在中国的日全食发生于2009年7月22日,而下一次将在2034年3月20日发生在西藏北部的山区,但基本是无人区。另外2035年9月2日,还有一次日全食在我国北方发生,时长1分29秒。

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第3个回答  2021-03-30

天文馆长科普日全食

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