]日全食基本知识
一次日全食的过程可以包括以下五个时期：初亏、食既、食甚、生光、复圆。
日全食说明
初亏由于月亮自西向东绕地球运转，所以日食总是在太阳圆面的西边缘开始的。当月亮的东边缘刚接触到太阳圆面的瞬间（即月面的东边缘与日面的西边缘相外切的时刻），称为初亏。初亏也就是日食过程开始的时刻。
食既从初亏开始，就是偏食阶段了。月亮继续往东运行，太阳圆面被月亮遮掩的部分逐渐增大，阳光的强度与热度显著下降。当月面的东边缘与日面的东边缘相内切时，称为食既。此时整个太阳圆面被遮住，因此，食既也就是日全食开始的时刻。
1 .日食发生规律
每年日食最多出现5次，如果出现5次，那么一定都是偏食。地球上每年至少有2次日食。在南北极地区只能看到日偏食。日全食大约1年半发生一次。每次日食都是在日出时从某一点开始，然后沿着日食带在日没时结束。从开始点到结束点大约绕地球半圈。日食一定发生在朔，即农历初一当日。此时月球位于地球和太阳之间，但因太阳轨道（黄道）与月球轨道（白道）成5°9′交角，故并非每次朔日皆有日食发生，而日食发生时，日月两者皆一定在“黄白交点”（升交点或降交点）附近发生。
2 .沙罗周期
同样的日食（全食、环食和偏食）每18年零11天或者6,585.32天（沙罗周期）会发生一次，但能观测得到的地区并不一样，只是日食时间一样而已，并且日食类型也不一定一样。因为沙罗周期的长度是6,585.32天，并不是整数，所以，如果在地球同一个地点再出现一次日食（并不一定是同一类型日食），要等待3个沙罗期。在每次日食发生后的三分之一个沙罗周期会发生下一次日食，在3个沙罗期大约54年零33天之后，日食会在同一个地区重新出现。现在有12个不同的大沙罗周期出现，一个出现在1937，1955，1973，1991和2009（中国长江流域、武汉、杭州）的连续的大约7.5分钟的日食。
3. 日食带即月球影子
日食带（月球影子）在赤道地区每小时移动约1,100英里，两极则达到每小时5,000英里。最宽的日全食带为167英里。在日全食经过的地区，可以看到偏食的范围最高达3,000英里。日全食带一般经过的地区是在海洋或荒无人烟的地方。
4 .日食原理
日食是月球运动到太阳和地球中间，如果三者正好处在一条直线时，月球就会挡住太阳射向地球的光，月球身后的黑影正好落到地球上，这时发生日食现象。在地球上月影里的人们开始看到阳光逐渐减弱，太阳面被圆的黑影遮住，天色转暗，全部遮住时，天空中可以看到最亮的恒星和行星，几分钟后，从月球黑影边缘逐渐露出阳光，开始生光、复圆。
[编辑本段]日全食的意义价值
日全食之所以受重视，更主要的原因是它的天文观测价值巨大。科学史上有许多重大的天文学和物理学发现是利用日全食的机会做出的，而且只有通过这种机会才行。最著名的例子是1919年的 一次日全食，证实了爱因斯坦广义相对论的正确性。爱因斯坦1915年发表了在当时看来是极其难懂、也极 其难以置信的广义相对论，这种理论预言光线在巨大的引力场中会拐弯。人类能接触到的最强的引力 场就是太阳，可是太阳本身发出很强的光，远处的微弱星光在经过太阳附近时是不是拐弯了，根本看不出来。但如果发生日全食，挡住太阳光，就可以测量出来光线拐没拐弯、拐了多大的弯。机会在1919年出现 了，但全食带在南大西洋上，很遥远，也很艰苦。英国天文学家爱丁顿带着一支热情和好奇心极强的观测 队出发了。观测结果与爱因斯坦事先计算的结果十分吻合，从此相对论得到世人的承认。
在中国，前两次日全食都只能在边远地区看到。一次是在1980年，只有中缅边境云南瑞丽地区可见，另一次是在1997年春节之后，在中俄边境、中国的最北端漠河可见。那次笔者是奉了报社之命前去采访的，同时也了却自己少年时的梦想。那次的观测规模之大，出乎想象，世界各国的天文学家和天 文爱好者，把个平时人迹罕至的北疆小镇挤得比过年还热闹，由于人数大大超出小镇的接待能力，人们只能宿营在火车和汽车上。当时那里还是冬天，白天气温零下25摄氏度左右，夜里能到零下40摄氏度，滴水 成冰，人们连洗脸漱口的水都找不到。尽管如此，观测者们没有一个后悔的，没有一个不兴奋异常的，都 把亲眼看到日全食，当成人生中不可多得的珍贵记忆。日全食之类的天文现象，要说与人们的日常生活、 吃喝拉撒，确实是没有什么直接关系。但是，它代表了一种终极的人文关怀，代表了一种对大自然的极度 热爱，代表了对支配万事万物的自然铁律的一种永恒的好奇和敬畏，一个国家、一个民族，不能缺少这些 关怀、这些热爱、这些好奇和这些敬畏。
即将于2009年7月22日来临的日全食，正在成为社会和媒体瞩目的焦点。而在关注最佳观测点、观测设备等消息时，您是否也知道日全食一些最基本的知识？请关注——
“天赐良机，勿失‘天机’。”7月22日，对于我国500年一遇的观测日全食的良好“天机”，国内天文学家们都如此感叹。这是本世纪最壮观的日全食，其掩食带之宽、时间之长、经过地区人口之多，实属罕见。 然而在关注最佳观测点、观测设备等消息时，您是否也知道日全食最基本的一些知识？
为什么日全食总是在不同地方出现？
此次日全食的可观测范围，涵盖了我国长江中下游和南亚各国的许多大中城市及人口稠密地带。而2008年8月1日的上一次日全食，在我国的合适观测带却只有少数西北偏远地区。 众所周知，日食是因为月球挡住了太阳的光芒。日食发生时，被月球挡住阳光的区域在月地之间形成一个阴影“圆锥”，地球表面擦过它的部分才能看到日全食。由于日月轨道所限，地表能切到“圆锥”的最大截面，直径也不到270千米，随着地球自转扫过狭窄的一条能看到日全食的地带。每次日全食发生时日、地、月三者的相对位置和角度不同，月影“圆锥”也就扫在地球上的不同地点。 虽然日全食并不像彗星、流星雨那样周期动辄千百年，但对某一地区而言，眼下媒体商家大力渲染的“数百年一遇”并不夸张。
为什么每次观测范围和持续时间都不一样？
7月22日的日全食将持续6分39秒（在我国境内最长5分55秒），我国能看到日全食的地带宽约250千米，将是本世纪我国境内持续时间最长、涉及人口最多的一次。 月球绕地和地球绕日的公转轨道都是椭圆形，地月、日地距离也总是不断变化。太阳直径约是月球的400倍，因此只有日月轨道“相会”且日地距离至少达到日月距离400倍时月球才能完全遮挡太阳直射地球的光芒，形成日全食。此次日全食来临时，太阳位于远地点附近，月球则刚通过近地点，月球阴影在地球上扫过的区域也较宽。而地球表面八成以上都是海洋和人烟稀少的地区，此次月影扫过人口稠密地带实属难得。 月球绕地的公转角速度远高于地球绕日，因此月影在地球表面的移动速度很快，在赤道地区约1800千米/时，到两极附近高达8000千米/时，因此发生在赤道的日全食最高可持续7分钟40秒左右，而在中高纬度地区则只有几分钟，到两极则完全看不到日全食。
为什么日全食比月全食似乎更少见？
根据邯郸杰出历史文化学者、青年词曲作家申宝峰长期考究汉朝古墓中的日食记得出：各民族对日全食有着如天狗吃日、狼逐日等等不同的解释，并有其各自解决的方法。 中国古时候，民间是以 敲锣打鼓的方式来对付；由于日全食的时间通常很短(至多七分半钟) ，所以在人们敲敲打打后，太阳可能就会马上重现，因而免除了人们的惊慌。 中国对日食的记载很早，在汉朝的墓中就挖出许多石头，这些石头上刻画了很多日月星辰的图形，其中一个画有「日月合璧」 ，亦即太阳与月亮叠在一起，这就是当时的日食记录。中国人对日食的科学解释为阴侵阳，中国很早就知道视为「阴」的月亮，遮蔽了视为「阳」的太阳，而造成日食现象。 古时候有「月盈则食」的说法 ，意指月食现象发生都是在满月之时。 日食发生时，中国古代朝廷也会有所行动；中国人认为天代表大自然，太阳在大自然里有着最崇高的地位，皇帝称为天子，则意指其为上天派来管理人民的。既然天代表皇帝的父亲，它会透过太阳表面上的现象来警告其地上的代理人－－皇帝，明示他做错什么事情、有什 么事情要小心等等；于是，透过各种征兆呈现出来，日食就是一个常被利用的状况。根据古书避镇殿记载，汉朝每当发生日食时，皇帝就不到大殿做早朝，而到偏殿旁的小殿进行早朝，并且一切从简。
就全球发生次数而言，一年内的日食其实比月食更多。从地球上看，太阳和月球各自运行的轨迹每隔半年会有一次“相交”，可能发生日食的时间段（日食季）还比发生月食的时间段（月食季）更长。一年内可能一次月食都没有，日食却必有两到五次，全球范围内日全食平均每1.5年也会有一次。然而月食一旦发生，处在黑夜中的半个地球都能看到，月全食长达几十分钟乃至几小时，可观测范围和持续时间远大于日全食，所以在同一地点被看到的几率更高。
为什么在同一地区，每两次日全食的间隔时间并不一致？
此次作为最佳观测区域的我国长江中下游，上一次日全食是在434年前的1575年，而下一次将在300年后的2309年。古代天文观测者曾总结出，在同一地点223个月相变化周期和太阳19次经过日月轨道交点的时间基本一致，形成一个长约18年的周期，此后人们又提出了其他更完善的周期。由于观测原因对日月变化周期只能以整数计算，但这两者的长度并不完全相等。加之地球自转的影响，相隔一个周期的两次日食往往不会发生在相同地点，也不一定都是日全食或日偏食，日全食回到同一地点所需要的时间就更不固定了。不过，天文学家通过严格的
推算，仍可以准确预测某地下一次出现日全食的时间。
日全食持续期间内，可能会对地面产生哪些影响？
与阴雨天云层遮住太阳不同，日全食发生时随着月球遮挡住太阳辐射，大气层高处的电离层也会发生一些相应变化。这暂时会对信号需经过电离层反射的无线电中波、短波通信造成一定干扰，使用超短波的调频广播、手机、无线上网等则不受影响。不过，对整个地球磁场而言，这种影响还是微小的。 另外，2008年8月1日的日全食，新疆伊吾观测点的气温下降了8摄氏度左右，许多观测者也感到身边一下子变凉了。此次日食主要出现在长江中下游这样夏季市区昼夜温差一般不超过5摄氏度的地方，又是在升温期间的上午发生，日食造成的降温不会很大。
为什么日全食发生时的几分钟内，可以用肉眼直视太阳？
除了太阳完全被月球遮住的全食几分钟，用肉眼可以直接观赏日全食外，其余时间切不可用肉眼直接观测太阳，更不可用缺少太阳专门滤光片的望远镜观看太阳。在达到全食的几分钟期间，太阳最明亮的光球层被完全遮蔽，此时可直接用肉眼或望远镜观测太阳，并欣赏天空中展露出的日冕和繁星。 相机或摄像机此时也应摘下滤光片，否则只会拍到一团漆黑。但全食持续时间非常短，很快会回到偏食状态，即便只露出一小部分的光球也足以亮到伤害人眼及摄影器械。因此在观测时仍需事先准备好日食观测眼镜、镜头滤光片等，并把握好全食出现的时间。
为什么说不看日全食是“终身遗憾”？
许多亲身观赏过日全食的人都认为，亲眼目睹天空变黑、红日当空变成满天星斗的奇观，这种现场的震撼是任何照片、影像都难以替代的。贝利珠、日冕、日珥等平时难得一见的景象，更是令天文爱好者们着迷，平时对天文不感兴趣的普通人也会平添几分好奇。 住在长江中下游、能在家门口观赏日全食固然是人生奇遇，而对我国北方和岭南许多此次无缘前去一睹日全食风采的人来说，如果确实对此有浓厚兴趣和出外旅游的条件，也可以加入日食“全球追踪者”的行列，平均一年半一次的等待也不算长。日全食的未来预测
1：中国进入日食高发期未来4年可赏3次日食：中国将迎来本世纪第一次日全食。未来4 年，中国公众还可欣赏到3次罕见的日食天象，其中一次为日全食，两次为日环食。天文专家表示，在5年时间集中出现如此多的日食天象是百年罕见的。 天津市天文学会理事赵之珩介绍说，自上世纪80年代 以来，中国曾经发生过两次有利于观测的日全食，一次是1980年发生在昆明、贵阳等西南城市；一次是 1997年发生在漠河地区。“今明两年的日全食天象，无论是全食带的范围，还是全食发生的时间，都有 利于中国公众观测，只要天公作美，公众将能一饱眼福。”赵之珩说。除2008年8月1日这次日全食外，2009年7月22日，中国还将发生一次更为壮观的日全食，全食带横扫中国中部的长江流域。届时， 中国的拉萨、成都、上海等40多个城市都能观赏到这次日全食。与8月1日的日全食相比，此次日全食发生 的范围更广，持续时间也更长，将达到5分钟至6分钟，这种状况可谓百年难遇。除了这两次日全食天象外 ，2010年1月15日还将发生日环食，云南、四川、湖北、安徽等地公众可一睹日环食风采。2012年5月21日 ，日环食天象再次上演，广西、广东、福建、香港和澳门等地公众可欣赏。天文专家表示，在5年时间集 中出现如此多的日食天象是百年罕见的。
2：2008全国主要城市日食预报时间和见食情况：2008年八月一日，中国境内自新疆阿勒泰经哈密、酒泉、西安至郑州一线出现日全食，开始时间为北京时间十八时二十分左右，持续时间约两分钟。这是二十一世纪首次发生在中国境内的日全食天象。
[编辑本段]日食过程
一次日全食的过程可以包括以下五个时期：初亏、食既、食甚、生光、复圆。
初亏
由于月亮自西向东绕地球运转，所以日食总是在太阳圆面的西边缘开始的。当月亮的东边缘刚接触到太阳圆面的瞬间（即月面的东边缘与日面的西边缘相外切的时刻），称为初亏。初亏也就是日食过程开始的时刻。
食既
从初亏开始，就是偏食阶段了。月亮继续往东运行，太阳圆面被月亮遮掩的部分逐渐增大，阳光的强度与热度显著下降。当月面的东边缘与日面的东边缘相内切时，称为食既。此时整个太阳圆面被遮住，因此，食既也就是日全食开始的时刻。
食甚
食既以后，日轮继续东移，当月轮中心和日面中心相距最近时，就到食甚。
生光
对日偏食来说，食甚是太阳被月亮遮去最多的时刻。月亮继续往东移动，当月面的西边缘和日面的西边缘相内切的瞬间，称为生光，它是日全食结束的时刻。在生光将发生之前，钻石环、贝利珠的现象又会出现在太阳的西边缘，但也是很快就会消失。接着在太阳西边缘又射出一线刺眼的光芒，原来在日全食时可以看到的色球层、日珥、日冕等现象迅即隐没在阳光之中，星星也消失了，阳光重新普照大地。
复圆
生光之后，月面继续移离日面，太阳被遮蔽的部分逐渐减少，当月面的西边缘与日面的东边缘相切的刹那，称为复圆。这时太阳又呈现出圆盘形状，整个日全食过程就宣告结束了。
[编辑本段]贝利珠、钻石环
在太阳将要被月亮完全挡住时，在日面的东边缘会突然出现一弧像钻石似的光芒，好像钻石戒指上引人注目的闪耀光芒，这就是钻石环（Diamond Ring），同时在瞬间形成为一串发光的亮点，像一串光辉夺目的珍珠高高地悬挂在漆黑的天空中，这种现象叫做珍珠食，英国天文学家贝利最早描述了这种现象，因此又称为贝利珠（Baily Beads）。这是由于月球表面有许多崎岖不平的山峰，当阳光照射到月球边缘时，就形成了贝利珠现象。贝利珠出现的时间很短，通常只有一二秒钟，紧接着太阳光就全部被遮盖住而发生日全食了。
食分
用来表示日食的程度。对于日食而言，食分并不表示太阳圆面被遮俺的面积，而是表示日面直径的被遮部分与太阳直径的比值。以太阳的直径作为1，如果食分为0．5，这就表示太阳的直径被遮去了一半；如果食分为1，那就是太阳的整个圆面被遮住，那就是日全食。很显然，食分越大，日面被遮掩的程度就越大。日偏食的食分是小于1．0的，日全食的食分是1.0。
食带
由于月亮的影锥又细又长，所以当它落到地球表面时，所占的面积很小，至多不会超过地球总面积的万分之一，它的直径最大也只有二百六十多千米。当月球绕地球转动时，影锥就在地面上自西向东扫过一段比较长的地带，在月影扫过的地带，就都可以看见日食。所以这条带就叫做“日食带”。带内发生日全食的，就叫全食带；带内发生日环食的，就叫环食带。可以看到偏食的范围很广阔，已经不像一条带子，而是很大的一片地区。
全食带是一条宽度不过二三百千米，长约数千到10000千米的狭窄路径（有时全食带的宽度甚至只有几千米），只有在全食带扫过的地区才能看见日全食或日环食的发生。全食带的两旁是较广阔的半影扫过的地区，在这些地区内可见偏食。离全食带愈近的偏食区，所见偏食程度愈大；离带愈远，可见偏食程度愈小；半影区以外的地方是看不见日食的。
由于月球是由西向东运行，所以它的影子也是沿同一方向运行，因此各地看到日食的时间是不同的。当地面上的西部地区已经处在黑影区域内，这一地区的人已经看到日食时，东部地区的人却不能同时看到日食，得在月影向东移来后才能看到日食。所以，西部地区的人总是比东部地区的人先看到日食。
日食每年都有发生，但由于全食带是一条狭窄的影带，据估计，平均每200～300年，某一地区或城市才有机会被全食带扫过，所以，对住在一个城市的人来说，一生可能未看到过一次日全食。
本世纪中国境内的日食
2008年8月01日日全食
这次日食，中国的新疆维吾尔自治区、甘肃省、宁夏回族自治区、陕西省、山西省、河南省部分地区可见全食。在中国境内，甘肃省金昌市是一个较佳的观测地点。
2009年7月22日日全食
这次日全食的中国最佳观测区在长江流域持续时间长，此外，中国大部地区可见程度不等的偏食。
2010年1月15日日环食
中国环食区：云南省北部，四川省南部，贵州省北部，重庆市，湖北省北部，陕西省东南部，河南省大部，山东省大部，安徽省北部，江苏省北部。
2012年5月20日日环食
中国环食区：广西自治区东南部，广东省大部，香港，澳门，福建省大部，台湾省东北部
2020年7月21日日环食
中国环食区：西藏自治区中南部，四川省中南部，贵州省中北部，湖南省中部，江西省南部，福建省南部，台湾省中南部。
2030年6月01日日环食
中国环食区：内蒙古自治区东北部，黑龙江省中北部。
2034年3月20日日全食
中国全食区：西藏自治区北部，青海省西南部。
2035年9月02日日全食
中国全食区：新疆自治区中南部，甘肃省中北部，内蒙古自治区中西部，山西省北部，河北省中部，北京市大部，天津市北部，辽宁省南部。
2041年10月25日日环食
中国环食区：内蒙古自治区中部偏北地区，辽宁省北部，吉林省西南部。
2057年7月01日日环食
中国环食区：新疆自治区东部边缘地区，甘肃省北部边缘地区。
2060年4月30日日全食
中国全食区：新疆自治区中部，青海省与甘肃省交界地区。
2063年8月24日日全食
中国全食区：新疆自治区中部以东，内蒙古自治区中部，吉林省大部地区，黑龙江省东南部。
2064年2月17日日环食
中国环食区：西藏自治区中部，青海省东南部，四川省西北部，甘肃省中部，宁夏自治区大部，内蒙古自治区西部以中部以南地区，河北省北部，吉林省西北部，黑龙江省西南部。
2070年4月11日日全食
中国全食区：西沙群岛，台湾岛最南端沿海地区。
2074年1月27日日环食
中国环食区：广西自治区东南部，广东省中部，江西省东南部，福建省中部。
2085年1月22日日环食
中国环食区：云南省南部，广西自治区北部，湖南省南部，江西省中部，福建省北部
2088年4月21日日全食
中国全食区：新疆自治区中部，青海省北不与甘肃省西南部交界地区
2095年11月27日日环食
中国环食区：河北省东北部，北京市东北部，内蒙古赤峰地区，辽宁省南部
[编辑本段]世纪日食
2009年7月22日：世纪日食。随着月球的黑色阴影第一次降落在阿拉伯海上，然后穿过印度中部和东北部、尼泊尔东南部、不丹的大部分地区、孟加拉国北部、印度最东部和南部，以及西藏中部，是21世纪时间最长的日全食。稍后不久，月亮的暗影将从中国中部地区穿过，接着向中国的东海和琉球群岛的一些区域移动。距离硫磺岛东南偏东大约200米的地方，是观察这次日食的最佳地点。对一些人来说，这可能是21世纪出现的最完美的一次日食。它是在1991年到2132年之间发生的日食中，持续时间最长的一次。
观测日全食注意事项
观察太阳是十分危险的，因为太阳放射出强烈可见光，红外线和紫外光。紫外光不但可以晒伤皮肤，它也会对眼睛的视网膜迅速造成伤害。人类的眼睛只要直接观看太阳几秒，就可能造成永久伤害，甚至眼盲。如果透过没有适当减光设备的望远镜观察太阳，后果更不堪设想。 日偏食及日环食就不能在没有采取特安全范措施观看。在日全食的偏食阶段，即使太阳的表面被月球遮掩了99% 时，剩下新月形成的光球层，也可以对眼睛造成伤害。不要试图用肉眼观察任何日偏食或环食阶段的太阳。
下面为大家介绍一些科学的观测方法：
墨水观测法 (但是此方法减光率较低，易使眼睛受伤，不推荐使用)
可以取一盆清水，加入墨汁，通过水面的反光看太阳。
针孔投影法
利用两块板子，在其中一块板子上挖一个小洞，让阳光穿过这个小洞投影到另一块板子上。
望远镜投影法
手可不要乱晃，否则太阳的影子会来回跑。并且千万不要拿着望远镜直接看太阳，如果用望远镜直接看太阳，一定要用滤光镜。
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