日食倒計時：即將發生在美州上空的日食

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日食倒計時：即將發生在美州上空的日食

圖1.2017年8月21日將要在美國發生的日全食，是所有天文愛好者和自然愛好者夢寐以求的終極目標。這次日全食將持續160秒，在北美洲其他地區和南美地區也將有觀測到日偏食的機會。

（封面圖由德國Klaus-Peter Schr?der博士拍攝）

一直以來能夠進行一次日全食的觀測和研究都是天文學家的一個終極夢想，因此8月21日在美國發生的這次日全食一定會吸引大量的觀測者前往。這是1918年以來在美國發生的第一次日全食，全食帶貫穿整個美國，從西海岸到東海岸，北美洲和南美洲總計大約有5億人有機會看到這次日全食或是日偏食。那麼從世界各地紛至沓來的天文學家們到究竟為何如此期待日全食呢？

在2017年8月21日這一天月影將從太平上出現，穿過北美洲最終結束於大西洋上（見圖2）。與今年2月26日日環食不同的是，錐形核心陰影區的尖部這次恰巧落在地球上（見圖3）。這條全食帶覆蓋了最寬115千米的範圍，日全食開始前的75至90分鐘太陽就會開始變暗，與此相應的在全食之後太陽亮度也會有相同時長的變暗，發生在美國上空的全食過程僅僅持續118到160秒（見表1）。

圖2：圖中起於西海岸橫穿美國全境並終於東海岸的黑色帶狀區域即為此次能夠觀測到日全食的地區，整個橙黃色區域是能夠觀測到偏食的區域，在歐洲大陸，只有靠西的區域有機會在日落前看到日偏食。

地球圖片由NASA提供

圖3：圖中地球左側是處於黑夜的半球，右側的陰影圓柱中深色錐形區域在地球上的投影區域即為全食帶，深色錐形區域周圍的區域是偏食區域。

表1：第一次接觸是指偏食開始時間，第二次和第三次接觸分別是指日全食的起始時間，第四次接觸即為偏食結束的時間。

另附表中各時區與格林尼治時間的換算關係

Pacific Daylight Time: PDT = UT – 7 h

Mountain Daylight Time: MDT = UT – 6 h

Central Daylight Time: CDT = UT – 5 h

Eastern Daylight Time: EDT = UT – 4 h

圖4：如圖所示，全食最長持續時間是160秒，出現在靠近東海岸的地區。

在八月，美國西部的天氣通常是乾燥的，而且有65%的大概率是萬里無雲的天氣，而這一概率在潮濕的南卡州卻只有40%左右。理論上來說懷俄明州內高山東側的背風面是最佳觀測位置，然而在這片區域卻沒有大城市和機場。在全食帶上有一個很小的機場——Jackson Hole機場，距離愛達荷瀑布大約有100公里。

在美國西部，日全食發生在當地時間的清晨，這也給此次觀測帶來了極大的便利，通常此時天空的積雲相對於正午是稀少的。當然，這個因素對於屆時實際雲量不會產生什麼影響。正如一句德語諺語所說：「人們期待的是氣候，人們遇到的卻是天氣」。因此，計划去美國觀測的愛好者們應該在日食發生前幾天再關注最新的天氣信息。最好的辦法是再當地租一輛車，這樣就可以擁有很好的機動性，隨時靈活的避開有雲層干擾的地方。

觀測與享受

日全食的經歷是任何事都無與倫比的。在全食開始的時候天空會很明顯的變暗，在全食開始前的30秒，也就是太陽完全被月亮遮擋前，這種感覺就像是有人正在操作一個巨大的調光器。兩分半鐘對於日全食而言是一個比較常見的時長，在全食期間你會感覺到時間過得飛快。同時由於這樣的經歷帶來的巨大衝擊和深刻的印象，會導致在此之前制定的計劃和學到的知識全部被打亂。只有在全食的短暫時間內，我們可以不採取任何防護措施而直接適用肉眼對太陽進行觀測。即使是在偏食階段同樣要記住如下警告：永遠不要在未採取保護措施的情況下直接用肉眼觀看太陽，這會在瞬間導致失明。

日食時候的日冕和和奇異的自然光帶來的這段引人入勝的經歷便是全部的意義。日全食發生時馬上就會隨之出現日冕，見圖5.即使是最好的、用盡一切辦法拍攝的影像照片也難以完全記錄這個難忘的瞬間。從太陽中心位置到外層日冕的區域的亮度大幅度降低，可以讓人眼更好的適應觀察。在圖像經過適當的加工處理後，才能展現出精緻美麗的日冕。