灰度 (食)

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中心日全食的灰度係數。

灰度(符號為γ)是描述中心食的月球地球陰影如何碰觸到對方,是影錐最接近地球或月球的中心時的距離,並以地球的赤道半徑為單位表示其值。對日食,γ值正或負的定義是月球陰影的軸通過地球中心的北側或南側時,最接近的位置在北邊時是正值。所謂地球中心,指曝露在太陽那一側地球半球的中心,也就是太陽頭頂上方的點。那與地球的赤道或極點無關,因此會隨著季節改變。對月食,γ值正或負的定義是陰影的軸通過月球中心的北側或南側時,最接近的位置在南邊時是正值。

毗鄰的關係圖說明日食的灰度(γ):紅線顯示最接近地球中心的距離,在這個例子中大約是地球半徑的75%。因為本影經過地球中心的北方,所在這個例子的γ是+0.75。

灰度的絕對值使我們可以區分不同類型的日食[1]

  • 如果灰度是0,影錐是經過地球朝向太陽那一面的中心點,在南半部和北半部是完全均等。
  • 如果灰度低於0.9972,則食是中心食。影錐的軸會經過地球,在其經過的地點會看見月球在太陽中心的前方。中心食可以是全食環食(如果影錐的尖端剛剛好可以或多或少的碰觸到地球的表面,則食的類型會改變,會從環食開始,中段是全食,然後再以環食結束,這種稱為混和日食)。
  • 如果灰度在0.9972至1.0260之間,影錐的軸將不會碰觸到地球,但是因為本影偽本影的周圍仍有一定的寬度會碰觸到地球的極區。其結果是非中心食的全食或環食。
  • 如果灰度在0.9972至大約1.55之間,和前述食的特殊狀況,發生的是偏食,只有半影會接觸到地球。[2]

如果地球是一個理想球體,中心食的限制應該是1.0,但是因為地球是扁圓形,所以成為0.9972[3]

2014年4月29日日食的灰度是1.0001,發生中心食是環食而不是全食的特殊情況。影錐的軸心似有若無的幾乎沒有碰觸到地球的南極地區,因而發生非中心食的環食[4]

相關條目[编辑]

參考資料[编辑]

  1. ^ J. Meeus: Astronomical Algorithms. 2nd ed., Willmann-Bell, Richmond 2000, ISBN 0-943396-61-1, Chapter 54
  2. ^ The radius of penumbra of the Moon in the fundamental pane is about 0.53 to 0.57 of the Earth's radius.
    J. Meeus: Mathematical Astronomy, Morsels, Willmann-Bell, 2000, ISBN 0-943396-51-4, Fig. 10.c. und
    J. Meeus: Mathematical Astronomy, Morsels III, Willmann-Bell, 2004, ISBN 0-943396-81-6, Page 46
  3. ^ J. Meeus: Mathematical Astronomy Morsels III. Willmann-Bell, Richmond 2004, ISBN 0-943396-81-6, Chapter 6
  4. ^ Fred Espenak: Path of the Annular Solar Eclipse of 2014 Apr 29