月全食和日全食哪个经历的时间长一次月全食和一次日全食所经历的时间哪个长?在地球萨和观测的范围那个广?为什么?

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/08 20:30:40

月全食和日全食哪个经历的时间长一次月全食和一次日全食所经历的时间哪个长?在地球萨和观测的范围那个广?为什么?
月全食和日全食哪个经历的时间长
一次月全食和一次日全食所经历的时间哪个长?
在地球萨和观测的范围那个广?
为什么?

月全食和日全食哪个经历的时间长一次月全食和一次日全食所经历的时间哪个长?在地球萨和观测的范围那个广?为什么?
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.
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.