2009年7月22日昆明日偏食太陽色球觀測

趙世清，李瓊英，陶金萍，林 雋

(中國科學院國家天文臺云南天文臺，云南 昆明 650011)

2009年7月22日發生的日全食，其掩食食帶較寬，時間長，經過地區人口眾多，實屬罕見。中國大部分地區可見到不同程度的偏食，因而本次日食備受關注。2009年7月22日的日食來臨之前，全日面Hα色球望遠鏡提前做好了充分準備。日偏食發生之日清晨，所有工作人員提前到位，儀器按計劃順利進入實時觀測狀態。在保證觀測工作正常進行的同時，協助多家媒體記者完成采訪報道任務，并盡量滿足部分天文愛好者的求知愿望。

云南天文臺Hα全日面色球望遠鏡，已成功進行過多次太陽特殊天象的觀測，1980年2月16日昆明日全食的觀測[1]，1987年9月23日昆明日環食觀測[2]，2007年3月19日日偏食觀測,每次觀測都取得了大量資料，并在太陽射電及有關課題的資料分析研究中提供了可靠依據。為方便從大量原始資料中檢索并挑選出有分析研究價值的活動現象，還專門制作了完整的連續閱覽日偏食的視頻動態影像。

1 使用儀器及觀測情況

安裝于云南天文臺的觀測設備是赤道式折射色球望遠鏡，該地地理坐標為Φ=+25.05°，λ=102.72°,海拔高度h=1998m。望遠鏡自動連續跟蹤太陽實施觀測，內置透過帶中心波長6562.78?,帶寬±0.5?的Lyot濾光器[3]。望遠鏡有效口徑18cm，成像焦面太陽像直徑為16.8mm。采用世界標準時UT系統(北京時間加8小時)記錄數字圖像采集時間，誤差精度在1s以內。

Alta 3072×2048(pixels)16Bit CCD相機和自行研制的機械快門及電控系統構成終端，由計算機控制同步完成圖像資料系列采集。CCD靶面面積27.65mm×18.43mm，使用曝光時間為40ms至100ms之間，一般情況每分鐘拍攝一幅圖像。觀測直接獲取Fits格式的原始數字圖像資料，大小為12MB，經壓縮為10.3MB后以ZIP格式保存。觀測到的原始Fits文件資料，經過預處理后轉換為天文慣用的300KB左右的jpeg圖形文件，作為閱覽資料并保存副本或網絡發布。

jpeg文件的圖像畫幅面積108.5cm×72.3cm,并經過了太陽球面坐標日軸方位角定位及圖像坐標改正；圖像非正常CCD熱點、盲點的消除及平滑；圖像亮、暗對比和最佳屏顯度定值。使用網格實測jpeg資料的圖像直徑為67cm左右，ROBERTS算法[4]測算直徑66cm。

2 觀測結果

根據中國天文年歷，昆明能觀測到日偏食的時間為:初虧8點03分57秒，食甚時間為9點08分53秒，食甚時食分為0.883(食甚時太陽的88%被月亮遮擋),復圓時間10點22分23秒。2009年7月22日昆明天氣條件不好，觀測室上空云層密布，未能觀測到初虧、食甚及復圓3個重要時間節點的數字圖像資料。在云層交錯的瞬間空隙，云南天文臺全日面色球望遠鏡成功觀測到食既、生光過程中的部分資料(圖1、圖2)。雖然沒有觀測到完全連續的資料，但可完整確定月球從日面西北邊緣切入,東邊緣退出。通過獲得的圖像資料，能夠推算出當時當地觀測到月球在太陽圓面上的投影位置和運動方向。

圖1 食既過程中月球切入太陽圓面時的Hα色球系列圖像Fig.1 H-alpha images of the solar chromosphere during the process when the moon is passing through the solar disk and approaching the second contact

圖2 生光過程中月球退出太陽圓面時的Hα色球系列圖像Fig.2 H-alpha images of the solar chromosphere during the process the moon is leaving the solar disk and approaching the third contact

圖3 食既(右圖)、生光(左圖)時的太陽色球日面情況Fig.3 The images of the solar chromosphere at the second(—the right panel)and the third(—the left panel)contacts

本次日食發生在太陽活動低年,日食當天沒有太陽黑子出現。通過食既、生光時刻的數字圖像資料，可清楚分辨出太陽色球上的活動情況(見圖3)。在整個日食過程中，日面東偏南一直存在一個譜斑區域，東北邊緣有一個寧靜環狀日珥，其二者的形態和亮度基本上一直保持不變(見圖4)，直到復圓后3個多小時太陽色球邊緣和日面都未出現較激烈的色球活動現象(見圖5)。

圖5 日食當天太陽色球圖像Fig.5 An images of the solar chromosphere observed with the solar telescope of the Yunnan Observatory in July 22，2009

[1] 日全食觀測文集編輯組.中國云南日全食觀測文集[M].北京：科學出版社,1983：174-180.

[2] 《中國日環食觀測研究文集》編委會.中國日環食觀測研究文集[M].北京：科學出版社,1990：5-11.

[3] 林元章著.太陽物理導論[M].北京：科學出版社,2000：34.

[4] 胡新華，鄧元勇，王先平.FIT圖像處理技術薈萃及在太陽觀測中的應用[J].天文研究與技術—國家天文臺臺刊，2008,5(1)：55-65.

HU Xin-hua,DONG Yuan-yong,WANG Xian-ping.Collection of Techniques on Dealing with Image Files of FITS Format and Applications to the Solar Observation[J].Astronomical Research & Technology,2008,5(1):55-65.

ObservationoftheSolarChromosphereduringthePartialSolarEclipseinJuly22，2009inKunming