日食，是一種特殊天文現(xiàn)象，是月球遮住了太陽所致。當(dāng)?shù)厍?、月球、太陽三者運(yùn)行到同一直線上，且月球位于地球與太陽之間時(shí)便會(huì)發(fā)生日食現(xiàn)象。在日食中，日環(huán)食與日全食是最為壯觀的景象。
日食的概述
日食，從字面意思，我們也可以理解為食日，即“吃掉”太陽。那么是什么“吃掉”太陽呢？月亮！在我國古代民間傳說是“天狗食日”，因?yàn)槿藗儾恢朗鞘裁矗哉J(rèn)為是“天狗”。隨著科技的發(fā)展，我們現(xiàn)在知道了，是月亮“吃掉”了太陽。
日食上演時(shí)，需要使用專業(yè)的太陽濾鏡觀賞。如果是部分被月亮遮住，那么這被稱為日偏食，如果全部被月亮遮住，這被稱為日全食。還有一種很壯觀的日食，那就是日環(huán)食，它的樣子就如同天上掛了一個(gè)超級無敵的天然指環(huán)。
1999年8月11日的日全食，圖：Luc Viatour
當(dāng)一個(gè)觀測者（在地球上）位于月球投射到地面的陰影時(shí)（位于食帶中），月亮就會(huì)完全的或部分的遮住太陽，這一地區(qū)就發(fā)生了日食現(xiàn)象。只有當(dāng)月球接近黃道面時(shí)，太陽、月亮和地球幾乎在一條直線上（朔望），這種情況才會(huì)發(fā)生日食現(xiàn)象。在日偏食和日環(huán)食類型中，月亮只能遮擋住部分太陽。
如果月球的運(yùn)行軌道是圓形的，且在距離上離地球稍微近一點(diǎn)，再加上位于同一軌道平面，那么當(dāng)每當(dāng)新月發(fā)生時(shí)，我們從地球上都會(huì)看見日全食。但是，由于月球的軌道與地球圍繞太陽的軌道有5°9′的傾斜夾角，所以月球的影子通常會(huì)錯(cuò)過地球。
只有在新月期間，月球離黃道面足夠近時(shí)，日食才可能會(huì)發(fā)生。兩個(gè)事件必須出現(xiàn)的一種特殊情況，因?yàn)樵虑虻能壍涝诿總€(gè)交點(diǎn)月（27.212220天）中其軌道節(jié)點(diǎn)處穿過黃道會(huì)發(fā)生二次，而每個(gè)朔望月（29.530587981天）只能發(fā)生一次新月。因此，日食（和月食）僅在日食的季節(jié)時(shí)才會(huì)發(fā)生，每年至少會(huì)發(fā)生兩次，最多只能發(fā)生5次日食；其中日全食一般不會(huì)超過兩次。
2012年5月20日的日環(huán)食，圖：Smrgeog
日食的類型
日食有四種類型：
第一種是日全食，這種情況是月亮的暗輪廓完全遮蔽強(qiáng)烈而又明亮的太陽光，在這種情況下，我們可以看見很微弱的太陽日冕。在所有的日全食中，全食帶的范圍是非常狹窄的，因此只有小部分地區(qū)才可以看見。
第二種是日環(huán)食，當(dāng)太陽、月亮、地球軌道運(yùn)行到近乎呈一條直線時(shí)，就會(huì)發(fā)生日環(huán)食，不過此類型事件要求月亮的視直徑必須小于太陽視直徑。所以，太陽看起來就是一個(gè)非常明亮的大環(huán)，或天然大指環(huán)，月亮的暗面周圍被太陽光所包圍。
第三種就是混合日食（也稱為日環(huán)食/日全食），這種類型的日食會(huì)在日全食和日環(huán)食之間短暫的移動(dòng)。也就是說在地球表面的某些點(diǎn)上，它看起來像日全食，而在其他附近的點(diǎn)上，它看起來又像日環(huán)食。這種混合日食是極為罕見的。
第三種就是日偏食，當(dāng)太陽、月亮、地球沿軌道運(yùn)行到偏離直線多點(diǎn)時(shí)，月亮只會(huì)有一部分遮擋太陽，這就是日偏食。這種現(xiàn)象很普遍，因?yàn)樵谌杖?、日環(huán)食、混合食中都可以看見它。然而，有些日食只能發(fā)生日偏食，因?yàn)楸居爸唤?jīng)過地球的極地區(qū)域，不會(huì)與地球表面相交。
就太陽的亮度而言，日偏食實(shí)際上是不會(huì)發(fā)生很明顯的亮度變化，因?yàn)樗枰?0%以上的遮蔽率才能讓我們明顯注意到太陽亮度變暗的現(xiàn)象。即使在99%的情況下，也不會(huì)比民用的黃昏暗淡。當(dāng)然，如果觀測者通過一個(gè)專業(yè)的太陽濾光器（為了安全起見，在觀賞日食時(shí)，一定要一直使用濾光器）來觀察太陽，就可以觀察到太陽的變暗過程。
2014年10月23日的日偏食，圖：Tomruen
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