美國總統特朗普在近期的荒唐表現之外，在百年一遇的日全食到來之際，居然帶領美國人民玩出了這樣的神操作……
日全食是一種壯觀、動人心魄的罕見天象。而今年全球唯一一次日全食，於美國西部時間21日上午9 時零 5 分、北京時間明天（22日）凌晨在美國上演。這是時隔99年，日全食再次斜跨美國，可謂是“百年一遇”。日全食，在美國的14個州，人們能看到像是有人將陽光“關掉”了一樣的震撼場景。
這次日全食的“全食帶”，西起東北太平洋，陸上區域只經過美國這一個國家，在大西洋中部結束。
這也是自1970年以來，美國覆蓋範圍最廣、最容易觀測日全食的機會。
圖片來自：NASA
“全食帶”跨越14個州
此次日食也被稱之為“The Great America Eclipse（美國大日食）”。
具體到美國本土來説，從西北部太平洋沿岸的俄勒岡州到東南部大西洋沿岸的南卡羅來納州，寬113公里的“全食帶”將沿斜對角線移動，總距離4000公里，跨越14個州。
圖中標黃色區域的州觀看效果最佳
此外，在“全食帶”兩側數千公里的區域內，都能觀測到食分不等的日偏食。
而全美國大約兩億人，距離“全食帶”都在一天的車程範圍內。據統計，有差不多700萬人湧進“全食帶”地區的城鎮，觀測這一罕見天象。
美國人民都瘋狂了
全美民眾蜂擁守候大日食
日全食雖然時有發生，但是對於一個固定的小範圍地區，觀賞日全食的機會是400年一次，所以能在有生之年欣賞到如此壯觀的天象，實屬幸運。
這下可把美國人民給高興壞了。
於是大家都開始為觀看這場百年一遇的超級日全食做準備。從本週三開始，位於俄勒岡州中心區域的 26 號和 96 號高速公路均出現了嚴重的交通擁堵，只因這些地方更加靠近日全食的最佳觀賞區域。
日食眼鏡賣脱銷
日食雖好，但直接觀看還是會傷眼睛。
來自美國國家氣象局的專家表示，在整個日食開始和結尾的日偏食階段，一定要佩戴專業的濾光眼鏡，否則會對視力產生損傷；在太陽全部隱去的日全食階段，則可以使用肉眼進行觀看。
正因為如此，在美國多地，這種可以保護眼睛的專業濾光眼鏡已經出現了脱銷現象。比如説作為本次日全食最佳觀賞地之一的堪薩斯城，很多商店的日食眼鏡早已經斷貨。
日全食的形成原因及發生過程
當月球運行至一個特別的位置，即太陽、月亮及地球連成一線時，月亮將遮掩太陽的光芒，在地球上投下陰影，在陰影的不同區域，可觀測到不同的日食現象。
在月亮的本影區，即月亮完全遮住太陽的地區，可以看到日全食；在月亮的半影區，即月亮部分遮住太陽的地區，可以看到日偏食；在月亮的偽影區，即月亮遮住日面中心，但邊緣仍可見的地區，可以看到日環食。其中日全食和日環食不會在地球上同時被看到。
日全食的過程包括五個時期。
初虧：月影剛開始侵蝕日面，即日食過程開始的時刻，此時為日偏食；
食既：月影剛剛遮住整個日面，日全食開始，此時有一兩秒鐘的時間可以在日面邊緣看到一串亮點，這被稱為“貝利珠”，它們是由於月亮邊緣凹凸不平的山峯對陽光的散射而形成的；
食甚：月影圓心與日面圓心距離最近，此時日光被遮的最嚴實；
生光：月影剛劃出日面，此時日全食結束，又開始呈現日偏食，“貝利珠”在此時會再次出現；
復圓：月影完全劃出日面，到此為止，日食過程完全結束。每次日全食時間最長７分多鐘，一般為２至３分鐘。
天文台對日全食或日環食進行預報時，往往要把這五個階段的時間報告出來。人們根據這些報告就可以瞭解整個日食的過程，並進行觀測。至於日偏食，天文台在預報時，當然就給出初虧、食甚和復圓這三個時刻。
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剛剛得到在美國的同學提醒，下週有日全食！
R君臨走前，先給大家通知一下。記得看喲！
日全食：
日全食是日食的一種，即在地球上的部分地點太陽光被月亮全部遮住的天文現象。日全食分為初虧、食既、食甚、生光、復原五個階段。由於月球比地球小，只有在月球本影中的人們才能看到日全食。民間稱此現象為天狗食日。
中國：上一次發生在中國的日全食發生於2009年7月22日，而下一次將在2034年3月20日發生在西藏北部的山區，但基本是無人區。另外2035年9月2日，還有一次日全食在我國北方發生，時長1分29秒。
2017年8月21日（北京時間8月22日），美國將出現近一個世紀以來首次發生的、跨越全境的日全食現象，這對於全世界的天文愛好者而言，這一天是值得被視為一生一次的嘉年華。
屆時太陽將消失在月球之後，白晝變為黑夜，連温度也會迅速下降，巨大的弧形光暈穿過月球輪廓灑在周圍的天空，壯觀奇妙。
由於太陽的實際體積比月球大很多，所以日全食通常只能在地球上一塊非常小的區域見到，因此才會有來自全球的天文愛好者和攝影師不遠萬里飛到美國追趕這次難得日全食奇觀。
美國航空航天局説，在天氣允許的情況下，整個北美都可以欣賞到此次日全食，包括在美國、加拿大、墨西哥等地都能觀賞這次的日全食，整個過程將持續兩至三小時。
大家一起來感受一下
此次百年一遇的跨海岸日全食將橫跨美國大陸，月球旋轉至太陽和地球之間，擋住太陽表面，屆時從俄勒岡州至南加州的天空將全部陷入黑暗，記錄顯示，美國上次發生類似的日全食還是1918年。
而在全日食軌跡覆蓋的最南端美國大陸為南卡羅來納州的哥倫比亞市。
從西海岸到東海岸的最佳日全食觀測點：
1、俄勒岡州新港市(Newport, Oregon)
2、懷俄明州傑克遜霍爾市(Jackson Hole, Wyoming)
黃石公園或大提頓國家公園
並在8月21日上午準備迎接壯觀的日全食。
大提頓國家公園
3、內布拉斯加州林肯市(Lincoln，Nebraska)
4、喬治亞州塔盧拉福爾斯市(Tallulah Falls, Georgia)5、南卡羅來納州格林維爾市(Greenville, South Carolina)
拍攝日全食的五個攝影技巧。
1、安全第一
2、任何相機都是好相機
3、情感
4、練習
5、分享
如果你有計劃去觀測這次超級日全食，那麼最好購買一副日全食觀測眼鏡。眼鏡長這樣：
日食觀測眼鏡有專業的減光膜，檢查是否是NASA、AAS等權威科學機構的認證標準（ISO 12312-2）。注意：太陽鏡不能替代專業觀測眼鏡！
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(2017-08-18)
當我在鍵盤上敲打這篇文章之時，我正乘坐在從北京飛往美國洛杉磯的航班之上。這是一次逐日追星之旅，在我的身旁還有30餘名中學生，我們不遠萬里來到美國，就是為了觀測今年最壯觀的天文現象：2017美國日全食。
日全食是一種太陽被月亮全部遮住的天文現象。當太陽、月球、地球三者正好排成或接近一條直線之時，月球擋住了射向地球的太陽光,而月球身後的黑影也正好落到地球上，就發生了日食現象。能發生日全食，必須感謝造物主的恩賜，因為太陽直徑約是月球的400倍,而日地距離比上月地距離也剛好約為400倍。所以月亮才能完全遮擋太陽直射地球的光芒，形成日全食。
2016印度尼西亞日全食，攝影：戴建峯
我與日全食的初次邂逅，還是在2009年長江日全食之際。幸運的我在重慶自家樓頂便大飽眼福。親眼目睹太陽被月球逐漸遮擋，白天迅速變為黑夜，還有那最為壯觀的貝麗珠和食甚。這種現場的震撼其實是任何文字和影像都難以準確呈現的，相信每個觀看過日全食的人都會終身難忘。
然而日全食卻是非常的罕見的，它平均每年只出現一次，併發生在地球上一條僅百餘公里的狹長日全食帶上，中國本土要再次看到日全食則要等到2034年和2035年。所以才有了我們這樣一羣“日食追逐者”，每年在特地的時間，出現在世界的特定位置，感受“黑日”的壯闊。今年的美國日全食西起俄勒岡州，東至南卡羅萊納州，其間橫跨12個州，最大持續時間大約2分40秒。這也是美國近一個世紀以來首次出現僅跨越美國全境的日全食現象。
日全食過程中有很多值得拍攝的目標，使用的攝影器材也是種類繁多。拍攝的鏡頭焦段涵蓋24mm的廣角端到600mm左右的長焦端。除了三腳架和快門線外等常用攝影器材外，還需要使用一種被稱為巴德膜的減光濾鏡。有了它，我們才能使用望遠鏡觀測和拍攝太陽，否則太陽強烈的光芒將會使你失明或燒燬相機感光元件，而且必須使用巴德膜才能完成太陽的對焦。
食甚階段串像，攝影：王樂天
日全食共有初虧、食既、食甚、生光和復原的五個階段。我們可以拍攝日全食串像記錄整個過程。這裏我們需要使用廣角鏡頭進行固定拍攝，拍攝間隔約為5分鐘。在初虧到食既階段，我們需要在鏡頭前加裝巴德膜，並根據實際情況設置拍攝參數（由於巴德膜大小不同，拍攝參數會有差異）。在食既階段前3分鐘，我們就要取掉巴德膜，將拍攝參數設置為 ：ISO 200, f5.6; 0.5秒（或等效曝光量的參數）。由於食甚階段很短，我們不宜現場測光，可使用經驗參數，進行連拍。進入生光階段後，我們需再次裝上巴德膜，重複之前的拍攝。後期處理照片時，我們就需要將全過程的太陽，使用加亮模式疊加到食甚階段的背景圖上。
拍攝貝麗珠、日冕、日珥等現象時，我們則需要使用長焦鏡頭。由於拍攝時間非常有限，僅有全食階段的幾分鐘，所以我們需要使用高速連拍。拍攝參數也是有經驗參數，通常為ISO100, F5.6, 1/500秒。如果想要拍攝外冕、地照等現象，則需要使用HDR拍攝，因為兩者曝光量差別高達數十檔。
(2017-08-14)
8月是一個神奇的月份，也是一個放鬆的月份，不僅僅因為這個八月，熊孩子們都放假了，所有人都去看戰狼2了，還因為這個月即將上演一系列神奇的天文景觀，其中最引人關注的就是百年一遇的月全食。8月21日，美國將出現近一個世紀以來首次發生，並且跨越美國全境的日全食天文奇觀。天文學家稱，屆時，從美國的東海岸到西海岸全部的14個州，都能在當天體驗到兩分鐘的完全黑暗。
日全食，顧名思義就是太陽全被吃掉了，專業點説就是，月亮經過太陽和地球之間，將投射到地球的陽光完全遮擋，形成了月全食。天文愛好者一般使用專用的觀測設備。此次的月全食景觀將在美國停留兩個多小時，但令人惋惜的是，美國是體驗這次日全食的唯一國家，全世界的天文愛好者可能會大批量的趕往美國，觀賞這一難得的天文現象。
佔據了得天獨厚的有利地形，美國也極其重視這次的日全食，美國國家航空航天局計劃利用國際空間站以及各種宇宙飛船，甚至升起到3萬米高空的氣球，來拍攝日全食畫面，還會進行現場直播。
讓我們一起期待這次的日全食吧！
(2017-08-08)
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日食倒計時：即將發生在美洲上空的日全食
對於目視觀測者來説望遠鏡自然是必不可少的，使用一個8x40或者10x50的雙筒望遠鏡觀察日冕就會看到驚人的細節。同時因為雙筒望遠鏡可以同時用雙眼進行觀測，觀測者也可以獲得更直觀的感測體驗。考慮到望遠鏡的重量，應該使用盡可能穩固的三腳架來支撐望遠鏡：一個4-5英寸口徑（100mm-127mm）的短焦折射鏡、馬卡或是施卡鏡子基本上已經是野外天文攝影便攜設備的上限了。為了儘量避免切換目鏡和重新調焦所浪費的時間，最好全程使用一支25mm的廣角目鏡，這已經足夠觀測到日冕和日珥的所有細節了。
目前我們正處於太陽活動週期的小年（見圖1），這也將影響日冕的形狀：典型的弱日冕是一個非常不對稱的形狀，而在太陽活動週期大年的時候日冕會變得更亮，形狀也會變得對稱，就像一個光環一樣。在今年8月21日發生的這次日全食，人們只有機會觀測到一個並不是很明亮的內冕和幾束從中發射出來的射線。
圖1：太陽活動週期示意圖。
一個週期約為11年，圖中最中間的是2012年的大年，由此推算，我們現在所處的2017年正處於太陽活動週期的小年。
對於目視觀測者來講，全食結束前的短暫幾秒鐘一定要格外的留神，當太陽離開月影區的時候，不要被突然出現的第一束光線刺傷眼睛，這道光線也就是我們所説的貝利珠現象（見圖2）。在太陽重新出現一側的日冕預示着日全食的結束，而觀測者們最好根據當地時間在全食結束前10秒設置一個鬧鐘提醒。
圖2：日全食期間，食既或生光時，雖然月球將太陽完全遮掩住，但由於月球表面凹凸不平，日光仍可透過凹處發射出來，形成類似珍珠的明亮光點。因英國天文學家貝利首先觀測而得名。 （摘自百度百科）
一次計劃周全的攝影
對於第一次計劃觀測日全食的愛好者來説，應該儘可能簡單的保存隨身攜帶的裝備以及自己的攝影規劃。一些易碎易損的零件一定要在隨身包裏攜帶，在空間足夠的前提下，三腳架應該放在箱子中。為了能將日冕的最外層區域都拍攝進來，焦距500mm的小畫幅相機傳感器就足夠了。對於半畫幅的單反相機，搭配300mm左右半畫幅鏡頭，就可以拍到很滿意的作品。或者也可以使用搭配高敏CCD芯片的攝影機、長焦鏡頭和三腳架在自動調整曝光的模式下完成日全食的記錄。全食開始的時候將太陽會置於視直徑一半偏東的位置——也就是構圖的中間偏左的位置，就不需要在日食過程中做任何調整。
使用700mm到1000mm的長焦鏡頭可以拍攝到令人震撼的內冕、耀斑以及貝利珠，當然也包括日偏食的階段（見圖3）。前提是要由一個足夠穩定的三腳架、遙控快門線和一個可以預升反光板的相機，這樣就可以避免微小震動對相片質量的影響。
圖3：瘦長的太陽可以為準確對焦提供一個好機會，在隨後而來的日全食中，可以取下太陽濾鏡，以獲得更清晰的圖像。
日冕的不同曝光時長
在全食期間圍繞在太陽周圍的光暈，其內部非常明亮，從內向外亮度在逐漸遞減，直到與深藍色天空背景交融在一起。在這個動態的過程中，固定的曝光時間——或者叫景深是不夠的，為了更好的展現不同巨大的亮度差，推薦的做法是做好拍攝一系列不同曝光時長的照片，每一張都是錢一張曝光時長的兩倍或是四倍。
在食既前的短暫時間內可以嘗試着用千分之一秒的快門來拍貝利珠。在食甚的發生時，此時的天空是最暗的，這也是拍攝最外層日冕的最好時機，這種情況可以使用1.5秒的曝光時長。藉助可編程的遙控快門線這一切都可以輕鬆完成，這樣觀測者就可以同時進行目視觀測了。
之後可以通過電腦對不同曝光時長的照片進行疊加處理，最終疊加出來的照片和實際目視效果極其接近。運用不同的圖片處理方式會得到不同的效果，比如使用Larson-Sekanina濾鏡，可以把日冕更清晰的顯示出來（見圖4）。
圖4：將不同曝光時長的照片疊加在一起，並使用恰當的濾鏡，有助於將日冕的更多細節展現出來。
一個牢固的便攜的器材裝配能使相機在天空旋轉的同時任然拍攝下清晰的影像。 使用短焦鏡頭可以同時將空中亮度相對較高的恆星和行星拍下，同時一支光學素質優良的長焦鏡頭甚至能拍到月球表面的細節。
當天空有少量雲的時候，通常需要將目視預估的快門速度延長一些，在有薄雲的時候最多會將曝光時間延長4倍，如果太陽不巧恰恰在厚厚的積雨雲旁邊，曝光時間甚至會倍延長100倍！
預演
在出發前應該多次測試相關設備和整套觀測流程——並且全程要在一間比較暗的房間內進行，看看自己是否能在一分多鐘的時間內完成所有的取景、對焦和調節快門速度。在有了這樣詳盡規劃之後，就可以在全食期間為自己贏得更多的目視觀測時間。
同時需要考慮的是，在全食開始後如何才能輕快地取下太陽濾鏡。通常來説，使用巴德膜或其他材質的太陽濾光鏡會通過一個很緊的罩子蓋在望遠鏡上，一旦用力取下就會導致望遠鏡的晃動，這意味着要重新調整望遠鏡（位置、對焦）。最好的方法是將太陽膜安裝在一個可以通過旋轉裝卸的蓋板上，或者用較軟的紙板做一個蓋板。
另外還需要注意的是，太陽濾鏡是否會對聚焦有影響，導致使用太陽濾鏡前後焦點位置不一致，尤其對於長焦鏡頭而言，有些濾鏡玻璃會引起輕微的球差。在日全食期間，時間比金錢還要寶貴，要儘量保證由偏食和全食兩種狀態切換時不需要把時間浪費在重新調焦上。
更多關於2017年8月21號日全食的信息可以在美國國家航空航天局NASA的主頁上找到。
https://eclipse.gsfc.nasa.gov/eclipse.html
https://eclipse2017.nasa.gov
這裏可以找到更多關於地區天氣的詳細信息。
在牢記要保護眼睛不受傷的同時還要記住一句非常重要的話：日食之旅不會結束——日全食是會上癮的！
原文載於2017年7月的《 Sterne und Weltraum 》ǔ
作者：Klaus-Peter Schröder
德文翻譯：王坤
校譯：系外行星地瓜君
編排：邱煜欣
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(2017-07-31)