2012年5月21日日環食 教學海報下載專區
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2012年5月21日日環食 完整資料
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2012年5月21日 暌違半世紀的日環食
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日環食影像由吳昆臻先生提供，感謝吳昆臻先生授權臺北天文館作為臺灣區教學使用。
一、特點：
1.2012年5月21日凌晨將發生日環食現象。臺灣地區幾乎全程可見，其中臺灣本島西北部地
區、金門和馬祖可見環食，其他地區可見時分很大的偏食。
2.此次為臺灣地區自1958年、相隔54年之後首度可見的日環食。
3.月球於5月20日0:14通過2012年內離地球最遠的遠地點， 後於5月21日7:47通過朔的位置
，使得從地球上所見之月亮視直徑比太陽還小，月球無法完全遮蔽太陽而構成日環食現
象。
4.本次日環食最大食分0.9439。環食帶從中國大陸東南沿海通過臺灣北部、日本東南部、
北太平洋，最後結束於美國西南部。最大環食點在阿留申群島的Kiska與Muldir 南方，
環食時間最長達5分46.3秒。
5.本次日環食發生時，逢太陽活動逐漸邁向極大期之時，有機會可見到太陽表面諸多現象
，如太陽黑子或日珥等；其中後者必須利用特殊儀器才可見。
6.臺灣地區
上一次可見的日食：2010年01月15日（臺灣可見日偏食）；
下一次可見的日食：2016年03月09日（臺灣地區全程可見）；
上一次可見的日環食：1958年04月19日（基隆外海可見環食，其他地區見偏食）
下一次可見的日環食：2020年06月21日（臺灣中部可見環食，其他地區見偏食）
再下一次可見日環食：2215年06月28日（臺灣南部可見環食，其他地區見偏食）
7.特別提醒：日食或一般太陽的觀測，須非常注意安全。絕對不可在毫無任何保護裝置之
下，用肉眼直視太陽，因為可能會造成眼睛的永久損傷！
二、本次日食發生過程與時間：
本次日環食最大食分0.9439，全球共歷時3小時32分54.6秒。環食帶（右圖紅色帶狀）
從中國大陸東南沿海向東北穿越臺灣海峽，通過臺灣北部地區進入東海，越過日本東南部
進入太平洋，最大掩食點（greatest eclipse）在阿留申群島的Kiska與Muldir 南方（東
經176.28度，北緯49.10度），此地掩食時間約達5分46.3秒。之後進入美國西南部結束。
可見偏食地區包括中國大陸、日本北部、加拿大、阿拉斯加、美國西北部與中西部地區。
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◎臺灣地區的日食狀況
臺灣地區可見日出帶食，但因緯度關係，各地所見食的情形不同。右圖是環食帶通過
區域示意圖，其中紅線為環食帶中央線，藍線為環食帶南邊界線；換言之，藍線以北的臺
灣西北部地區及金門、馬祖等外島地區可見日環食，藍線以南的其他區域可見日偏食。
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各地日食各階段發生時間與食分等資料請參見下方附表。
地點 初虧 日出 環食始 食甚 環食終 復圓 食分 可見食況
臺北天文館 05:07:15 05:07 06:09:56 06:10:56 06:11:57 07:23:37 0.938 環食
馬祖 - 05:11 06:10:13 06:12:26 06:14:39 07:24:22 0.959 環食
新竹 - 05:10 06:09:41 06:10:35 06:11:29 07:22:51 0.937 環食
宜蘭 05:06:40 05:06 --- 06:10:23 --- 07:23:08 0.926 偏食
金門 - 05:21 06:08:16 06:10:19 06:12:23 07:20:59 0.953 環食
臺中 - 05:12 --- 06:09:43 --- 07:21:38 0.925 偏食
花蓮 - 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
臺南 - 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
臺東 - 05:13 --- 06:07:55 --- 07:19:41 0.891 偏食
蘭嶼 - 05:11 --- 06:07:37 --- 07:19:32 0.883 偏食
鵝鑾鼻 - 05:15 --- 06:06:53 --- 07:18:10 0.875 偏食
由於本次臺灣地區所見的日環食為日出帶食，環食階段的仰角僅12~13度，方位角約73
~74度（約東北東方）之間，因此觀察地點的選擇非常重要，需挑選東方至東北方全無建築
、山脈或樹木等障礙物遮擋之處。臺灣本島地區以鼻頭角以北的北海岸區域可見到海平面
的地方為最佳觀測點；其他地區若仰角5~10度以上無遮擋，可觀看日環食的環食階段者即
可。
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判斷欲觀測日環食地點是否會被遮擋，可準備指南針測量方向，以量角器0度方向置於
眼睛前方，以筆或竹筷量指向10度高的方向，看看有無障礙物擋住視線，就可以知道此地
是否適合觀察了。
三、如何觀察日食：
日食的觀測方法其實相當於日常的太陽觀測，由於陽光非常強烈，稍加不慎便會對眼
睛造成永久的傷害，因此強烈提醒：必須特別注意觀測時的安全措施與減光設備的安全性
，絕對不可在毫無任何保護裝置之下，用肉眼直視太陽。
此外，日環食和日全食不一樣，即使在環食階段，露出的太陽光仍強到足以傷害眼睛
，因此需全程減光方可觀賞或拍攝。
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※一般觀賞
1.目視：
用目視的方法觀賞太陽之前，必須先確定：您拿來減光用的器材絕對是有效且安全的
！這裡所謂的減光器具，可以用身邊隨手可得的東西，例如1~2層曝光且沖洗過的「黑白底
片」（別用彩色底片，效果不佳）、係數11以上的電焊玻璃、專用日食眼鏡（非一般太陽
眼鏡）等，但即使這些物品有減光效果，每次觀看太陽的時間也最好別超過10-20秒，以免
太陽光中的紅外光或紫外光損害您的眼睛。此外，千萬別以為一般的太陽眼鏡也同樣的效
果，那只會使你的眼睛瞎得更快，而前人使用的以臉盆裝水，看水中太陽倒影的方法也不
可靠。
2.針孔成像：
如果沒有望遠鏡，可利用針尖在紙盒上方鑽一小孔（約鉛筆直徑大小），紙盒底端鋪
一塊白色紙板。觀測時將小孔對準太陽，使太陽影像經由「針孔成像」原理投影在紙盒底
端來觀察。若能在小孔前方加一片透鏡來放大影像，效果會更好。這種觀測方法每次觀看
時間最好不要超過一分鐘。
3.減光：
現在市面上有販售太陽觀測專用減光濾紙，或是可買來裁切至適當大小，做成眼鏡狀
以便配戴觀賞。不過一張濾紙的減光效果可能不夠，在正式觀看太陽前，最好事先測試一
下幾張濾紙疊加起來的減光效果最好、最不傷眼睛。這種觀測方法每次觀看時間最好不要
超過一分鐘。
不過這次日食發生初始，太陽才剛剛升起，受大氣減光的效應，太陽亮度較為微弱，
減光的程度需視現狀而增減。
4.投影：
有望遠鏡者（雙筒或單筒望遠鏡均可），可以透過望遠鏡將太陽投影在望遠鏡後方所
擺放的白色螢幕或白紙上，螢幕或白紙的位置絕不太接近望遠鏡的焦點，觀測者也不可以
太靠近螢幕或望遠鏡鏡筒，以免因望遠鏡聚光而使螢幕或白紙燒起來，造成觀測者嚴重灼
傷；螢幕或白紙的位置最好離焦點一段距離，觀測者則最好站在望遠鏡側邊。不過千萬別
直接用肉眼透過望遠鏡的目鏡或尋星鏡來看太陽，且不用時，記得隨手將鏡筒前方的蓋子
蓋上，以維安全。此外，如果目鏡中的複合鏡片是用膠合方式組裝，則望遠鏡物鏡前方最
好做適當減光，或每觀看一段時間就將鏡筒蓋上，以免膠合式目鏡中的膠受熱融化而損壞
。
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5.以肉眼透過望遠鏡觀察：
若要直接以肉眼透過望遠鏡來觀看日食現象，必須要將望遠鏡加裝適當的減光設備（
最好裝在物鏡前方），如前所述的太陽觀測減光濾紙，或是望遠鏡專用的太陽濾鏡等，否
則將會嚴重損害眼睛！
※攝影紀錄
1.強烈提醒：
除非是間接拍攝太陽投影板上的日食影像，否則若要利用攝影設備拍攝日食過程，必
須要將望遠鏡或相機前方加裝適當的減光設備，如前所述的太陽觀測減光濾紙，或是望遠
鏡專用的太陽濾鏡等，以免損壞攝影設備。
2.專業的觀測方式：
可使用特殊的太陽濾鏡接在望遠鏡前方（盡量不要使用鎖在目鏡上的那種太陽濾鏡，
因為位置接近焦點，容易破裂而發生危險），可至少將太陽光減少99％以上，以方便肉眼
觀察。這種減光濾鏡可用一般攝影用的ND4∼ND400濾鏡加以組合，或是天文專用的太陽濾
鏡ND4或ND5以上、或前述的太陽減光濾紙。不過無論哪一種，濾鏡使用前必須先仔細檢查
有無鍍膜脫落或凹凸不平的現象，如有此現象，最好不要使用。
3.日食攝影所需的攝影機或相機不需要可長時間曝光的功能，甚至需要縮減曝光時間，且
最好可以在影像中記錄拍攝資料，以作為正式的攝影記錄。曝光時間需在日食前先多做幾
次測試，至真正拍攝時也最好多拍幾張不同曝光值的照片。
˙擴大攝影：拍攝日食各過程的特寫鏡頭，必須使用焦長400∼1000mm以上的鏡頭或望遠
鏡，或是利用焦長200∼300mm鏡頭加2X或3X加倍鏡的方式。相機或攝影機必須固定在
三腳架上，可用直焦攝影或放大攝影均可。若使用ND5（將太陽光減低至原來的
1/100000）的太陽濾鏡，相機調至f16的光圈及感光度100的模式，則曝光時間約在
1/15∼1/60秒上下；如使用無法調整光圈或快門速度的數位相機，則最好多準備幾片
相機前方使用的減光鏡，以備減光用。不過因各相機性能不同，攝影者還是需要自行
注意畫面的品質，視情況隨時調整。下方圖片為各鏡頭可見之太陽影像大小參考圖，
取自 http://eclipse.gsfc.nasa.gov/ 網站。
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˙間歇攝影：需事先瞭解日食全程所需時間與太陽在天空的路徑，選擇適當的鏡頭，將
相機固定在三腳架上，如右圖，快門每隔10-15分鐘固定開啟一次，將太陽影像曝光在
同一張底片上，所以相機必須具有重複曝光的功能，且需隨太陽被食的程度調整光圈
大小與曝光時間。曝光時間同上。如使用數位相機，同樣須固定相機視野，待日偏食
結束之後，利用電腦影像處理軟體，將所有過程合成在一張影像中。
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本影像由吳昆臻先生提供，感謝吳昆臻先生授權臺北天文館作為臺灣區教學使用。
※其他觀察紀錄方式
1.由於環食前後的環境氣溫、天光亮度等會有變化，可利用相關設備紀錄。
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本影像由吳昆臻先生提供，感謝吳昆臻先生授權臺北天文館作為臺灣區教學使用。
2.在日環食的環食始和環食終階段，月球邊緣與太陽邊緣內切的時刻，仍有機會可見到因
陽光透過凹凸不平的月表地形而形成的倍里珠，雖不若日全食時的壯觀，但仍是個不錯的
嘗試。觀賞倍里珠需利用望遠鏡放大觀察才可見。
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本影像由清華大學江國興教授提供，感謝江教授授權臺北天文館作為臺灣區教學使用。
3.本次日環食發生時，逢太陽活動逐漸邁向極大期之時，有機會可見到太陽表面諸多現象
，如太陽黑子或日珥等；其中後者必須利用特殊儀器才可見。
四、日食的成因：
日食發生的原因，是因為月球繞地球公轉的過程中，當月亮恰好行至太陽與地球之間
，且太陽—月亮—地球幾乎在同一直線上時，月球遮蔽陽光，月球影子落在地球上，因而
發生日食。因此，日食發生時間必定在農曆初一（朔）前後；但因白道（月球繞地球的公
轉面）與黃道（地球繞太陽的公轉面）之間，平均有5°9'的夾角，故並非每逢朔都會發生
日食，必須要朔時、且月亮離黃道與白道交點15.4∼18.5度以內時，才會發生日食，這個
範圍稱為「日食限」。
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由於月亮繞地球的軌道是橢圓，距離會有遠近分別，會因月球遠近引起的大小變化，
以及在地球上的觀測者所在位置不同，使得看到的日食現象不同。日食種類可分為
˙日全食（Total）：月球離地球較近，完全遮掩太陽，在月球本影內者可見日全食。
˙日環食(Annular)：月球離地球較遠，無法完全遮掩太陽，在本影內者可見日環食。
˙日偏食(Partial) ：無論月亮遠近，在月球半影中者均可見月亮遮掩部分日面。
˙複合日食 (Hybrid) 或全環食（Annular-Total）：月亮位置恰在全食與環食之間，使得
地球上部分地區見全食，部分地區見環食。這種日食發生的比例非常低。
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五、月球的遠和近：
月球繞地球軌道為橢圓形，地球位在橢圓的焦點上。月球離地球最遠的位置稱為「遠
地點」，最近的位置稱為「近地點」。因這樣距離遠近的差異，使得在地球上所見到的月
球視直徑不同，遠地點時的月球視直徑比較小，近地點時則較大。
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月球在2012年5月20日凌晨0:14通過2012年內離地球最遠的遠地點，此時地心到月心的
距離約406448.19公里。之後，月球於5月21日上午7:47通過「朔」的位置，太陽-月球-地
球成一直線。這使得在地表觀看月球時，月亮的視直徑比太陽還小，日環食發生時，地心
所見之月球視直徑僅約29.44角分，太陽視直徑約31.60角分，月球無法完全遮蔽太陽，因
而發生日環食現象。
六、日食發生的機率：
全世界每年發生日食，最多5次，最少2次；每100年平均發生236.7次（偏食82.5，環
食82.2，全食67.2，複合日食4.8）；固定地點平均每3年可見一次日偏食，平均每300多年
可見一次日全食。
臺灣地區上一次可見的日食，是在2010年1月15日的日偏食。下一次的日食則發生在
2016年3月9日，臺灣地區僅能見到食分約0.3的日偏食。不過，臺灣地區前一次見到日環食
，可是在54年前的1958年4月19日，當時也只有基隆外海一帶可見，其餘地區僅能見到食分
很大的日偏食。而下一次臺灣地區可見的日環食將發生2020年6月21日，最大食分0.9940，
環食帶通過臺灣地區的澎湖、雲林、嘉義、南投、高雄、花蓮、台東部分區域等，但環食
可見長度長達59.9秒，沒有2012年這次的時間長。而臺灣地區再下一次的日環食，可得等
到2215年6月28日，環食帶將通過高雄、屏東與台東地區，雖然全程可見，且環食時間長達
2分鐘左右，但那可不是我們這一代人等得到的呢！所以，趕快把握這次機會吧！
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2020年6月21日（左）和2215年6月29日（右）日環食帶通過臺灣地區之狀況
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臺北市立天文科學教育館