日食,又作日蚀,是一种天文现象[5] 。日全食是指当月球完全遮挡住太阳时,观测者在地球上的某些区域可以看到太阳完全被月球覆盖,从而造成白昼短暂变暗的现象日食只在发生在朔,即月球与太阳呈现合的状态时发生。
由于黄道(地球绕太阳公转的轨道平面)和白道(月球绕地球公转的轨道平面与天球相交的大圆)的交点有2个,这两个交点相距180°,所以一年之中有两段时间可能发生日食,这两段时间都称为“食季”,它们相距半年。太阳每天在黄道上向东移动约1°,由于日食的食限为18°左右的范围,太阳从黄道和白道交点以西的18°运行到黄道和白道交点以东的18°,大约需要36天,也就是说日食的每一个食季为36天。
日食是相当罕见的现象,分为日全食、日偏食和日环食。其中日全食、日环食较罕见,因为唯有在月球的本影投影在地球表面时,在该区域的人才能够观测到日全食;唯有在月球的伪本影投影在地球表面时,在该区域的人才能够观测到日环食。日全食是一种相当壮丽的自然景象,所以时常吸引许多游客特地到海外去观赏日全食的景象。例如,在1999年发生在欧洲的日全食,吸引了非常多观光客特地前去观赏,也有旅行社推出专门为这些游客设计的行程。
日全食通常持续时间为几分钟,最长时间可达约7分31秒,这一记录发生在1912年7月22日的日全食。这次日全食的路径从印度开始,途经中国,包括上海、南京和武汉,最后进入太平洋。
日全食的形成条件包括月球处于新月阶段,位于地球和太阳之间,并且三者几乎呈直线排列。月球与地球的距离也至关重要,只有在月球离地球较近时,它才能够完全遮挡住太阳,形成全影区,供观测者体验完整的日全食。此外,天气条件如晴天也是观测日全食的关键因素。
共2张 日全食 许晓平/摄
日全食发生时,根据月球圆面同太阳圆面的位置关系,可分成五种食象。[2]
月球比太阳的视运动走得快。日食时月球追上太阳。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。月球东边缘刚刚同太阳西边缘相“接触”时叫做初亏,是第一次“外切”,是日食的开始。
初亏后大约一小时,月球的东边缘和太阳的东边缘相“内切”的时刻叫作食既,是日全食(或日环食)的开始,对日全食来说这时月球把整个太阳都遮住了,对日环食来说这时太阳开始形成一个环。日食过程中,月亮阴影与太阳圆面第一次内切时二者之间的位置关系,也指发生这种位置关系的时刻。英国天文学家倍利最早描述了这种现象,因此又称为贝利珠现象。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。