非常罕见！21世纪仅有7次，“日全环食”将震撼登场
来源： 科普中国 发布时间：2023-04-20
据媒体报道，4月20日天宇将上演一次比较特殊的日食——日全环食。据专家介绍，同一次日食，如果一部分地区可见日全食，另一部分地区可见日环食，则称日全环食，又称“混合食”“复合食”，非常罕见。
我国海南、广东、福建、台湾等极少数地区可见食分极小的日偏食。食分是日面直径的被遮部分与太阳直径的比值，食分越大，意味着日面被遮掩的程度就越大。
日全食、日偏食与日环食分别是指什么
日食，又叫做日蚀，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。在民间传说中，称此现象为天狗食日。
由于太阳的实际体积比月球大很多，所以日全食通常只能在地球上一块非常小的区域见到，因为月亮的本影对太阳来说只是一个小点。
日环食当月球处于远地点时，月球的本影锥不能到达地球；到达地球的是由本影锥延长出的伪本影锥。此时月球的视直径略小于太阳。因此，这时太阳边缘的光球仍可见，形成一环绕在月球阴影周围的亮环。
造成日偏食的原因是因为观测者落在月球的半影区中，观测者会看见一部分的太阳被月球的阴影遮盖，但另一部分仍继续发光。
无论是日偏食、日全食或日环食，时间都是很短的。在地球上能够看到日食的地区也很有限，这是因为月球比较小，它的本影也比较小而短，因而本影在地球上扫过的范围不广，时间不长，由于月球本影的平均长度(373293公里)小于月球与地球之间的平均距离(384400公里)，就整个地球而言，日环食发生的次数多于日全食。
日全食存在五种食象
1．初亏。月球比太阳的视运动走得快。日食时月球追上太阳。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。
2．食既。初亏后大约一小时，月球的东边缘和太阳的东边缘相“内切”的时刻叫做食既，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。
食既发生在初亏之后。从初亏开始，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。天空方向与地图东西方向相反。
3．食甚。是太阳被食最深的时刻，月球中心移到同太阳中心距离最近；日偏食过程中，太阳被月亮遮盖最多时，两者之间的位置关系；日全食与日环食过程中，太阳被月亮全部遮盖而两个中心距离最近时，两者之间的位置关系。也指发生上述位置关系的时刻。
4．生光。月球西边缘和太阳西边缘相“内切”的时刻叫生光，是日全食的结束；从食既到生光一般只有二三分钟，最长不超过七分半钟。
对于日食，食甚后，月亮相对日面继续往东移动。
5．复圆。生光后大约一小时，月球西边缘和太阳东边缘相“接触”时叫做复圆，从这时起月球完全“脱离”太阳，日食结束。
日全食与日环食都有上述5个过程，而日偏食只有初亏、食甚、复圆3个过程，没有食既、生光。
人类历史上关于日食的最早记录在中国
公元前1217年5月26日，居住在我国河南省安阳的人们，正在从事着各种各样的正常活动，可是一件惊人的事情发生了。人们仰望天空，之前光芒四射的太阳，突然产生了缺口，光色也暗淡下来。但是，在缺了很大一部分后，却又开始复原了。这就是人类历史上关于日食的最早记录。它用甲骨文刻在一片龟甲上。
日全食证实爱因斯坦广义相对论的正确性
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，因为月球会让原本刺眼的太阳暗下来，让原本不易观察的日冕层显露出来。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，但日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。
观测日全食不要直接观测
医学专家指出，长时间直视太阳因其紫外线和红外线而导致视网膜黄斑被烧伤的“日光性视网膜炎”，是几乎无法治疗的。视网膜黄斑是视网膜当中最敏感的部位，它使光线汇聚，让影像清晰。一旦被烧伤，视网膜黄斑将永远无法复原。被烧伤时可能没有感觉，但几小时以后就会出现反应，严重者失明。
为此观看日全食时，首先要注意一点：千万不要用肉眼或任何光学设备（如望远镜等）直视太阳！这不仅仅是一个建议，还是一个非常严肃的警告。
如何避免一些意外的发生呢？下面的几种方法给大家介绍一下。
（一）快速简易的观测方法
其实，建议的做法仅仅使用两张白纸即可。一张白色纸板用作银幕，另一张纸板上戳一个针孔，将针孔纸板举起，尽量远离银幕纸板。两纸板距离越远，形成的图像就越大。
当然，还有更为简易的方式，只需要自己的双手帮忙，将双手举起，手指相互垂直、交叉重叠，于是双手形成了一个带有许多小孔的网，这些小孔可以作为简易的成像孔。
（二）买观测眼镜或镜片
保护眼镜需要一副特别的眼镜。市场上有这种专用太阳观察保护镜的眼镜，价格约在5元左右。
（三）接水滴墨观察
接一盆水（一小杯也行），在水中滴入相对多的的黑墨水，即可在发生日食时在水中观察。（平面镜成像）。
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