月球中心與太陽中心角距離和太陽視半徑的比值
基本介紹
- 中文名：食分
- 實質：天文學用語
- 定義：指日﹑月被食的程度
- 階段：五個
含義,日全食的五個階段,日食食分的計算,影響因素,日食時,月食時,日食和月食的重疊,
含義
【詞語】：食分
【注音】：shí fēn
【釋義】：1.天文學用語。指日﹑月被食的程度。食，通"蝕"。
（以下摘引《現代漢語規範詞典（外語教學與研究出版社 語文出版社）》）
“食分”這樣一個詞，它是用來表示日月食的程度。對於日食而言，食分並不表示太陽圓面被遮掩的面積，而是表示日面直徑的被遮部分與太陽直徑的比值。以太陽的直徑作為1，如果食分為0.5，這就表示太陽的直徑被遮去了一半；如果食分為1，那就是太陽的整個圓面被遮住，那就是日全食。很顯然，食分越大，日面被遮掩的程度就越大。日偏食、日環食的食分是小於1.0的，日全食的食分是大於等於1.0。
日全食的五個階段
日全食的全過程包括5個階段。
初虧：當月面的東邊緣剛接觸太陽圓面的瞬前，即月面的東邊緣與日面的西邊緣外切的時刻，稱為初虧，這是日食的開始。
食既：當月面的東邊緣與日面的東邊緣相內切時，稱為食既，此時整個太陽圓面被遮住，是日全食的開始。食既時可以看到貝利珠現象。這是由於月亮上的環形山谷剛好使陽光透過的緣故。
食甚：月面中心移到日面中心最近的時刻，叫做食甚。食甚是太陽被月亮遮去最多的時刻。
生光：月面的西邊緣與日面的西邊緣內切的時刻，叫做生光。生光是日全食的結束。
復圓：月面西邊緣與太陽東邊緣相接觸的時刻，叫做復圓。從這時起，月亮完全離開太陽，日食結束。
日環食的全過程同樣包括以上5個階段。而對日偏食來說，月面和日面只在日食開始和結束時各外切一次，因此只有初虧，食甚和復圓3個階段。
日食食分的計算
中國古代的日食食分算法自北魏張龍祥《正光歷》(公元523 -565年)始有設計，此後成為諸歷交食計算中的重要組成部分。這裡必須說一下日食食差，‘日食三差”算法是我國古代曆法日食理論中一個非常重要的算法，這三差包括時差、氣差、刻差，合稱日食三差。其中時差是因月亮視差引起的對日食食甚時刻的修正值;氣差和刻差，合稱食差，是因月亮視差引起的對日食食甚時刻月亮到黃白交點距離的修正值。我國古代日食食分算法的基本思路就是:先設計相應的算法求出食差，用求得的結果修正實月亮到實黃白交點的度距，求出視月亮到視黃白交點的度距，然後以視月亮到視黃白交點的度距構造日食食分算法。因此可以說，我國古代日食食分算法的核心就是食差算法。
先介紹《正光歷》的日食食分算法，我國古代的日食食分算法始於北魏張龍祥所造的《正光歷》，《魏書卷一百七·志第八》
推蝕分多少術曰：置入交限十五度，以朔望去交日數減之，余則蝕分。
按太陽在黃道上日行一度，《正光歷》實際上給出了如下的食分算法:
食分=15一去交度數
這是我國古代曆法中出現的第一例日食食分算法，也是我國古代日食食分算法最基本的形式。
按《正光歷》取日食不偏食限為15度，且將日面視直徑等分為15分，上面的公式和下面的是等價的
食分=(15 – 去交度數)/15 * 15，看看他的天文意義
O為黃白交點，C交食時月面中心,D為推導用的虛擬月亮，A為交食時太陽中心, B是推導用的虛擬太陽，E和G,F和H,C和K分別為三組等黃緯點。
根據食分的定義有食分=EF/2BH,我國曆法中推導日食認為太陽和月亮的視直徑基本相等，所以有食分=(約等於) EF/BD。又由於AC=BK,EF=HG,AC+EF=BD,可得DK=EF,又有三角DCK和三角DOB相似，故下面的公式成立 DK/BD=CK/OB=CD/OD,也就是EF/BD=(OB-OA)/OB=(OD-OC)/OD=(BD-BK)/BD,分析（OB-OA）/OB，其中OA是食甚時刻太陽到黃白交點的度距，OB是剛好要發生日食狀態下太陽到黃白交點的度距，前面說了《正光歷》取日食不偏食限為15度，因此（OB-OA）/OB=（15-OA）/15=（15-去交度數）/15，《正光歷》將日面視直徑等分為15分，那么食分就可表示為（15-去交度數）/15 * 15 = 15-去交度數，這就是正光歷推食分的公式的由來。
依現代天文理論食分= EF/BD，我國的古代曆法則將食分則定義為食分= EF/BD*太陽視直徑的總分。顯然，兩種食分定義雖在形式上有差異，但本質卻完全一樣。
影響因素
日食時
雖然太陽的實際角直徑約為1,392,000公里，而月球則約為3,500公里，相差近400倍。但由於太陽距離地球平均約149,600,000公里，而月球則平均約380,000，相差近400倍。根據這個情況，在地球上看到的太陽與月球的大小几乎相等，但由於軌道並非正圓形，因此會有些少差異。另外，在地球上每個地區看到的日食情況各有不同，視乎本影及半影在各區的分布。 受到以上原因的影響，每次日食都會出現不同的情況。
月食時
月食與日食不相同。日食是指太陽被月球遮蓋而出現的情況，因此地球看到日食。而月食則指月球被地球所遮蓋而出現的情況，月球部分地區沒被太陽完全照射，因此地球看到月食。月食並沒有所謂月環食，這是由於月食時，地球的本影必然比月球大。另外，在不同地區看到的月食情況都是相同的（不包括天氣、角度位置）。
日食和月食的重疊
網傳“2012.12.24.將會出現歷史以來最為罕見的九星連珠，屆時，日食、月食將會重合在一起”，這明顯是謠言。日食只能發生在農曆初一前後，月食只能發生在農曆十五前後，根本不可能“重疊發生”。當然，日食和月食的發生時間經常會間隔半個月左右，但是這個現象很常見，大家查查日食和月食發生時刻表就知道了，也不可能會帶來什麼災難。至於九星連珠什麼的就更是無稽之談了，就算真的發生了，即使是十幾顆行星（算上齊娜、穀神星等等N顆矮行星）排成“葫蘆竄”，對地球也基本上沒有影響。如果覺得十幾顆行星還不夠，那么再加上幾十萬顆小行星和N顆奧爾特雲的彗星，就算上百萬顆太陽系天體全都串成葫蘆竄，也不會對地球造成什麼影響，這點你可以用高中物理課本里的萬有引力公式自己去計算。而且九星連珠發生的機率很小很小，想遇到“葫蘆竄”，除非大家去吃人參果。大家也可以上網查一下或用Starry Night Pro Plus 6等軟體模擬一下也能知道至少近幾十年是不會發生九星連珠的。
