2017年這次橫跨美國的超級日全食有何特別之處？
關於這個問題，中國科普博覽邀請中國科學院國家空間科學中心李會超、中國科學院光電研究院的黃宛寧兩位科學家來回答：
日全食，也許是最為大眾熟知的天文現象。當月球處於地球和太陽之間時，在地球上的一部分區域中，太陽耀眼的光芒會被暫時遮擋，白天和黑夜將在幾分鐘的時間裡交替出現。
2017年這次橫跨美國的超級日全食，從美國西海岸的俄勒岡州到東海岸的南卡羅萊納州，日全食沿著一條寬度約為110公里的日食帶，橫跨美國的14個州。
日全食是罕見的具有巨大影響力的天文現象，北美洲的上一次日全食要追溯到1979年。
早在此次美國的日食到來之前，美國的研究者們就已經做好了充足的準備。除了常規性的地面觀測外，他們還動用了一架灣流V型噴氣式飛機，飛到萬米高空，來觀測到被大氣層阻隔的紅外信號。
科學家們還動員遍布全美的業餘天文愛好者，通過「美洲大陸公民望遠鏡日食」（CATE）項目提交它們拍攝到的日食照片，讓科學家們能夠綜合掌握日冕在日食隨時間變化的情況。
用來觀測日是的灣流V型噴氣式飛機，也許是最酷的觀測平台了！
同時，來自美國大學和高中的57個團隊將在全美境內超過30處同時實施高空氣球發放，發放地點橫貫整個日食觀測的最佳路徑，從俄勒岡州到南卡羅萊納，利用高空氣球從臨近空間觀測日食，並將視頻和圖像發送到NASA的網站。
本項目遍布全美的高空氣球發放地點
高空氣球觀測日食項目，將從一個獨特的視角，以一種嘆為觀止的方式吸引公眾的目光。從臨近空間拍攝的日全食視頻和照片極其稀有，令人神往。
而之前僅在2012年在澳大利亞有過一次臨近空間日食觀測，但是，還從來沒有人對日全食進行臨近空間的現場直播，當然，也沒有橫跨整個北美洲的聯網直播。
既有全民參與的熱情，又有前沿科學的產出，日全食觀測也許是完美的科學研究活動形態的一個範本。
筆者看來，美國的這次日全食有個特點就是美國專屬的，本影從太平洋開始，到大西洋結束，2500英里長，大部分都待在美國，而且美國東西海岸都可以看到，全美大部分地區都可以看到不同程度的日食，有日全食也有日偏食，你站的位置不同，當然看到的日食也就不同。
2009年那次日食事件從印度開始，東南亞一些國家也可以看到，本影在太平洋中部結束，跨度也很大，但不是中國專屬。從專屬這個角度看，這是本次美國日全食的特點。第二個不同點在於觀測力量龐大，美國作為航空航天技術最發達的國家，這次日全食也不會錯過，美國宇航局、管大氣海洋的NOAA、日本JAXA都參與進來，軌道上部署十多顆衛星分別對太陽、對地球進行觀測，陣容龐大，國際空間站都參與進來。美國宇航局還放飛了50個探空氣球，兩架WB-57S飛機和一架灣流3飛機，地面上還要十多個沿線觀測點，動用的資產超過1000億，近國際空間站造價就有1000億美元。
第三個不同點在於發生季節上有利於觀測，密西西比河以西大部分地區的雨季都過去了，因此除了你的位置在山溝溝裡面，霧氣較大容易產生雲層遮擋外，基本上都是好天氣，2009年的中國日全食沿途陰雨天較多，對觀測不利。第四個不同點在於在天球上太陽處於軒轅十四附近，可以利用其星光驗證相對論，軒轅十四很亮，獅子座一等亮星。
發生在2017年8月21日的這次日全食已經被稱為超級日全食或美國大日食，讓美國人好好的飽了一次眼福，這幾乎是一次只屬於美國人的日全食，因為這次日全食幾乎只過境美國，而且經過的地區也基本都是美國人口最多的地區，時間上也非常恰當，而在天氣方面，美國大部分地區天氣晴朗，這些都為觀測日全食創造了極為有利的條件。
日全食是一種難得一見的天文現象，如果只在一個地區的話，人的一生中頂多遇到兩三次，這種現象是由於月亮擋住了太陽照射到地球上的光線而在地球上投影造成的，被月球全部遮擋了太陽光線的地區，就會出現日全食或者日環食，被月球遮擋了太陽部分光線的地區就會出現日偏食。由於日全食和日環食時，月球在地球上的投影帶一般都比較窄，所以日全食和日環食更不容易看到，日偏食則相對更容易看到一些。
日全食本身的性質都是相同的，都是由於月亮遮擋了太陽照到地球上的光線照成的，這次美國日全食日也一樣，如果非要說和之前的日全食有什麼不同的話，就只能從地點和觀感上來說了，可以說這是一次只屬於美國人的日全食，是美國人少有的觀看日全食的絕佳機會，美國人也沒有放過這個機會，媒體報道日全食出現時，美國人億萬人空巷觀看，而且由於這次月亮遮擋太陽比較嚴實，所以全食帶經過的地區天色很暗宛如夜晚，這樣的條件更有助於人們觀測日全食，而美國也是天文學研究最發達的國家，所以這也給美國科學家們以研究太陽日冕、光線傳播、以及太陽月亮引力潮汐力等的極佳機會。
施郁（復旦大學物理學系）
2017年8月21日在橫貫美國大陸的一個帶上可以看到日全食。這個帶從太平洋海岸一直到大西洋海岸，覆蓋14個州，包括俄勒岡（Oregon）、愛達荷（Idaho）、 懷俄明（Wyoming）、 蒙大拿（Montana）、愛荷華（Iowa）、堪薩斯（Kansas）、內布那斯加（Nebraska）、密蘇里（Missouri）、伊利諾伊（Illinois）、肯塔基（Kentucky）、田納西（Tennessee）、阿拉巴馬（Alabama）、喬治亞（Georgia）、北卡羅來納（North Carolina）、和南卡羅來納（South Carolina）。美國其他地區、加拿大、南美洲、歐洲西北部、非洲以及亞洲的楚克奇（Chukchi）半島可以看到日偏食。1918年6月8日以來，還沒有橫貫美國大陸可以看到的日食。1979年2月以來，美國大陸任何地方還沒有看到過日全食。1970年3月7日以來，美國東南部還沒有看到過日食。
在俄勒岡海岸，協調世界時下午4：05（太平洋時間上午9：05）日食開始，協調世界時下午5:16 （太平洋時間上午10:16 ）全食。在南卡羅來納，協調世界時下午6：44 （東部時間下午2：44）全食。美國宇航局出動兩架飛機在雲層之上觀察了這次日全食，大大延長觀測時間。配置了照相機的高空氣球以及包括月球偵察軌道器（Lunar Reconnaissance Orbiter）、國際空間站（international Space Station）、太陽動力學天文台（Solar Dynamics Observatory）、Moderate-resolution imaging spectroradiometer、Solar and Heliospheric Observatory以及日本的太陽探測器Hinode在內的人造衛星均提供了這次日全食數據。
這次日全食觀測規模以及媒體轉播報道的規模是空前的。
看完日食回來寫點什麼吧。2017年8月21日這次日全食和之前幾次最大的不同是發生在美國這個人口大國和科技強國。
美國有3億多人口，這次日食從西向東貫穿美國全境，8月份又正值學校假期，所以很多人都是全家一起出動去看日食。
日全食的成因大家應該都比較清楚了，簡單地說就是月亮不甘寂寞，大白天跑到地球和太陽中間秀存在感。月球離地球的距離大概是38萬公里，太陽離地球的距離大概是1.5億公里，兩者差了約四百倍，正巧太陽圓盤又比月球大約400倍，這樣一來，當三者的相對位置合適的時候，月球可以剛好把太陽圓盤給遮住，月球陰影正下方的那部分地區就能看到日全食了。「正巧」其實很不容易，全食帶相當地窄，所以同一個地區可能要一百年才能看到一次日全食。
美國號稱汽車輪子上的國家，平均下來十個美國人就有八輛汽車（相比之下，十個中國人還平均不到一輛車），所以住在全食帶南北一天車程地區的美國人都可以開車去看日全食，這相當於把全食帶大大擴展了。
美國的各種媒體都對日食非常關注，很多人想要親眼見證這一神奇的天象，紛紛請假去觀看日全食。有人因為擔心堵車，凌晨兩點就開車出發了。掛著美國各州牌號的汽車在公路上排起了長龍，從最北邊的阿拉斯加到南邊的加利福尼亞都有，全食帶本地的人們則比較幸運，可以站在路邊、躺在自家後院、坐在卡車上觀看，一路上都能夠感受到美國人民對日全食的熱情。
跟普通民眾一樣，科學家們也非常關注此次日食，提前幾周就有美國科研人員計算和預測了本次日食中太陽日冕的形狀，也有美國科學家團隊在美國全境沿日食帶設置了多個觀測點，還有在飛機上搭載儀器追著月亮的影子進行觀測的科研項目。
日食時光線變暗有些類似黃昏，但是如果仔細觀察會感受到光線的色彩跟一般的黃昏並不一樣，用科學家的視角看的話，就是光譜不同，日全食光譜測量可以幫助我們了解日冕的性質。作為另一個人口大國和科技強國，我們中國也有科研人員和愛好者遠渡重洋去觀測日全食，並取得了很好的觀測數據。
在網路發達的今天，日食視頻隨手就能找到，但是日全食這一天象奇觀，有很多只有身臨其境才能感受到的精彩，也有更多奧秘等著你親自去發現。
宇宙浩瀚無垠，個人水平有限。如有疏漏，請多指教。
一條寬度約67英里的「日全食帶」 由西至東橫跨俄勒岡州至南卡羅萊納州等12個州，在這一全食帶內的大城市，如俄勒岡州塞勒姆市、內布拉斯加州的林肯市、愛達荷州福爾斯、堪薩斯城、納什維爾市、哥倫比亞市、查爾斯頓市等都是日全食直接掠過的大城市。
時光飛逝，美國大日食如約而至，而上一次在美國本土發生日全食則要追溯到1979年2月26日，距今已經過去了38年。日食分為三種，包括日全食、日環食、日偏食，其中最為罕見的是日環食，只發生在地球表面與月球本影尖端非常接近的情形下，這時不同地區會出現日偏食、日全食和日環食三種不同的日食。日全食是一種相當壯麗的自然景象，所以經常吸引許多遊客和天文愛好者不遠萬里去海外觀賞日全食。
縱觀本次日全食所經過的地區，除去北太平洋與北大西洋，只有美國大陸可以看到日全食，全食帶一次只經過一個國家，實屬罕見；且全食帶幾乎橫穿整個美國；境內交通便利；全食發生時太陽地平高度又極佳，這對全球的天文愛好者來說是一次非常難得天文盛宴。
這次美國日食和以往日食最大不同之處就是日食覆蓋範圍廣，而且覆蓋的都是人口較稠密的地區，使得絕大多數美國人甚至是來自世界各地的天文愛好者能夠觀看到。
日全食本就是一種極為罕見的天文現象，以往的日全食又大多出現在人口密度低甚至是人跡罕至的地區，比如南北兩極、大洋等。像這次日食斜著橫穿了整個美國大陸，跨越14個州，那隻能用千年等一回來形容了。據估計有1,200萬人口住在了日全食帶的陰影中，而距離日全食帶約1天車程的人口則約為2億，幾乎相當於美國總人口的70%。能和這次日食的影響力媲美的只有發生在2009年中國的「長江大日食」了。
這次日食月球的本影首先在夏威夷群島附近的太平洋接觸地球，太平洋夏令時21日上午9:05日全食率先降臨在俄勒岡洲的林肯海灘，到了太平洋夏令時10：16在俄勒岡州完全展開，依次通過、愛達荷州、懷俄明州、蒙大拿州、內布拉斯加州、愛荷華州、堪薩斯、密蘇里州、伊利諾伊州、肯塔基州、田納西州、喬治亞、北卡羅萊納州、南卡羅來納州，形成一條寬度約70英里的「日全食帶」，塞勒姆市、堪薩斯城、哥倫比亞市等大城市都能看到日全食。到了東部夏令時下午2:48日全食在南卡羅來納州查爾斯頓附近結束陸地觀看窗口，完全結束時間為東部夏令時下午4:09。
日全食持續時間最長是在伊利諾伊州卡本代爾附近，持續時間達到了兩分四十秒。日全食帶經過的最大的城市是田納西州的首府納什維爾，該市的旅遊發展局專門為這此日食推出網站。根據觀測機會計算，最佳的觀賞地點首選俄勒岡州的馬德拉斯，全食時間為2分4秒；其次是愛達荷州的涉河河谷，全食時間為2分18秒；第三選擇為懷俄明州的卡斯珀，全食時間是2分26秒。
上面這張圖表示的日全食帶位置以及北美各地區能夠觀看到的日偏食是比例。
下一次的日全食將出現在2019年7月2日，屆時日全食帶將首先出現在南太平洋，然後將於傍晚時分抵達南美洲，經過智利和阿根廷，屆時全食帶將會經過世界上最乾燥的地區——智利的阿塔卡馬沙漠。
2021年12月4日，日全食將降臨南極大陸腹地，處於極地又遠離傳統的科考線路，使這次日全食成為追逐難度最高的一次。
美國的下一次日全食要等到2024年4月8日，那時日全食將光顧美國東部、南部以及墨西哥。
而中國的下一次日食要到2034年3月20日，不過那時日全食帶只穿過西藏西北部的無人區還有西亞和北非地區。
好消息是2035年9月2日，日全食又將光顧中國，屆時日全食帶會貫穿中國北部，酒泉、包頭、大同、北京、唐山、青皇島等大城市，到時候很多人又能在家門口看日全食了。
上面這張圖是2001至2020年日全食和日環食全球分布圖。藍色為日全食帶，紅色為日環食帶。
上面這張圖是2021至2040年日全食和日環食全球分布圖。藍色為日全食帶，紅色為日環食帶。
文章會比較長，也許要分幾天連載完。同時會插入部分現場圖片，用流量的用戶請注意。
這次日全食非常不一樣。2009年7月22日，中國長江流域發生過一次類似的日全食。波及人口近4億，日食中心帶最長時間超過六分鐘。我曾全面參與2009年日全食的各項工作，包括科研觀測等。而這次又親歷了美國日全食，看到了前期準備，現場「觀賞」等，真的發現了很多很多不同。
關於這次美國日全食發生時間地點等信息，前面的很多回答都有，我不贅述。
我們是在兩年多前就比較關注這次日全食，事實上是在2009年中國日全食之後，就開始關注了。2009年中國的日全食，如果要打分，從專業等角度，可能只能打70分左右。這次日全食有個致命的麻煩：天氣。7月22日，是長江流域雨季與夏季高溫的交界。但非常遺憾，從六月份開始的中長期預報資料來看，幾乎都是多雲到雨。事實上，最後拿到的觀測資料，都因為水汽含量過高，而導致質量下降（這還是能看到日全食的地方），很多地方，比如蘇州，下暴雨。不少地方雖然看到了全黑的那一刻，但也是在多雲或間或有雨的間隙。但，如果那次日食發生在8月呢？
美國這次日食很幸運的一點就是發生在近八月底。這個季節，北美大陸大部分地區都是炎熱的夏天，天氣非常晴朗。幾乎只要提前兩周，就能找到晴天概率極大的地區。事實上，通過調閱以往天氣資料，而提前預定場所的觀測者，這次基本都如願了。
這次日全食觀測與以往最大不同就是天氣情況非常好，大氣能見度極高。所以日全食現場極為震撼！亮白色的日冕，滿天繁星，這是在一般大氣能見度的情況下無法看到的。
不同之處再出，日食持續的時間非常的長，第二日全食首次橫跨美國的地域，特朗普總統都帶領著人民觀看日食了，足以證明它的特殊之處，對於科學家來說，這是研究日食的最佳機會，持續的時間長，橫跨美國全境，可以使先進的設備全方位的探測，掃描，確定日食的周期，早前科學家認為日食的周期為3000年一次，但是現在我們知道日食的周期為18年、9年、10個月、8個月為一次，據美國宇航局透露：美國下一次的日食將在2024年。
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