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天象預報

2020/06/21 錯過再等200年的日環食!

關於2020/06/21日環食

本次日環食從非洲內陸至西太平洋,整個亞洲幾乎都在可見食的範圍臺灣位於環食帶上,全臺食分皆超過0.92(月面掩入日面的視直徑比)。以臺北為例,食分為0.937可看到遮蔽日面達91.7%的日偏食而中南部部分地區位在寬47公里左右的環食帶上,遮蔽日面可達97%以上,食分超過了0.99!下一次發生環食帶大範圍覆蓋臺灣的日環食,可要等到將近200年之後的2215年了!6月21日當天臺北天文館也會舉辦日食觀測活動,歡迎全國民眾一同前來參與這次臺灣的世紀盛事。

特別提醒:日食或一般太陽的觀測,須非常注意安全。絕對不可以在沒有任何保護裝置下以肉眼直視太陽,否則可能會造成視力的永久傷害!一定要使用適當減光設備,如日食專用墨鏡,或以投影方式觀察確保安全。日食時間各地略微不同,以下為各縣市日食發生時間。


 

各縣市行政區與外島日食時間表
地點 初虧 環食始(食既) 食甚 環食終(生光) 復圓 食分
連江縣
(南竿鄉)
14:45:57.4 --- 16:10:47.5 --- 17:22:50.2 0.926
基隆市
(中正區)
14:50:18.4 --- 16:13:34.3 --- 17:24:21.3 0.934
臺北市
(士林區)
14:49:54.6 --- 16:13:24.8 --- 17:24:21.7 0.937
新北市
(板橋區)
14:49:52.8 --- 16:13:27.3 --- 17:24:26.7 0.940
桃園市
(桃園區)
14:49:35.1 --- 16:13:20.0 --- 17:24:26.5 0.943
新竹市
(北區)
14:49:06.6 --- 16:13:14.0 --- 17:24:35.1 0.952
宜蘭縣
(宜蘭市)
14:50:41.4 --- 16:14:01.3 --- 17:24:48.2 0.945
苗栗縣
(苗栗市)
14:49:02.4 --- 16:13:21.7 --- 17:24:49.2 0.960
金門縣
(金城鎮)
14:44:06.3 16:10:37.9 16:11:01.2 16:11:26.9 17:24:18.6 0.992
臺中市
(西屯區)
14:49:04.0 --- 16:13:37.8 --- 17:25:12.5 0.973
彰化縣
(彰化市)
14:48:56.8 --- 16:13:37.5 --- 17:25:16.4 0.976
花蓮縣
(花蓮市)
14:51:06.2 --- 16:14:41.9 --- 17:25:34.4 0.966
南投縣
(南投市)
14:49:22.7 --- 16:13:56.3 --- 17:25:28.8 0.979
雲林縣
(斗六市)
14:49:16.1 --- 16:14:00.6 --- 17:25:39.3 0.987
澎湖縣
(馬公市)
14:47:29.7 --- 16:13:13.4 --- 17:25:32.8 0.986
嘉義縣
(太保市)
14:49:02.6 16:13:37.8 16:14:02.7 16:14:29.9 17:25:50.4 0.991
臺南市
(安平區)
14:49:17.4 --- 16:14:25.7 --- 17:26:15.7 0.977
臺東縣
(臺東市)
14:51:23.0 --- 16:15:34.0 --- 17:26:42.2 0.982
高雄市
(苓雅區)
14:49:54.6 --- 16:14:56.0 --- 17:26:38.2 0.968
屏東縣
(屏東市)
14:50:11.4 --- 16:15:02.1 --- 17:26:37.4 0.972
蘭嶼 14:52:46.5 --- 16:16:36.5 --- 17:27:25.2 0.966


點選下圖可查閱日食通過臺灣之詳細路徑
連結網址

日環食
日偏食
2012/5/21日環食全紀錄
 

日食發生的機率:

日食每年最多發生5次,最少會有2次;每百年平均發生236.7次;同一地區平均每3年可見一次日偏食,每300多年僅可見一次日全食。

前一次臺灣可見的日食,是2019年12月26日的日偏食
下一次則發生在2023年4月20日,屆時臺灣僅能見到食分約0.15的日偏食。

臺灣前一次見到日環食,是在8年前的2012年5月21日,當時為日出帶食,觀測時間較不理想。而
下一次環食帶通過臺灣本島的日環食則要再等到195年後的2215年6月28日!已經不是本篇文章的讀者有機會看到的了,一定要把握這次機會!

2215年6月28日日環食帶通過臺灣之區域
 

來臺北天文館看日食!

6月21日歡迎來臺北天文館看日食!本館將準備一系列的日食觀測及教育活動,邀請民眾一同參與臺灣的百年天文大事記!

  1. 大廳投影解說
    時間:6月21日14:30~17:30。
    活動內容:於本館中庭大廳裝設大型投影幕,直播世界各地日食實況,並由專家進行解說。
  2. 現場觀測活動
    時間:6月21日14:00~17:30。
    活動內容:於本館後門廣場架設太陽望遠鏡,提供現場民眾透過望遠鏡觀測日食。

 
如果您6月21日無法前來與我們共襄盛舉,本館也在線上及其他日期安排了精采的日食活動。

  1. 日食線上直播
    時間:6月21日14:30~17:30。
    活動內容:以第一觀測室專業天文望遠鏡拍攝日食的整個過程,並透過Youtube頻道直播,提供國內外媒體與民眾收看。我們也會與各地天文機構合作直播,分享不同地區的日食景象。
  2. 日食主題特展
    時間:2020年4月至10月。
    活動內容:本年度特展將以太陽為主題,免費開放參觀,內容包括日食的介紹,模擬日食光影變化的實境展項,並舉辦日食主題之導覽與活動。
  3. 大眾日食講座
    場次:第一講:「日食是什麼?」
        虞景翔老師(臺北天文館研究組)主講,5/9 14:00 首播
       第二講:「日食的預報─ECLIPSE CALCULATOR 2.0的使用」
        陶蕃麟老師(臺北天文協會)主講,5/17 14:00 首播
       第三講:「日環食拍攝」
        吳昆臻老師(臺北天文館)主講,5/31 14:00 首播
       第四講:「日食的熱鬧與門道─日月追趕跑」
        陳文屏教授(中央大學天文所)主講,與臺北E大合作推出
    活動內容:邀請天文專家擔任講座,針對不同主題共舉辦4場,每場2小時,以線上課程方式播出。
  4. 教師天文研習
    時間:3月至5月間共11梯次。
    活動內容:協助各級學校教師運用本館現有資源,舉辦日食主題課程。採網路報名免費參加,詳情請至臺北天文館活動訊息

 
其他日食推廣項目:

  1. 日食星象節目
    本館「宇宙劇場」每一場次的節目後加入日食天象介紹。
  2. 「臺北星空」日食專刊
    「臺北星空」於5月1日發行日食特刊。
 

日食的成因:

日食發生的原因是因為月球繞地球公轉的過程中,月亮恰好運行至太陽與地球之間,太陽—月亮—地球幾乎位在同一直線,
使得月球遮蔽陽光,陰影落在地球表面,因而發生日食。

日食的成因


因此,日食發生的時間必定在農曆初一(朔)但因白道(月球繞地球的公轉面)與黃道(地球繞太陽的公轉面)之間,平均有5°9'的夾角,所以並非每逢朔都會發生日食,必須要朔日當天,月亮剛好運行至黃白交點附近15.4~18.5度之內時,才會發生日食,這個範圍稱為「日食限」。

日食限的概念

由於月亮繞地球的軌道是橢圓,月地距離會有遠近分別,月亮盤面大小因此產生變化,使得看到的日食現象不同(觀測者所在位置不同也會影響),日食種類可分為
  • 日全食(Total):月亮離地球較近,完全遮掩太陽,月球本影內可見日全食。
  • 日環食(Annular):月亮離地球較遠,無法完全遮掩太陽,本影延伸區域可見日環食。
  • 日偏食(Partial):無論月亮遠近,在月球半影中者均可見月亮遮掩部分日面。
  • 複合日食(Hybrid)或全環食(Annular-Total):月亮恰好可遮住整個太陽,使地球上部分地區見全食,部分地區見環食。這種日食發生比例極低。
各種日食的成因
 

日食的觀測方式:

日食的觀測方法其實與日常的太陽觀測相同,由於陽光非常強烈,稍有不慎便會對眼睛造成永久傷害,因此強烈提醒:必須特別注意觀測時的安全措施與減光設備的安全性,
絕對不可以在沒有任何保護裝置下以肉眼直視太陽

※一般觀賞

1.目視:
用目視的方法觀賞太陽之前,必須先確定:您拿來減光用的器材絕對是有效且安全的!所謂的減光器具,可以用身邊隨手可得的東西,例如1~2層曝光且沖洗過的「黑白底片」(彩色底片效果不佳)、係數11以上的電焊玻璃、專用日食眼鏡(非一般太陽眼鏡)等,但即使這些物品有減光效果,每次觀看太陽的時間也最好別超過10-20秒,以免紅外光或紫外光損害您的眼睛。此外,一般的太陽眼鏡並不具足夠的減光效果,一樣會造成視力受損
而前人使用臉盆裝水,看太陽水中倒影的方法可能也會因為亮度過高難以直視。

2.針孔成像:
如果沒有望遠鏡,可用針尖在紙盒上方鑽一小孔,紙盒底端鋪一塊白色紙板。觀測時將小孔對準太陽,使太陽影像經由「針孔成像」原理投影在紙盒底端來觀察。若在小孔前方加一片透鏡可以有放大影像
效果。

3.減光:
市面上有販售太陽觀測專用減光濾紙,可買來裁切至適當大小使用。一張濾紙的減光效果可能不夠,在正式觀看太陽前,最好事先測試一下幾張濾紙疊加起來的減光效果最好、最不傷眼睛。這種觀測方法每次觀看時間最好不要超過一分鐘。

4.投影:
有望遠鏡者(雙筒或單筒望遠鏡均可),可以透過望遠鏡將太陽投影在白色屏幕或紙上,
屏幕的位置絕不能太接近望遠鏡的焦點,觀測者也不可以太靠近屏幕或望遠鏡鏡筒,以免因望遠鏡聚光使屏幕或白紙燒起來,造成觀測者受傷千萬別直接用肉眼透過望遠鏡的目鏡或尋星鏡來看太陽,暫不觀測時,記得隨手將鏡筒前方的蓋子蓋上,以測安全。此外,如果目鏡中的複合鏡片是用膠合方式組裝,望遠鏡應做好適當減光,或每觀看一段時間就將鏡筒蓋上,以免膠合式目鏡中的膠受熱融化而損壞。

5.望遠鏡加裝減光設備
若要直接以肉眼透過望遠鏡來觀看日食現象,如同「3.減光」該條所列,一定要將望遠鏡加裝適當的減光設備(最好裝在物鏡前方),如太陽觀測的減光濾紙,或是望遠鏡專用的太陽濾鏡等,否則將會嚴重損害眼睛!

※攝影記錄

強烈提醒:除非是間接拍攝太陽投影板上的日食影像,否則若要利用攝影設備拍攝日食過程,一定要將望遠鏡或相機前方加裝適當的減光設備,以免損壞攝影設備。

1.專業的觀測方式:

使用專門的太陽濾鏡前置在望遠鏡鏡片前方減光,減光1/10000程度拍攝的太陽才不會曝光過度,若同時要目視觀看需減光到1/100000,不要使用目鏡或內置濾鏡,因為濾鏡位置接近焦點,會因鏡片聚熱破裂而發生危險。這種減光濾鏡可用一般攝影用的ND4~ND400濾鏡加以組合,但安全性不如天文專用的太陽濾鏡ND4.0(減光1/10000)或ND5.0(減光100000)以上、或前述的太陽減光濾紙。無論使用哪一種,濾鏡使用前必須先仔細檢查有無鍍膜脫落或凹凸不平的現象,如果有此現象,最好不要再使用。

2.日食攝影

日食攝影所需的攝影機或相機不需要長時間曝光的功能,甚至需要縮短曝光時間,最好可以在影像中記錄拍攝資料,作為正式的攝影記錄。曝光時間需在日食前先多做幾次測試,真正拍攝時也最好多拍幾張不同曝光值的照片,或利用包圍曝光的方式,得到最佳的影像。使用數位相機拍攝時,需先算好記憶卡容量,並使用已充飽電的電池,以免在日食的緊要關頭出錯而遺憾。

  • 擴大攝影:拍攝日食各階段的特寫鏡頭,必須使用焦長400~1000mm以上的鏡頭或望遠鏡,或是利用焦長200~300mm鏡頭加裝2X或3X加倍鏡。相機或攝影機必須固定在三腳架上,可用直焦攝影或放大攝影。若使用ND5.0(將太陽光減低至原來的1/100000)的太陽濾鏡,相機調至f/8的光圈及感光度100的模式,則曝光時間約在1/500秒拍攝,再依影像中太陽曝光情況調整最佳曝光值;如使用無法調整光圈或快門速度的數位相機,可用曝光補償功能降低影像曝光程度。不過各相機性能不同,攝影者還是需要自行注意畫面的品質,視情況隨時調整。下方圖片為各鏡頭可見之太陽影像大小參考圖,取自NASA Eclipse網站。
各鏡頭可見之太陽影像大小參考圖
 
  • 間歇攝影:事先確定日食全程所需時間與太陽在天空的路徑,選擇適當的鏡頭,將相機固定在三腳架上,日食過程中間隔一固定時間拍攝太陽情況,並隨太陽亮度情況調整曝光量拍攝。待日食結束之後,利用影像處理軟體,將所有過程合成在一起。拍攝太陽情況需要透過濾鏡減光,太陽曝光恰當下背景會是一片漆黑,可另外趁太陽不在取景範圍內時取下濾鏡拍攝地景,再與太陽影像合成就可得到如下圖般的影像。
2012/5/21日環食
2012年5月21日日環食/周紀宇攝於富貴角燈塔
 
  • 用手機拍日食:照相手機的鏡頭較小,除了可使用專用濾鏡減光外,也可將目視用的減光片貼於鏡頭前減光。使用手動模式就能控制對焦(設在無限遠)、固定ISO,再依太陽曝光程度調整適當快門速度,若手機無手動模式功能,可使用曝光補償(調到-的位置)減低太陽過曝程度。照相手機拍照雖然方便,但一般手機都是搭配廣角鏡頭,所以拍到的太陽會小小一顆,畫質也會比其他數位相機要差些。


※其他觀察記錄方式

1.日食前後的環境氣溫、天光亮度等會有變化,可利用相關設備記錄。

2009年7月22日日全食天光變化
2009年7月22日日全食天光變化/吳昆臻攝於中國杭州
 
2.本次日食發生時逢太陽活動極小期,太陽黑子和日珥等現象可遇不可求,不過太陽活動無法事先預測,或許仍然有機會可見到其中後者必須利用特殊儀器才可見。
 

日環食教育素材

臺北天文館另外製作了日環食相關教育素材,供大眾及各教育單位免費授權使用,

  1. 日食教育海報共11張。
     
  2. 日食教學PPT


     
  3. 日食教學教材
     
  4. 日食教學動畫

(編輯/虞景翔)


 

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