2017美國日全食心得
這是第三次看日全食，在美國內布拉斯加州的林肯市（Lincoln, Nebraska），成功！由於天氣不好，這次是三次（另兩次為2008甘肅酒泉、2009浙江寧波）中最驚險的一次，還好還是有透過薄雲看到日全食。
其實日食當天往西邊開兩三個小時的地方看起來天氣就比較好了，但是因為駕照問題不能租車。駕照問題是，我住在德國，而國際駕照寄回台灣請家人幫忙更新，不料寄回來時在德國海關卡了一個月之久，正好離開德國當天才到，估計是登越洋班機那一刻郵差按門鈴的吧，真是諷刺；看日全食保持機動性很重要，一般來說前一晚應該要住在全食帶附近，然後前一晚或是當天一早，按天氣狀況決定當天該往哪個方向開（如2009長江日全食），這次沒有車就只能賭住的地方天氣夠好囉。
基本資料
2017年8月21日日食的基本資料在NASA網頁可以看到，全食帶剛好從美國西岸的Oregon州延伸到東岸的South Carolina州，橫跨美國兩岸，最長時間為2分40秒左右；我們看的點在Nebraska的Lincoln，靠近全食帶邊緣，全食時間約為1分20秒左右。
決定地點
在這次日食兩年前就開始看天氣資料了，那時已經很多人開始準備，很多網站也有分析了，比如說美國西岸到東岸在八月時10:30以及13:30的平均雲量圖（關於天氣見下一段），統計上來說看起來最好的位置，自西向東講，大都在Idaho跟Wyoming州，Nebraska西邊也不錯，再往西或往東就比較多水氣，往西是太平洋，往東有密蘇里河流域，水氣多則多雲的機率就大一些。不過最後各方考量後結果是選在Nebraska東邊看日食，八月中午左右的平均雲量在40–50%左右，沒有選更好的點是因為實際決定要去日全食是在兩個月前的事了，氣候更好的地方在日食幾個月前幾乎是訂不到合理價錢的住宿，沒露營經驗也不敢貿然嘗試，而Nebraska東邊的Lincoln還有$100（美金）以內的住宿；另一方面，在日食結束後會順道去Nebraska州東邊的Iowa（愛荷華）州拜訪親友；另外，查看機票價格時發現從德國飛芝加哥機票比飛丹佛、西雅圖、鹽湖城便宜至少兩、三百歐元，從芝加哥去Nebraska/Iowa也算方便。總之，綜合天氣、交通、住宿、花費、後續行程後，選擇飛芝加哥，然後美國國內交通前往Nebraska東邊的Lincoln市來看日食。
Lincoln市不大，但是是Nebraska首府與第二大城（第一大是Omaha），Nebraska是農業州，比較大的城市也就這兩個，大部分區域都是玉米田之類的農地。有看The Big Bang Theory的人都知道，Penny是從Nebraska來的，應該是第一季吧，Penny有次跟Leonerd說過她在寫一個從Lincoln來的鄉下女孩要來大城市當演員的劇本，Leonerd問說：”所以是以妳為背景的故事？”。Penny說：”不是，我是Omaha來的”。另外，Lincoln有個好像還不錯的公立大學UNL (University Nebraska-Lincoln)。回到日食相關話題，Lincoln幾乎整個城市都在全食帶，除了東北角以外，而且我們訂到的旅館靠近市中心。現在想想，好險訂旅館時一直有考慮到沒有車的情況，要是住到市郊的旅館就比較麻煩了：本來想住西南郊，因為若在旅館看日食的話可以比市中心多十秒鐘的全食，不過晚了幾天就沒看到$100出頭的價格；另一個考慮過（訂了又退）的旅館是在機場附近，更便宜，不過附近比較偏僻，離市區需要5–10分鐘車程。Lincoln還有一個很大的好處就是有高速公路I-80經過，I-80是Nebraska州東西向的主要道路，而且I-80從Lincoln往西有一大段，大約400公里，都在全食帶內，有開車的話就有機會在日食前快速地往西邊（天氣好的地方）移動，若萬一大塞車什麼的移動不了太多也可以乾脆就在高速公路旁找地方看。
順便提一下，本來也有考慮到Omaha南邊三小時車程的Kansas City，雖然該城市中心不在全食帶，不過城市比較大，住宿很好找，只要到北郊的機場就在全食帶內了，如果王建民還在堪薩斯皇家隊的話說不定就會優先考慮去那邊；最後考量到Nebraska的天氣統計上來說是更好的，故還是選擇Lincoln。另外，因為有認識的人，也有想過以Boulder（科羅拉多州，丹佛附近的大學城）為基地，日食前一天再決定往北邊（Wyoming州）或往東邊（Nebraska州），不過考量到還會去Iowa，以Boulder為起點的話開車感覺有點遠，美國國內線機票又貴，加上從德國飛丹佛機票又比飛芝加哥貴了許多，故放棄以丹佛為看日食的起點或基地。
天氣
前兩次看日食都沒怎麼煩惱天氣，因為都丟給別人了，這次要自己來煩惱。天氣跟氣候整體概況主要是參考Eclipsophile網站，資訊相當豐富，有分析各州在八月的天氣概況。Eclipseophile網站關於Nebraska的天氣分析在http://eclipsophile.com/nebraska/，Lincoln這邊在八月中午左右的平均雲量在40–50%左右；另一個有提供年平均天氣的網站weatherspark提供的資料也是差不多。
以上只是按照天氣的平均情況挑一個（或幾個）大方向，日食前還是得關注天氣預報，看要往哪裡跑。
日食前幾天看的預報主要是參考官方的http://www.weather.gov/oax/（Omaha區域） 跟數值模擬預報。數值預報有幾個主要的模型，北美應該是要看NAM (North American Mesoscale Model)，Eclipsophile網站上有介紹很多網站上可以查到這些數值預報，我主要是參考College of DuPage NEXLAB。另外也看了電視頻道The Weather Channel，雖然知道看了也是白擔心，因為沒有車幾乎不能移動，但還是會一直想看看有沒有好轉的跡象。總之，前晚的預報看起來在Lincoln都是至少50%的雲，好在是以高層雲為主，只能希望夠薄了；若有車的話應該就會一早出門往西邊走。
實際看日食時的衛星雲圖跟下圖差不多（Storm APP截圖，下一段有更多實際的照片），這是初虧約半小時前的雲圖，主要是高層薄雲，全食的時候跟之後都忘了截圖了，不過一樣都是高層雲。我們在的位置是中央的綠點，下面的星號是本來想要去的、更靠近日食中心線的Beatrice，後來看電視好像他們雲更厚，但是在全食的時候有雲縫，也還是有看到。我們看的位置在Lincoln市的Haymarket Park棒球場前，離市中心走路一下就到，從旅館要走半小時，不過中間有停下來吃早餐跟買日食紀念郵票；路上跟幾個路人打招呼，互相關心有沒有準備好眼鏡，這邊的人真好。初虧到食既之前一直都有雲，有少數空檔而已，全食的時候還是有雲，不過夠薄，可以看穿。日食之後雲又變少了，甚至還晴朗了一陣子，真是可惜，這個晴天若早半小時該有多好。下一段“觀測當天”有幾張觀測點的天氣的照片。
觀測當天
雖然在旅館前就可以看到日食，不用擔心廁所、食物、跟飲水的問題，不過還是想湊湊熱鬧，這也是原本想去更靠中心線的Beatrice的原因之一，那邊有NASA TV直播點跟Bill Nye，可惜沒有車去不成；是說按照天氣預報也不會想去Beatrice，不過如前一段所述，Beatrice結果也是從雲縫看到全食。Lincoln市區也是有活動可以參加，Lincoln官網列出的是Haymarket Park棒球場前的Science Expo以及日食棒球比賽，因為在走路可以到的範圍就決定是那裡了。Science Expo主要是由大學舉辦的，實際上比想像中無聊的多，只有大約十個簡單的攤位而已；要看棒球的人比較多，九點多剛到的時候就看到大排長龍（下面有照片）。不過沒關係，視野夠遼闊就好，也有廁所，吃的好像得進球場才買得到，不過反正離市區不遠，而且剛吃完早餐也不怕餓肚子。另外，那天因為雲多剛好也不用擔心遮陽的問題XD。下圖是實際看日食的點的資訊，源自NASA的日食互動地圖，圖上標示的是UT time，當地時區是UTC-5。
下圖為觀測點附近的環景圖，在初虧前不到半小時所拍的，右邊一排長龍的是要進去看日食特別棒球賽的，左邊幾個人排隊的是要用望遠鏡看”雲跟太陽”，我們觀測的位置在拍照這個點的左後方約20公尺處，大約是望遠鏡隊伍延伸出去的方向，不過已經離他們夠遠囉，隔了一條馬路，不會被排隊的人影響到。照片也可以看到幾乎都是雲但還是有比較薄的地方。
如之前所講，全食的時候，一樣滿天都是雲，不過夠薄可以看穿。現在看了那時的天空的照片就覺得愈發神奇了，這麼多雲還是剛好看得到日食，如下面有一張是15分鐘前的天空的照片，若在那個時候發生日食就肯定只會看到天黑而已。當然若是日食能在當地晚半小時或一小時發生的話是最理想的，因為天氣變更晴朗。總之，雖然條件不理想，還是看到日食囉。
全食帶邊緣觀測的優缺點
觀測點靠近全食帶邊緣最大的缺點就是全食的時間短，比中心線少了一分鐘左右，例如，我們的觀測點只有一分二十秒左右，而離我們最近的中心線有2m30s左右。但根據space.com的文章”An ‘Edgy’ Suggestion on Where to Watch the Total Solar Eclipse”，在全食帶邊緣看的好處是貝利珠（Baily’s Beads）、鑽石環（diamond ring）以及繞射條紋（shadow band）持續的時間會長很多。理由在下面兩段解釋。
想像一下，靠近全食中心帶的人看到的月亮中心跟太陽中心在食甚（maximum eclipse）時會到幾乎重疊的程度，而因為月亮大一點，在食甚時月亮的邊邊也就離太陽的邊邊比較遠，這時貝利珠等現象就看不到，只有在食既（third contact）以及生光（fourth contact）前後一點時間能發生這些現象，這是因為，比如說，貝利珠得要一丁點的太陽光穿過凹凸不平的月面。
反之，在全食帶邊緣的人看到的月亮的邊邊跟太陽邊邊接觸時間比較久，即便是在靠近食甚的時候，月亮的邊緣跟太陽的邊緣都不遠，也因此貝利珠等現象持續的時間就長一些。實際觀測也覺得鑽石環、貝利珠持續比較久，不過繞射條紋還是沒有注意到，有另外準備相機拍地上不過還是沒有看出來，也許是在雲上吧。另外，在全食階段太陽的左上角一直都很紅，如下一段下面的我拍的圖（還有同一地點別人拍的比較好的圖）。
攝影
這次攝影器材沒什麼特別的，Canon 20D (APS-C) 配200mm的鏡頭（等效320mm）加上Baader太陽濾紙，本來手機想開著錄影結果沒按到。拍照要注意的事項都google得到，以下憑印象列幾個要點：開始準備時確認Image Stablization有關掉（Canon官網建議的），裝濾紙，試拍，對焦，食既前一分鐘確定太陽在鏡頭視野中間，拿掉濾紙，調到預先查好的光圈快門ISO參數（曝光計算參考http://xjubier.free.fr/en/site_pages/SolarEclipseExposure.html），設定好包圍曝光，然後就是手拿著快門線一直按，有空檔時再來趕快看結果，有需要的話得調整。
拍攝結果是，全食階段全都嚴重曝光不足，應該要曝更久的，沒有去看結果來調整，畢竟一分多一點的全食時間太短了，不想花時間來調整這些。如下圖為在f/5.6，1/160s，ISO 200參數下拍的，後製加了曝光並剪裁，忘了當初包圍曝光範圍有多寬了，總之還是不夠寬，雲又來搗亂；不過總之重點還是有看到就好！當天現場UNL（大學）也有人紀錄這些活動並拍了日食照片，比我拍的好多了，可以在http://news.unl.edu/newsrooms/today/article/the-2017-eclipse-a-husker-diary/ 看到報導。順帶一提，當天正好是新生入學日，走在路上大概都看得出誰是大一新生，菜菜的樣子，他們真幸運，一進大學就可以看到難得的天象。
關於Baader濾紙，是從AstroSolar.com買的，買來之後還要剪裁到適當大小，也就是比鏡頭大個至少兩公分吧，用”三明治”手法把濾紙夾在兩張紙板中間並黏起來，紙板要事先切割掉跟鏡頭一樣大的圓，黏在一起時要注意濾紙不能緊繃。然後用厚紙板繞著鏡頭做個包得夠緊的圓筒，厚紙板要繞至少三層才能夠緊吧，要緊到可以卡在鏡頭上但也還可以拿掉的程度，層之間用雙面膠黏。最後把套筒跟”三明治”板想辦法接在一起就好，這步驟要注意不要漏光，我一開始沒貼好有點漏光，趕快再用膠帶補救。以上步驟主要是參考自AstroSolar.com上的一篇教學文。除濾紙外，會用到剪刀、刀片、雙面膠、紙板，教學文有用到膠水，不過我都只用雙面膠而已。一般鏡頭應該濾紙買到14cmx14cm的就好，不用買到A4大小的，我就買了A4的結果沒有用到。喔，還有，廣角鏡頭的話就不用濾紙了，太陽很小（可以參考曝光計算的網站）。在網路上看到很多有趣的跟日食合照的照片，這次都沒想到要拍，有點可惜，不過這次太陽仰角高應該也不好拍吧，因為拍照設備跟被拍的對象得離很遠然後用長焦鏡來拍，讓太陽的大小至少要像是人手中的籃球一樣大這樣，下次有機會也許會考慮。
APP跟手機網路
這次特別準備的iOS APP除了離線地圖（maps.me跟HERE WeGo，結果沒開車加上買了一堆網路流量所以沒用到）、天氣（主要是Storm跟Windy）、跟一些旅遊相關的app（UBER、旅館的、…）外，對日食觀測有幫助的是用了”Eclipse Explorer (Joshua Berlin)”跟”Solar Eclipse 2017 by timeanddate.com”，兩個都有按照GPS定位來倒數計時當地食既時間的功能。我當時用的應該是後面那款，食既前十秒鐘前有逼逼聲提醒，也滿準的，逼完之後就準備看天空囉（結果還是手忙腳亂…iPhone錄影沒按到）。另外關於網路，出發前查了資料（關鍵字：coverage map），在Nebraska只有Verizon訊號最好，AT&T還好，城市以外有些地方不太行，其他兩大家電信公司Sprint跟T-mobile都不太行；但Verizon是CDMA系統的，不能直接插SIM卡換門號，也就只剩AT&T可選（包含子供應商，如H2O、Cricket等等），結果是在芝加哥的Target花$10買AT&T的預付卡，店員幫我當場開好門號，後來回旅館上網花$45買6GB方案，一路上訊號都不錯（Omaha機場、Lincoln、Ames、Chicago，以及在路上的時間），也可以當熱點分享（很多家電信都不行或得再花錢，包含H2O跟Cricket）；原本以為看日食的時候因為人多，訊號會差一些，結果也都還不錯，可能是因為看的地點沒有太多人吧，還可以開NASA TV看直播。到最後旅途結束還剩下將近3GB的資料沒用完，不過也沒辦法，AT&T的預付卡方案花$35只能買到1GB，會用得很緊張，還是多花 $10有充足的6GB流量比較好。
其他感想與紀錄
這次日食在美國很熱門，媒體報導很多，當天早上開電視新聞台也是一直在播，各地都有為日食跟日食活動特地架設的網站（如NASA整理的）。日食結束後，有些地方塞車特別嚴重，在Google Map上就可以從交通情形看出全食帶在哪裡（如這個gif動畫跟這篇reddit的討論） ！我們因為當天待在同一個城市所以就不用煩惱這些，本來一開始訂旅館時沒想到這件事，訂成日食當天就走，後來看到報導覺得當天走似乎不妥才又加訂一天：記得日食前有個報導是Oregon的某政府機關要大家把這天當成緊急狀況，開車的人最好要準備好一至三天的糧食跟水！
Lincoln雖然是Nebraska首府但感覺就是一個小城市，每當路人聽到我們從台灣來看日食的都很驚訝，竟然會有人要來這個小地方！我也覺得，要不是有日食，我也不會特別來這邊，這邊附近最吸引人的景點應該就是靠近Omaha的一個空軍航太相關的博物館Strategic Air Command & Aerospace Museum，可惜沒去成；另外西Nebraska的光害很少，是看銀河的好地方。
順便記錄一下在美國國內沒有車時所選擇的移動工具，整體加起來剛好跟開車的預計花費接近，不過沒有車真的很不方便。開車預計花費430€租車加上$100-200油錢跟停車跟過路費再加上芝加哥市區兩人七日票約$66（€：歐元，$：美金，當時1美金約為0.85歐元），以下列的這些共約630€，是兩個人加在一起的花費：芝加哥到Omaha搭西南航空，Omaha到Lincoln搭shuttle (Omalink)，Lincoln市區就走路加上UBER，Ames市區是公車加上UBER，城市間（Lincoln->Des Moines->Ames跟Ames->Des Moines->Chicago）利用Greyhound灰狗巴士，芝加哥則利用公共交通，買了七日票。以下簡短講各段交通工具的心得。西南航空沒有畫位子的，只有按照check in時間的先後決定登機時的group，開放check in時（登機前24小時）我們還在飛芝加哥路上，到了旅館再來線上check in的話順位應該很後面，於是出發前幾天花了$15*2買了Early bird check in確保順位在前面才不會變”夾心餅乾”，機上有wifi不過幾乎沒有去用，都在補眠。長途巴士體驗都不怎麼樣，雖說是透過灰狗巴士網站買的票，但我們搭的路線都是別家公司在跑的，椅距不大，車子又滿，有些人又塞了一個半的位子，也有人直接說她怎樣怎樣的不想你坐她旁邊；還有，當初網路訂票印成雙面的，司機不喜歡，要我們在轉車的地方叫櫃檯重印一張；搭車得要check in行李，不過後來在領行李時也沒人在管就是。在芝加哥用機器買7日票的時候，不知怎地都不吃我們手中的鈔票，用信用卡還得輸入ZIP code（郵遞區號）才行，還好出發前有看別人的遊記，才知道說美國國外信用卡可以試著輸入00000，當時的機器有接受這個ZIP code。芝加哥市區的公眾交通都是用Google maps查詢，班次跟時間資訊都滿正確的；住的旅館是Best Western Grant Park Hotel，離地鐵站跟公車站都很近，離很多景點都在走路20分鐘的範圍內，包括”豆子”(cloud gate)跟最重要的Adler Planetarium。
這次想在當地買日食T-shirt，可惜在Lincoln跟Chicago的博物館都沒買到，倒是在Lincoln的郵局買到了這次日食特別出的日食熱感應郵票，為日食圖案，用體溫熱感應會跑出月亮，聽說有人帶回台灣不用體溫感應就跑出來了；另外在Lincoln的小書店買到一本關於在Nebraska觀看日食的小冊子來做為紀念，小冊子的內容都很基本，就是觀看日食注意事項跟幾個內布拉斯加幾個觀測點的基本資訊，像是日食時刻等等的。
關於準備日食的心得會在另外一篇詳細講，不過最有用的就是NASA Eclipse Website的互動地圖以及Mr. Eclipse (Fred Espenak)網站的日食原理跟攝影等等的指南。
這次就記錄到這，好像放了很多雲的照片。下次比較有可能去看的應該是2024年的美國日全食；2019年經過智利跟阿根廷的當然也還是會考慮。
