| 食部 | 內容 |
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| 定義 | 日食，別稱日蝕或日噬，係指月球完全或部分遮擋太陽光線，進而導致地球部分地區可見的天文現象，屬於食象的一種。是現象僅於月球運行至太陽與地球正中央時，並最接近黃道面時發生。 |
| 日月遮擋類型 | 全然遮擋太陽光線的稱為日全食，部分遮擋者則稱日偏食或日環食。 |
| 起始與時機 | 科學早已確認日食屬自然現象，但不少古今文化將其視作帶來厄運的超自然事件。日全食使晴天瞬間轉為黑暗，對於不瞭解日食天文學原理的文明而言，這是一個令人膽戰心驚的現象。 |
| 觀測安全 | 直接觀望太陽會對眼睛造成永久的損傷，甚或導致失明，故觀測日食時需採取特殊防護措施。僅在日全食的食甚期間才能以肉眼安全觀望太陽。日全食發生的頻率較低，當中可觀測多分鐘，往往吸引許多遊客千里迢迢前去賞析欣賞。 |
| 日月地球正確排位 | 日全食的發生需滿足更精確的太陽、月亮與地球對齊條件。 |
| 月球運行軌跡 | 首先，月球必須抵達黃白交界，同時與新月的 occurrence 相互會和。不僅如此，月球軌道為橢圓形，故地月距離變化甚大，也導致月球角直徑的變化。當月球足夠接近地球時，才有可能全然遮掩太陽，出現日全食。日全食期間，月球投射於地球的本影會掃描出一條細長的路線，唯在該路線上的區域才可觀測到食甚，そのため日全食對於地球任意特定地點而言都是極為罕見的現象。 |
| 全食發生的想定條件 | 假設月球軌道為正圓形，與地球間距離更近一些，且軌道面等同於黃道面，那麼每次新月（也稱朔）都會發生日全食。然而，月球軌道面的夾角與地球軌道面傾斜在5°以上，因此月球投射的陰影通常不會落在地球表面上。在地球上觀測到日食，朔期的月球必須剛好在靠近黃道附近。月球大概每27.21天通過黃道一次，而新月則每間隔29.53天出現一次，所以這兩個條件 simultan 的情況可謂是 special。日食（與月食）只發生在食季當中，每年至少兩次，最多五次。日全食的 årliga 可發生的次數則不超過兩次。 |
| 月球、太陽地球中三者的關係 | 地月之間距離之比約為四百倍，且太陽直徑也是月球的四百倍。由於這兩個比例極為相近，因此自地球觀測月日二星時，大小大致相同，角直徑約為0.5°。 |
| 擴義的日食定義 | 廣義上而言，日食亦可指地球以外之天體遮蔽太陽的現象，如1969年阿波羅十二號太空人拍攝的地球食日以及2006年卡西尼－惠更斯號探測器所拍攝的土星食日。 |
| 觀測影響因素 | 月球公轉軌道略呈橢圓形，因此自地球觀測到的月球大小經常變動。 |
| 食分定義 | 日食期間，月球角直徑和太陽角直徑的比值，稱為食分。假使日食發生之際，月球位於近地點附近時，月球的大小足以掩蓋太陽光球，就會有可能出現日全食。在這種情況下，食分大於或等於一。相反地，若日食發生之際，月球位於遠地點附近，月球的大小不足以遮蔽整個太陽，就只能夠發生日環食。日環食的食分小於一。 |
| 反向發生條件 | 同樣的原理適用於地球。地球的公轉軌道同樣呈橢圓形，所以自地球觀測到的太陽大小也會在一年中浮動變動，不過變化的幅度較月球角直徑的變動為小。 |
| 全食與環食之差異要素 | 地球為 spheroid 型狀，不同區域與月球間的距離 varies，因此月球的角直徑也不同。假使食分在日食過程的起初與結束時小於一，但在中間附近大於一，則在中間附近的地區可觀賞到日全食，而起初與結束的地區就會看到日環食。這類日食的全食帶與環食之帶往往較為狹窄且短暫。2023年4月20日的全環食食甚時間僅略超出1分鐘。 |
| 統稱概念 | 日全食、日環食和全環食經常會統稱為“中心日食”。 |
| 中心日食的具體定義 | 不過，這個術語並非完全準確：中心日食意指月球本影的中心線與地球表面的交集所發生的日食，但也有可能發生本影不包含中心線的一部分落在地球表面上。這種情況發生得極為罕見，稱為“非中心日全食”或“非中心日環食”。 |
| 本影中心距離定義 | 月球本影中心線離地球中心的距離可用中心距（.mw-parser-output .serif{font-family:Times,serif}γ）來表達。上一次非中心日環食發生在2014年4月29日，而下一次非中心日全食則將發生在2043年4月9日。 |
| 陰影種類 | 如右圖所示，月球運轉至太陽與地球之間，當三者對齊時，就會發生日食。在地月之間的深黑色陰影是月球的本影，這個區域內的太陽光線會被完全阻隔。本影錐狀體的頂端與地球表面的交界範圍就是可觀測到日全食的區域。本影以外的淺灰色陰影是月球的半影，此區域內可以觀測到日偏食。如果地月距離過遠，本影錐體無法與地球表面相交，則在偽本影和地球表面相交處可觀賞到日環食。 |
| 新月的條件 | 月球軌道面與地球軌道面（黃道面）之間的夾角大於5°，所以月球在新月時，通常會從太陽的北邊或南邊掠過。在新月的同時，月球還需要接近黃道（軌道交會點）才會發生日食。 |
| 日全食與環食的發生頻率 | 日全食只會在月球的角直徑比太陽大時才會發生，反之，日環食只會在月球的角直徑比太陽小時才會發生。平均來看，自地球觀測到的月球比太陽略小，所以大多數（大約六成）的中心日食都是日環食。 |
| 恆星月與朔望月的區別 | 與相對慣性參考系相比，月球大約每27.3天公轉地球一週，這稱為恆星月。另一方面，地球在一個恆星月內還會軌道運行一段距離，所以兩個新月之間的時間比恆星月更長，大約為29.5天，這稱為朔望月，也就是月亮盈虧週期的長度。 |
| 月球軌道交點的影響 | 月球的軌道與黃道面有兩個交點：月球在昇交點從南往北越過黃道面，並在降交點從北往南越過黃道面。 |
| 交點週期 | 在太陽引力的作用下，這兩個交點會環繞地球緩慢 rétrograde，每18.6年會完成一週。因此，月球兩次通過升交點的時間間隔比一個恆星月稍微短一些，這稱為交點月。 |
| 近地點週期 | 最後，月球的近地點也在順行進動，每8.85年完成一週。月球兩次通過近地點的時間間隔比一個恆星月稍微短一些，稱為近點月。 |
| 食季的原理 | 月球的兩個軌道交點正好相隔180°，所以一年內只在相隔約六個月（173.3天）的兩個時段內才有可能發生日食，這稱為食季。每一個食季都一定會發生一次日食。一個食季內可能會有兩個連續的新月，會各自產生一次日食。這樣一來，一年之內最多可發生五次日食。 |
| 食限 | 日食的必要條件是，太陽必須與月球軌道交點相隔不超過15°至18°，而中心日食的距離則需縮小到10°至12°的範圍內，這就是所謂的食限。由於日月尺寸會不斷變動，所以食限的數值是以區間表示。在月球兩次經過軌道交點的時間（一個交點月）內，相對於交點的太陽會移動29°。 |
| 日食發生日食的重複週期 | 根據食限推算，日食發生的太陽角度區間為36°，而中心日食發生的太陽角度區間為24°，所以有可能發生相隔一個月且性質不同的兩次日偏食，或（極少見的）一次日偏食與一次中心日食。 |
| 本影在地球表面的移動 | 在日全食（日環食）的進行過程中，月球的本影（偽本影）會從西向東快速掃過地球表面。地球自西向東自轉，在赤道表面的自轉速度約為每秒470米；月球同樣從西向東繞地球公轉，其軌道速度約為每秒1,000米。因此，本影在地球表面的路徑大致是從西向東，速度為月球公轉速度與地球表面自轉速度之差。 |
| 特殊地區 | 本影掃過地球兩極時會有例外情況，詳見2021年6月10日的日食與2021年12月4日的日食。 |
| 全食帶與環食帶的寬度 | 全食帶（或環食帶）的寬度是由太陽與月球的相對角直徑決定的。若日全食發生在月球位於近地點時，則全食帶的寬度可達267公里，而食甚可延續超過7分鐘之久。 |
| 日偏食的觀察區域 | 在全食帶以外，有一大區域可以觀測到日偏食。本影（全食帶）在地球表面的寬度範圍從100至160公里之間，而相比之下，半影（可觀測到偏食的地區）的寬度則超過6,400公里。 |
| 貝塞爾根數 | 貝塞爾根數是用於預測在地球各地能觀看到的日食種類的一組數字。 |
| 地球自轉速度對預測的影響 | 藉助這組數字，可以得出月球本影在地表上的詳細 shape 與尺寸。不過，陰影實際會在哪幾條經線上顯現，則與地球自轉有關。地球的自轉速度並不均衡，總體趨勢是逐漸 減慢。天文學家在預測未來日食或推算過去日食時，會利用一個記作ΔT的數值。地球自轉速度越慢，ΔT就會越高。未來ΔT的值只能粗略估算，所以天文學家只能準確預測未來某日的確會發生日全食，但無法準確預測可觀測到日全食的地區。 |
日偏食：太陽與月亮的局部交會
導言
日偏食是一個令人驚嘆的天文事件，它發生在月球通過太陽與地球之間但不完全遮住太陽的情況下。這種類型的日食會造成太陽的部分遮擋，從地球上的某些區域可以看到。
日偏食的過程
當月球運行於地球與太陽之間時，如果月球的本影（完全黑暗區域）錯過了地球，則會發生日偏食。此時，月球的半影（部分遮擋區域）會投射到地球表面，造成太陽部分遮擋。
日偏食的種類
日偏食根據月球對太陽遮蓋的程度而有以下幾種類型：
| 類型 | 描述 |
|---|---|
| 擦邊日偏食 | 月球擦過太陽邊緣，只遮擋太陽一小部分 |
| 部分日偏食 | 月球遮擋太陽部分，但未完全遮擋 |
| 幾乎全日偏食 | 月球幾乎完全遮擋太陽，只留下太陽的一個狹窄月牙 |
日偏食觀測
觀測日偏食是一個安全的活動，但需要採取適當的預防措施。使用經認證的眼鏡或太陽濾光片觀測太陽至關重要，以保護眼睛免受有害的紫外線輻射。
日偏食的奇觀
日偏食期間，天空會呈現出夢幻般的景觀。太陽將被一個黑色的圓形或橢圓形剪影部分遮擋，周圍是明亮的光環。在幾乎全日偏食期間，天空甚至會變得黑暗，彷彿夜晚降臨。
日偏食的研究
日偏食對於科學研究至關重要。它們提供了研究太陽外層大氣層日冕的機會，日冕通常難以觀測到。此外，日偏食有助於研究月球的形狀和運動。
歷史上的著名日偏食
- 1999年8月11日：歐洲日偏食，是20世紀觀察到的最長日偏食之一，持續時間超過2分鐘。
- 2001年6月21日：非洲日偏食，自1847年以來在非洲大陸上看到的第一次日偏食。
- 2017年8月21日：美國日偏食，是自1918年以來美國境內穿過全國的大陸日偏食。
日偏食預測
日偏食是可以預測的天文事件。天文學家使用電腦模型來計算即將發生的日偏食的軌道、路徑和持續時間。
結論
日偏食是一個令人驚嘆的天體現象，它提供了欣賞天空奇觀和科學研究的機會。瞭解日偏食的過程、種類和觀測安全措施至關重要，以便安全地享受這一奇觀。
延伸閲讀…
日偏食_百度百科
日食- 維基百科，自由的百科全書