2009年7月22日，我国将出现500年一遇的大日食奇观。其日全食带覆盖了中国人口最稠密的地区之一——长江流域，直接观看到日全食的人数可能创造历史之最，这场日全食也因此被人称为“长江大全食”。据中科院紫金山天文台预报，22日将发生的这次日食，是从1814年～2309年在中国境内全食持续时间最长的一次日全食，最长可能超过6分钟。本次日食的观测条件之好实为罕见，引起了专业人员与平民百姓的极大兴趣。

除了满心期待奇观发生的那一刻，公众不免心存诸多疑惑:为什么会出现日食？在何处能看到什么样的日食现象？看到的机会有多少？日全食能告诉我们什么？如何延长看日全食的时间？天天观测日全食能提供有用的社会服务吗？……本文就给您这些问题的答案。

天造奇观:日食

日食是一种天象，多年前曾被形象地成为“天狗吃太阳”。

新中国成立以来，首次组织的多学科大规模日全食观测是1968年9月22日在新疆进行的。那次观测光学望远镜主要布置在昭苏县的一个草原丘陵地带。目睹过日全食过程的人，会感到大自然表演的壮丽和神奇。当太阳开始完全被月亮遮挡的一瞬间，天突然黑下来，骤然吹起的一阵强冷风掠过小山和草原，原本低头吃草的畜群牛马狂奔乱啸，牧犬作吠，亮星显现，月亮黑影的边缘出现了美丽的但不整齐的红色光圈。此时天上地下景色迥然，令人目不暇接，使人震撼。

图1月全食六大迷人景象。来源:新华网

日食的发生:站在月亮的影子里看太阳

我们知道，地球绕着太阳运行，月球绕着地球运行。若是地球运行的轨道平面和月球的轨道平面重合，那么月球每绕地球一周就会有一次出现在日地连线上。这时，阳光照射月球产生的月影就会落到地球表面上，在月影里的地面上的人就能观察到太阳被月球遮挡的现象，这现象就称为日食。

图2给出了日食形成的示意图。图中实线表示太阳边缘发出的光照到月球与地球的情况。

图2 日全食、日偏食形成图

图3 日环食、日偏食形成图

从图2可以看到，地面上T区里的人完全看不到太阳发光表面，只能看到太阳边缘以外发生的事情。他们看到的这种现象称为日全食，存在于月球与地球之间的使他们看到日全食现象的暗黑区域称为本影。位于地球表面上P区里的观测者分别能看到太阳发光表面的上部分和下部分，他们看到的是日偏食，他们看到日偏食的月影为半影。

图3画出了与图2不同的日食情况。地球和月球的轨道都是椭圆形，月球到地球的距离和他们到太阳的距离是时时变化的，当月球到地球的距离大于月球到本影锥顶端的距离时，若发生了日食，就相当于图3所描绘的情形。这时地面上的C区里的人看不到太阳表面的中间部分，只能看到一个环形的太阳发光表面，这种现象称为日环食。图3中K代表本影锥顶点，从K点到月球的涂成黑色的部分称为本影，K点到地球表面由本影延伸线包围的涂黑部分称为伪本影。如果日食发生时，地球表面正位于K点附近，则在日食期间可以看到日环食和日全食，这种现象称为全环食。