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由大雪想到的 zt

本主题由 王李 于 2008-6-15 03:57 提升

由大雪想到的 zt

我国将连续两年出现百年一遇日全食


    2007年11月22日,北京天文馆馆长朱进在于广州大学召开的“中国天文学会
2007年学术年会”上透露,2008年、2009年中国将连续两年出现日全食。一般来
说,同一地点见到日全食要平均相隔300年左右,因此中国连续两年日全食非常罕见。

    2008年8月1日18时20分左右,日全食持续约2分钟,日食带从新疆开始,到哈
密地区、甘肃、酒泉往下,会经过嘉峪关,直到西安与郑州之间,之后出现“带食
日落”的奇观。朱进说,这次日全食的观测地点不太好,大多位于戈壁地带,但是
天气良好利于观测,推荐的观测地点是嘉峪关。

    2009年7月22日8时左右的日全食则是百年一遇,更为壮观。这次日全食是前后
百年持续时间最长的,将持续到6分钟,日食带沿着人口稠密的长江流域横着走,
经过成都、武汉、重庆、合肥、苏州、杭州、上海等大中城市,沿途约3亿人口的
地带“笼罩”在日食阴影下。同时,全国都处于偏食带,在广州等城市如果天气好,
市民还可看到日偏食。

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1842年7月8日日全食
  鸦片战争(1840-1842)
  
  1849年2月23日日环食
  1852年12月11日日全食
  1857年9月18日日环食
  太平天国运动(1850-1864)
  淮河特大洪水(1850,死亡无数)
  四川西昌*大地*震(1850,7.5级,死亡20652人)
  黄河特大洪水(1855,黄河最后一次改道,死亡无数)
  十省大蝗灾(1852-1858)
  第一次英法联军(1857)
  
  1869年8月8日日全食
  1872年6月6日日环食
  1874年10月10日日环食
  1875年4月6日日全食
  长江特大洪水(1870,规模超1998年,有记载的长江流域最大一次洪水,死亡无数)
  四川巴塘大地震 (1870)
  西藏大地震(1871)
  丁戊奇荒(1876-1877,超级大旱灾,受灾人数1.5-2亿,约占全国人口一半,只华北各省饿死病死就达一千万)
  甘肃武都大地震(1879,8级,死亡3万,引发大洪水淹死10830人,方圆2000里六省140县市受影响)
  华北大瘟疫(1878年,河南十人九病,受感染人数高达一千万以上,死亡无数,清政府救灾大臣也死于疫病)
  
  1882年5月17日日全食
  1883年10月31日日环食
  中法战争(1883-1885)
  西藏大地震(1883)
  
  1887年8月19日日全食
  云南石屏大地震(1887,死亡二千人)
  渤海湾大地震(1888)
  黄河决口(1887,沿黄三省死亡人数达93万人)
  
  1894年4月6日日环食
  中日甲午战争(1894-1895)
  四川道孚乾宁大地震(1893)
  新疆塔什苦尔干大地震(1895)
  四川石渠洛须大地震(1895)
  山西大旱(1892-1894,死亡100万人)
  
  1898年1月22日日全食
  1903年3月29日日环食
  戊戌变法失败(1898)
  义和团兴起(1899)
  八国联军(1900)
  淮河特大洪水(1898)
  新疆阿图什北大地震(1902)
  台湾大地震(1902)
  四川道孚大地震(1904)
  
  1907年1月14日日全食
  1911年10月22日日环食
  新疆沙湾大地震(1906)
  西藏大地震(1908)
  台湾大地震(1909)
  全国性饥民爆动(1906,抗捐抢米)
  甘肃浙江饥民爆动 (1909,抗捐抢米)
  长江中下游五省饥民爆动(1910,抗捐抢米)
  武昌起义(1911,中华民国成立,改朝换代)
  
  1936年6月19日日全食
  1941年9月21日日全食
  1943年2月5日日全食
  抗日战争(1937-1945,死亡三千五百万人)
  黄泛区大蝗灾(1942-1947)
  中原大饥荒(1942-1943,死亡三百万人)
  广东大饥荒(1943,死亡五十到三百万人)
  花园口决口(1938,死亡893303人)
  
  1948年5月9日日环食
  三大战役(1948,双方死亡人数百万以上)
  中华人民共和国成立(1949,改朝换代)
  西藏察隅大地震(1950)
  
  1955年12月14日日环食
  长江特大洪水(1954,死亡人数一万以上)
  黄河特大洪水(1958)
  反右倾政治运动(1956)
  大跃进开始(1958)
  
  1965年11月12日日环食
  1966年5月20日日环食
  1968年9月22日日环食
  文化大革命(1966-1976,政治大动乱,死亡人数估计有几百万人)
  七级以上大地震十次以上(1966-1976)
  刑台大地震(1966,死亡8064人,伤38000)
  云南海通大地震(1970,死亡15621,伤32431)
  
  1976年4月29日日环食
  唐山大地震(1976,死亡24.2万人,重伤16万人)
  三大巨头去逝(1976)
  东北坠下大块陨石(1976)
  拨乱反正(1976-1978,一个时代结束,另一时代开始)
  
  1980年2月16日日全食
  黄河特大洪水(1981,1982)
  中越战争(1979)
  
  1987年9月23日日环食
  中越海战(1988)
  自由化风波(1986-1989)
  XXXXXX风波(1989)
  
  1997年3月9日日全食
  长江流域特大洪水(1998)

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今后4年中,我国大部分地区可见5次日食天象,这5次日食分别是:
  
  
  第一次:2007年3月19日日偏食。除南海诸岛外,全国各地均可看到日偏食。
  
  
  第二次:2008年8月1日日全食。新疆、甘肃、内蒙古、宁夏、陕西、山西、河
南等省(自治区)的部分地区可以看到日全食。此外,全国除台湾和南海诸岛的部
分地区外可看到日偏食。
  
  
  第三次:2009年1月26日日环食。我国长江以南的广大地区在日落前可以看到
日偏食。
  
  
  第四次:2009年7月22日日全食。如果天公作美的话,这次日全食将是这5次日
食中最精彩的一次。西藏、云南、四川、重庆、湖北、湖南、江西、安徽、江苏、
浙江、上海等省(市、自治区)的部分地区可以看到日全食。全国其他地区都可看
到日偏食。
  
  
  第五次:2010年1月15日日环食,云南、四川、贵州、重庆、陕西、湖南、湖
北、河南、安徽、山东、江苏等省(市)的部分地区可以看到日环食,全国其他地
区可以看到日偏食。

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我国历来有天人感应之说。以上资料很好,可作参考。
下面再录一点:

       2.日食和月食

       日食一定发生在朔(农历初一),月食一定发生在望(农历十五或十六)。发生日食和月食时,日、地、月三星完全在同一直线上,日月对地球的引潮力最大。由于月球绕地球运转的轨道平面(白道面)和地球绕太阳运转的轨道平面(黄道面)不是重合在一起,而是有一个约5°9′的交角,因此不会每个月都发生日食或月食。只有当朔(新月)或望(满月)出现在黄道和白道的交点附近时,才会发生日食或月食。人们通过长期观测日食或月食,发现了日食或月食的发生有一个规律,按6585又1/3(或18年11日左右)的周期重新出现。这个周期叫做沙罗周期,是古代巴比伦人所发现。月食都发生在望(满月),但不是每逢望都有月食,这和每逢朔不都出现日食是同样的道理。在一般情况下,月亮不是从地球本影的上方通过,就是在下方离去,很少穿过或部分通过地球本影,因此,一般情况下就不会发生月食。每年月食最多发生3次,有时一次也不发生[4]。

       月球是地球唯一的天然卫星,是距离我们最近的天体,它与地球的平均距离约为384401千米.它的平均直径约为3476千米,比地球直径的1/4稍大些.月球的表面积有3800万千米,还不如我们亚洲的面积大.月球的质量约7350亿亿吨,相当于地球质量的1/81,月面重力则差不多相当于地球重力的1/6。 月球本身并不发光,只反射太阳光。它的亮度随日月间角距离和地月间距离的改变而变化。满月时亮度平均为-12.7等。

随着月亮每天在星空中自西向东移动一大段距离,它的形状也在不断地变化着,这就是月亮位相变化,叫做月相。由于月球本身不发光,在太阳光照射下,向着太阳的半个球面是亮区,另半个球面是暗区。随着月亮相对于地球和太阳的位置变化,就使它被太阳照亮的一面有时对向地球,有时背向地球;有时对向地球的月亮部分大一些,有时小一些,这样就出现了不同的月相。

       当月球运行到地球和太阳之间,被太阳照亮的半球背着地球,我们看不见月亮,叫做"新月",也叫"朔",这是农历初一。过了新月,月亮被照亮的部分逐渐转向地球,我们看到一钩弯月,称为"娥眉月",这时是农历初三、初四。初七、初八看到的是半个月亮(凸边向西),叫做"上弦月"。到了农历十五、十六、十七,月亮上亮的一面全部对着地球,我们能看到一轮圆月,称为"满月",也叫"望"。满月过后,月亮的亮面逐渐变小,到农历二十二、二十三,又能看到半个月亮(凸边向东),叫做"下弦月"。下弦月半夜时分才能从东方升起。 再过一个星期,月亮又回到"朔"。

  月相就是这样周而复始地变化着。如果用月相变化的周期计算,从新月到下一个新月,就是一个"朔望月",为29.53天左右。中国农历的一个月长度,就是根据"朔望月"确定的。阴历朔的时候,月亮运行到地球和太阳之间,这时有可能发生日食。望的时候,地球处于月球和太阳之间,这是有可能发生月食。

       在太阳光的照射下,地球和月球的背日方向都有一条长长的影子。影子的主要部分呈圆锥形,叫本影;天体越大,距太阳越远,本影越长。本影的背日方向有另一个圆锥叫伪本影。本影和伪本影的四周是半影。本影得不到太阳的任何光辉。半影得不到太阳的某一部分光辉,而能得到太阳的另一部分光辉。伪本影是一种特殊类型的半影,它只能得到太阳边缘的光辉,得不到太阳中心部位的光辉。由于地球的本影又宽又长,在月球轨道处,地球本影的宽度约为月球直径的2.7倍,因此月食只有全食和偏食,而没有环食。

       月球是地球的卫星,围绕着地球旋转;同时,地球又带着月球绕太阳旋转。月食就是由于这两种运动所产生的结果。当月球转到地球背着太阳的一面时(即:地球运行到太阳和月亮的中间),这3个天体处在一条直线或近一条直线的情况下,地球挡住了太阳,就发生了月食。月食可分为月偏食、月全食及半影月食三种。当月球只有部分进入地球的本影时,就会出现月偏食;而当整个月球进入地球的本影时,就会出现月全食;至于半影月食,是指月球只是掠过地球的半影区,造成月面亮度的极轻微的减弱,很难用肉眼发觉有什么分别,因此不为人们所注意。

       食带是月影扫过的地方。日食的时间长短,同月球影锥在地面上移 动的速度以及地球的自转方向有关。以日全食来说,由于月球的视直径仅略大于太阳,同时月影在地面移 动速度很快,因此日全食的时间是很短暂的。在全食带的某个地点所看到的日全食时间通常只有两三分钟,最多不超过7分钟。如果全食带经过赤道附近地区,日全食时间就可延续到7分40秒,这时是观测日全食的最好机会。在发生日环食时,月亮总是位于远地点附近,这时月亮运行的速度较慢,因此日环食的时间比较长,如果日环食发生在赤道附近,那么在赤道附近观测日环食的时间可长达12分42秒。 就全球范围来说,如果把月亮半影开始遮掩日面的时间计算在内,日食时间的长度由初亏至复圆的整个过程可长达三个半小时。

       由于月亮的影锥又细又长,所以当它落到地球表面时,所占的面积很小,至多不会超过地球总面积的万分之一,它的直径最大也只有二百六十多千米。当月球绕地球转动时,影锥就在地面上自西向东扫过一段比较长的地带,在月影扫过的地带,就都可以看见日食。所以这条带就叫做“日食带”。带内发生日全食的,就叫全食带;带内发生日环食的,就叫环食带。可以看到偏食的范围很广阔,已经不像一条带子,而是很大的一片地区。

       全食带是一条宽度不过二三百千米,长约数千到10000千米的狭窄路径(有时全食带的宽度甚至只有几千米),只有在全食带扫过的地区才能看见日全食或日环食的发生。全食带的两旁是较广阔的半影扫过的地区,在这些地区内可见偏食。离全食带愈近的偏食区,所见偏食程度愈大;离带愈远,可见偏食程度愈小;半影区以外的地方是看不见日食的。

  日食每年都有发生,但由于全食带是一条狭窄的影带,据估计,平均每200~300年,某一地区或城市才有机会被全食带扫过,所以,对住在一个城市的人来说,一生可能未看到过一次日全食[5]。这使全食带有可能成为异常事件的激发原因。20世纪(1901-1999)发生全世界范围内日食的次数为:日偏食 78次,日环食 73次,日全食 71次, 混合食 6次,总计 228。

       3.历史纪录


       日月大潮发生在每月的朔日(农历初一)和望日(农历十五或十六),此时日、地、月近似成一线,太阳潮和太阴潮相互加强,形成较强潮汐。在大多数情况下,我们在朔日能看到太阳,在望日能看到月亮,这说明它们并不在一条直线上,仅当发生日食和月食时,它们才在一条直线上。这时的潮汐强度最大,气候变化和构造运动也较强烈。相反,无月食年的潮汐强度较弱[6-16]。

       3.1 日食经过中国纪录[6-16]

1936年6月19日日全食经过中国,长江上游发生大水,147个县受灾。

1941年9月21日日全食经过中国,1941-1942年是月亮赤纬角最小年份。我国以河南为中心发生了严重的旱灾[6]。

1943年2月5日日全食经过中国,中国豫西地区爆发2次特大洪水,130个县受灾。

1948年5月9日日环食经过中国,长江中上游大水,川、黔、湘、鄂4省200多个县市受灾,湖南死亡8300人,闽江大水,福建省52个县市受灾,死伤1985人。全国335个县受灾。

1955年12月14日日环食经过中国,鄂、浙、赣3省部分地区遭受严重水灾,死伤近900人,524个县受灾。

1958年4月19日日环食经过中国,黄河中下游特大洪水,死亡580人,427个县受灾。

1965年11月23日日环食经过中国,安徽、江苏两省及河南大部出现严重涝灾,全国558个县受灾。

1966年5月20日日环食经过中国,澜沧江、金沙江发生有实测资料以来最大洪水,250个县受灾。

1968年9月22日日全食经过中国,珠江和闽江、湘江、赣江相继发生大洪水,淮河干流上中游特大洪水,广西左、右江和郁江大水,长江上游出现较大洪水,267个县受灾。

1976年4月29日日环食经过中国,湘江流域大水,珠江流域大水,黄河中上游部分地区大水成灾,419个县受灾。

1980 年2月16日日全食经过中国,长江三峡区间、嘉陵江、清江、汉江和澧水先后大水,长江中游干流连续出现6次洪水,914个县受灾。

1987年9月23日日环食经过中国,长江上游干流、汉江中上游、皖河及淮河中游先后出现较大洪水,浙、闽沿海台风暴雨成灾,广东、广西部分地区涝灾,868个县受灾。

1997年3月9日日全食经过中国,1995-1997年为月亮赤纬角最小值年,中国北方连续干旱。

       3.2 无月食年纪录[6-16]

       1822-1998年,有31年无月食,无月食年的潮汐强度相对较弱。以下是无月食年中国旱涝灾害情况:

1828年,湖南、广西旱,福建、广东涝。

1832年,河北旱,河南、四川、湖北涝。

1839年,云南、湖北涝,甘肃旱。

1846年陕西、内蒙、浙江、山西旱,河南、山东、辽宁、吉林涝。辽河大水,松花江中下游大水成灾,涝灾126个县。

1850年,内蒙、山西、宁夏、湖北、浙江涝,广东、福建旱。黄河上游大水,涝灾113个县。

1857年,山东、银川旱。陕、闽、滇、黔等省局地洪灾,涝灾89个县。

1864年,湖北旱,湖南涝。珠江流域大水,韩江特大洪水,涝灾103个县。

1868年,浙江、内蒙、山西、陕西涝,宁夏涝。涝灾154个县。

1875年,黑龙江、吉林旱。黄河中游支流蔚汾河等中小河流特大洪水,涝灾67个县。

1882年,内蒙、黑龙江、广东旱,浙江、湖北涝。海河大水,大别山区的浠水、巴河、皖河和皖南山区的青弋江、水阳江以及钱塘江上游同时暴发特大洪水,涝灾200个县。

1886年,吉林、辽宁、河北、福建涝,广东旱。滦河特大洪水,海河北系各河、嫩江、辽河大水,涝灾204个县。

1893年,河南、河北、云南涝。海河大水,涝灾179县。

1897年,黑龙江、吉林、湖南、四川、湖北涝,福建、云南旱。淮河中下游大水,涝灾165个县。

1904年,内蒙、黑龙江旱,银川涝。黄河、长江上游大水,辽河中下游及黄河下游水灾,涝灾109个县。

1908年,湖南涝,甘肃、河北、河南、山东旱。珠江流域西、北、东江大水,广东、海南沿海风暴潮,海滦河流域49个县水灾,湖南澧水、山东淄河、汶河、云南元江及黑龙江嫩江上游大水,涝灾134个县。

1911年,黑龙江、山东、辽宁、河北、河南、湖北、湖南、福建涝。淮河流域普遍水灾,湘江、沅江大水,松花江支流呼兰河、汤旺河、特大洪水,辽河中下游水灾,涝灾229个县。

1915年,珠江特大水,辽河大水,黑龙江、吉林、辽宁、河北、湖南、四川涝,陕西旱。珠江流域罕见的特大洪水,西江、北江、东江也同时发生大水,韩江、闽江、赣江和湘江、沅江等流域同时发生大洪水或特大洪水,辽河、松花江也发生较严重水灾,涝灾302个县。

1922年,辽宁、吉林、河北、浙江、福建涝,河南、陕西、山西旱。浙江钱塘江等中小河流普遍大水,粤东沿海特大风暴潮,淹死7万余人,涝灾110个县。

1926年,长江中下游大水,黄河大水,辽宁、河北、甘肃、青海旱,河南、浙江、湖南、四川、广西涝。黄河决口,湘、资、沅江中下游及汨罗江流域特大洪水,淹死千余人,泯、沱江中下游和赣江、抚河大水成灾,淮河上游支流大水,涝灾83个县。

1929年,辽宁、湖南涝,甘肃、宁夏、山西、陕西、湖北、广东旱。淮河流域永定、大清河水堤决,嫩江、松花江、辽河大水,黄河在山东利津县决口,湖南洞庭湖区及广东东江水灾,涝灾87个县。

1933年,黄河特大洪水,为本世纪最大洪水,上海风暴潮灾,崇明县1/3淹没水中,死亡400多人,内蒙、陕西、四川涝,广东涝。涝灾244个县。

1940年,辽宁、河北、贵州、四川旱,内蒙、陕西、山西涝四川盆地西部、黄河上游和晋中、晋南、豫东、豫北地区及新疆北疆地区水灾。涝灾111个县。

1944年,吉林、辽宁、河南、湖北、江苏、浙江旱,贵州、山西涝。全国洪涝灾害较轻,涝灾68个县。

1951年,辽河中下游特大洪水,渭河、第二松花江和拉林河大水,死亡800余人,河北、贵州、湖南旱,辽宁、甘肃涝。涝灾417个县。

1962年,滦河中下游、西辽河和大凌河特大洪水,雅鲁藏布江中游大洪水,黑龙江、河北、内蒙、辽宁、山东、河南、江苏、福建涝,甘肃、贵州、四川旱。涝灾981个县。

1966年,内蒙、湖南、湖北、河南、江苏、浙江、贵州、四川旱。澜沧江、金沙江发生有实测资料以来最大洪水,东江上游和北江大水,福建霞浦风暴潮灾,40个村被毁,死127人,伤811人,250个县受灾。

1969年,河北、湖北、江苏、浙江涝,广东、陕西、甘肃、四川旱。长江中下游大洪水,山东莱州湾风暴潮灾,最大增水3.77m,为世界温带风暴潮最高纪录,潮水涌入内陆30-40km,粤东沿海严重风暴潮,死亡954人,浙、闽沿海也出现较严重风暴潮。涝灾544个县。

1980年,长江三峡区间、嘉陵江、清江、汉江和澧水先后大水,长江中游干流连续出现6次洪水,潢河7月出现有记录以来最大洪水,淮河干流中上游和珠江支流北江先后出现较大洪水,广东雷州半岛风暴潮灾,伤亡700余人,914个县受灾。

1984年,长江下游支流大水,淮河上中游大水,黑龙江中下游、闽江、滦河、鸭绿江大水,1063个县受灾。

1987年,长江上游干流、汉江中上游、皖河及淮河中游先后出现较大洪水,浙、闽沿海台风暴雨成灾,广东、广西部分地区涝灾,868个县受灾。

1998年,长江、松花江、特大洪水,淮河、珠江大洪水。为20世纪中国最大水灾之一。

       4.讨论研究

       根据于红、吕素琴、范垂仁的研究,在近百年(1897-1998年)资料中,无月食现象每隔7、11年交替出现。出现一次间隔11年的无月食年必定相继出现间隔7年的无月食年,同样如出现相隔7年的无月食年,继而必定出现相隔11年的无月食年,两者合计相隔均为18年,与日食的沙罗周期相同。在无月食年里发生的洪水,日食就成为主导因素,因而沙罗周期与洪水的相应关系更为密切。以长江为例,1951年为无月食年,长江发生了大洪水,继后18年的1969,1987年亦为无月食年,都出现了大水;1962年为无月食年,长江发大水,18年后的1980、1998年亦为无月食年,也都发生了大水。采用沙罗周期定性预测洪水,其预测的准确程度决定于日月食周期的相似程度。选择日月食发生的时间越接近越好,日月食的食类一定要一致,日月食的走向、影响区范围、经纬度要大体一致。只要其它相关影响因素(如厄尔尼诺、拉尼娜、自然环境改变等)不为主导作用时,沙罗周期预测则具有高的准确性[17]。

       我们已经证明潮汐有11、22年周期[18]。无月食年的11年周期提供了新的证据。

       1922-1998年间,无月食年同时日食又经过中国的年份有1966、1980、1987年三年。1966年5月20日日环食经过中国,澜沧江、金沙江发生有实测资料以来最大洪水,东江上游和北江大水,福建霞浦风暴潮灾,40个村被毁,死127人,伤811人,250个县受灾。1980 年2月16日日全食经过中国,长江三峡区间、嘉陵江、清江、汉江和澧水先后大水,长江中游干流连续出现6次洪水,潢河7月出现有记录以来最大洪水,淮河干流中上游和珠江支流北江先后出现较大洪水,广东雷州半岛风暴潮灾,伤亡700余人,914个县受灾。1987年9月23日日环食经过中国,长江上游干流、汉江中上游、皖河及淮河中游先后出现较大洪水,浙、闽沿海台风暴雨成灾,广东、广西部分地区涝灾,868个县受灾。这三年水灾较重,台风暴雨或风暴潮严重,受灾县较多。

       2009、2016年是下两个无月食年,2009年7月22日日全食经过中国,2009年1月26日日环食、2016年3月9日日全食、2016年9月1日日环食不经过中国。

       根据郭增建的地气耦合理论,潮汐在中国大陆大时,中国大陆突起就高,放出的热气就多,中国大陆降水量就大[6]。没有月食的干扰,2009年7月22日日全食经过中国,正值中国汛期,根据理论和实践,2009年大洪水、台风暴雨和风暴潮的发生几率较大。2008年预测为厄尔尼诺年[19],先旱后涝也是中国厄尔尼诺事件的一般规律。


参考文献

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日月食的条件

日食和月食的发生,有一定的条件,弄清这些条件,人们就能推算和预告日月食的发生。它是我国古代天文学的重要组成部分,并且在世界天文史上占有重要的地位。

月球向东赶超太阳的运动,是在二者各自的向西周日运动过程中发生的,具体情况又因纬度、季节和南北半球而不同。

——天赤道向南倾斜,天北极为仰极,可知是在北半球;

——天赤道与地平图交角即为当地余纬,故纬度为45°N;

——太阳周日圈(赤纬)在天赤道以南,故北半球正值冬季;

——日、月正在向西方地平下落;可见时间接近傍晚。

简单地说,日食的条件是,地球位于月球的背日方向(即月影所在的方向),从而位于日月连线的延长线上。月食的条件是,月球位于地球的背日方向(即地影所在的方向),从而位于日地连线的延长线上。为了便于说明,这个总条件可以分为两个具体条件:

——朔望条件:日食必发生在朔,月食必发生在望。在一个朔望月内,只有逢朔的日期,地球才有可能位于月影所在的方向;逢望的日期,月球才有可能位于地影所在的方向。这样,日、月食现象就同月相联系起来。根据这一原理,我国古代就以日食来检验历法。如果日食不发生在初一,那么,历法上的朔望推算肯定成了问题。

——交点条件:日食发生在朔,月食发生在望;但逢朔未必发生日食,逢望未必发生月食。经验告诉我们,大多数的朔望都不发生日、月食。这是因为,白道和黄道之间有5°9′的交角(称黄白交角),而月轮和日轮的视直径都只有0.5°左右。可见,朔望条件只是日、月食发生的必要条件,而不是充分条件。朔(日月相合)和望(日月相冲)只表明日月的黄经相同或相差180°;而要二者在天球上真正叠合,还须要它们的黄纬相等(或相近)。这就要求月球和太阳同时位于黄白交点或其附近。如果日月相合或相冲而不在黄白交点附近,那么,逢朔时,月球的影锥从地球的南北掠过而不触及地面;望时的月球也从地球影锥的南北越过而不进入地球本影。

概括地说,日食的条件是日月相合于黄白交点或其附近;月食的条件是日月相冲(望)于黄白。

食限和食季

日、月食的发生,要求日月相合(或相冲)于黄白交点或其附近。这个“附近”有一定的限度,它就是食限。就日食而言,在这个限度上,位于白道上的月轮与黄道上的日轮靠近到相互外切,二者中心的角距,就是它们的视半径之和,即约32′。这时,从日轮中心到黄白交点的那段黄道弧长,就叫日食限。我们知道,太阳沿黄道运行,它的位置用黄经表示;以日轮中心与

黄白交点的黄经差来表示日食限,便直接同太阳经历的时间长短相联系。若以日月相冲代替日月相合,并以地本影截面取代日轮,那么,这样的限度便是月食限。日月两轮相切时,自黄白交点至日轮中心的一段黄道弧长,即此刻日轮中心与邻近的黄白交点的黄经差。

食限的大小,决定于黄白交角的大小、月地距离和日地距离的远近。这些因素都是在变化着的:黄白交角变动于4°59′-5°18′;月地距离变动于363 300km(近地点)与405 500km(远地点)之间;日地距离变动于 147 100 000km(近日点)与 152 100 000km(远日点)之间。因此,日食限和月食限的大小也是在变化着的。这里,我们无法说明它们的具体大小,只能说明它们的一般变化规律:

——黄白交角愈大,日食限和月食限便愈小;

——月地距离愈大,月轮的视半径愈小,日食限和月食限也愈小;

——日地距离愈大,则日轮的视半径愈小,日食限也愈小;但地影截面的视半径却增大,因而月食限也变大。

由此可知,当黄白交角、月地距离和日地距离都最大时,日食限最小;反之,当三者都最小时,日食限最大。月食限的情形有所不同:当黄白交角、月地距离最大而日地距离最小时,月食限最小;反之,当黄白交角和月地距离最小而日地距离最大时,月食限最大。

当日轮中心与黄白交点的黄经差值小于最小食限时,必然发生日(月)食;大于最小食限而小于最大食限时,可能发生日(月)食;大于最大食限时,则必然无食。

兹将日食限(包括偏食和中心食)和月食限(包括半影食、偏食和全食)的大小,列表比较如下:



由上表可知,月食限稍大于日食限。但如不计半影月食,则日食限远大于月食限。

计算食限的大小,除日、月视半径及黄赤交角外,还要考虑太阳和月球的地平视差。

S、E、M和M′分别表示日轮、地球和月轮中心。就日食而言,当月轮开始接触日轮时(初亏),日心和月心对地心的张角,即为当时月球的黄纬。∠SEM=∠SEA+∠AEB+∠BEM。其中,∠SEA和∠BEM,分别是太阳和月球的视半径,以S⊙和S月球表示之;∠AEB=∠CBE—∠CAE,二者分别为月球和太阳的地平视差,以π月球和π⊙表示,那么便有

∠SEM=S⊙+S月球-π⊙+π月球

对于月食而言,初亏时,月轮开始接触地球本影截面(为方便起见,月球的位置,以复圆代替初亏),这时,月球的黄纬为∠TEM′-∠M′ED+上∠DET。其中,∠M′ED即为月球的视半径 S月球;而∠DET=∠CDE-∠ETD。∠CDE即月球的地平视差π月球;而∠ETD=∠AES-∠CAE,二者分别为太阳的视半径S⊙和太阳的地平视差π⊙。于是又有:

∠TEM′=S月球+π月球-S⊙+π⊙

我们知道,太阳和月球有相仿的视径,前者平均为15′59〃.6,后者平均为15′32〃.6。但它们的地平视差十分悬殊:太阳的地平视差平均仅8.〃8,而月球的地平视差平均达57′2〃. 7。由此可知,∠ SEM>∠ TEM′。黄纬愈大,离黄白交点愈远,即日食限>月食限。

食季是有可能发生日、月食的一段时间,它是同食限相联系的。由于日、月食的发生必须同时兼具两个条件,并非所有朔、望都能发生,因此,一年中只有特定的一段时间,才能发生日、月食。我们知道,日、月食发生的条件是,太阳和月球必须同时位于同一黄白交点(日食),或分居两个黄白交点(月食)或其附近。比较起来,月球是频繁地(每月二次)经过黄白交点的,全年计24.5次;而太阳需隔半年才来到交点一次。所以,当时是否发生日、月食,主要取决于太阳是否位于黄白交点或其附近。太阳经过食限的这段时间,就被叫做食季。大体上说,一年有两个食季,相隔约半年。

食季的长短主要取决于食限的大小。食限愈大,食季就愈长。根据食限的大小和太阳周年运动的速度(平均每日59′),人们就能推算食季的约略日数。例如,日偏食的最小食限是15.9°,那么,它的食季不会短于15.9°× 2÷59′=32.2日。这个长度已超过朔望月。这就是说,在这段时间里,月球必有一次来到交点。所以,一年中必有二次日食发生。碰巧的话,每个食季首尾各一次,这样,一年便有四次日食。

又如,月偏食的最大食限为11.9°,那么,它的食季长度不会超过11.9°× 2÷59′=24.2日。这个长度不足一个朔望月。也就是说,在这段时间里,月球不一定来到交点。所以,有的年份连一次月食也没有;即使有,每个食季也只能一次,碰巧一年可以有二次。

由于黄白交点每年向西退行约20°,一个交点年(也叫食年)只有346.2600日,比回归年短约19日。因此,可能出现下列两种情形:

第一,一年中有两个完整的食季和一个不完整的食季。若第一个食季刚好在年初开始,除在年中遇到第三个食季外,在同年的十二月中旬,还可能迎来第三个食季。在这种情形下,这一年有可能发生五次日食和二次月食。第二种情形是,一年中有一个完整的食季(年中)和二个不完整的食季(年初和年终)。在这种情形下,有可能发生四次日食和三次月食。

以前一种情形为例,假如第一个食季开始于1月1日,又恰逢合朔并且发生日食。在以后的346日(一个食年)中,在最有利的情形下,二个食季有可能发生四次日食和二次月食。第三个食季开始于12月12日前后,由于12个朔望月为354.36日,比食年约长8日,即要到12月20日前后,才能遇上第十三次合朔,有可能发生额外的、也是这一年最后的一次日食。剩下的日期已不足半个朔望月,即使随之发生月食,也要等到第二年的一月上旬。不过,这种情形十分罕见。

就全球而论,发生日食的次数比月食要多。但对一地而言,见到月食的次数远多于日食。这是因为,月食时见食地区广(夜半球各地均可见),而日食时,地球上只有狭窄地带可见。据统计,对一个特定地点来说,平均每三、四年就能逢到一次月全食;但是日全食平均要几百年才能遇上一次。所以,世上有许多人,终其一生也未曾遇见过日全食的景象。

2009年7月22日,我国将见到一次日全食。日食带宽230千米,长达3000千米,横贯西藏南部和长江流域。全食阶段长达5-6分钟(最长的日全食阶段约为7分钟),且适逢江南盛夏的晴热天气,观测条件极好。这将是一次“千载难逢”的良机。

日食和月食的周期

日食和月食的条件,包含各种周期性的天文因素,因而具有严格和复杂的周期性。首先,日食必发生在朔,月食必发生在望。朔望月就是月相变化的周期,其长度为29.5306日。其次,发生日、月食时,太阳必位于黄白交点或其附近。太阳经过黄白交点是周期性现象,其周期为交点年(食年),即346.6200日。再次,发生日、月食时,月球也必同时来到黄白交点或其附近,月球连续二次经过同一黄白交点的周期为交点月,即27.2122日。此外,月球接近近地点时,运行速度快;接近远地点时,运行速度慢。这种距离和速度的差异,也是一种周期性变化,其周期为近点月,即 27.5546日。

把上述四种周期组合成一种共同周期,即它们的最小公倍数,叫做沙罗周期。它的长度为6585.32日,相当于223个朔望月,几乎相当于242个交点月,约略相当于239近点月和19食年,列举如下:

朔望月(29.5306日)×223=6585.32日

交点月(27.2122日)×242=6585.35日

近点月(27.5546日)×239=6585.55日

食年(346.6200日)×19=6585.78日

按现行公历,沙罗周期相当于18年11.32日(如其间有5个闰年,则为18年另10.32日)。经过这么长的一段时间后,太阳、月球和黄白交点三者的相对位置,以及月地距离,又回复到与原来近乎相同的情况。于是,上一个周期内的日月食系列又重新出现。在一个沙罗周期内,大体上有相等的日、月食次数和相同的日、月食种类。同时,每次日食和月食,都要在一个沙罗周期后重复出现。例如,1987年9月23日的那次日环食,将在2005年10月3日重现。

但是,由于沙罗周期并非太阳日的整数倍,相互对应的二次日食或月食,并不发生在一日内的同一时刻。它的不足1日的尾数0.32日,即约l/3日,使相互对应的二次日食或月食,在时刻上推迟约8小时,因此,在经度上偏西约120°。如1987年9月23日的那次日环食,俄罗斯、中国和太平洋等处可见;而2005年10月3日将发生的日环食,改在大西洋、非洲和印度洋等处可见。另外,沙罗周期并不严格地等于交点月、近点月和食年的整数倍,因此,相互对应的日食或月食,只是大同小异,不可能完全一样。

总之,沙罗周期并没有包含同日、月食有关的全部因素。它的简单的规律性,并没有绝对的意义,因此,不能代替日、月食的具体推算。

参考资料:http://liuaihua980.bokee.com/viewdiary.12247400.html
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