第6章 日食过程

实际上，一般来说，我们是从地球上来观测太阳和月球相对于假想天球的视运动的。因为月球自西向东的视运动比太阳快，日食总是先从太阳西边缘开始向东进行。由于月影在地球处自西向东扫过的速度（约1千米／秒）比地球表面自转速度（赤道上也不到0.5千米／秒）快，月影在地面上大致从西向东移动，因而地面的日食带上不同地点看到日食发生的时间就不同，西部比东部先见到日食。由于月球本影锥在地面的截面较小，全食带的宽度仅两三百千米，就一个地方而言，日全食持续时间——“食延”很短，最长也只有7分多钟，而短的仅20秒。为了尽量延长观测日全食的观测时间，人们乘飞机追随疾驶的月影，例如，1973年6月30日，法国科学家乘协和飞机进行了前所未有的74分钟之久的日全食观测。月球半影扫过的地区只能看到日偏食，显然日偏食的可观测时间要长得多。就一个地方来说，3类日食的过程概述如下。

（1）日全食的整个过程可分为5个阶段：

①初亏。月球东边缘与日轮西边缘外切（第一次接触）称为初亏，日食开始，而后被食部分逐渐增大。

②食既。月球东边缘与日轮东边缘内切（第二次接触）称为食既，日全食开始。

③食甚。月球中心离日轮中心最近时称为食甚。

④生光。月球西边缘与日轮的西边缘内切（第三次接触）称为生光，日全食结束，而后被食部分逐渐减小。

⑤复圆。月球西边缘与日轮东边缘外切（第四次接触）称为复圆，日食过程全部结束。

日全食的景观非常壮丽。从初亏起，日轮逐渐变为弯月状，天色变暗，仿佛夜晚来临，飞鸟归巢。从食既始，黑暗突然降临，月球遮住的日轮周围显现出淡红色光圈——这是太阳大气色球层，常有几处火舌状的日珥，再仔细看，日轮外呈现银灰色的光辉，这是太阳的外层大气——日冕。临近生光，日轮边缘突然显现像珠宝般耀眼的“贝利珠”，这是明亮的日轮光辉从月轮边缘的出口穿出的缘故，令人惊呼。日全食不仅时间短促，而且罕见。典型的日全食带的宽度约160千米，长约9700千米，因而可以看到日全食的地区仅为155万平方千米，这只是地球表面总面积（约5.1亿平方千米）的1／305；就全地球而言，平均1.5年发生一次日全食，所以不离一地的人约450年才有机会看见一次日全食，就是说，很多人甚至一生中可能连一次日全食也看不到。百闻不如一见，为了亲自目睹日全食奇观，人们就只好不辞辛苦、远道奔赴发生日全食的地方。

（2）日环食的整个过程也可分为5个阶段：

①初亏。月球东边缘与日轮西边缘外切称为初亏，日食开始，而后被食部分逐渐增大。

②环食始。月球西边缘与日轮西边缘内切称为环食始，日环食开始。

③食甚。月球中心离日轮中心最近称为食甚。

④环食终。月球东边缘与日轮的东边缘内切称为环食终，日环食结束，而后被食部分逐渐减小。

⑤复圆。月球西边缘与日轮东边缘外切称为复圆，日食过程全部结束。

（3）日偏食的整个过程可分为3个阶段：

①初亏。月球东边缘与日轮西边缘外切为初亏，日偏食开始，而后被食部分逐渐增大。

②食甚。月球中心离日轮中心最近时称为食甚。

③复圆。月球西边缘与日轮东边缘外切称为复圆，日食过程全部结束。

日食的程度以“食分”表示，定义为食甚时日轮被遮部分与日轮直径之比。日全食的食分略大于1，而日环食的食分略小于1，日偏食的食分小于1。