刚刚刷新:日全食2020年时间 2020年日全食具体时间表
2020年12月14日,月球本影锥触碰地球,扫过南太平洋、智利、阿根廷,最终在南大西洋结束。这条宽度约90公里的全食带,地球上只有这条窄带里的人能看到太阳被完全遮住。其他地方看到的是偏食。时间表这个东西,拆开看就是一组精确到秒的接触时刻,每个时刻对应日、月边缘相切的那一瞬。
日全食的时间通常用几个关键节点来定义。天文学上习性把全过程切成初亏、食既、食甚、生光、复圆五个阶段。初亏是月球边缘刚碰到太阳边缘的那一刻,食既是日面刚好被完全遮住的瞬间,食甚是月球圆心与太阳圆心最接近的时刻,生光是全食结束、第一缕阳光重新射出的瞬间,复圆则是月球完全离开日面。日全食时间表,说的就是从初亏到复圆这一连串时刻,在不同地理坐标下的具体数值。
2020年12月14日日全食的全球协调世界时(UTC)时间表是这样的:初亏发生在13:33 UTC,食既在14:32 UTC,食甚在14:34 UTC,生光在14:36 UTC,复圆在15:53 UTC。这几个数字,标定了月球影锥从开始接触地球大气层顶端到完全脱离的时间跨度。食既到生光之间的全食阶段,最长只持续2分10秒,出现在阿根廷的某处地点。这个长度由月影在地面的移动速度与影锥直径决定。
许多人在查时间表时会忽略一个现实——上述UTC时间必须换算成当地时钟时间才有实际有价值 。全食带重要穿过智利南部的阿劳卡尼亚大区、河大区,以及阿根廷的内乌肯省、里奥内格罗省。智利当地时间比UTC晚3小时(UTC-3),阿根廷也是UTC-3。换算之后,智利与阿根廷全食带内的典型时间变为:初亏大约在上午10:33,食既在11:32,食甚在11:34,生光在11:36,复圆在12:53。正午时分的日全食,太阳高度角接近头顶,观测条件非常理想。
具体到个别地点,时间会有秒级差别。以智利的普孔为例,普孔看到的全食阶段从当地时间11:32:29开始,到11:34:30结束,仅持续2分1秒,食甚在11:33:29。阿根廷的巴里洛切,全食从11:32:56持续到11:35:02,时长2分6秒,食甚落在11:34:00。再往东,内乌肯省的彼德拉德阿吉拉,全食持续时间延长到2分9秒,食甚时刻在11:34:31左右,接近本次全食的理论最大持续时间。这些差别源自观测点在月影锥内的相对位置——越靠近影锥中心线,全食持续越久。
时间表上的每一个数字背后,关联着一个非常具体的几何关系。地球表面是个曲面,月影在这个曲面上斜斜滑过。影锥移动速度每秒约0.5公里到1公里,取决于地球自转线速度与月球公转在空间中的合成。月影在地面的投影大小,决定了全食带宽与全食时长。12月这次事件,全食带最宽处约90公里,影锥中心区域全食时长超过2分钟,越靠近边缘时间越短,短短几十秒就结束。这就是为什么同一条全食带里,相隔几十公里的两个镇子,全食时间能差出好几秒甚至十几秒。
还有个容易混淆的点。不少天气预报软件或天文APP给出的日食时间,只标初亏与复圆,漏掉食既与生光。这会让普通利用者误以为日食过程就是太阳一点点缺了再复原。实际上日全食的核心恰恰是食既到生光那几十秒到两分钟。离开全食带哪怕只几公里,太阳就不会完全被遮住,永远不会出现食既与生光。时间表对追逐日全食的人来说,食既与生光这两行才是真正有有价值 的数字。
全食阶段以外的偏食过程,也有一套自己的计时逻辑。初亏之后大约一个小时太阳逐渐被蚕食,天空慢慢暗下来。临近食既前的几十秒,环境光会急剧下降,气温快速滑落,地面能看见影带急速掠过。这些现象发生的时间点,整个依附于时间表上那几个冰冷的数字。复圆之后所有恢复如常,整个过程持续大约2小时20分钟。这组数据不是一成不变的,每次日全食都有自己独特的时长组合,取决于月地距离与日地距离的实际值。2020年12月地球接近近日点,太阳视直径稍大,月球刚益处于近地点附近,视直径也偏大,两个圆盘大小比较接近,所以全食时间相对宽裕。
有些条件 会给出更高精度的时间表,精确到0.1秒,并用ΔT值校正。ΔT是地球自转的不规则变化修正值,对历史或未来日食计算作用很大,但对2020年这样刚发生不久的事件,ΔT值不到70秒,普通观测者完全不用纠结。直接用手机或电脑上校准过的网络时间对时,误差比ΔT的波动小得多。时间表里给出的时刻,默认是地心视赤经坐标系下的接触时刻,未考虑大气折射。实际肉眼观测时,低仰角的太阳会因为大气折射在视觉上略微偏移,但这个偏移量在日面边缘的计时上作用不到1秒,可以忽略。
回头把2020年12月14日日全食的时间表重新捋一遍:全球UTC框架下初亏13:33 UT、食既14:32 UT、食甚14:34 UT、生光14:36 UT、复圆15:53 UT。换算到智利与阿根廷重要全食区域的地方时,初亏10:33前后,食既11:32左右,食甚11:34,生光11:36,复圆12:53左右。全食持续时长按地理位置不同在1分50秒到2分10秒之间游走。偏食区域覆盖南美大多数、非洲西南部与部分南大西洋岛屿,那些地方只存在初亏与复圆两个节点,没有食既生光。
时间概念分解完,会发现所谓日全食时间表就是一套标注了五个接触时刻的地理时间坐标系统。这个系统叠加在地图上形成一条不断西移的等时线。月影以超音速沿带扫过,当地时钟指向食既那一刻,天顶陡然变暗,日冕浮现。几十秒到两分钟后生光时刻降临,昼光回归。时间表就是提前告诉你在哪个路口等这趟车、几点到、停多久、几点走。精确到秒的数字背后,是月影在大地上的脚步。
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