2024年4月8日的日全食：美国100年来持续时间最长、最明显的日全食

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2017年8月21日从俄勒冈州胡德山国家森林看到的日全食期间的日冕。（图片来源:Paul Souders/Getty Images）

（）据美国太空网（乔·拉奥）：如果我们将4月8日的“北美大日食”与过去一个世纪的其他日食进行比较，它会排在第几名？

实际上，它会排在列表的前列。

在过去的100年里，从1925年（含1925年）到2024年，我们采样的75次日全食的最长持续时间（包括日环食/日全食和非日全食）平均为3分13秒。顺便提一下，根据比利时地球和行星科学家、天体力学专家让·梅乌斯的说法，日全食的绝对最长持续时间是7分32.1秒。

因此，当日全食持续时间超过4分钟时，它当然应该被视为一次异常的日食。4月8日即将到来的日全食将在墨西哥中北部持续4分28.2秒。在我们抽样的75次日食中，29次属于“四分钟或更长的俱乐部”，4月8日的日食在持续时间方面排名前25%。

更引人注目的是在这100年的时间框架内跨越美国边界的总和之间的比较。

不包括我们单独保存的2024年日食，在这次特别调查中有14次日食。其中一次（1930年4月28日）是罕见的“混合”或环形日全食，日全食路径的一部分产生了（尽管非常短暂）日全食，经过了西部五个州的部分地区。

将2024年4月8日的日食特征与其他的13次进行比较，以下是我们的发现:

持续时间:这14次美国日食的全食时间平均为1分58秒。按照这个标准，7次月食“高于平均水平”，而13次月食中只有两次超过3分钟（1970年3月7日和1991年7月11日）。除了4月8日在南德克萨斯州发生的持续4分27秒的全食之外，只有1991年的月食持续时间超过4分钟。

最高高度:日食发生时太阳在天空中的位置越高，就越有可能远离阴霾或云层。即将到来的4月8日事件的值为69（在南德克萨斯州）。美国其他14次日食的平均高度不到太阳高度的一半，为32°。这13颗行星中有4颗的太阳位于天空的一半以上（大于45°）。然而，请注意，14次中第二有利的是1930年4月28日的环形合相，高度为62°，合相时间仅为1秒！

最大路径宽度:在月全食时，月亮投在地球表面的阴影呈椭圆形。阴影看起来有多椭圆是由太阳在地平线上的高度控制的。美国14次日食的平均路径宽度为89英里。即将到来的4月8日日食在这一类别中的价值为108英里，但仅次于1979年2月26日、1991年7月11日和1990年7月22日的日食。

事实上，1979年日食的宽度比2024年日食的宽度大83英里。



1979年2月26日在加拿大马尼托巴省卡伯里看到的日全食。（图片来源:Alan Dyer/Stocktrek Images/Getty Images）

然而，应该指出的是，在1979年的日食中，太阳的最高高度只有24°（在北达科他州西北部的波特尔镇附近），阴影相当倾斜地照射到地球上。因此，本影在地球上的投影形状是一个高度拉长的椭圆形，沿其路径和横穿其路径分别为83×191英里。与此同时，4月8日，在德克萨斯州南部，日全食的高度将达到69度——几乎是1979年的三倍。因此，2024年月球阴影的形状将更接近圆形，而不是拉长的椭圆形。

换句话说，在1979年北达科他州，在全食中期，位于日食轨迹中心的人距离本影前缘或后缘不超过41.5英里，另一方面，在4月8日南德克萨斯州日食轨迹中心的全食中期，观测者将距离本影阴影的前缘和后缘多达54英里。

可见区域:日全食似乎有避开主要人口区域的反常习惯。虽然在我们的14次日食样本中，确实有几次日食经过了大都市地区（1925年在纽约；明尼阿波利斯1954年；波士顿1959年），大部分观众主要是由小城镇和社区组成。即使是1970年发生在大西洋沿岸的日食，阴影也完全错过了人口稠密的东北走廊。经历过日全食的最大人口中心是弗吉尼亚州诺福克-朴茨茅斯都会区:508，000人。整个日全食区的人口总数可能不到200万。

相比之下，2017年8月的日全食从东海岸到西海岸，共有1100万观众观看。但令人印象深刻的是，即将到来的4月8日日食将经过从德克萨斯州到新英格兰北部的许多大都市地区，估计有3200万人有机会亲眼目睹这一惊人的奇观。

很有可能，即将到来的4月8日月食将代表美国历史上最大规模的沉浸在月球阴影中的人群聚集！



2024年4月8日日全食的全食路径图。（图片来源:GreatAmericanEclipse.com）

遥远的过去...在不久的将来:从我们到目前为止所注意到的一切来看，很明显，就美国而言，2024年4月8日的日食是非常特殊的。事实上，只有另外一个事件我们可以与之进行合理的比较。那就是1806年6月16日的日食。那一天，月亮的阴影横扫北美，穿过中西部北部，并继续穿过纽约州和新英格兰。从全食持续时间的角度来看，这次月食是整个19世纪北美大陆最精彩的一次月食，直到21世纪中叶才有望与之媲美。

1806年的日全食在马萨诸塞州马布尔黑德附近（波士顿东北部）持续了4分53秒，日全食发生在太阳接近天空最高点70°时，距当地中午仅半小时。

直到2045年8月12日的日全食，美国本土才会第一次经历超过6分钟的日全食。这一独特事件的全食预计最长持续时间为6分6秒，在佛罗里达州圣露西港附近；美国历史上最长的全食。标记您的日历！

然而，在此之前，美国在1806年至2045年间最好的日全食将是2024年4月8日。

乔·拉奥是纽约海登天文馆的讲师和客座讲师。他为自然历史杂志、农民年鉴和其他出版物撰写天文学文章。