2012年5月21日日环食 教学海报下载专区
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2012年5月21日日环食 完整资料
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2012年5月21日 暌违半世纪的日环食
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日环食影像由吴昆臻先生提供，感谢吴昆臻先生授权台北天文馆作为台湾区教学使用。
一、特点：
1.2012年5月21日凌晨将发生日环食现象。台湾地区几乎全程可见，其中台湾本岛西北部地
区、金门和马祖可见环食，其他地区可见时分很大的偏食。
2.此次为台湾地区自1958年、相隔54年之後首度可见的日环食。
3.月球於5月20日0:14通过2012年内离地球最远的远地点， 後於5月21日7:47通过朔的位置
，使得从地球上所见之月亮视直径比太阳还小，月球无法完全遮蔽太阳而构成日环食现
象。
4.本次日环食最大食分0.9439。环食带从中国大陆东南沿海通过台湾北部、日本东南部、
北太平洋，最後结束於美国西南部。最大环食点在阿留申群岛的Kiska与Muldir 南方，
环食时间最长达5分46.3秒。
5.本次日环食发生时，逢太阳活动逐渐迈向极大期之时，有机会可见到太阳表面诸多现象
，如太阳黑子或日珥等；其中後者必须利用特殊仪器才可见。
6.台湾地区
上一次可见的日食：2010年01月15日（台湾可见日偏食）；
下一次可见的日食：2016年03月09日（台湾地区全程可见）；
上一次可见的日环食：1958年04月19日（基隆外海可见环食，其他地区见偏食）
下一次可见的日环食：2020年06月21日（台湾中部可见环食，其他地区见偏食）
再下一次可见日环食：2215年06月28日（台湾南部可见环食，其他地区见偏食）
7.特别提醒：日食或一般太阳的观测，须非常注意安全。绝对不可在毫无任何保护装置之
下，用肉眼直视太阳，因为可能会造成眼睛的永久损伤！
二、本次日食发生过程与时间：
本次日环食最大食分0.9439，全球共历时3小时32分54.6秒。环食带（右图红色带状）
从中国大陆东南沿海向东北穿越台湾海峡，通过台湾北部地区进入东海，越过日本东南部
进入太平洋，最大掩食点（greatest eclipse）在阿留申群岛的Kiska与Muldir 南方（东
经176.28度，北纬49.10度），此地掩食时间约达5分46.3秒。之後进入美国西南部结束。
可见偏食地区包括中国大陆、日本北部、加拿大、阿拉斯加、美国西北部与中西部地区。
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◎台湾地区的日食状况
台湾地区可见日出带食，但因纬度关系，各地所见食的情形不同。右图是环食带通过
区域示意图，其中红线为环食带中央线，蓝线为环食带南边界线；换言之，蓝线以北的台
湾西北部地区及金门、马祖等外岛地区可见日环食，蓝线以南的其他区域可见日偏食。
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各地日食各阶段发生时间与食分等资料请参见下方附表。
地点 初亏 日出 环食始 食甚 环食终 复圆 食分 可见食况
台北天文馆 05:07:15 05:07 06:09:56 06:10:56 06:11:57 07:23:37 0.938 环食
马祖 - 05:11 06:10:13 06:12:26 06:14:39 07:24:22 0.959 环食
新竹 - 05:10 06:09:41 06:10:35 06:11:29 07:22:51 0.937 环食
宜兰 05:06:40 05:06 --- 06:10:23 --- 07:23:08 0.926 偏食
金门 - 05:21 06:08:16 06:10:19 06:12:23 07:20:59 0.953 环食
台中 - 05:12 --- 06:09:43 --- 07:21:38 0.925 偏食
花莲 - 05:09 --- 06:09:27 --- 07:21:53 0.913 偏食
澎湖 - 05:18 --- 06:09:04 --- 07:20:10 0.923 偏食
玉山 - 05:08 --- 06:08:44 --- 07:21:12 0.899 偏食
台南 - 05:16 --- 06:08:18 --- 07:19:37 0.905 偏食
高雄 - 05:16 --- 06:07:49 --- 07:19:02 0.897 偏食
台东 - 05:13 --- 06:07:55 --- 07:19:41 0.891 偏食
兰屿 - 05:11 --- 06:07:37 --- 07:19:32 0.883 偏食
鹅銮鼻 - 05:15 --- 06:06:53 --- 07:18:10 0.875 偏食
由於本次台湾地区所见的日环食为日出带食，环食阶段的仰角仅12~13度，方位角约73
~74度（约东北东方）之间，因此观察地点的选择非常重要，需挑选东方至东北方全无建□
、山脉或树木等障碍物遮挡之处。台湾本岛地区以鼻头角以北的北海岸区域可见到海平面
的地方为最佳观测点；其他地区若仰角5~10度以上无遮挡，可观看日环食的环食阶段者即
可。
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判断欲观测日环食地点是否会被遮挡，可准备指南针测量方向，以量角器0度方向置於
眼睛前方，以笔或竹筷量指向10度高的方向，看看有无障碍物挡住视线，就可以知道此地
是否适合观察了。
三、如何观察日食：
日食的观测方法其实相当於日常的太阳观测，由於阳光非常强烈，稍加不慎便会对眼
睛造成永久的伤害，因此强烈提醒：必须特别注意观测时的安全措施与减光设备的安全性
，绝对不可在毫无任何保护装置之下，用肉眼直视太阳。
此外，日环食和日全食不一样，即使在环食阶段，露出的太阳光仍强到足以伤害眼睛
，因此需全程减光方可观赏或拍摄。
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※一般观赏
1.目视：
用目视的方法观赏太阳之前，必须先确定：您拿来减光用的器材绝对是有效且安全的
！这里所谓的减光器具，可以用身边随手可得的东西，例如1~2层曝光且冲洗过的「黑白底
片」（别用彩色底片，效果不佳）、系数11以上的电焊玻璃、专用日食眼镜（非一般太阳
眼镜）等，但即使这些物品有减光效果，每次观看太阳的时间也最好别超过10-20秒，以免
太阳光中的红外光或紫外光损害您的眼睛。此外，千万别以为一般的太阳眼镜也同样的效
果，那只会使你的眼睛瞎得更快，而前人使用的以脸盆装水，看水中太阳倒影的方法也不
可靠。
2.针孔成像：
如果没有望远镜，可利用针尖在纸盒上方钻一小孔（约铅笔直径大小），纸盒底端铺
一块白色纸板。观测时将小孔对准太阳，使太阳影像经由「针孔成像」原理投影在纸盒底
端来观察。若能在小孔前方加一片透镜来放大影像，效果会更好。这种观测方法每次观看
时间最好不要超过一分钟。
3.减光：
现在市面上有贩售太阳观测专用减光滤纸，或是可买来裁切至适当大小，做成眼镜状
以便配戴观赏。不过一张滤纸的减光效果可能不够，在正式观看太阳前，最好事先测试一
下几张滤纸叠加起来的减光效果最好、最不伤眼睛。这种观测方法每次观看时间最好不要
超过一分钟。
不过这次日食发生初始，太阳才刚刚升起，受大气减光的效应，太阳亮度较为微弱，
减光的程度需视现状而增减。
4.投影：
有望远镜者（双筒或单筒望远镜均可），可以透过望远镜将太阳投影在望远镜後方所
摆放的白色萤幕或白纸上，萤幕或白纸的位置绝不太接近望远镜的焦点，观测者也不可以
太靠近萤幕或望远镜镜筒，以免因望远镜聚光而使萤幕或白纸烧起来，造成观测者严重灼
伤；萤幕或白纸的位置最好离焦点一段距离，观测者则最好站在望远镜侧边。不过千万别
直接用肉眼透过望远镜的目镜或寻星镜来看太阳，且不用时，记得随手将镜筒前方的盖子
盖上，以维安全。此外，如果目镜中的复合镜片是用胶合方式组装，则望远镜物镜前方最
好做适当减光，或每观看一段时间就将镜筒盖上，以免胶合式目镜中的胶受热融化而损坏
。
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5.以肉眼透过望远镜观察：
若要直接以肉眼透过望远镜来观看日食现象，必须要将望远镜加装适当的减光设备（
最好装在物镜前方），如前所述的太阳观测减光滤纸，或是望远镜专用的太阳滤镜等，否
则将会严重损害眼睛！
※摄影纪录
1.强烈提醒：
除非是间接拍摄太阳投影板上的日食影像，否则若要利用摄影设备拍摄日食过程，必
须要将望远镜或相机前方加装适当的减光设备，如前所述的太阳观测减光滤纸，或是望远
镜专用的太阳滤镜等，以免损坏摄影设备。
2.专业的观测方式：
可使用特殊的太阳滤镜接在望远镜前方（尽量不要使用锁在目镜上的那种太阳滤镜，
因为位置接近焦点，容易破裂而发生危险），可至少将太阳光减少99％以上，以方便肉眼
观察。这种减光滤镜可用一般摄影用的ND4～ND400滤镜加以组合，或是天文专用的太阳滤
镜ND4或ND5以上、或前述的太阳减光滤纸。不过无论哪一种，滤镜使用前必须先仔细检查
有无镀膜脱落或凹凸不平的现象，如有此现象，最好不要使用。
3.日食摄影所需的摄影机或相机不需要可长时间曝光的功能，甚至需要缩减曝光时间，且
最好可以在影像中记录拍摄资料，以作为正式的摄影记录。曝光时间需在日食前先多做几
次测试，至真正拍摄时也最好多拍几张不同曝光值的照片。
□扩大摄影：拍摄日食各过程的特写镜头，必须使用焦长400～1000mm以上的镜头或望远
镜，或是利用焦长200～300mm镜头加2X或3X加倍镜的方式。相机或摄影机必须固定在
三脚架上，可用直焦摄影或放大摄影均可。若使用ND5（将太阳光减低至原来的
1/100000）的太阳滤镜，相机调至f16的光圈及感光度100的模式，则曝光时间约在
1/15～1/60秒上下；如使用无法调整光圈或快门速度的数位相机，则最好多准备几片
相机前方使用的减光镜，以备减光用。不过因各相机性能不同，摄影者还是需要自行
注意画面的品质，视情况随时调整。下方图片为各镜头可见之太阳影像大小参考图，
取自 http://eclipse.gsfc.nasa.gov/ 网站。
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□间歇摄影：需事先了解日食全程所需时间与太阳在天空的路径，选择适当的镜头，将
相机固定在三脚架上，如右图，快门每隔10-15分钟固定开启一次，将太阳影像曝光在
同一张底片上，所以相机必须具有重复曝光的功能，且需随太阳被食的程度调整光圈
大小与曝光时间。曝光时间同上。如使用数位相机，同样须固定相机视野，待日偏食
结束之後，利用电脑影像处理软体，将所有过程合成在一张影像中。
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本影像由吴昆臻先生提供，感谢吴昆臻先生授权台北天文馆作为台湾区教学使用。
※其他观察纪录方式
1.由於环食前後的环境气温、天光亮度等会有变化，可利用相关设备纪录。
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本影像由吴昆臻先生提供，感谢吴昆臻先生授权台北天文馆作为台湾区教学使用。
2.在日环食的环食始和环食终阶段，月球边缘与太阳边缘内切的时刻，仍有机会可见到因
阳光透过凹凸不平的月表地形而形成的倍里珠，虽不若日全食时的壮观，但仍是个不错的
尝试。观赏倍里珠需利用望远镜放大观察才可见。
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本影像由清华大学江国兴教授提供，感谢江教授授权台北天文馆作为台湾区教学使用。
3.本次日环食发生时，逢太阳活动逐渐迈向极大期之时，有机会可见到太阳表面诸多现象
，如太阳黑子或日珥等；其中後者必须利用特殊仪器才可见。
四、日食的成因：
日食发生的原因，是因为月球绕地球公转的过程中，当月亮恰好行至太阳与地球之间
，且太阳□月亮□地球几乎在同一直线上时，月球遮蔽阳光，月球影子落在地球上，因而
发生日食。因此，日食发生时间必定在农历初一（朔）前後；但因白道（月球绕地球的公
转面）与黄道（地球绕太阳的公转面）之间，平均有5°9'的夹角，故并非每逢朔都会发生
日食，必须要朔时、且月亮离黄道与白道交点15.4～18.5度以内时，才会发生日食，这个
□围称为「日食限」。
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由於月亮绕地球的轨道是椭圆，距离会有远近分别，会因月球远近引起的大小变化，
以及在地球上的观测者所在位置不同，使得看到的日食现象不同。日食种类可分为
□日全食（Total）：月球离地球较近，完全遮掩太阳，在月球本影内者可见日全食。
□日环食(Annular)：月球离地球较远，无法完全遮掩太阳，在本影内者可见日环食。
□日偏食(Partial) ：无论月亮远近，在月球半影中者均可见月亮遮掩部分日面。
□复合日食 (Hybrid) 或全环食（Annular-Total）：月亮位置恰在全食与环食之间，使得
地球上部分地区见全食，部分地区见环食。这种日食发生的比例非常低。
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五、月球的远和近：
月球绕地球轨道为椭圆形，地球位在椭圆的焦点上。月球离地球最远的位置称为「远
地点」，最近的位置称为「近地点」。因这样距离远近的差异，使得在地球上所见到的月
球视直径不同，远地点时的月球视直径比较小，近地点时则较大。
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月球在2012年5月20日凌晨0:14通过2012年内离地球最远的远地点，此时地心到月心的
距离约406448.19公里。之後，月球於5月21日上午7:47通过「朔」的位置，太阳-月球-地
球成一直线。这使得在地表观看月球时，月亮的视直径比太阳还小，日环食发生时，地心
所见之月球视直径仅约29.44角分，太阳视直径约31.60角分，月球无法完全遮蔽太阳，因
而发生日环食现象。
六、日食发生的机率：
全世界每年发生日食，最多5次，最少2次；每100年平均发生236.7次（偏食82.5，环
食82.2，全食67.2，复合日食4.8）；固定地点平均每3年可见一次日偏食，平均每300多年
可见一次日全食。
台湾地区上一次可见的日食，是在2010年1月15日的日偏食。下一次的日食则发生在
2016年3月9日，台湾地区仅能见到食分约0.3的日偏食。不过，台湾地区前一次见到日环食
，可是在54年前的1958年4月19日，当时也只有基隆外海一带可见，其馀地区仅能见到食分
很大的日偏食。而下一次台湾地区可见的日环食将发生2020年6月21日，最大食分0.9940，
环食带通过台湾地区的澎湖、云林、嘉义、南投、高雄、花莲、台东部分区域等，但环食
可见长度长达59.9秒，没有2012年这次的时间长。而台湾地区再下一次的日环食，可得等
到2215年6月28日，环食带将通过高雄、屏东与台东地区，虽然全程可见，且环食时间长达
2分钟左右，但那可不是我们这一代人等得到的呢！所以，赶快把握这次机会吧！
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2020年6月21日（左）和2215年6月29日（右）日环食带通过台湾地区之状况
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台北市立天文科学教育馆