五百年一遇的长江流域7.22大日食 中国科学院紫金山天文台
王思潮 今年7月22日，我国将出现五百年一遇的大日食奇观。 日食过程分五个阶段，即初亏、食既、食甚、生光和复圆。日食从初亏到复圆历时两个多小时，但是对于大多数的日全食来说，中间最精彩的全食持续时间却很短。 根据我国发布日食预报的权威机构中国科学院紫金山天文台预报，今年7月22日这次日食，是我国自1814年至2309年，在中国境内，全食持续时间最长的一次日全食，最长可超过6分钟。 7．22日全食三大特点 五百春秋日轮变幻
观今夏独秀 第一大特点是最精彩的全食持续时间很长，在中国境内是五百年一遇，可谓“五百春秋日轮变幻
观今夏独秀”。就全世界范围来说，是从公元1991年7月11日到公元2132年6月13日年这141年间，全食持续时间最长的一次日全食。而1991年的全食发生在太平洋、美洲、大西洋，2132年的全食发生在中美洲和大西洋，离中国都很远。 六千里路月影纵横
论时空称雄 第二大特点是整条日全食带东西长3000千米，即6000华里，南北宽最窄处226千米，最宽处251千米。让我们看看我国这次日食的一览江山图，首先从不丹国进入我国西藏南部和云南西北部，随后扫向四川和重庆，接着进入湖北和安徽；又向东扫向江苏和上海，最后从浙江的舟山群岛入海而东去。 月球全食影子在我国前后持续长达四十多分钟，无论时间还是空间都占相当大的优势。可谓“六千里路月影纵横
论时空称雄”。 长江流域人潮涌动
开历史先河 第三大特点是这次日全食发生在我国人口十分密集的长江流域，四川、重庆、湖北、湖南、安徽、江西、江苏、浙江等省市的部分地区将能观赏到日全食，而上海市则更为幸运，全市绝大部份地区都能观赏到这次千年奇观。上海、重庆、杭州、武汉、成都、合肥等大中城市有几十个座之多，这次日全食地区人口之密集，在我国是史无前例。这次全日食观赏人数预期会超过千万，公众影响力之大，将创历史记录。可谓“长江流域人潮涌动
开历史先河”。 1949年新中国成立以后，我国境内曾发生过几次日全食，例如：1968新疆日全食；1980年云南日全食；1997年黑龙江漠河日全食和2008年新疆、甘肃日全食。但这些日全食都发生在人口较稀少的边远省、自治区，日全食持续时间也不长。 由于这三大特点，今年7月22日这次日全食被称为大日食，这是2009国际天文年中上苍赐予我国的珍贵礼物。对科研和观赏都很有利。 例如，紫金山天文台和南京大学天文系和中国科技大学地球和空间科学学院合作，充分利用这三大特点，组织日冕特别是内冕的高时空分辨率的观测。他们从云南的德钦县至浙江的舟山地区洋山镇，布置了十七个观测点
，“连成”一条“夸父追日”线，如果观测成功，就能首次获得长达几十分钟连续的高时空分辨率内冕像。可深入研究太阳对地球的影响。 下一次发生在我国的日全食是2034年3月20日，将出现在西藏、青海的偏远地区.再下一次日全食在2035年9月2日，将出现在我国嘉峪关、大同、北京、奏皇岛一线，届时北京日全食持续时间仅1分27秒。因此，无论是大中城市的数目，还是日全食持续时间，都无法与2009年这次日全食相比，何况离2035年还有26年时间之久。 震撼人心的天象 在今年7月22日最精彩的几分钟全食持续时间内，将出现日全食六大迷人景象。它们是：钻石环弧光乍现；贝利珠璀璨夺目；俯视大地飞影惊魂；仰观日轮仪态醉人；久违水星露真容；远眺地平若梦幻。
整个日食过程分五个阶段，即初亏、食既、食甚、生光和复圆。（初亏
月球刚将太阳遮挡时，是日全食的前奏曲；食既
月球刚将太阳完全遮挡时，是全食精彩的开始；食甚
观测地点进入了月球影子的最深处 ；生光
太阳刚开始“露脸”，是全食的结束；复圆
太阳刚开始露出“圆脸” ） 这次日食从初亏到复圆历时两个多小时，中间最精彩的全食持续时间仅几分钟。 当月球刚将太阳遮挡时，天文上称为‘初亏’，是日全食的前奏曲。此时，太阳会被吃掉一点点，然后月影慢慢地“蚕食”太阳，一个多小时后,光芒四射的一轮太阳被月球遮盖成弯弯镰刀似的一钩峨嵋日。此时天色变暗，气温下降，令人感到阵阵凉意。
在日全食将要开始时，日面的东边缘只剩下窄窄的一段亮弧，发出像钻石似的光芒，好像强光照耀下的钻石戒指，这就是美丽的“钻石环”。紧接着出现一串发光的亮点，像一串璀璨夺目的“珍珠”，它们高悬于漆黑的天空，这就是日全食展现的又一件异宝---贝利珠，这种星空中的“极品宝石”稍现即逝，逼常只出现一，两秒钟。 这表示日全食已进入了第二个阶段‘食既’，这是日全食精彩的开始。 在一眨眼间，贝利珠又消失于星空，月球开始将太阳完全遮掩，此时朗朗乾坤顿时变成天昏地暗。仿佛是孙悟空为我们东土的亿万乡亲作装天的表演，他抛出了神奇的大紫金葫芦，将金光四射的太阳尽收葫芦之中。 在此之前，日全食地区的观测者如果站在高处(山项上或几十层高楼上)俯看大地，如果天气又晴朗，就能看到如科幻电影中的黑影，在大地上从西向东飞驰而去，令人惊心动魄。 此时再举头仰望，只见一轮黑色的月影，在朦胧光环的护卫下，悬于高高的星空，在这一轮月影的边上是玫瑰红的光圈，那是色球，色球上面跳动一些熊熊燃烧的烈焰，有如排山倒海般从太阳表面喷出来，这是弧状的日珥，它们看起来不算大，其实已升腾到离太阳表面几万千米、乃至十几万千米的高度。
随着“夜幕”的垂下，原来摄氏三十多度的酷暑气温会陡然跌至一来度，仿佛一下子从炎炎的夏日进入凉秋。此时一阵“日食风”悄然飘来，它仿佛来自天上，这神秘的风似乎能渗入人们的心扉，让人屏息，让人情不自禁地再次把目光投向天空。 此时，在隐身日轮东边不远处(相距约10度)是平时难得露面的水星（亮度为负1.2等，比较亮），过去有一半的天文学家无缘与水星会过面，这次却是天赐良机。在这黑色圆盘西边较远处是光华四射的金星（亮度为-4.1等，很亮）和红色的火星（亮度为1.1等）。水星、金星和火星都是太阳家族的“子女”。 尽管太阳这位西方神话中的阿波罗神，此时已戴上了黑色面具，收敛起他那射向四面八方的金光，然而四周的星辰仍侍立恭候。在太阳黑色面具的西南方是熠熠生辉的天狼星和猎户星座，其中猎户星座中间的腰带三颗星，正是我国民间传说中的福禄寿三星，平时他们只在新春前后光临，这次难得在三伏之夏赶来为日全食观测祝福。在隐身太阳西边较远处，金牛星座那带红色的牛眼睛正惊讶地注视这天上的奇观。 此时已进入日全食的第三个阶段‘食甚’，观测地点进入了月球影子的最深处，是天空最黑的时候，也是群星闪耀，令人间与上天心灵相通的时刻。 在太阳完全被遮挡的全食几分钟内，可以用肉眼直接观赏日全食的迷人景色，除了隐身太阳四周的动人心魄天象外，还可环顾东、西、南、北地平线的不同景色。在日全食的“夜空”之下，有时可观赏到南、北地平线上泛着仿若日落后的橙红色，并让大地景物披上淡淡的梦幻色彩。东、西方地平线上有时会出现锥状阴影，给人以心灵上的震撼。日全食这几分钟，也可以用双筒望远镜或直接用肉眼观测黑太阳附近色球、日珥和日冕的千姿百态。不要因为忙于照相观测等，而忘了留下足够时间，尽情用肉眼陶醉于这一生难逢的良辰美景 日全食期间还会出现动物的奇异现象，由于日全食不仅使天空亮度下降百万倍，温度下降约二十度，而且地面附近水气会凝结，湿度上升，有时会看到蜻蜓在日全食开始前低舞；而乌儿会急匆匆地四处飞翔；有时狗也会狂吠，似乎人间的狗也在抗议“天狗吃日”。 日全食的第四个阶段是‘生光’，也就是太阳刚开始“露脸”，此时在黑色圆盘的西边缘会再次闪现一颗颗贝利珠，就象大放异彩的珍珠，当太阳光球的光线穿过月球边缘不连续的、凹陷的环形山谷时就产生了贝利珠。紧接着再现一弧钻石似的光芒，仿佛是西方神话中阿波罗太阳神的钻石环。 在生光开始后，四周的亮星纷纷“告退”，观测者必须迅速戴上专门的太阳观测镜，继续观赏阿波罗太阳神缓缓地重披金身的日食过程。 日全食的第五个阶段是‘复圆’，
也就是太阳刚开始露出“圆脸”，
他俨然像是一只重生的金凤凰，又继续巡游在茫茫的太空。 整个日全食可谓壮哉！美哉！如痴如醉！这是千年难遇的盛事，对我国公众，尤其是青少年，这可是一次距离最近、花时间最短、花钱最少、观赏人数最多、全食时间最长的日全食。有条件的家长不妨借这次暑期机会，带自己的子女潇洒走一回。美国大导演斯皮尔博格小时侯很内向，但他当时观赏过一次流星雨，这对他以后导演的科幻电影带来了灵感的源泉；爱因斯坦儿时对指南针的好奇，促使他对未知事物的科学兴趣。 当然，我国多数公众可能还是在原地观测，但仍能分享观赏日偏食的乐趣；届时可用涂上均匀和足够厚度黑墨汁的玻璃片，或在脸盆水上加墨汁搅拌均匀，观赏有别于“月有阴晴圆缺”的弯弯的太阳。或者就在浓密的树叶下面，在短短两个多小时内，观赏日有阴晴圆缺的奇妙变幻。
平安欢乐地迎接7.22大日食
7.22日全食即将光临，一方面这是上苍恩赐我国的五百年一遇的天机，每一个人都能感受到日全食的科学魅力，是进行大范围科学宣传最生动的自然奇观。另一方面，一旦全食发生，“黑夜”骤降，也存在事故风险。
由于这次日全食发生在我国人口十分密集的长江流域，，机场、火车站、码头、高速公路、银行、大商场、建筑工地、高空作业场所等不计其数。如果没有准备，一旦全食发生，“黑夜”骤降，交通、治安和作业的事故可能发生。而且还可能出现无线通讯(例如手机)联系不畅的变化。 有关部门必须提前告知天上飞的飞机、铁轨和公路上奔驰的火车、汽车，并提前亮好路灯、指示灯；同时加强对机场、火车站、码头、银行、大商场、建筑工地和高空作业场所的警卫疏导和应急预案准备，力争交通、治安和露天作业零事故。日全食期间，公众尤其老弱病残和小孩尽量不要去人群拥挤的地方。 关键是全食出现那几分钟和全食出现前后那十分钟，总共二十多分钟。 各地（包括县一级）日食时刻表可上紫金山天文台科普网（http://www.pmo.jsinfo.net）查看. 需要注意的是现在公布的预报，是对一个地区某一个代表地点的时刻，例如对南京市江宁区的预报时刻是对区政府所在地点而言；若向西1公里，就大约提前一秒，反之亦然。而同在江宁区的禄口机场则有很大的不同，前者区政府所在地不在全食带，后者禄口机场不仅在全食带，且全食持续时间长达2分58秒。 1949年新中国成立以后，我国境内曾发生过几次日全食，例如：1968新疆日全食；1980年云南日全食；1997年黑龙江漠河日全食和2008年新疆、甘肃日全食。但这些日全食都发生在人口较稀少的边远省、自治区，日全食持续时间也不长。 而这次日全食发生时间之长和全食地区人口之密集，在我国是史无前例的；因此并无先例可完全借鉴。有些地方，即使不在日全食带内，如果偏食程度相当大，尤其是日全食带附近地区(例如南京市区)，天色也会骤然变暗，因此也要提早作好风验防范工作。 还有一点须事先作好准备，就是这次日全食发生在上午，当天早晨，随着日全食的来临和天气的变化，数以十万计的汽车在日全食带地区和日全食带附近地区的公路上涌动，加上7月22日是星期三，日食初亏正是上班高峰时段，因此必须作好交通疏导和管理，避免事故发生。 建议日全食带及附近的当地政府事先做好组织、宣传和准备工作，并在7月20日（周二）相同的日全食时间组织演习一次，例如有专人负责提前亮好路灯、指示灯，有专人负责对机场、火车站、码头、银行、大商场、高空作业场所的警卫疏导和应急预案准备，以免届时措手不及，出现事故。 和其他自然现象（例如地震、台风、海啸）比，日全食是十分少有的可精确预报的自然现象，这为平安欢乐地迎接7.22大日食，打下良好的基础。 只要我们“防患于未然”，我们就能确保日全食的观赏和社会的平安 日食观测
何处最佳 这次日食观测，到底去哪里观测是最佳的地点。 笔者个人的建议，观测地点应因人因地因时制宜，迭择对自己更合适的。为了选好对自己合适的地点，让我们看看紫金山天文台预报的日全食地区图(图见附件)和一些城市的日全食预报时刻表。 表1
2009年7月22日中国主要城市所见全食预报 （北京标准时）
（由紫金山天文台历算室成灼提供） （食分用来衡量食甚时太阳被月亮遮挡的程度，对于日食而言，食分并不表示太阳圆面被遮俺的面积，而是表示日面直径的被遮部分与太阳直径的比值。以太阳的直径作为1，如果食分为0．5，这就表示太阳的直径被遮去了一半；如果食分为1，那就是太阳的整个圆面被遮住，那就是日全食。很显然，食分越大，日面被遮掩的程度就越大。对日全食来说，食分实际上是月亮直径和太阳直径的比值。日偏食的食分是小于1．0的，日全食的食分大于1.0。 初亏和复原的方位角为日月圆面的切点从太阳圆面最高点沿着圆面边缘向东量起的角度。 太阳方位角是指太阳所在的方向，正北为0度，正东为90度，依此类推。 全食终时刻减去全食始时刻就是全食持续时间。） 根据我台的预报：这次2009年7月22日日全食，首先从不丹国西边进入我国西藏南部和云南西北部，随后扫向四川的康定、雅安、峨嵋山、乐山、眉山、成都、资阳；、自贡、内江、遂宁、南充、广安、达州和重庆的市区、郊市县、涪陵、万州，接着进入湖北的恩施、宜昌、荆门、荆州、孝感、咸宁、武汉、黄石、麻城和安徽的九江、六安、桐城、安庆、合肥、九华山、黄山、芜湖、马鞍山、宣城；又向东扫向江苏的高淳、常州、无锡、苏州和上海全市(仅崇明岛西北一角除外)。最后指向浙江的湖州、杭州、绍兴、嘉兴、宁波，并从舟山群岛入海而东去。 日食观测地点，专业天文学家和日全食发烧友是要精心选择的。 而对于大多数观赏者来说，可靠虑以下几条：
1.全食持续时间长一些
总的来说，越靠近日全食带的中心线，日全食持续时间越长些。相比较，我国东部日全食地区比西部日全食地区全食时间稍长些。因为全食发生时，在东部太阳已比较高，月球影子在地面扫得慢一些。
2.该观测地点往年7月份晴天数较多。 这次我国日全食带长3000千米，即6000华里，对一个地点来说，日食从头到尾虽长达两个多小时，但最精彩的还是全食那几分钟。 因此观测是否成功，除了作好准备的因素外，还有运气因素。这真是：“六千里路月影飞驰，三百秒钟阴晴决胜”。
1980年2月16日，笔者在昆明市云南天文台观测日全食，昆明历年冬季晴天多，2月16日这一天偏食开始后，天气一直不错；不幸在全食之前，天上突然飘来一朵浓云，日全食美景失之交臂，现场随之响起一阵叹息声。这次观测是满载希望而去，大失所望而归。 今年7月22日这次日食，就全国范围来说，长江流域的7月天气多变,但总的说来，成都一带晴天数较少。晴天数稍多的有湖北的武汉一带；安徽的铜陵、桐乡、黟县、宣城一带；江苏的苏州、高淳一带；浙江的嘉兴、安吉、杭州一带。
值得高兴的是湖北、安徽、江苏、浙江和上海地区高速公路发达，日全食之前一天，若天气有明显变化，有条件者可乘汽车调整观测地点。
3.有实际天文观测经验的人作指导。为此建议各地科协或天文学会、天文爱好者组织，及时组织好这次五百年一遇的日全食观测；
4.量力而行。例如在日全食观测的合适地点有亲友帮助；
5.就近进行。
6.安全。千万要保护好眼睛，注意交通安全，并避开人群拥挤的观测点。
对于有条件的观测者，视野可更开阔些，例如在当天上午9时前后，乘坐在长江流域日全食带上空飞行的飞机，航向以西偏南飞东偏北为好（例如从重庆向东飞上海），并选择向南的窗口，一睹从空中观赏日全食的奇观，这还有利于避开地面观测时天气阴云的影响，这将演出一场“夸父追日”观全食的节目，使全食时间更长。但飞机也有弱点，例如，有时飞机会晚点。 日全食观测者还可与特色游结合，例如去舟山群岛的岱山，那里不仅日全食时间长，还可海天观日食，另有一番风味。 日食的观测方法 护眼最重要 看日食千万要保护好眼睛，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。在太阳大部份被遮挡时，光度明显下降，有些人可能会在无保护情况下用肉眼直接观赏，觉得没以前刺眼，而实际上百分之一太阳面积所发出的光也强于电焊火光，此时若直接注视太阳10秒钟以上，就可能对眼睛造成严重伤害，甚至致盲。 目视观测 日全食观测要注意两戴一摘。 在看日偏食时（也就是太阳未被月球完全遮住时），要戴上专门观测太阳的眼镜。一定要购买合格的太阳观测镜，例如用巴德膜的太阳观测镜。日常的太阳镜或墨镜只用于观测日光下的四周景色，决不能用于直接看太阳。另外，也不能使用不合格的太阳观测镜和滤光片，因为这些不合格产品无法挡住紫外线，在长达两个小时的太阳圆缺变化观赏时，同样会严重伤害眼睛。由于这些不合格眼镜或滤光片也大大减轻了太阳的刺眼程度，往往容易被人忽视，等到发现眼睛严重受伤，为时已晚。为此购买专门的太阳观测镜时，应从正规渠道，必须认真保证质量，还要看看太阳观测镜中的巴德膜有无破损，若破损，也绝不要用。 即使有专门观测太阳的眼镜，也不宜长时间看太阳，在看日偏食时，一次看它十来秒钟，休息三四分钟，再继续看，尽量保护眼睛。 也可以在盛有水的脸盆中倒些墨汁，并搅拌均匀，以观赏日偏食时日影的圆缺变化，（太阳的倒影不能刺眼）。 还可以制作针孔投影箱。可用一个1至2米长的纸箱，两端中心各开约10厘米大小的洞，上端用锡纸将洞贴上，再用针在锡纸中心穿一针孔；另一端用白色半透明纸将洞贴上，然后在太阳下试验能否在半透明纸上产生太阳圆面像。要注意，不能用肉眼透过针孔直接观测太阳。 少年儿童要在老师或家长指导下事先制作针孔投影箱，并事先演习，届时一起观赏日食。 这次日食，由于日全食带从中间长江流域穿过，因此全国都能看到日偏食，其实在浓密的树阴下，树叶之间的小孔就能将太阳的阴晴圆缺变化投到地面，随着微风吹拂，地面上会跳跃着不少弯弯的娥眉日，也份外新奇有趣。 在全食时，太阳已被月球完全遮住，它的亮度已大大减弱，可以摘下专门观测太阳的眼镜，用肉眼直接观赏日全食的迷人景色。全食一结束，太阳刚刚露点脸，就要重新戴上专门观测太阳的眼镜，或用其他观测日偏食的方法，例如小孔成像，此时，决不能用肉眼直接观测太阳。 普通照相观测 对这次五百年一遇的天象奇观，如果自己到了观场而没有拍几张照片，未免遗憾。 1.
日食拍摄成功的关键是： 1)对好焦距； 2)曝光量合适； 3)按动快门时机准确。 2.
在最重要的全食阶段 对于拥有普通家用数码相机的观测者来说，可拍摄带背景、带人物的广角日全食照片，以作留念。最好配有稳定的三脚架。 事先校正好数码相机的时钟。 普通显示时间，只能到分。可以使用厂家的专用软件，显示到秒。最要紧是了解数码相机内置时钟与标准时间的差。可事先通过收听专门播放精确时间的电台讯号或电视台报时倍号，调整好数码相机的时间；若仍有快或慢，就记下快(或慢)多少秒。 拍摄后再与校准时问检测一次。 拍摄前，将相机调到完全自动的“Auto”挡，或者使用程序自动的“P”挡，并打开闪光灯拍摄。 拍摄前要对好焦，可用远处的景物对焦，如果相机有手动对焦，可用手动对焦到无穷远。拍摄前，将曝光值EV调至-0.3档或0档。将感光度ISO调至400或800。 为了拍清楚背景上的人或物，应让人或物离镜头五、六米或更远。 拍全食的“钻石环”和“贝利珠”，要抓好时机，因为这两种奇异现象仅出现在刚刚食既前和生光前后的短时间内。象贝利珠，通常只持续一两秒。建议提早几秒启动数码相机连拍。(例如每秒3张，连拍一、二十秒。) 至于何时开始拍，可参考对观测地点预报的日食食既和生光时间，尤其注意太阳圆面的圆缺变化，例如在食既前，当太阳圆面只剩下很细窄的娥眉日，就要作好准备。例如切记将相机或望远镜的镜头前的滤光片除去，并在食既前提早几秒钟开拍。（拍贝利珠和钻石环还有生光前后一次机会。如果食既时拍贝利珠曝光稍过度，此时可将曝光值稍调低些。拍摄技巧是记下实际食既时间，加上预报的当地全食持续时间，算出生光时间，并在生光前5秒左石开始连拍，连拍的时间不能长，以免后面太阳太亮，损害相机。拍后及时重新在镜头前加上滤光片，以继续拍偏食。） 在食既拍贝利珠后，可将感光度ISO调至1600或3200，以拍摄日冕。 由于这次日全食持续时间较长，当食既发生1分钟后，可腾出时间用相机的广角端拍摄日冕以外的星空，再把镜头转向四周地平线的天空和拍摄地点四周的景物与人物活动表情；当还差1分钟生光时，勿忘重新将相机“回归”天上的黑太阳。 日全食观测时，要有专人负责报时和日食各阶段预告时间，以提醒其他观测者。 3.对于日偏食阶段. 时间比较从容，可三、五分钟拍一张。可用巴德滤光膜盖子或隔着日食观测镜用相机拍太阳，(不能不加日食观测镜或不加巴德滤光膜，用肉眼通过相机看太阳)，先用带巴德滤光膜盖子的相机广角端或隔着日食观测镜找出太阳，再用长焦端细心地对准太阳，然后半按快门对焦、用快门线拍摄。或者事先手动对焦至无穷大。 (可将巴德太阳滤光膜夹在两个中间有大洞的硬纸板之间，粘牢，再将硬纸板粘贴到相机或望远镜的物镜前，一定要用胶带牢牢粘紧，不能有缝隙。) 希望能拍出日食过程中“日有阴晴圆缺”的系列照片。 4.
要想拍摄精美的日食照片，普通的家庭数码相机就勉为其难。需选择单反数码相机，最好是全画幅数码相机。并配置稳固的三脚架、云台、快门线、巴德膜、相机与望远镜的接环。长焦距镜头拍摄可选择可旋转任何角度的平台。为了减小振动，要选择合适日全食观测的快门线。市面上有些快门线是有延迟时间的，不能用于日全食观测。 1).掌握曝光量是成功的光键之一。应宁欠勿过，就是不能曝光过度，可以稍曝光不足，(过后可用电脑图片软件修正)。 数码相机的感光度ISO有100、200、400、800、1600和3200等规格。（拍日偏食可用感光度100再加前面的巴德太阳滤光膜。） 拍摄日全食及地面景物时，可因具体对象采用感光度200至800甚至更高的规格。 2).镜头焦距：镜头焦距超过300毫米可拍日全食。 3). 望远镜；如果将相机接到望远镜、通常用折光望远镜，其口径为80毫米上下，焦距为500毫米以上，可将太阳像拍大些。用望远镜拍摄，要准备好一个与该品牌相机对应的“接环”。 以上是日食的照相观测初步方法，观测者还可在有经验的日食观测者指导下或在有关文章指导下拍出更精美的照片。 日全食真是一寸光阴一寸金，为此要事先作好准备和分工演习，多拍摄太阳和月亮，以作模拟练习和熟悉拍摄的器材，并作好方案，要避免出现照相机电池没电或储存器已满等差错。事先要按照当地日食发生的同样时间将观测过程从头到尾操作两三遍，要非常熟练和细心。否则到真正观测时，可能一着不慎全盘皆输。届时不要手忙脚乱，以免错失这千载难逢的机遇。 拍摄成功的照片可参加第五届全国业余天文摄影比赛，详情请查阅： 气象和动物的观测
少年儿童也可在老师指导下，与当地气象台合作，携带气压计、温度计，湿度计、风向标，风速仪等测量日全食前后近地面的温度、湿度和风向、风速的变化规律，(有关仪器不能被阳光直射，也不要直接放地面上)，同时注意四周动物有无异常，再写出科学观测报告。 日食是怎预报出来的 在古代，中国的日食预报已是一件十分重要的事，是由官方天文机构的皇家天文官负责日食的观测和预告。我国的《尚书.胤征》中记载了尧帝时期的皇家天文官羲和因沉湎于酒，未能对一次日食作出预报，结果引起了混乱，羲和也因这次严重失职被处死。这个故事还远播海外，在美国著名的格林菲斯天文馆中，就有羲和日食预报失职被处死的绘画。 中国古代何时掌握日食的规律和作出预报，现在已难以追朔，原因是远古统治者认为日食是上天的警告，因此将日食预报方法作为机密，不予公布。我国现存最早的日食具体规律记载是《史记.天官书》和《汉书.律历志》中的《三统历》。而比较完整的日食计算方法最早见于三国时代杨伟编的《景初历》(公元237年)。 最早供日食预报的手段是日、月食的循环周期，古巴比伦根据对日、月食的长期统计，发现了223个朔望月的循环周期，被称为“沙罗周期”，“沙罗”即重复之意，223个朔望月等于18年零11.3天。或18年零10.3天(视其中闰年多少而定)。 我国汉代也发现日、月食有135个朔望月循环周期，约等于11年少31天。这个周期记载于汉代“三统历”中，因此称“三统历周期”。 西方近代最著名的是纽康周期(358个朔望月)，而唐朝郭献之《五纪历》(公元762年)所使用的周期是纽康周期的2倍，郭献之比纽康要早一千多年。 古代日、月食循环周期的发现对目食预报起了重要的作用，但这种预报只能粗略地推算出日、月食发生的日期，还不能确定日、月食发生的准确时刻、食分的大小(日食的程度)和见食的地区。 为什么会出现日食呢？当月球运行到太阳和地球中间时，将太阳遮挡，就会出现日食。
日食预报内容分为概况预报和地方见食预报两部分，日食概况是对月影扫过地球表面的起止时刻、轨迹和经过区域的全局描述，而地方见食描述的是月影经过某一固定地点时该地的观测者所看到的太阳圆面从开始被遮挡到复圆的过程。 形影相随，月球在背向太阳的一面投下月影，并随着月球的运动而运动，由于对地球来说太阳和月球都是有限距离的球体，月影表现为以日心和月心连线为中心轴线（叫做影轴）的圆锥体（叫做月影锥，可参见上面日食原理图）。太阳光线和月球相外切形成半影锥；相内切并在影锥顶点内的部分为本影锥，顶点外的部分称作伪本影锥。在这三个影区内的观测者分别看到偏食、全食和环食。从日食概况的角度来说，只有半影经过地球所发生的日食称为日偏食；本影伴随着半影经过地球发生的日食现象叫做日全食；伪本影和半影都经过地球发生的日食为日环食。 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。（黄道和白道是指太阳和月球在星空运行的路线）。 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，一个地方要两三百年才能看见一次日全食，因此许多人一生也没有见到日全食。 随着现代天文学的发展，天体位置历表的精度不断提高，使我们能够精确预报日、月食。在我国，日、月食研究和预报的权威机构是中国科学院紫金山天文台，日月食预报刊登在每年的《中国天文年历》及其它相关的天文历书上，同时在网上http://159.226.71.170/适时发布。 1.
研究太阳对地球的影响 太阳对我们人类有“养育之恩”，没有太阳就没有地球上的生命；但是，如果太阳打一个喷嚏，地球就要感冒。2006年12月13日10时40分(北京时间)，尚处在平静期的太阳，在出现大黑子后，突然爆发太阳风暴，除了大量的X射线、紫外线等辐射外，还有大量的带电粒子以每秒几百公里的宇宙速度冲向地球，造成我国短波无线电信号传输大面积中断，使短波通信、广播等电子信息系统发生中断或受干扰。这种太阳风暴正是从日冕抛射出来的，而日冕的亮度只有太阳光球的百万分之一。平时由于太阳光球太亮，难于研究太阳的日冕，日全食正是研究太阳和地球关系的难得机遇。 这次日全食，紫金山天文台、南京大学天文系和中国科技大学地球和空间科学学院合作，组织了白光日冕特别是内冕的高时空分辨率的观测。他们充份利用这次五百年一遇日全食天时地利的机会：1）日全食持续时间长；2）日全食带长，从云南的德钦县至浙江的舟山地区长达2500公里；3）从德钦县9时03分进入全食(食既)到舟山洋山镇9叶43分走出全食(生光)，时间长达40分钟。他们在这条全食带地区布置了十七个观测点，“连成”一条“夸父追日”线，如果观测成功，就能首次获得长达几十分钟的连续高时空分辨率内冕像。
日冕的活动对地球有重要影响，但至今还是重大的未解之迷。天文学家知道，日冕是由十分稀薄的等离子体组成，其中主要是质子、高度电离的离子和高速的自由电子。内部温度可高达摄氏150万度，在太阳活动极大时，甚至可高达摄氏250万度。相比之下，太阳光球却只有摄氏5500度；日冕离太阳核心比光球离太阳核心更远，温度反而猛增几百倍！实在令人费解。 希望通过这次日全食高时空分辨率的内冕像观测，有助于深入地找出日冕升温的加热“点火点”，
深入研究太阳对地球的影响。 2.日全食天象是破解历史年代疑案的钥匙 日食的发生不仅可预告未来，还能较精确地反推过去出现的时刻，因此成为破解历史年代迷案的明灯。 我国古代夏、商、周时期因历史久远，缺乏精确的文字记录，因此难以精确地断代，夏商周诸王的年代一直令人困惑，而日食天象就像是一座相当精确的历史时钟，可以帮助确定一些历史事件的时间。 上世纪九十年代，我国天文学家刘次沅等就利用古代文献《竹书纪年》一条珍贵纪录“懿王元年天再旦于郑”，破解了周懿王元年对应的年代。 所谓天再旦，就是清晨天亮后不久，黑夜再次降临，随后又重见光明。 刘次沅等利用1997年3月9日新疆北部塔城日出前后发生日食的机遇，组织了观测检验，看看是否会出现天再旦的情景，结果取得圆满成功，在海内外引起巨大反响。 由此，天文学家可反推出，公元前899年4月21日早晨日出前后，在我国陕西凤翔大郑宫观测到由于日全食引起的“天再旦”奇景，从而确定周懿王元年为公元前899年，成为解读整个夏、商、周断代工程唯一精确到年、月、日、时、分的成果。也取得世界性科研方法的重大突破。 当年孔子著春秋，也没有把握，他战战兢兢，感叹地说“知我者春秋，罪我者春秋”；孔子当时离周懿王不过才几百年都深感困惑，再何况现在离周懿王已相去近三千年。 用日出前后日食天象“天再旦”破解远古历史年代疑案，已成为“最巧妙和最佳的方法”。 3、
日全食是科学新发现的良机 1868年8月18日法国天文学家皮埃尔.詹森(Janssen)在印度观测日全食时,在太阳光谱中发现一条橙黄色的明线，他将这条光谱线对应的元素称为氦(Helium)，即希腊文中“太阳”之意。27年后，化学家才在地球上发现了氦，现在氦已广泛用于工业，特别是冷冻行业。 氦在宇宙的元素中约占1/4含量，氦元素在宇宙如何形成，成为检验宇宙起源学说的试金石，现代宇宙大爆炸学说正是在破解氦的起源之后，进一步得到证实。 今年7月22日，海内外天文学家正计划借这次日全食持续时间特长的机会，搜索在太阳近旁里否存在新的小行星族群，这对研究太阳系起源演化有重要的意义。 4、
日全食是检验科学理论和历法的试金石 1915年爱因斯坦提出广义相对论，当时只是纯理论的推测，按他的预测，遥远的星光经过太阳近旁时要比牛顿力学的预测弯曲更大，1919年日全食英国天文学家组织了两个观测队，同时在两地观测日全食背后星光的弯曲，结果初步证实了爱因斯坦的广义相对论，当时在世界上引起了轰动。 几千年来，日食又是检验各种历法是否准确的试金石。历法在儿千年的农业社会中，是指导生产和社会活动的大法。历法是否准确，影响颇大。 让每一个人都感受日全食的科学魅力 7.22日全食即将光临，这是上苍在国际天文年恩赐我国的五百年一遇的天机，是进行大范围科学宣传最生动的自然奇观。笔者建议在日全食地区及附近地区的各级政府，领导科技部门和教育部门做好宣传和组织工作，让每个城镇、乡村、每一个人都了解这次日全食的知识和观测方法，都能感受日全食的魅力，感受科学预报日全食的影响力。科学指导，有序组织能走出去的人都去观赏这五百年一遇的日全食，这将胜过多少次一般性的科普宣传。 自古以来，日全食就是科学和迷信争夺的大舞台。 对一个地区来说，日全食是件几百年一遇的惊天动魄大事，在远古当看到金光四射的太阳被一个黑影一点一点地蚕食掉，受惊的人们会一起挡鼓呐喊，想将吞食太空的怪兽吓跑，不久，太阳终于重露金身，人们为此热烈庆贺。 在进入奴隶社会和封建社会后，统治者自称天子，也就是天的儿子，以君权神授宣扬统治的威严，为此，又将太阳说成“人君之象”(见《隋书.天文志》)，一旦出现日食，就表示上天对自己儿子的警告。 直至现在，一些迷信组织头目仍在宣扬自己禀承上天的旨意，借各种奇异天象来迷惑公众。 从今天紫金山天文台预报的日全食时刻表和地区图，不难看出天文学家对日食发生的规律已熟练掌握，对每一个地点的预报精度可到秒的水平，(现在公布的预报，是对一个地区某一个代表地点的时刻，例如对南京市江宁区的预报时刻是对区政府所在地点而言；若向西1公里，就大约提前一秒，反之亦然。而同在江宁区的禄口机场则有很大的不同，前者不在全食带，后者不仅在全食带，且全食持续时间长达2分58秒。)天文学家对日食规律的熟练掌握和精确预报，对太阳发光机制的破解，将有力地破除人们有关天与地的迷信，对于提高公众的科学素质有着重要的现实意义。 今天，我国干部和公众的科学素质与西方发达国家相比差距还比较大。组织好这次日全食观测，对于破除迷信，对于提高全民的科学素质，是一次生动和高效的科普活动，希望各地政府给予重视。现在有些地方工作很出色，例如苏州、高淳等地，有些地方尚未重视。 这是五百年一遇的盛事，其科学宣传意义和观赏价值已明显超过一年一度的观灯节。 天赐良机，天机勿失。 社会效应和旅游商机 现代一些国家对日全食很重视，会举行一些隆重的仪式，例如1995年10月24日泰国清迈日全食，现场军队从食既至生光，在“黑夜”骤降之时，连续呜枪。2006年3月29日埃及日全食，总统穆巴拉克亲临到场。国外一些城市，地方长官在日食前致辞，欢迎到场的各方客人观赏日全食。 对今年如此令人陶醉的日全食天象，海外已有不少的日全食粉丝们早早订好机票、旅馆，因为以前几次日全食才两三分钟，良辰美景转瞬即逝，意犹未尽，他们大呼不够过瘾，这次不管离他们多么遥远，要花多少钱，都要到中国来，圆一次梦幻之旅。 整个日全食可谓壮哉！美哉！如痴如醉！这是千年难遇的盛事，对我国公众，尤其是青少年，这可是一次距离最近、花时间最短、花钱最少、观赏人数最多、全食时间最长的日全食。有条件的家长不妨借这次暑期机会，带自己的子女潇洒走一回。美国大导演斯皮尔博格小时侯很内向，但他当时观赏过一次流星雨，这对他以后导演的科幻电影带来了灵感的源泉；爱因斯坦儿时对指南针的好奇，促使他对未知事物的科学兴趣。 现在日全食的宣传已进入高潮，每天都可能有数以万计的人加入准备观赏的队伍，考虑到何处去，日全食所在的县市可作好准备，并在自己的网站作好宣传，争取旅游商机。 看看今年7月22日日全食这条3000千米长的一览江山图，首先从我国西藏南部和云南西北部扫向四川的康定、雅安、峨嵋山、乐山、眉山、成都、资阳；、自贡、内江、遂宁、南充、广安、达州和重庆的市区、郊市县、涪陵、万州，接着进入湖北的恩施、宜昌、荆门、荆州、孝感、咸宁、武汉、黄石、麻城和安徽的九江、六安、桐城、安庆、合肥、九华山、黄山、芜湖、马鞍山、宣城；，随后向东扫向江苏的高淳、常州、无锡、苏州和上海全市(仅崇明岛西北一角除外)。最后指向浙江的湖州、杭州、绍兴、嘉兴、宁波，并从舟山群岛入海而东去。如此多的日全食带城镇，可容纳数以百万计的外地观赏者。 这条日全食带不仅有长江流域的繁华城镇，还有神州第一名山---黄山和佛教四大名山中的三座，即峨嵋山、九华山和普陀山，避尔闻名的天堂---苏州、杭州也赫然位于其中。这为公众的日食观赏与名山、名园、名湖游提供了甚佳选择。
不少地方的政府正借这五百年一遇的历史机遇，组建活动领导小组，并开始为日全食观测活动宣传和热身，促进旅游，提高地方的知名度。有些地方的旅馆在7日22日前后的客房已被海内外的客人预订一空。据有关方面统计，现在仅苏州地区的宾馆和饭店已有海内外近十万人预订。 对一个地方来说，经济效应还不仅局限于这次日全食对旅游业的促进，还在于长远，借这次五百年一遇的重大天象提高了地方的知名度，后续的商机还会从“三江”和“四海”源源不断而来。 中国日食观测研究
源远流长 我国是世界上最早观测日食的国家之一，历史资料显示，我国观测日食已有4000多年的历史。 我国古代的天文观测一直走在世界前列。在公元前2300多年前，我们的先人就建成了当时世界上最先进的天文观象台。我国有世界上最早、最完整、最丰富的日食记录。殷墟甲骨卜辞中就有四个比较可靠的日食纪事，时间在公元前十四世纪至公元前十二世纪之间。光是古书（至清代）的史料（不包括甲骨文），就有1000多次日食记录。 据了解，目前我们能看到我国最早关于日食的记录来自于《尚书》，其中记载了发生在公元前1948年的一次日食。《诗经》中更是详细记载了发生在公元前776年9月6日发生的一次日食：“十月之交，朔日辛卯，日有食之。”(《小雅.十日之交》)《诗经》是中国最早的一部诗歌总集，编就于春秋时代。 战国时代的石申、甘德已发观日全食时日面边缘有象群鸟或白兔状的特征，这是日珥现象。东汉未年，郑玄说：“日正掩日，日光从四边出。”另一位京房还提到，日全食时，“有白云冲出四角。”这些应是辐射状的日冕。在近代，1860年7月18日在西班牙日全食时就观测到“冲出四角”的日冕。 世界天文学家普遍承认中国古代日食记录的可信程度最高，为世人留下了珍贵的科学文化遗产。 中国不仅有丰富而珍贵的日食记录，而且古代的天文学家还对日食成因作出了正确的分析。西汉未年的刘向在《五经通义》中说逆：“日食者，月往蔽之。”东汉王充在《论衡.说日篇》中说得更明确：“或说，日食者月掩之也。日在上，月在下，障于日之形也。”这说明，在一千八百多年前，中国天文学家已科学地解释了日食的原因，认为是月运行在太阳与大地之间，将太阳遮掩产生的。 日全食观测与天气
中科院紫金山天文台
王思潮 据媒体报导，今年7日22日，我国长江下游一些日全食地区可能下雨，不少公众感到担心。 笔者认为，夏天天气多变，既使7日22日预报下雨的地区仍有不确定的因素，有变化的可能。从以往的日全食观测经验看，有时在日全食发生前满天乌云，临全食(食既)开始前，太阳那里的局部天空却睛朗起来，令人兴奋不已。 这次7月22日日全食，最精彩的全食持续时间是我国近五百年间(公元1814年至公元2309年)最长的，可长达5、6分钟，用一句流行歌词来描写，那就是值得“用一生去等待。” 对于我国内地，即使是全食持续时间较短的下一次日全食，也要等到公元2035年，要再等26年，届时北京日全食的持续时间仅1分27秒。 所以笔者认为，对于已在日全食地区的公众，即使晴天的可能性只有百分之一，也值得一直等到日全食时刻过了以后。对于在日全食地区附近的公众，只要晴天可能性有百分之三，也值得走一回。对于离日全食地区较远的公众，只要晴天可能性有百分之十，也值得跑一趟。 这次日全食，日本的爱好者来一回，得花费上万元。美国，加拿大的爱好者花费更大。我们的花费要少得多。 即使天空出现乌云，仍有希望，不要放弃，笔者希望有更多的人感受这次日全食的科学魅力，能观赏到日全食精彩纷呈的迷人景象，那就是：钻石环弧光乍现；贝利珠璀璨夺目；俯视大地飞影惊魂；仰观日轮仪态醉人；久违水星露真容；远眺地平若梦幻。 千年罕见的江苏7.22大日食 中国科学院紫金山天文台
王思潮 五百春秋日轮变幻
唯今夏独秀 今年7月22日，我国将出现五百年一遇的日全食奇观。 中国科学院紫金山天文台是我国发布日食预报的权威机构，根据我台的预报，这次日食是我国自1814年至2309年，在中国境内全食持续时间最长的一次日全食，最长可达到近6分钟之久。这是2009国际天文年中上苍赐予我国的珍贵礼物。 下一次发生在我国的日全食是2034年3月20日，将出现在西藏、青海的偏远地区.再下一次日全食在2035年9月2日，将出现在我国嘉峪关、大同、北京、奏皇岛一线，届时北京日全食持续时间仅1分27秒。因此，无论是大中城市的数目，还是日全食持续时间，都无法与2009年这次日全食相比，何况离2035年还有26年时间之久。 根据我台的预报，从公元1600年（明朝末年）至公元2150年（下世纪中期），这五百五十年间，今年7月22日江苏的日全食，全食持续时间为最长。在南京上次发生的日全食是1842年
7月
8日，全食持续时间仅为1分42秒。高淳和苏州这次全食持续时间分别为5分05秒和4分57秒，十分难得。 现在苏州市政府和我们紫金山天文台正积极在苏州组织这次日全食观测。高淳、无锡、常州等地也在积极准备。 以下是我们紫金山天文台预报的江苏日全食地区图和时刻表。
表一：江苏省主要县市日食时间
（初亏
月球刚将太阳遮挡时，是日全食的前奏曲 食既
月球刚将太阳完全遮挡时，是全食精彩的开始 食甚
观测地点进入了月球影子的最深处 生光
太阳刚开始“露脸”，是全食的结束 复圆
太阳刚开始露出“圆脸” ） （生光时刻减去食既时刻就是全食持续时间） 表二
1600-2150年江苏主要城市见全食次数和时间 （北京标准时）
（由紫金山天文台历算室成灼提供）
从上表可看出，江苏的地级市在这550年间最多发生一次，除今年这次外，其他的日全食持续时间都很短。 根据我台的预报，从公元1600年（明朝末年）至公元2150年（下世纪中期），这五百五十年间，就南京地区日全食历史来说，今年7月22日南京高淳的全食持续时间为最长，为5分05秒，十分难得。溧水的全食持续时间为3分35秒。南京禄口国际机场也在7.22日全食带之内，日全食持续时间达2分58秒之久。而在这五百五十年的历史长河中，南京市市区仅发生一次日全食，时间是1842年
7月
8日，全食持续时间仅为1分42秒。 以下是我们紫金山天文台预报的南京地区日食预报时刻表。 表三
2009年7月22日南京所见日食预报（北京标准时）
（表1由紫金山天文台历算室成灼提供） （食分用来衡量食甚时太阳被月亮遮挡的程度，对于日食而言，食分并不表示太阳圆面被遮俺的面积，而是表示日面直径的被遮部分与太阳直径的比值。以太阳的直径作为1，如果食分为0．5，这就表示太阳的直径被遮去了一半；如果食分为1，那就是太阳的整个圆面被遮住，那就是日全食。很显然，食分越大，日面被遮掩的程度就越大。对日全食来说，食分实际上是月亮直径和太阳直径的比值。日偏食的食分是小于1．0的，日全食的食分大于1.0。 初亏和复原的方位角为日月圆面的切点从太阳圆面最高点沿着圆面边缘向东量起的角度。 太阳方位角是指太阳所在的方向，正北为0度，正东为90度，依此类推。 全食终时刻减去全食始时刻就是全食持续时间。） 特别要注意的是：表上区县的时刻是指县城或区政府所在地的时刻，以江宁为例，其南部已进入日全食带，尤其是禄口国际机场，禄口国际机场日全食持续时间高达近3分钟之久，必须高度重视。 江宁区南部已“进入”日全食带，南京地区许多人就不必远赴高淳、溧水，可以就近观赏这次天堂美景，真是大喜之事。 整个日全食可谓壮哉！美哉！如痴如醉！这是千年难遇的盛事，其科学宣传意义和观赏价值已明显超过一年一度的夫子庙观灯节。为此建议南京政府领导市科协、教育局、公安局、交通局等部门，借江宁南部就近的良机，组织大中学生和其他公众有序安全观测，并载入南京市地方志。
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