八大疑问：为什么日全食总是在不同地方出现？

[正文]八大疑问：为什么日全食总是在不同地方出现？

　　星座知识为我们解答日食的八大疑问，日食的开始是默默无闻的，在太阳的西边缘，由月影产生一个小小的缺口，这意味着月球已开始侵占太阳表面了。这个小缺口在逐渐增大，直到约一个半小时后，太阳的表面几乎完全被侵占，只剩一条娥眉月形的亮带。

　　1、为什么日全食总是在不同地方出现？
　　此次日全食的可观测范围，涵盖了我国长江中下游和南亚各国的许多大中城市及人口稠密地带。而2008年8月1日的上一次日全食，在我国的合适观测带却只有少数西北偏远地区。众所周知，日食是因为月球挡住了太阳的光芒。日食发生时，被月球挡住阳光的区域在月地之间形成一个阴影“圆锥”，地球表面擦过它的部分才能看到日全食。由于日月轨道所限，地表能切到“圆锥”的最大截面，直径也不到270千米，随着地球自转扫过狭窄的一条能看到日全食的地带。每次日全食发生时日、地、月三者的相对位置和角度不同，月影“圆锥”也就扫在地球上的不同地点。虽然日全食并不像彗星、流星雨那样周期动辄千百年，但对某一地区而言，眼下媒体商家大力渲染的“数百年一遇”并不夸张。

　　2、为什么每次观测范围和持续时间都不一样？
　　2009年7月22日的日全食将持续6分39秒（在我国境内最长5分55秒），我国能看到日全食的地带宽约250千米，将是本世纪我国境内持续时间最长、涉及人口最多的一次。 月球绕地和地球绕日的公转轨道都是椭圆形，地月、日地距离也总是不断变化。太阳直径约是月球的400倍，因此只有日月轨道“相会”且日地距离至少达到日月距离400倍时月球才能完全遮挡太阳直射地球的光芒，形成日全食。此次日全食来临时，太阳位于远地点附近，月球则刚通过近地点，月球阴影在地球上扫过的区域也较宽。而地球表面八成以上都是海洋和人烟稀少的地区，此次月影扫过人口稠密地带实属难得。月球绕地的公转角速度远高于地球绕日，因此月影在地球表面的移动速度很快，在赤道地区约1800千米/时，到两极附近高达8000千米/时，因此发生在赤道的日全食最高可持续7分钟40秒左右，而在中高纬度地区则只有几分钟，到两极则完全看不到日全食。

　　3、是不是每次日食发生时都能看到日全食？
　　不是。每次日食发生时日地、月地距离各不相同，当月地距离较大时月影“圆锥”的顶点就不能到达地球，此时在地球表面只能有一小条区域观看到日环食，两侧的部分区域看到日偏食；又因为日月轨道平面之间有5度左右的夹角，也可能在日月“会合”时离轨道平面的交点仍较远，造成“圆锥”顶点与地球不在一条直线上，地球表面最多只能看到日偏食。

　　4、为什么日全食比月全食似乎更少见？
　　中国古时候，民间是以敲锣打鼓的方式来对付；由于日全食的时间通常很短（至多七分半钟），所以在人们敲敲打打后，太阳可能就会马上重现，因而免除了人们的惊慌。 中国对日食的记载很早，在汉朝的墓中就挖出许多石头，这些石头上刻画了很多日月星辰的图形，其中一个画有「日月合璧」，亦即太阳与月亮叠在一起，这就是当时的日食记录。中国人对日食的科学解释为阴侵阳，中国很早就知道视为「阴」的月亮，遮蔽了视为「阳」的太阳，而造成日食现象。古时候有「月盈则食」的说法，意指月食现象发生都是在满月之时。日食发生时，中国古代朝廷也会有所行动；中国人认为天代表大自然，太阳在大自然里有着最崇高的地位，皇帝称为天子，则意指其为上天派来管理人民的。既然天代表皇帝的父亲，它会透过太阳表面上的现象来警告其地上的代理人－－皇帝，明示他做错什么事情、有什么事情要小心等等；于是，透过各种征兆呈现出来，日食就是一个常被利用的状况。根据古书避镇殿记载，汉朝每当发生日食时，皇帝就不到大殿做早朝，而到偏殿旁的小殿进行早朝，并且一切从简。

　　就全球发生次数而言，一年内的日食其实比月食更多。从地球上看，太阳和月球各自运行的轨迹每隔半年会有一次“相交”，可能发生日食的时间段（日食季）还比发生月食的时间段（月食季）更长。一年内可能一次月食都没有，日食却必有两到五次，全球范围内日全食平均每1.5年也会有一次。然而月食一旦发生，处在黑夜中的半个地球都能看到，月全食长达几十分钟乃至几小时，可观测范围和持续时间远大于日全食，所以在同一地点被看到的几率更高。

　　5、同一地区，每两次日全食的间隔时间不一致？
　　此次作为最佳观测区域的我国长江中下游，上一次日全食是在434年前的1575年，而下一次将在300年后的2309年。古代天文观测者曾总结出，在同一地点223个月相变化周期和太阳19次经过日月轨道交点的时间基本一致，形成一个长约18年的周期，此后人们又提出了其他更完善的周期。由于观测原因对日月变化周期只能以整数计算，但这两者的长度并不完全相等。加之地球自转的影响，相隔一个周期的两次日食往往不会发生在相同地点，也不一定都是日全食或日偏食，日全食回到同一地点所需要的时间就更不固定了。不过，天文学家通过严格的推算，仍可以准确预测某地下一次出现日全食的时间。

　　6、日全食持续期间内，可能会对地面产生哪些影响？
　　与阴雨天云层遮住太阳不同，日全食发生时随着月球遮挡住太阳辐射，大气层高处的电离层也会发生一些相应变化。这暂时会对信号需经过电离层反射的无线电中波、短波通信造成一定干扰，使用超短波的调频广播、手机、无线上网等则不受影响。不过，对整个地球磁场而言，这种影响还是微小的。另外，2008年8月1日的日全食，新疆伊吾观测点的气温下降了8摄氏度左右，许多观测者也感到身边一下子变凉了。此次日食主要出现在长江中下游这样夏季市区昼夜温差一般不超过5摄氏度的地方，又是在升温期间的上午发生，日食造成的降温不会很大。

　　7、日全食发生时，可以用肉眼直视太阳？
　　除了太阳完全被月球遮住的全食几分钟，用肉眼可以直接观赏日全食外，其余时间切不可用肉眼直接观测太阳，更不可用缺少太阳专门滤光片的望远镜观看太阳。在达到全食的几分钟期间，太阳最明亮的光球层被完全遮蔽，此时可直接用肉眼或望远镜观测太阳，并欣赏天空中展露出的日冕和繁星。相机或摄像机此时也应摘下滤光片，否则只会拍到一团漆黑。但全食持续时间非常短，很快会回到偏食状态，即便只露出一小部分的光球也足以亮到伤害人眼及摄影器械。因此在观测时仍需事先准备好日食观测眼镜、镜头滤光片等，并把握好全食出现的时间。

　　8、为什么说不看日全食是“终身遗憾”？
　　许多亲身观赏过日全食的人都认为，亲眼目睹天空变黑、红日当空变成满天星斗的奇观，这种现场的震撼是任何照片、影像都难以替代的。贝利珠、日冕、日珥等平时难得一见的景象，更是令天文爱好者们着迷，平时对天文不感兴趣的普通人也会平添几分好奇。住在长江中下游、能在家门口观赏日全食固然是人生奇遇，而对我国北方和岭南许多此次无缘前去一睹日全食风采的人来说，如果确实对此有浓厚兴趣和出外旅游的条件，也可以加入日食“全球追踪者”的行列，平均一年半一次的等待也不算长。