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八大疑问:为什么日全食总是在没有同地方出现?

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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。

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