日食全過(guò)程(圖)

　　由于地球軌道與月球軌道有一個(gè)5度的夾角，在特定的時(shí)間月球會(huì )運行至一個(gè)特別的位置，令太陽(yáng)、月球及地球連成一線(xiàn)，這時(shí)月球剛好遮掩了太陽(yáng)的光球，這樣便形成一次日食。

　　日全食形成原因示意圖

　　一次日全食的過(guò)程可以包括以下五個(gè)時(shí)期：初虧、食既、食甚、生光、復圓。

　　初虧

　　由于月亮自西向東繞地球運轉，所以日食總是在太陽(yáng)圓面的西邊緣開(kāi)始的。當月亮的東邊緣剛接觸到太陽(yáng)圓面的瞬間（即月面的東邊緣與月面的西邊緣相外切的時(shí)刻），稱(chēng)為初虧。初虧也就是日食過(guò)程開(kāi)始的時(shí)刻。

　　食既

　　從初虧開(kāi)始，就是偏食階段了。月亮繼續往東運行，太陽(yáng)圓面被月亮遮掩的部分逐漸增大，陽(yáng)光的強度與熱度顯著(zhù)下降。當月面的東邊緣與日面的東邊緣相內切時(shí)，稱(chēng)為食既。此時(shí)整個(gè)太陽(yáng)圓面被遮住，因此，食既也就是日全食開(kāi)始的時(shí)刻。

　　在太陽(yáng)將要被月亮完全擋住時(shí)，在日面的東邊緣會(huì )突然出現一弧像鉆石似的光芒，好像鉆石戒指上引人注目的閃耀光芒，這就是鉆石環(huán)，同時(shí)在瞬間形成為一串發(fā)光的亮點(diǎn)，像一串光輝奪目的珍珠高高地懸掛在漆黑的天空中，這種現象叫做珍珠食，英國天文學(xué)家倍利最早描述了這種現象，因此又稱(chēng)為倍利珠。這是由于月球表面有許多崎嶇不平的山峰，當陽(yáng)光照射到月球邊緣時(shí)，就形成了倍利珠現象。倍利珠出現的時(shí)間很短，通常只有一二秒鐘，緊接著(zhù)太陽(yáng)光就全部被遮蓋住而發(fā)生日全食了。

　　日全食時(shí)，大地變得昏暗，獸驚歸巢穴。這時(shí)天空中就會(huì )出現一番奇妙的景色：明亮的星星出來(lái)了，在原來(lái)太陽(yáng)所在的位置上，只見(jiàn)暗黑的月輪，在它的周?chē)�呈現出一圈美麗的、淡紅色的光輝，這就是太陽(yáng)的色球層；在色球層的外面還彌漫著(zhù)一片銀白色或淡藍色的光芒，這就是太陽(yáng)外層的大氣—日冕；在淡紅色色球的某些地區，還可以看到一些向上噴發(fā)的像火焰似的云霧，這就是日珥。日珥是色球層上部氣體猛烈運動(dòng)所形成的氣體“噴泉”。色球層、日餌、日冕都是太陽(yáng)外層大氣的組成部分，平時(shí)在一定的條件下也可以觀(guān)測到，但在日全食時(shí)，這些現象可以看得特別清楚。

　　食甚

　　食既以后，月輪繼續東移，當月輪中心和日面中心相距最近時(shí)，就達到食甚。對日偏食來(lái)說(shuō)，食甚是太陽(yáng)被月亮遮去最多的時(shí)刻。

　　生光

　　月亮繼續往東移動(dòng)，當月面的西邊緣和日面的西邊緣相內切的瞬間，稱(chēng)為生光，它是日全食結束的時(shí)刻。在生光將發(fā)生之前，鉆石環(huán)、倍利珠的現象又會(huì )出現在太陽(yáng)的西邊緣，但也是很快就會(huì )消失。接著(zhù)在太陽(yáng)西邊緣又射出一線(xiàn)刺眼的光芒，原來(lái)在日全食時(shí)可以看到的色球層、日珥、日冕等現象迅即隱沒(méi)在陽(yáng)光之中，星星也消失了，陽(yáng)光重新普照大地。

　　復圓

　　生光之后，月面繼續移離日面，太陽(yáng)被遮蔽的部分逐漸減少，當月面的西邊緣與日面的東邊緣相切的剎那，稱(chēng)為復圓。這時(shí)太陽(yáng)又呈現出圓盤(pán)形狀，整個(gè)日全食過(guò)程就宣告結束了。

　　日偏食的過(guò)程和日全食過(guò)程大致相同，由于它只發(fā)生偏食，因此就只有初虧、食甚和復圓，而沒(méi)有食既和生光這兩個(gè)階段。日環(huán)食則同樣有初虧、食既、食甚、生光和復圓等階段。

　　天文臺對日全食或日環(huán)食進(jìn)行預報時(shí)，往往要把這五個(gè)階段的時(shí)間報告出來(lái)。人們根據這些報告就可以了解整個(gè)日食的過(guò)程，并進(jìn)行觀(guān)測。至于日偏食，天文臺在預報時(shí)，當然就只給出初虧、食甚和復圓這三個(gè)時(shí)刻。

　　我們在日食的預報中，常常還可以看到“食分”這樣一個(gè)詞，它是用來(lái)表示日食的程度。對于日食而言，食分并不表示太陽(yáng)圓面被遮俺的面積，而是表示日面直徑的被遮部分與太陽(yáng)直徑的比值。以太陽(yáng)的直徑作為1，如果食分為0.5，這就表示太陽(yáng)的直徑被遮去了一半；如果食分為1，那就是太陽(yáng)的整個(gè)圓面被遮住，那就是日全食。很顯然，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。

　　食帶

　　月影掃過(guò)的地方。日食的時(shí)間長(cháng)短，同月球影錐在地面上移動(dòng)的速度以及地球的自轉方向有關(guān)。以日全食來(lái)說(shuō)，由于月球的視直徑僅略大于太陽(yáng)，同時(shí)月影在地面移動(dòng)速度很快，因此日全食的時(shí)間是很短暫的。在全食帶的某個(gè)地點(diǎn)所看到的日全食時(shí)間通常只有兩三分鐘，最多不超過(guò)7分鐘。如果全食帶經(jīng)過(guò)赤道附近地區，日全食時(shí)間就可延續到7分40秒，這時(shí)是觀(guān)測日全食的最好機會(huì )。

　　在發(fā)生日環(huán)食時(shí)，月亮總是位于遠地點(diǎn)附近，這時(shí)月亮運行的速度較慢，因此日環(huán)食的時(shí)間比較長(cháng)，如果日環(huán)食發(fā)生在赤道附近，那么在赤道附近觀(guān)測日環(huán)食的時(shí)間可長(cháng)達12分42秒。

　　就全球范圍來(lái)說(shuō)，如果把月亮半影開(kāi)始遮掩日面的時(shí)間計算在內，日食時(shí)間的長(cháng)度由初虧至復圓的整個(gè)過(guò)程可長(cháng)達三個(gè)半小時(shí)。

　　日偏食的時(shí)候，由于月影范圍大于其本影，食相經(jīng)過(guò)的時(shí)間長(cháng)短要視食分的大小而定，食分愈大，時(shí)間也就愈長(cháng)。

　　由于月亮的影錐又細又長(cháng)，所以當它落到地球表面時(shí)，所占的面積很小，至多不會(huì )超過(guò)地球總面積的萬(wàn)分之一，它的直徑最大也只有二百六十多千米。當月球繞地球轉動(dòng)時(shí)，影錐就在地面上自西向東掃過(guò)一段比較長(cháng)的地帶，在月影掃過(guò)的地帶，就都可以看見(jiàn)日食。所以這條帶就叫做“日食帶”。帶內發(fā)生日全食的，就叫全食帶；帶內發(fā)生日環(huán)食的，就叫環(huán)食帶�？梢钥吹狡�食的范圍很廣闊，已經(jīng)不像一條帶子，而是很大的一片地區。

　　全食帶是一條寬度不過(guò)二三百千米，長(cháng)約數千到10000千米的狹窄路徑（有時(shí)全食帶的寬度甚至只有幾千米），只有在全食帶掃過(guò)的地區才能看見(jiàn)日全食或日環(huán)食的發(fā)生。全食帶的兩旁是較廣闊的半影掃過(guò)的地區，在這些地區內可見(jiàn)偏食。離全食帶愈近的偏食區，所見(jiàn)偏食程度愈大；離帶愈遠，可見(jiàn)偏食程度愈��；半影區以外的地方是看不見(jiàn)日食的。

　　由于月球是由西向東運行，所以它的影子也是沿同一方向運行，因此各地看到日食的時(shí)間是不同的。當地面上的西部地區已經(jīng)處在黑影區域內，這一地區的人已經(jīng)看到日食時(shí)，東部地區的人卻不能同時(shí)看到日食，得在月影向東移來(lái)后才能看到日食。所以，西部地區的人總是比東部地區的人先看到日食。

　　日食每年都有發(fā)生，但由于全食帶是一條狹窄的影帶，據估計，平均每200～300年，某一地區或城市才有機會(huì )被全食帶掃過(guò)，所以，對住在一個(gè)城市的人來(lái)說(shuō)，一生可能未看到過(guò)一次日全食。