天文科普:日食的發(fā)生規(guī)律及原理

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    日食的“季節(jié)”
    日食的發(fā)生必須是滿月出現(xiàn)在黃白交點(diǎn)的一定界限之內(nèi),這個(gè)界限就叫做“食限”。如果新月在黃道和白道的交點(diǎn)附近18度左右的范圍內(nèi),就可能發(fā)生日食;如果新月在黃道和白道的交點(diǎn)附近16度左右的范圍內(nèi),則一定有日食發(fā)生。
    黃道、白道的交點(diǎn)有兩個(gè),這兩個(gè)交點(diǎn)相距180度,故一年之中有兩段時(shí)間可能發(fā)生日食,這兩段時(shí)間都稱為“食季”,它們相距半年。
    太陽在黃道上每天向東移動(dòng)約1度,由于日食的食限為18度左右的范圍,太陽從黃道和白道交點(diǎn)以西的18度運(yùn)行到黃道和自道交點(diǎn)以東的18度,大約需要36天,也就是說日食的每一個(gè)食季為36天。
    一年之中有幾次
    日食的一個(gè)食季是36天,比一個(gè)朔望月的平均長度29.53天要長。因此在一個(gè)日食的食季內(nèi)必定會發(fā)生一次日食,也可能發(fā)生兩次日食。一年之中有兩個(gè)日食食季,所以在一年之內(nèi)至少有兩次日食發(fā)生,也可能有四次日食發(fā)生(如果每個(gè)食季中都包含兩個(gè)朔日的話)。
    在太陽的引力作用下,黃道和白道的交點(diǎn)會不斷地沿著黃道從東向西移動(dòng),每年移動(dòng)約20度,方向與太陽沿黃道運(yùn)行的方向相反,因此太陽在黃道上 連續(xù)兩次通過同一交點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間間隔(這個(gè)間隔叫“食年”)比一年(365.2422天)要短,只有346.62天,要約少19天。
    這樣就會產(chǎn)生兩種情 況:
    1)一年365.2422天之內(nèi),包含了兩個(gè)完整的食季和一個(gè)不完整的食季。比方說第一個(gè)食季開始1月初,那么經(jīng)過346.62天一個(gè)食年之 后,第三個(gè)食季就會在同一年的12月中旬開始,在這種情況下就可能發(fā)生五次日食(不會六次,因?yàn)榈谌齻€(gè)食季不完整);
    2)一年365.2422天之內(nèi),包含了兩個(gè)不完整的 食季(一個(gè)在年頭,一個(gè)在年尾)和一個(gè)完整的食季,在這種情況下就可能發(fā)生四次日食。
    所以,一年中,發(fā)生日食最多的次數(shù)是五次。
    [注]
    1)黃道:太陽在天空移動(dòng)的軌跡,并不是我們平常認(rèn)為的一天移動(dòng)一周,我們平時(shí)看到的太陽移動(dòng)是由于地球的自轉(zhuǎn)引起的,黃道是由于地球的公轉(zhuǎn)引起的,一年移動(dòng)360度。
    2)白道:月亮在天空移動(dòng)的軌跡。