天文学基础——04 天体视运动b(2012)

日食与月食-日食
2010年1月15日，千年最完美的日环食
近22年以来首次在中国发生的日环食。 环食时间持续较长，最长时间在8分 钟以上。（大理，保山，…）
全球未来1000年内环食持续时间 最长的日环食。 错过这一机会，要等到3043年才 18:27:16 能看到超过这个长度的日环食。
日食与月食-日食
运动方向 自东向西 运动景象 基本相同
观测 直接观测
长期观测并比较
关系 由于相对恒星背景的运动，使得天体每日周日视运 18:27:16 动不同
上一讲回顾 －天体的周日视运动
拱极星和天体出没 天体中天（transit）
Z P Q
N
S
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拱极星判断条件 天体上中天时三个角度的关系
上一讲回顾 －太阳的视运动
日出前天已发亮这时日全食发生天黑下来若干分钟后日全食结束天又一次放明97年新疆日全食证实了天再旦是日出时发生的日全食经过计算再次得出懿王元年就是公元前899年这一成果的直接意义即把我国有确切纪年的历史年代由西周共和元年前提了50多年例子
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上一讲回顾 －天体视运动
天体的周日视运动
–所有天体。恒星的主要视运动
我国可见偏食 全食带从新疆北到河南 我国可见偏食 全食带从西藏南到长江口 环食带从云南到山东
日食与月食-日食
2009年7月22日，五百年一遇的罕见日全食
从日食初亏到复圆长达2个多小时,日全食的持续时间最长可达6分钟左右。 1814年-2309年间中国境内可观测到的持续时间最长的一次日全食活动。 18:27:16 世界历史上覆盖人口最多的一次日全食。
日全食和日环食发生时必然 伴随着日偏食的发生。
每次日全食地面上的可见区 域是很小的，时间最长为7 分钟，一般只2～4分钟。
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日食与月食-日食
倍里珠 日食时出现的一种现象。 在全食即将开始或结束 时，太阳圆面被月球圆 面遮住，只剩下一圈弯 弯的细线时，往往会出 现一串发光的亮点，像 是一串晶莹剔透的珍珠。 这是由于月球表面高低不平的山峰像锯齿一样把太阳发出的 光线切断造成的。
K P
日食：日月相合于黄白交点附近。 月食：日月相冲于黄白交点附近。
月球对地面张角最大为33′31″，最小为 29′22″，平均31′05″。 太阳对地面张角最大为32′35″，最小为 31′01″，平均32′01″。
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日食与月食-形成的机理
日食：日月相合于黄白交点附近。 月食：日月相冲于黄白交点附近。
日月距离之比与大 小之比近似相同。
Le : L De : D 3800
日食的形成
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地球出 现范围
伪本影
日食与月食-形成的机理
半影 本影
月食的形成
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日食与月食-形成的机理
黄经条件(朔望条件) 在地心黄道坐标系 中，日食发生时，月 亮黄经与太阳黄经几 乎相等，即在朔日； 月食发生时，月亮黄 经与太阳黄经相差几 乎等于180，即在望 日。
水星、金星 火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星
太阳系内行星的性质
•同向性： 行星按反时针方向绕太阳公转。太阳本身也以同 一方向自转。 •共面性： 行星公转的轨道面非常接近于同一平面。 •近圆性： 除水星和冥王星外，其它所有行星的绕日公转轨 道都很接近于圆轨道。
经过计算再次得出“懿王元年”就是公元前899年，这一 成果的直接意义即把我国有确切纪年的历史年代由西周共 和元年前提了50多年
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1 日食发生的条件是
2 月食发生的条件是
。
。
.A. 太阳经过白赤交点附近，日月黄经差0度左右； .B. 太阳经过黄白交点附近，日月黄经差180度左右； .C. 月球经过黄白交点附近，日月黄经差0度左右； .D. 月球经过白赤交点附近，日月黄经差180度左右；
2010年1月15日，千年最完美的日环食
从非洲中部 开始，经过 印度洋、斯 里兰卡、印 度、缅甸， 从中缅边境 进入我国， 最后在山东 半岛结束。
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日食与月食-日食
长沙日食视频
2007 年3月19日上午日偏食(长沙 ) 18:27:16
日食与月食-日食
2011-2020年日食时间表（我国可见）
日食与月食-日食
2009年7月22日，五百年一遇的罕见日全食
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日食与月食-日食
2009年7月22日，五百年一遇的罕见日全食
本次日全食贝利珠现象
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日食与月食-日食
2008年8月1日，新疆金塔
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日食与月食-日食
2008年8月1日，新疆金塔
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日食种类
月全食 月偏食 月全食 月全食 月偏食
日食与月食-日月食观测的科学价值
根据预报与观测结果的比对，检验动力学运动理论， 改进太阳与月球的位置及地球自转不均匀性的问题。 验证物理学及其它领域理论的正确性 爱因斯坦广义相对论的验证
利用日食，研究太阳的各种物理现象和太阳结构等
氦元素的发现；水内行星；… 其它应用
周日视运 动方向
Tsyzygy 29.53day
朔望月与恒 星月的差别 在于太阳的 周年视运动
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公转运动 方向
周日视 运动方 向
第三讲 天体的视运动
上篇：天体周日视运动 中篇：日月的视运动 下篇：行星的视运动
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日食与月食-形成的机理
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日食与月食-形成的机理
日食与月食-日月食观测的科学价值
例子：利用日食推算孔子诞辰
“（襄公）二十有一年，…，九月庚戌朔， 日有食之。…庚子，孔子生。” ------（《春秋毂梁传》）
公元前552年10月9日
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日食与月食-日月食观测的科学价值
例子：夏商周断代工程之天再旦 《竹书纪年》：“懿王元年，天再旦于郑” 天文学家刘朝阳于1944年指出，这是日出时发生的一次 日全食：日出前，天已发亮，这时日全食发生，天黑下来， 若干分钟后日全食结束，天又一次放明 97年新疆日全食证实了“天再旦”是日出时发生的日全食
这个附近的规 定即为食限。 日 食 月 食
食限 最大 最小 18:27:16
偏 食 全食和 半影食 偏 食 环食 17o.9 11o.5 18o.5 11o.9 15o.9 10o.1 16o.2 10o.1
全 食 6o.0 4o.1
食限 量值
日食与月食-形成的机理
沙罗周期
假设在某次朔或望发生在黄白交点附近而发生了交食， 那么理论上，经过若干个朔望月（29.5305881日）和另 外若干个交点月（27.2122178日）之后，月亮、太阳和 地球差不多回到那次交食发生时的相对位置，即又发生 一次交食。
这个周期是多少
？
古巴比伦人在3000年前解决了这一问题。
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日食与月食-形成的机理
沙罗周期
223个朔望月（6585.32115日）和242个交点月 （6585.35670日）的长度几乎相等，用回归年来表示 是18年零11日多一点。这个周期被称作沙罗周期。
？
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（1）这是交食出现的周期吗
（2）当再次出现时，还能在原来的地方看到吗
日食与月食-日食
日偏食
日全食 日偏食 日环食
日全食
当地球经过月球的本影区、半影区和伪本影区时分别 发生日全食、日偏食和日环食。
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日食与月食-日食
日环食 日全食 日偏食 日环食
日偏食
日偏食
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日食与月食-日食
日全食 日偏食 日环食
月全食
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月偏食
日食与月食-月食
2004年五一期间的月全食
5月5日凌晨2点50分左右到3点52分左右在北 京拍摄的月全食过程
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日食与月食-月食
5月5日凌晨3点27分左右在 北京拍摄的月食情景
5月5日凌晨2点50分左右在北 京拍摄的月亮初亏的情景。当 天凌晨发生月全食，亚洲（包 括中国）、欧洲、印度洋、非 洲、大洋洲、南极洲、大西洋 东南部和南美洲东南部均可看 见这次月食天象。
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与黄道的交线 转动 基本不动
摆动 基本不动
上一讲回顾 －月球的视运动
可观测区
清晨
月落线
东天可见
子夜
西天可见
黄昏 朔
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月出线
望 下弦月 朔
上弦月
月相可观测时间
思考题：朔 望月与恒星 月的差别
太阳的周 年视运动
公转运动 方向
360o 360o 360o t t t 27.32 365.24 Tsyzygy

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日食与月食-日月食观测的科学价值
例子：爱因斯坦广义相对论的验证
1.75
爱因斯坦的广义相对论预言当光线经过象太阳这样的 巨大天体时，会发生可观测的弯曲。但这种弯曲只有在 日全食时才可能观测到。
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1919年5月29日，英国天文学家爱丁顿到西非海岸附 近的普林西比岛去观测日全食时，发现星光偏斜几乎与 爱因斯坦的预言完全符合。
天体相对恒星背景的运动
–太阳
–月球 –行星
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上一讲回顾 －天体视运动的比较
周日视运动 相对恒星背景的运动
运动本质 地球自转
天体 所有天体
地球公转与天体公转的合成
太阳系内天体：太阳，月球，行 星等 一般自西向东(公转运动方向)， ？ 随天体而异
现象 出没，中天 ，… 四季，昼夜，月相，？…
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日期
6月26日 12月21日 6月16日 12月10-11日 6月4日 4月26日 10月8日
日食种类
月偏食 月全食 月全食 月全食 月偏食 月偏食 月全食
日食与月食-月食
2010-2020年月食时间表（我国可见）
年份
2015 2017 2018 2019
18:27:16
日期
4月4日 8月8日 1月31日 7月28日 7月17日
18:27:16
日食与月食-日食
2006-2010年日食时间表（我国可见）
日 期 种 类 见食情况
2006.03.29
2007.03.19 2008.08.01 2009.01.26 2009.07.22 2010.01.15
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日全食
日偏食 日全食 日环食 日全食 日环食
我国可见偏食
3月 9日
日全食 日全食
我国南部地区早上见偏食。
日食与月食-日食
年份 2018 日期
8月 11日 1月 6日
日食种类 日偏食
可见地区或城市
上海、南京、杭州、合肥、南昌只见初 亏，大部分地区带食日落，西部可见偏 食全过程，西南可见复圆。 北京、石家庄、太原、呼和浩特、西安、 兰州、西宁、银川等地带食日出，不见 初亏，其他地点早上可见偏食全过程。
年份 2011 日期 1月 4日 6月 2日 日食种类 日偏食 日偏食 可见地区或城市 新疆地区 东北部分地区 广东、广西、江西、福建、浙 江、台湾等省部分地区可见环 食，其他地区可见偏食。 广州、福州、台北、香港、澳 门可见环食。 新疆部分地区可见偏食
2012
5月21日
日环食
2015
3月20日
2016 18:27:16
18:27:16
3 下面哪种天象不会发生 .A. 日环食；.B. 日偏食； .C. 月环食；.D. 月偏食；
。
18:27:16
第三讲 天体视运动
上篇：天体周日视运动 中篇：日月的视运动 下篇：行星的视运动
18:27:16
水星 金星 地球 火星
木星
土星
天王星
海王星 冥王星
地内行星： 地外行星： 18:27:16
太阳的视运动包括由地球自转引起的周日 视运动和地球公转引起的周年视运动。 太阳的周年视运动：因地球公转引起的太 阳在恒星背景上的相对运动。 每天运行 0.9856度。 太阳的周年视运动是四季更替和昼夜长短 变化的原因。
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上一讲回顾 －月球的视运动
月球视运动的轨道：椭圆，白道，交点线，交点退行 月相 月球的天平动 白道、天赤道与黄道的关系 与黄道的夹角 白道 天赤道
日偏食
2019
12月 26日
2020
18:27:16
日环食
我国大部分地区中午可见偏食。
西藏普兰、那曲、昌都，四川南部，贵 州中部，广西东北部，广东北部，东北 部，湖南，江西，福建，台湾中南部下 午可见偏食。
6月 21日
日环食
日食与月食-月食
月全食:月球进入地球本影。最长可历时1小时40分钟。 月偏食:月球部分进入地球本影。 月环食？
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日食与月食-形成的机理
黄纬条件（交点条件） 月球的运行轨道白道相 对黄道有一个幅度达 509′的摆动，当月亮离 开黄道面时，日、月、地 不能在一条直线上，所以 发生日月食时，月亮要几 乎满足既在白道上又在黄 道上，月亮要在白道和黄 道的交点附近。
18:27:16
日食与月食-形成的机理
18:27:16
日食与月食-月食
5月5日凌晨3点52分左右在北京 拍摄的食既情景，月亮此时全部 进入地球的黑影，红月开始浮现
5月5日凌晨3点43分左右在 北京拍摄的月食情景
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日食与月食-月食
2010-2020年月食时间表（我国可见）
年份
2010 2011 2012 2013 2014