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日食是很多的人們都熟知的，但是大部分都只是知道他的表面現(xiàn)象，卻是對其原理合規(guī)律都是不清楚，下面我們就來了解下它的規(guī)律以及歷史。

日食發(fā)生規(guī)律

每年日食最多出現(xiàn)5次，如果出現(xiàn)5次，那么一定都是偏食。地球上每年至少有2次日食。在南北極地區(qū)只能看到日偏食。日全食大約1年半發(fā)生一次。每次日食都是在日出時從某一點開始，然后沿著日食帶在日沒時結(jié)束。從開始點到結(jié)束點大約繞地球半圈。

沙羅周期

同樣的日食(全食、環(huán)食和偏食)每18年零11天或者6,585.32天(沙羅周期)會發(fā)生一次，但能觀測得到的地區(qū)并不一樣，只是日食時間一樣而已，并且日食類型也不一定一樣。因為沙羅周期的長度是6,585.32天，并不是整數(shù)，所以，如果在地球同一個地點再出現(xiàn)一次日食(并不一定是同一類型日食)，要等待3個沙羅期。在每次日食發(fā)生后的三分之一個沙羅周期會發(fā)生下一次日食，在3個沙羅期大約54年零33天之后，日食會在同一個地區(qū)重新出現(xiàn)�，F(xiàn)在有12個不同的大沙羅周期出現(xiàn)，一個出現(xiàn)在1937，1955，1973，1991和2009(中國長江流域、武漢、杭州)的連續(xù)的大約7.5分鐘的日食。

日食帶及月球影子

日食帶(月球影子)在赤道地區(qū)每小時移動約1,100英里，兩極則達到每小時5,000英里。最寬的日全食帶為167英里。在日全食經(jīng)過的地區(qū)，可以看到偏食的范圍最高達3,000英里。日全食帶一般經(jīng)過的地區(qū)是在海洋或荒無人煙的地方。

日食原理

發(fā)生日全食是因為太陽*近月球軌道與地球軌道的的一個交點，而同時月球在距此點的最近的點上。發(fā)生日環(huán)食是因為太陽*近月球軌道與地球軌道的的一個交點，而同時月球在距此點的最遠的點上。

日食發(fā)生時的影響及現(xiàn)象

發(fā)生日全食時，光線穿過樹葉的縫隙投影出新月的影子。發(fā)生日全食時，動物常常準備睡覺，或行為異常。發(fā)生日全食時，當?shù)氐臏囟韧ǔ�會下降至�?0度以上。當99%的太陽表面被覆蓋時，能看到的晨昏蒙影現(xiàn)象。在日全食期間，地平線的周圍會有一個窄的光帶，這是因為觀察者并不是直接站在月亮的影子下面，地球和月亮有一定的距離。在現(xiàn)代的原子鐘出現(xiàn)之前，天文學家通過對日食的古代記錄進行研究，發(fā)現(xiàn)地球旋轉(zhuǎn)的周期每個世紀變慢了0.001秒。

日食過程

一次日全食的過程可以包括以下五個時期：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(zhuǎn)，所以日食總是在太陽圓面的西邊緣開始的。當月亮的東邊緣剛接觸到太陽圓面的瞬間(即月面的東邊緣與月面的西邊緣相外切的時刻)，稱為初虧。初虧也就是日食過程開始的時刻。

食既

從初虧開始，就是偏食階段了。月亮繼續(xù)往東運行，太陽圓面被月亮遮掩的部分逐漸增大，陽光的強度與熱度顯著下降。當月面的東邊緣與日面的東邊緣相內(nèi)切時，稱為食既。此時整個太陽圓面被遮住，因此，食既也就是日全食開始的時刻。

食甚

食既以后，月輪繼續(xù)東移，當月輪中心和日面中心相距最近時，就達到食甚。

生光

對日偏食來說，食甚是太陽被月亮遮去最多的時刻。月亮繼續(xù)往東移動，當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)束的時刻。在生光將發(fā)生之前，鉆石環(huán)、倍利珠的現(xiàn)象又會出現(xiàn)在太陽的西邊緣，但也是很快就會消失。接著在太陽西邊緣又射出一線刺眼的光芒，原來在日全食時可以看到的色球?qū)�、日珥、日冕等現(xiàn)象迅即隱沒在陽光之中，星星也消失了，陽光重新普照大地。

復圓

生光之后，月面繼續(xù)移離日面，太陽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，稱為復圓。這時太陽又呈現(xiàn)出圓盤形狀，整個日全食過程就宣告結(jié)束了。

倍利珠/鉆石環(huán)

在太陽將要被月亮完全擋住時，在日面的東邊緣會突然出現(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)(DiamondRing)，同時在瞬間形成為一串發(fā)光的亮點，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，英國天文學家倍利最早描述了這種現(xiàn)象，因此又稱為倍利珠(BailyBeads)。這是由于月球表面有許多崎嶇不平的山峰，當陽光照射到月球邊緣時，就形成了倍利珠現(xiàn)象。倍利珠出現(xiàn)的時間很短，通常只有一二秒鐘，緊接著太陽光就全部被遮蓋住而發(fā)生日全食了。

食分

用來表示日食的程度。對于日食而言，食分并不表示太陽圓面被遮俺的面積，而是表示日面直徑的被遮部分與太陽直徑的比值。以太陽的直徑作為1，如果食分為0.5，這就表示太陽的直徑被遮去了一半;如果食分為1，那就是太陽的整個圓面被遮住，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

由于月亮的影錐又細又長，所以當它落到地球表面時，所占的面積很小，至多不會超過地球總面積的萬分之一，它的直徑最大也只有二百六十多千米。當月球繞地球轉(zhuǎn)動時，影錐就在地面上自西向東掃過一段比較長的地帶，在月影掃過的地帶，就都可以看見日食。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�？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(qū)。

全食帶是一條寬度不過二三百千米，長約數(shù)千到10000千米的狹窄路徑(有時全食帶的寬度甚至只有幾千米)，只有在全食帶掃過的地區(qū)才能看見日全食或日環(huán)食的發(fā)生。全食帶的兩旁是較廣闊的半影掃過的地區(qū)，在這些地區(qū)內(nèi)可見偏食。離全食帶愈近的偏食區(qū)，所見偏食程度愈大;離帶愈遠，可見偏食程度愈小;半影區(qū)以外的地方是看不見日食的。

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間是不同的。當?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，東部地區(qū)的人卻不能同時看到日食，得在月影向東移來后才能看到日食。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，平均每200～300年，某一地區(qū)或城市才有機會被全食帶掃過，所以，對住在一個城市的人來說，一生可能未看到過一次日全食。

日食持續(xù)時間

日食的時間長短，同月球影錐在地面上移動的速度以及地球的自轉(zhuǎn)方向有關(guān)。以日全食來說，由于月球的視直徑僅略大于太陽，同時月影在地面移動速度很快，因此日全食的時間是很短暫的。在全食帶的某個地點所看到的日全食時間通常只有兩三分鐘，最多不超過7分鐘。如果全食帶經(jīng)過赤道附近地區(qū)，日全食時間就可延續(xù)到7分40秒，這時是觀測日全食的最好機會。

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

就全球范圍來說，如果把月亮半影開始遮掩日面的時間計算在內(nèi)，日食時間的長度由初虧至復圓的整個過程可長達三個半小時。

日偏食的時候，由于月影范圍大于其本影，食相經(jīng)過的時間長短要視食分的大小而定，食分愈大，時間也就愈長。