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2008年8月1日18时20分，我国的新疆、甘肃、陕西等地，清楚地观测到一次日全食的天文奇观。灿烂耀眼的太阳在一两个小时之内，逐渐被遮住光芒，慢慢变成一个黑色的球体。此时，人类可以用肉眼直接看向太阳，这个过程持续时间大约两分多钟。
专家预测，2009年的7月22日，中国境内还将出现一次日全食。本来同一地点再次出现日全食，大概需要300年左右的时间。为什12个月之内，我国能出现两次日全食现象，奇特天文现象背后存在着怎样的的科学道理呢？
坐落在北京西直门外的北京天文馆，是天文知识的科普基地。在这里，大家可以了解很多关于宇宙的知识。在天文馆的老馆，有一个展区专门介绍日食的知识(图1)。
①北京天文馆日食、月食的演示仪器很直观
北京天文馆还组织了天文爱好者赶赴甘肃嘉峪关进行观测，寇文是组织者之一。
寇文（北京天文馆高级工程师）:我们天文馆就是做这种科普工作。从这个角度考虑，现在更多的是引导，或者说是带领广大公众正确地观测，更好地观测。
对于绝大多数人来说，日全食仅仅就是照片或者电视画面上的印象。而寇文这次去甘肃酒泉，已经是他第三次到现场观测日全食了。观测日全食，亲身体验与看照片有什么不同呢？
寇文:对于日全食这个天象，每个人最好都能经历一下，因为那种现场的感觉，是很难用语言来形容的。你亲身经历那个环境，那种感受，是非常地震撼，很多人看了一次以后就上瘾了。
这次日全食之前，1997年我国的漠河地区曾经发生过一次日全食，寇文和一些天文爱好者到了现场观看。时隔九年，2006年的3月9日，他又赶赴埃及，观看了这种天象奇观。
寇文:我们是在埃及戈壁滩上看的，很空旷，向四周望去，从头顶到地平线越来越亮，头顶上最黑，越往下越亮，整个地平线上都泛着红色或桔红色的晚霞或朝霞的色彩。周围是欢呼的人群，大家都在狂叫。很难形容那种感受，自己完全融合在里边，非常非常地振奋（图2）。
②追逐日全食的爱好者，在撒哈拉沙漠观察
今年的日全食，在我国西北地区可以清楚地观测，我国北方的大部分地区可以看到日偏食。2009年的7月22日，我国还将出现一次日全食，在长江中下游一带都可以观测到。
寇文:实际上还不只如此， 2010年的1月15日，那时距离2009年的7月22日，也就刚刚过去不到半年的时间，还会发生一次日环食。2012年5月20日左右，还有一次日环食。在短短的几年之内，接连发生两次全食、两次环食，这个机会是非常难得的。
日食和月食都是天体运行的结果，日食是月亮运行到了太阳和地球之间。而月食是地球运行到了太阳和月亮的中间。由于三个天体的位置互换，地球上的人就可以看到日食和月食这两种天象奇观了（图3,4）。
③日食时，太阳、月球、地球位置示意图
④月食时，太阳、地球、月球位置示意图
朱进(北京天文馆馆长):所谓日食，是月亮把太阳给挡住了，在地球上投下了阴影。阴历十五的时候是满月，但你会发现月亮慢慢地就变成弦月了，它会一点一点地变小，最后就没有出来。实际情况是月亮运行到地球的影子里面去了，这就是月食。
三个天体的运动是极其规律的，根据这个规律。我们可以推断，在阴历每个月的初一和十五，月亮都会转到太阳和地球之间，或者地球在太阳和月亮之间，照此推断，应该是每个月都会发生一次日食和月食现象。可是为什么专家却说，日全食是难得一见的天文奇观呢？
如果地球绕太阳公转的轨道面和月亮绕地球公转的轨道面，这两个平面是完全重合的，那么，我们每个月都可以看到一次日食一次月食。但是由于实际上这两个轨道面它有一个夹角，一个五度零九分的夹角，所以并不是每个月都会出现日食和月食（图5）。
⑤黄白夹角示意图
地球绕太阳运行的轨道面叫黄道面，月亮绕地球运行的轨道面叫白道面。黄道面和白道面并不是完全重合的，而是有一个夹角，叫黄白夹角。正是因为有了这个夹角，事情就发生了奇妙的变化。
朱进:农历初一的那天，当我们看太阳的时候，月亮总会从我们和太阳之间过来。但是一般情况下它不会严格地把太阳给挡住，它可能从太阳的上面或者下面过去。
因为这个五度多的黄白夹角，月亮有时会从太阳的上面或者下面经过，它只会把太阳挡住一部分，这种情况下就发生了日偏食。还有一种日食的情况叫日环食，这又是怎么回事呢。
朱进:有些情况下，月亮正好在我们观察的沿线，严格地从这条线上穿过去，它就会把太阳给挡住。因为月亮绕地球的这个轨道不是一个正圆，它离一个标准的圆还有一定差距，稍微有点儿扁的一个扁圆。月亮有时候离我们近，有时候离我们远。在离我们比较远的时候，从我们和太阳之间穿过，月亮就不能把太阳全都挡住。
月亮距太阳较近，正挡住太阳的时候，地球、月球、太阳三点成为一条直线。但月球又不能完全遮着太阳，此时就发生了日环食。这时，在黑色球体边缘，会出现一圈耀眼的光芒，这就是日环食。当月亮位于近地点时，恰好看上去和太阳一样大，才能把太阳完全遮住，这时才能发生日全食（图6）。
⑥日环食时刻
朱进:因为一年有12个月，一年之中，我们在地球上至少能看到两次日食，但最多是五次，不可能看到更多。
由此可以知道，日全食的发生并不是很常见，需要很多方面的因素合适才能发生。比如天体引力，公转自转，黄白夹角，地月距离等。科学家研究发现，相对于一个地区的人来说，要想在本地观测到这次日全食，需要等上三百年到五百年的时间。
朱进:但是如果哪里有日全食，我就去那里的话，大概平均两年就能够有一次机会，或者说一两年会有一次机会。2008年8月1日和2009年7月22日，12个月之内，中国国土范围内就能看到两次日全食，而且明年那一次又是全食带经过了全世界人口最密集的区域之一，就是我们长江流域整个的范围，这是非常难得的。
了解日食还有一个关键词，那就是日食带。设想一下，假如在发生日食的时候，我们从宇宙空间看，或者假设我们站在太阳上回头看地球，又会是怎样的情景呢？这时，我们会发现太阳把月亮照出一个影子，这个月亮影子在地球表面移动，移动的范围就叫日食带，也是地球上能够看到日食的范围（图7）。
⑦形成日食带的暗影
朱进:月亮的影子在地面上会扫出一条带来，随着时间的推移，一个圆的暗影一直在移动，在这个圆的阴影部分里面的人，当时所看到的日食，就是日全食的现象。这种情况下，月球的影子所形成的“带”本身是一个特别窄的，一般就是100多公里，不到200公里这么一个宽度。
我国研究天象的历史悠久。早在我国的夏朝，我们的古人就已经认识到了日食现象，有了关于日食的记载。古人还根据天象的变化，制定出了古代的历法，也就是夏历。
寇文:实际上，中国古代对这个现象的认识是有明白人的，大概在2000年前，就认为这是月亮把太阳遮住了，知道这是什么现象。
其实，日食和月食都是因为天体的运动而产生的自然现象。对于人类来说，这是大自然向我们展示的神奇魅力。地球上，与天体运动有关的自然现象还有潮汐现象，春夏秋冬四季变化等等。人们通过这些现象，不断地实践，研究，总结，认识到大自然的规律，编撰出历法安排耕种，获取食物，繁衍生息。
寇文:早在四五千年以前，人们已经知道了地球围着太阳转一圈，一年的长度365天或366天，应该说很精确。从一些天体运动的规律、周期，先人们做出一些预报。根据这些预报，来定历法。那么长时间的观测，经过若干年或者上百年的观测，历法就会有偏差，根据这个再来调整。所以这是一个漫长的多少代人的一个积累，所以越发展越精确。
平时，我们不能用肉眼直接看向太阳，因为人类脆弱的视觉神经不能承受太阳强烈光线的刺激。当日食发生的时候，我们应该用什么方法，才能正确地观测日食现象呢 ？
寇文:根据自己现有的条件，想办法找一个能够减弱太阳光的东西，就是能够把这个太阳光降低了，让你眼睛看得比较舒服。
用自己制作的减光物品看太阳，有可能会损伤我们的眼睛，最好的办法就是使用专门的观看日食眼镜（图8）。
⑧这样观看日食很安全
太阳给地球上的人类以温暖和光明，哺育万物茁壮生长，并为我们带来难得一见的壮丽景色。看过日全食，寇文的感触是:在大自然面前，人类永远都要保持一颗敬畏的心。
专家预测，2009年的7月22日，中国境内还将出现一次日全食。本来同一地点再次出现日全食，大概需要300年左右的时间。为什12个月之内，我国能出现两次日全食现象，奇特天文现象背后存在着怎样的的科学道理呢？
坐落在北京西直门外的北京天文馆，是天文知识的科普基地。在这里，大家可以了解很多关于宇宙的知识。在天文馆的老馆，有一个展区专门介绍日食的知识(图1)。
①北京天文馆日食、月食的演示仪器很直观
北京天文馆还组织了天文爱好者赶赴甘肃嘉峪关进行观测，寇文是组织者之一。
寇文（北京天文馆高级工程师）:我们天文馆就是做这种科普工作。从这个角度考虑，现在更多的是引导，或者说是带领广大公众正确地观测，更好地观测。
对于绝大多数人来说，日全食仅仅就是照片或者电视画面上的印象。而寇文这次去甘肃酒泉，已经是他第三次到现场观测日全食了。观测日全食，亲身体验与看照片有什么不同呢？
寇文:对于日全食这个天象，每个人最好都能经历一下，因为那种现场的感觉，是很难用语言来形容的。你亲身经历那个环境，那种感受，是非常地震撼，很多人看了一次以后就上瘾了。
这次日全食之前，1997年我国的漠河地区曾经发生过一次日全食，寇文和一些天文爱好者到了现场观看。时隔九年，2006年的3月9日，他又赶赴埃及，观看了这种天象奇观。
寇文:我们是在埃及戈壁滩上看的，很空旷，向四周望去，从头顶到地平线越来越亮，头顶上最黑，越往下越亮，整个地平线上都泛着红色或桔红色的晚霞或朝霞的色彩。周围是欢呼的人群，大家都在狂叫。很难形容那种感受，自己完全融合在里边，非常非常地振奋（图2）。
②追逐日全食的爱好者，在撒哈拉沙漠观察
今年的日全食，在我国西北地区可以清楚地观测，我国北方的大部分地区可以看到日偏食。2009年的7月22日，我国还将出现一次日全食，在长江中下游一带都可以观测到。
寇文:实际上还不只如此， 2010年的1月15日，那时距离2009年的7月22日，也就刚刚过去不到半年的时间，还会发生一次日环食。2012年5月20日左右，还有一次日环食。在短短的几年之内，接连发生两次全食、两次环食，这个机会是非常难得的。
日食和月食都是天体运行的结果，日食是月亮运行到了太阳和地球之间。而月食是地球运行到了太阳和月亮的中间。由于三个天体的位置互换，地球上的人就可以看到日食和月食这两种天象奇观了（图3,4）。
③日食时，太阳、月球、地球位置示意图
④月食时，太阳、地球、月球位置示意图
朱进(北京天文馆馆长):所谓日食，是月亮把太阳给挡住了，在地球上投下了阴影。阴历十五的时候是满月，但你会发现月亮慢慢地就变成弦月了，它会一点一点地变小，最后就没有出来。实际情况是月亮运行到地球的影子里面去了，这就是月食。
三个天体的运动是极其规律的，根据这个规律。我们可以推断，在阴历每个月的初一和十五，月亮都会转到太阳和地球之间，或者地球在太阳和月亮之间，照此推断，应该是每个月都会发生一次日食和月食现象。可是为什么专家却说，日全食是难得一见的天文奇观呢？
如果地球绕太阳公转的轨道面和月亮绕地球公转的轨道面，这两个平面是完全重合的，那么，我们每个月都可以看到一次日食一次月食。但是由于实际上这两个轨道面它有一个夹角，一个五度零九分的夹角，所以并不是每个月都会出现日食和月食（图5）。
⑤黄白夹角示意图
地球绕太阳运行的轨道面叫黄道面，月亮绕地球运行的轨道面叫白道面。黄道面和白道面并不是完全重合的，而是有一个夹角，叫黄白夹角。正是因为有了这个夹角，事情就发生了奇妙的变化。
朱进:农历初一的那天，当我们看太阳的时候，月亮总会从我们和太阳之间过来。但是一般情况下它不会严格地把太阳给挡住，它可能从太阳的上面或者下面过去。
因为这个五度多的黄白夹角，月亮有时会从太阳的上面或者下面经过，它只会把太阳挡住一部分，这种情况下就发生了日偏食。还有一种日食的情况叫日环食，这又是怎么回事呢。
朱进:有些情况下，月亮正好在我们观察的沿线，严格地从这条线上穿过去，它就会把太阳给挡住。因为月亮绕地球的这个轨道不是一个正圆，它离一个标准的圆还有一定差距，稍微有点儿扁的一个扁圆。月亮有时候离我们近，有时候离我们远。在离我们比较远的时候，从我们和太阳之间穿过，月亮就不能把太阳全都挡住。
月亮距太阳较近，正挡住太阳的时候，地球、月球、太阳三点成为一条直线。但月球又不能完全遮着太阳，此时就发生了日环食。这时，在黑色球体边缘，会出现一圈耀眼的光芒，这就是日环食。当月亮位于近地点时，恰好看上去和太阳一样大，才能把太阳完全遮住，这时才能发生日全食（图6）。
⑥日环食时刻
朱进:因为一年有12个月，一年之中，我们在地球上至少能看到两次日食，但最多是五次，不可能看到更多。
由此可以知道，日全食的发生并不是很常见，需要很多方面的因素合适才能发生。比如天体引力，公转自转，黄白夹角，地月距离等。科学家研究发现，相对于一个地区的人来说，要想在本地观测到这次日全食，需要等上三百年到五百年的时间。
朱进:但是如果哪里有日全食，我就去那里的话，大概平均两年就能够有一次机会，或者说一两年会有一次机会。2008年8月1日和2009年7月22日，12个月之内，中国国土范围内就能看到两次日全食，而且明年那一次又是全食带经过了全世界人口最密集的区域之一，就是我们长江流域整个的范围，这是非常难得的。
了解日食还有一个关键词，那就是日食带。设想一下，假如在发生日食的时候，我们从宇宙空间看，或者假设我们站在太阳上回头看地球，又会是怎样的情景呢？这时，我们会发现太阳把月亮照出一个影子，这个月亮影子在地球表面移动，移动的范围就叫日食带，也是地球上能够看到日食的范围（图7）。
⑦形成日食带的暗影
朱进:月亮的影子在地面上会扫出一条带来，随着时间的推移，一个圆的暗影一直在移动，在这个圆的阴影部分里面的人，当时所看到的日食，就是日全食的现象。这种情况下，月球的影子所形成的“带”本身是一个特别窄的，一般就是100多公里，不到200公里这么一个宽度。
我国研究天象的历史悠久。早在我国的夏朝，我们的古人就已经认识到了日食现象，有了关于日食的记载。古人还根据天象的变化，制定出了古代的历法，也就是夏历。
寇文:实际上，中国古代对这个现象的认识是有明白人的，大概在2000年前，就认为这是月亮把太阳遮住了，知道这是什么现象。
其实，日食和月食都是因为天体的运动而产生的自然现象。对于人类来说，这是大自然向我们展示的神奇魅力。地球上，与天体运动有关的自然现象还有潮汐现象，春夏秋冬四季变化等等。人们通过这些现象，不断地实践，研究，总结，认识到大自然的规律，编撰出历法安排耕种，获取食物，繁衍生息。
寇文:早在四五千年以前，人们已经知道了地球围着太阳转一圈，一年的长度365天或366天，应该说很精确。从一些天体运动的规律、周期，先人们做出一些预报。根据这些预报，来定历法。那么长时间的观测，经过若干年或者上百年的观测，历法就会有偏差，根据这个再来调整。所以这是一个漫长的多少代人的一个积累，所以越发展越精确。
平时，我们不能用肉眼直接看向太阳，因为人类脆弱的视觉神经不能承受太阳强烈光线的刺激。当日食发生的时候，我们应该用什么方法，才能正确地观测日食现象呢 ？
寇文:根据自己现有的条件，想办法找一个能够减弱太阳光的东西，就是能够把这个太阳光降低了，让你眼睛看得比较舒服。
用自己制作的减光物品看太阳，有可能会损伤我们的眼睛，最好的办法就是使用专门的观看日食眼镜（图8）。
⑧这样观看日食很安全
太阳给地球上的人类以温暖和光明，哺育万物茁壮生长，并为我们带来难得一见的壮丽景色。看过日全食，寇文的感触是:在大自然面前，人类永远都要保持一颗敬畏的心。