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(yùn)行至一個(gè)特別的位置，令太陽(yáng)、月球及地球連成一線，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(fù)圓。

　　初虧

　　由于月亮自西向東繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)，所以日食總是在太陽(yáng)圓面的西邊緣開始的。當(dāng)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），稱為初虧。初虧也就是日食過(guò)程開始的時(shí)刻。

　　食既

　　從初虧開始，就是偏食階段了。月亮繼續(xù)往東運(yùn)行，太陽(yáng)圓面被月亮遮掩的部分逐漸增大，陽(yáng)光的強(qiáng)度與熱度顯著下降。當(dāng)月面的東邊緣與日面的東邊緣相內(nèi)切時(shí)，稱為食既。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(xiàn)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(xiàn)象叫做珍珠食，英國(guó)天文學(xué)家倍利最早描述了這種現(xiàn)象，因此又稱為倍利珠。這是由于月球表面有許多崎嶇不平的山峰，當(dāng)陽(yáng)光照射到月球邊緣時(shí)，就形成了倍利珠現(xiàn)象。倍利珠出現(xiàn)的時(shí)間很短，通常只有一二秒鐘，緊接著太陽(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(xiàn)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，在它的周圍呈現(xiàn)出一圈美麗的、淡紅色的光輝，這就是太陽(yáng)的色球?qū)樱辉谏�球�(qū)拥耐饷孢�彌漫著一片銀白色或淡藍(lán)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(qū)，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?qū)由喜繗怏w猛烈運(yùn)動(dòng)所形成的氣體“噴泉”。色球?qū)印⑷震D、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測(cè)到，但在日全食時(shí)，這些現(xiàn)象可以看得特別清楚。

　　食甚

　　食既以后，月輪繼續(xù)東移，當(dāng)月輪中心和日面中心相距最近時(shí)，就達(dá)到食甚。對(duì)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(xù)往東移動(dòng)，當(dāng)月面的西邊緣和日面的西邊緣相內(nèi)切的瞬間，稱為生光，它是日全食結(jié)束的時(shí)刻。在生光將發(fā)生之前，鉆石環(huán)、倍利珠的現(xiàn)象又會(huì)出現(xiàn)在太陽(yáng)的西邊緣，但也是很快就會(huì)消失。接著在太陽(yáng)西邊緣又射出一線刺眼的光芒，原來(lái)在日全食時(shí)可以看到的色球?qū)印⑷甄怼⑷彰岬痊F(xiàn)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(fù)圓

　　生光之后，月面繼續(xù)移離日面，太陽(yáng)被遮蔽的部分逐漸減少，當(dāng)月面的西邊緣與日面的東邊緣相切的剎那，稱為復(fù)圓。這時(shí)太陽(yáng)又呈現(xiàn)出圓盤形狀，整個(gè)日全食過(guò)程就宣告結(jié)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(fù)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(fù)圓等階段。

　　天文臺(tái)對(duì)日全食或日環(huán)食進(jìn)行預(yù)報(bào)時(shí)，往往要把這五個(gè)階段的時(shí)間報(bào)告出來(lái)。人們根據(jù)這些報(bào)告就可以了解整個(gè)日食的過(guò)程，并進(jìn)行觀測(cè)。至于日偏食，天文臺(tái)在預(yù)報(bào)時(shí)，當(dāng)然就只給出初虧、食甚和復(fù)圓這三個(gè)時(shí)刻。

　　我們?cè)谌帐车念A(yù)報(bào)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(duì)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(zhǎng)短，同月球影錐在地面上移動(dòng)的速度以及地球的自轉(zhuǎn)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(qū)，日全食時(shí)間就可延續(xù)到7分40秒，這時(shí)是觀測(cè)日全食的最好機(jī)會(huì)。

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

　　就全球范圍來(lái)說(shuō)，如果把月亮半影開始遮掩日面的時(shí)間計(jì)算在內(nèi)，日食時(shí)間的長(zhǎng)度由初虧至復(fù)圓的整個(gè)過(guò)程可長(zhǎng)達(dá)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(zhǎng)短要視食分的大小而定，食分愈大，時(shí)間也就愈長(zhǎng)。

　　由于月亮的影錐又細(xì)又長(zhǎng)，所以當(dāng)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(dāng)月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，影錐就在地面上自西向東掃過(guò)一段比較長(zhǎng)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(nèi)發(fā)生日全食的，就叫全食帶；帶內(nèi)發(fā)生日環(huán)食的，就叫環(huán)食帶。可以看到偏食的范圍很廣闊，已經(jīng)不像一條帶子，而是很大的一片地區(qū)。

　　全食帶是一條寬度不過(guò)二三百千米，長(zhǎng)約數(shù)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(qū)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(qū)，在這些地區(qū)內(nèi)可見(jiàn)偏食。離全食帶愈近的偏食區(qū)，所見(jiàn)偏食程度愈大；離帶愈遠(yuǎn)，可見(jiàn)偏食程度愈小；半影區(qū)以外的地方是看不見(jiàn)日食的。

　　由于月球是由西向東運(yùn)行，所以它的影子也是沿同一方向運(yùn)行，因此各地看到日食的時(shí)間是不同的。當(dāng)?shù)孛嫔系奈鞑康貐^(qū)已經(jīng)處在黑影區(qū)域內(nèi)，這一地區(qū)的人已經(jīng)看到日食時(shí)，東部地區(qū)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(qū)的人總是比東部地區(qū)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(jù)估計(jì)，平均每200～300年，某一地區(qū)或城市才有機(jī)會(huì)被全食帶掃過(guò)，所以，對(duì)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。