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2009年的日月食

[美] 弗雷德·艾斯潘纳克 撰文
张金龙[1] 译

  2009年将发生2次日食和4次月食,如下:

1月26日: 日环食 
2月09日: 半影月食
7月7日: 半影月食
7月22日: 日全食 
8月6日: 半影月食
12月31日:月偏食 

  图1-8中给出了日月食预报。其中世界地图给出了每次日月食的地方见食情况。月食图还包括月亮在地影中的移动轨迹。日月食主要食相的时间、食甚时刻的食分和地心参数以表格的形式列出。文中所有的时刻均为世界时或简称为(UT).通俗的将,这一天文时间相当于格林尼治平时(Greenwich mean time GMT)。

1月26日日环食

  2009年第一次日食发生在摩羯座西部,月亮的升交点上。在横贯印度洋及印度尼西亚西部的一条宽阔的路径上可以看到日环食。在更为广阔的月亮半影区域将看到日偏食,这一区域包括非洲南部的1/3,马达加斯加、澳大利亚(塔斯马尼亚除外)、印度的东南部、东南亚和印度尼西亚(图1)。

  日环食于世界时06:06开始于南大西洋,地球伪本影与地球相接,形成宽达363公里宽的环食带。影子在向东运行中,快速扫过非洲以南地区,距离大陆约为900公里。继而缓慢转向东北方,横贯南印度洋。极大食(Greatest eclipse)发生在07:58:39 UT,此时食分达0.9282.此刻,环食持续时间为7分54秒,环食带宽度为280千米,开阔洋面上太阳在地平线以上73°。

  环食带继续向东北方向运行,最终在科科斯群岛(椰树群岛 澳)接触到陆地,并前行至苏门答腊岛南端和爪哇岛西部(图2)。世界时 09:40 ,日食中心带上环食持续时间为6分18秒,此时太阳地平高度为25°。在最后时刻,伪本影经过加里曼丹岛(婆罗洲)中部,扫过苏拉威西岛的北缘,在到达菲律宾的棉兰老岛前结束,时间为世界时09:52 。在持续3小时46分的环食过程中,月亮伪本影大约运行14500千米,覆盖了地球表面积的0.9%。表1中给出了日食带参数及中心线上的见食情况。

  在非洲南部、澳大利亚、东南亚和印度尼西亚等地可以看到日偏食。表2中给出了多个城市见食情况。时刻均为世界时。同时给出的还有食甚时的食分、太阳高度、方位及食面积。

  此次日食是沙罗周期131的第50次。这一日食族开始月1125年8月1日,长达22次日偏食在日食族中是很少见的。在这一日食族中,北半球第一次中心食发生于1522年3月27日。在1630至1702年间,在5次日全环食之后形成了5次日全食。第一次日环食开始于1720年6月18日。这一系列日食中还将包括29次日环食,最后一次在2243年6月18日。沙罗周期131将在2369年9月2日,历经7次日偏食后结束。沙罗周期131的70次日食可以参考:
http://eclipse.gsfc.nasa.gov/SEsaros/SEsaros131.html

2009年2月9日半影月食

  这是2009年4次月食中的第一次。前三次为半影月食,最后一次为月偏食(12月31日)。2月9日是食分最大的半影月食,达0.899. 用肉眼容易看到,月亮北半部将被类似尘埃的朦胧阴影遮挡。见食时刻如下:

半影食始:12:38:46 UT
食甚:14:38:15 UT
半影食终:16:37:40 UT

  当然,半影食始与半影食终都无法用眼睛觉察。实际上,如果月面不进入地球半影2/3,月影是无法觉察到的。在世界时14:00 至15:20,月面进入地球半影2/3以上。但这只是估计。观测过程中,大气状况及观测者视觉的敏锐程度都是应该考虑的因素。尝试记录地球半影的最开始及最后看到的时间也许会较为有趣。

  图3给出了月亮穿越地球半影的路线及地球上见食地区的地图。加拿大和美国的东部将错过整个月食,因为月食开始于当地月落之后。在加拿大和美国的西部的观测者或许能看到月亮带食而落。如果想观测到整个过程,必须到阿拉斯加、夏威夷、澳大利亚或东亚。

7月7日半影月食

  7月的这次半影月食仅能引起学术上的关注,因为食分仅为0.156.虽然届时月亮将位于加拿大大部分地区(图4)的地平线以上,食分过小使得肉眼难以觉察。

2009年7月22日日全食

  可能是为了补偿月初那次可怜的月食,两周之后,一场重大的日全食即将上演。月亮本影横跨印度、中国及日本的少数岛屿及南太平洋(艾斯潘纳克和安德森,2008)。在月球半影经过的更为广阔的区域,也就是东亚的大部、印度尼西亚及太平洋可以看到日偏食(图5)。

  在世界时00:53 ,中心食开始于印度的坎帕湾。由于月亮刚刚在几小时前通过近地点,因此全食带异常宽阔。在陆地上的快速行进过程中,月影扫过印度的苏拉特、印多尔、博帕尔、瓦拉纳西、巴特那[2],中心线附近日食时间接近4分钟。在到达中国(01:05 UT)前(图6),月影本影穿越不丹,扫过尼泊尔、孟加拉国和缅甸的一部分。在四川境内,日全食时间达到5分钟,省会成都位于日食中心线以北85千米。月影本影经过中国南部其他地区,像重庆,武汉,杭州这样的大城市均位于日全食带上。

  当月影到达东部海岸时,中国最大的城市上海将经历长达5分钟的日全食,时间为世界时01:39。在70公里以南的日食中心线上,全食时间距离6分钟仅相差5秒。穿过中国东海,月影本影扫过琉球群岛和硫黄岛。

  极大食发生在世界时02:35:19的南太平洋上。此时,月影经过地心附近。日全食最长时间达6分39秒,太阳高度为86°,日食带宽度达258千米。接下来,日食带将不再光临陆地,而是弯向东南方在太平洋的深处,与马绍尔群岛和吉尔伯特群岛的几个珊瑚礁相遇。

  在经历了3.4小时地球表面的旅程后,全食带在世界时4:18结束,月影离开地球,返回到太空中。长达15200千米的日食带覆盖了地球表面0.71的面积。表3列出了日食带参数及中心线见食情况。

  在东亚,印度尼西亚和南太平洋非常广阔的区域可以看到日偏食。表4列出了一些城市的见食情况。所有给出的时间均为世界时。同时给出的还有极大食时刻太阳的高度和方位,日食食分和食面积。

  这是沙罗周期136的第37次日食。 这一系列日食开始于1360年6月14日,以8次日偏食开始。第一次中心食为日环食,发生于1504年9月8日,5次日全环食之后,在1612年至1703年,产生了6次日全环食。第一次日全食发生在1721年1月27日。这一系列的日食中心线时间在到1955年6月20日迅速攀升至7分08秒。之后,全食持续时间缓慢缩短。特别值得一提的是,在2045年8月12日,一次长达6分钟的日全食将穿过美国中部。这一系列在2496年5月13日前将继续产生日全食。之后,这一日食族将发生7次日偏食,在2622年7月30日结束。总的看来,沙罗周期136产生15次日偏食,6次日环食,6次日全环食以及44次日全食。这一系列日食可以参考http://eclipse.gsfc.nasa.gov/SEsaros/SEsaros136.html

8月6日半影月食

  在日全食发生15天后将发生一次食分较小的半影月食。由于食分仅0.402,肉眼将无法觉察。图7中是此次月食的详情。

12月31日月偏食

  2009年最后一次月食发生在新年前一天。此次月偏食发生在双子座,食分很小,在北半球的大部分可见(图8)。食甚发生在世界时19:23,食分将达0.0763。

[1]Email:helixcn@hotmail.com, 现为中国科学院植物研究所博士研究生
[2]原文中为Pata,似Patna之误

参考文献
Bretagnon P., Francou G., "Planetary Theories in rectangular and spherical variables: VSOP87 solution", Astron. and Astrophys., vol. 202, no. 309 (1988).
Chapront-Touzé, M and Chapront, J., "The Lunar Ephemeris ELP 2000," Astron. and Astrophys., vol. 124, no. 1, pp 50-62 (1983).
Chauvenet, W., Manual of Spherical and Practical Astronomy, Vol.1, 1891 (Dover edition 1961).
Danjon, A., "Les éclipses de Lune par la pénombre en 1951," L'Astronomie, 65, 51-53 (Feb. 1951).
Espenak, F., Fifty Year Canon of Solar Eclipses: 1986-2035, Sky Publishing Corp., Cambridge, MA, 1988
Espenak, F., Fifty Year Canon of Lunar Eclipses: 1986-2035, Sky Publishing Corp., Cambridge, MA, 1989.
Espenak, F., and Anderson, J., Total Solar Eclipse of 2009 July 22, NASA TP-2008-214169, Goddard Space Flight Center, Greenbelt, MD, 2008.
Espenak, F., and Meeus, J., Five Millennium Canon of Solar Eclipses: -2000 to +3000 (2000 BCE to 3000 CE), NASA TP-2006-214141, Goddard Space Flight Center, Greenbelt, MD, 2006.
Explanatory Supplement to the Astronomical Ephemeris and the American Ephemeris and Nautical Almanac, Her Majesty's Nautical Almanac Office, London, 1974.
Littmann, M., Espenak, F., & Willcox, K., Totality-Eclipses of the Sun, 3rd Ed., Oxford University Press, New York, 2008.
Meeus, J., Grosjean, C.C., & Vanderleen, W., Canon of Solar Eclipses, Pergamon Press, New York, 1966.
Meeus, J. & Mucke, H., Canon of Lunar Eclipses: -2002 to +2526, Astronomisches Buro, Wien, 1979.

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