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一生中能见到多少次日全食?

2009-07-132009中国日全食网站本文被阅读过6628次[推荐][打印][保存][大字体][中字体][小字体]

  一个人一生中能见到多少次日全食?要回答这个问题,我们不妨一起演算一下。

  一、日食和月食的“季节”

  日、月食的发生必须是新月和满月出现在黄白交点的一定界限之内,这个界限就叫做“食限”。计算表明,对日食而言,如果新月在黄道和白道的交点附近18度左右的范围内,就可能发生日食;如果新月在黄道和白道的交点附近16度左右的范围内,则一定有日食发生。

  对月食而言,如果望月在黄道和白点的交点附近12度左右的范围内,就可能发生月食;如果望月在黄道和白道的交点附近10度左右的范围内,则一定有月食发生。

  由于黄道和白道的交点有两个,这两个交点相距180度,所以一年之中有两段时间可能发生日食和月食,这两段时间都称为“食季”,它们相距半年。

  太阳每天在黄道上向东移动约1度,由于日食的食限为18度左右的范围,太阳从黄道和白道交点以西的18度运行到黄道和自道交点以东的18度,大约需要36天,也就是说日食的每一个食季为36天。对于月食而言,它的食限为12度左右,因此月食的每一个食季就只有24天。

  二、一年之中有几次?

  日食的一个食季是36天,这个天数比一个朔望月的平均长度29.53还要长。因此在一个日食的食季内必定会发生一次日食,也可能发生两次日食。一年之中有两个日食食季,所以在一年之内至少有两次日食发生,也可能有四次日食发生(如果每个食季中都包含两个朔日的话)。

  月食的一个食季为24天,这个天数比一个朔望月的平均大数29.53天还要短。因此在月食的一个食季内可能包含一个望月,也可能没有望月在内,也就是说,在这个食季内可能有一次月食发生,也可能连一次月食也不会发生。一年之中月食的食季也是有两个,所以在一年之中,可能有两次月食发生,也可能连一次月食也不会发生。

  一年之中,日、月食的次数最多时可以达到六次,即四次日食和两次月食。但是实际上有时候一年之中的日、月食次数可以多达七次,即五次日食和两次月食,或者是四次日食和三次月食。如1935年就曾发生过五次日食和两次月食,将来的2160年也会是这样;1917年和1982年就曾发生过四次日食和三次月食。那么,为什么一年之内的日、月食会多达七次呢?

  这是由于在太阳的引力作用下,黄道和白道的交点会不断地沿着黄道从东向西移动,每年约移动20度,这个方向与太阳沿黄道运行的方向相反,因此太阳在黄道上连续两次通过同一交点所经历的时间间隔(这个间隔叫“食年”)比一年(365.2422天)要短,只有346.62天,要约少19天。这样就会产生两种情况:一种情况是一年365.2422天之内,包含了两个完整的食季和一个不完整的食季。比方说第一个食季开始1月初,那么经过346.62天一个食年之后,第三个食季就会在同一年的12月中旬开始,在这种情况下就可能发生五次日食和两次月食;另一种情况是一年365.2422天之内,包含了两个不完整的食季(一个在年头,一个在年尾)和一个完整的食季,在这种情况下就可能发生四次日食和三次月食。

  综上所述,我们可以把一年中日、月食所可能发生的次数归纳如下:

    1. 一年中日、月食最少有两次,而且这两次都是日食;
    2. 一年中可能一次月食都不会发生(如1980年);
    3. 一年中日、月食最多可以有七次:五次日食和两次月食(例如1935年),或者是四次日食和三次月食(例如1917年和1982年)。

  一般说来,最常见的情况是一年中有四次日、月食:两次日食和两次月食。

  上面这些情况只是对全地球来说的。至于对地球的某个地点而言,一年内能看到日、月食的机会就要少得多。

  另外,从上面的数字来看,一年中日食发生的次数比月食发生的次数多,但实际上人们却往往看到月食的次数比看到日食的次数多。这是由于月食发生时,背着太阳的那半个地球上的人都可以看到;而在日食发生时,月亮的影锥只扫过地球上一个狭窄的地带,只有在这部分地区的人才能看到日食,尤其是日全食发生时,全食带的范围更小,宽度只不过二三百千米,因此只有很少的一部分人才能看到。平均起来,一个地方要二三百年才能看见一次日全食。因此有不少的人一生也没有看到日全食是不足为奇的。例如1961年3月2日夜里发生的月食,在我国、整个亚洲以及欧洲地区都可以看到。而1968年9月22日发生的日全食,在我国只有新疆的部分地区可以看到全食,在北京只能看到日偏食,而在上海,什么也看不到。

  三、一生能见到多少次日全食

  尽管一年内至少发生两次日食,在人的一生中(以75年计算),地球上将会发生大约180次日食,其中中心食(日全食和日环食)大约有120次。但由于全食带非常狭窄,我们看到日食的机会其实是非常难得的。典型的日全食带长约9700千米、宽约160千米,所覆盖的地表面积约为155万平方千米,只占地球表面面积(51000万平方千米)的1/305,根据统计日全食大约平均1.5年才出现一次,因此如果我们总是待在一处而不做任何旅行,大概要等450年才能看到一次日全食!所以我们也不难理解,为什么会有那么多日食观测者每年都追随着全食奇观的步伐而四处奔波了。

  2008年8月1日、2009年7月22日,我国境内连续出现两次日全食,2010年1月15日、2012年5月21日,又将出现两次日环食,如此高频率的中心食在我国历史上可谓几百年不遇,尤其是2009年7月的全食,无论见食地点还是全食持续时间都对我国观测者极为有利。在这里,衷心祝愿所有读者都能亲眼目睹日全食的壮丽丰姿。

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