為啥日食少見,下次何時發生?

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中國下一次日全食

中國下一次是2034年3月20日,不過隻有新疆、西藏和青海的少數地區在日落前趕上一點尾巴。

再下次,橫貫中國。2035年9月2日,日全食將跨越中國、朝鮮、韓國和日本。日全食自西向東劃過新疆南部,甘肅西北部、內蒙中南部、山西東北部、河北中北部、北京,天津北部,遼寧南部。覆蓋兩個首都,中國北京和朝鮮平壤。

美加下一次日全食

2044年8月22日,格陵蘭島、加拿大和美國將發生日全食。日全食將經過加拿大的BC省,阿爾伯塔省、卡爾加裏、埃德蒙頓,和班夫,然後進入美國,路徑穿過蒙大拿州、北達科他和南達科他州。美國西北部其它地區出現日偏食。(注意到高緯度地區,日食路徑不再是從西向東)

再下一次是2045年8月12日。日全食橫貫美國。

為什麽日食不常見

月亮轉到地球和太陽之間,擋住太陽,月亮的影子投到地上,就是日食。

地繞日軌道稱為黃道,軌道平麵稱黃道麵。月繞地軌道稱白道,軌道平麵稱白道麵。如果兩個平麵重迭,每當月亮轉到地日之間時,都會有日食。但事實是兩麵之間有5度夾角。 因為這個5度夾角,使得地月日不容易對齊,所以日食比較少見。

白道每月穿越黃道麵兩次,當穿越點正好在地日之間就會發生日食。 精準的三球一線隻限於地球表麵一條狹窄路徑,日全食通常寬度小於 300 公裏。地日月之間距離有波動,如果月亮太遠或太陽太近,雖精準對齊,月球還是擋不住太陽全部,就會有日環食。月亮隻擋太陽的一部分是日偏食。

月亮的影子要落在地麵,月亮不僅要在地日之間,而且,月亮要正好在黃道麵上。下圖平麵是黃道麵,藍色地球,小球是月亮位置,越紅表示月亮越接近黃道麵。月亮隻有在紅的位置,才可能有日食。

一年裏,月球相對於黃道麵的位置如下圖。黃的是太陽,藍圈是地球軌道,小點是月亮每天位置。隻有紅點(表示月亮在黃道麵上)在地日之間時,才可能有日食。

每當月球位於地日之間且位於黃道麵時,就會發生日食。把不可能發生日食的情況去掉,簡化成下圖。圖中有兩個點(由箭頭表示),月球在黃道平麵上(由紅色表示),這兩個點對應於日食(全食或偏食)。

由於月繞地一圈29.53天,和地繞日一圈365.26天對不齊,所以每年的月球軌道相對太陽都不太一樣。但總的來看,日食發生的時間有規律性,一年中通常有兩次日食(偏食或全食,地球某處。在 0.2% 的年份中可能會出現多達 5 次,最近的5次是1935 年)。

為什麽日食路徑是從西向東

月繞地的方向和地球自轉方向一樣,都是從西向東轉。月球的軌道速度為1022米/秒。地球自轉,赤道的地麵速度最大,為466米/秒。緯度越高,旋轉半徑越小,地麵速度就越低。因為距離足夠遠,月亮在地麵影子的速度基本等於其軌道速度,遠超過地球同方向自轉的速度。所以月亮影子(日食),是從西向東在地球表麵劃過,然後投向無邊的宇宙。

月食

月亮繞地球轉,方向和地球自轉方向一樣,從北極看,都是反時針,從西向東。地麵上看,月亮和太陽一樣,東升西落(極地除外)。月亮29.53天繞地球一圈360度,每天相對地球轉約12度。這12度位置差,導致月亮升起來越來越晚(每天約晚50分鍾)。29.53天一周期,回到原來升起時間。

當地球在日月之間,白道穿越黃道麵,三球一線時,月食就發生了。月食總在滿月時分,一年通常兩次(偏或全)。

和短暫狹窄的日食不同,月全食可長達近兩小時(日全食最長7分31秒),而且夜間各地都可以看到。這是因為地球的陰影直徑是月球的3倍。

從月食看,地球的影子是彎曲的。公元前4世紀,亞裏士多德利用這一觀察來論證地球是圓的。

下一次月全食是2025年3月14日,農曆二月十五。北半球可見。

 

 


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這麽好的科普,也沒人留爪,這個多清楚呀,理工思維 -燕然山- 給 燕然山 發送悄悄話 (0 bytes) () 05/16/2024 postreply 15:39:28

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