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日全食

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2021年12月4日 2026年8月12日

日全食，亦作日全蚀，是四种日食中的其中一种，当太阳光球完全被月亮遮住，原本明亮的太阳圆盘被黑色的月球阴影遮盖。然而，也只有在日全食发生时才可能用肉眼观测到模糊的日冕。日全食只在月球位于近地点时发生，此时月球的本影锥长度较月地之间距离长，本影锥才能扫到地球表面[1]。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（在全食区之外，所见的食相是偏食）。最近一次日全食发生于2021年12月4日，下一次的日全食将发生于2026年8月12日。日全食的特别之处，就是会出现钻石环以及倍里珠。

1999年8月11日法国日全食

有时日全食会和日环食一同发生，这情况名为全环食。

根据天文学家的分析，一个地区要看一次日全食平均相隔约400年[2]，另于1900年至2100年全球将会出现共139次的日全食[3]。

日全食的阶段

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日全食的全过程包括五大阶段[4]：

  1. 初亏：因月球自西向东绕地球公转，当月球东沿相切于太阳西沿，日食正式开始，太阳开始出现亏损。
  2. 食既：月球继续向东运行，当东沿相切于太阳东沿时，太阳完全被月球遮挡，光线完全被吞食，称为食既。日全食开始。
  3. 食甚：当月球东移至中心与太阳中心重合的位置，日全食达到极点，称为食甚。
  4. 生光：月球继续东移，当西沿相切于太阳西沿，太阳即将露出，光芒即将重现，称为生光。日全食结束。
  5. 复圆：生光后月球遮挡太阳越来越少，当月球西沿相切于太阳东沿，太阳圆盘形状完全恢复，整个日食过程结束。

部分地区有时因日出或日落无法观看整个日食过程（即日食没结束），这些地方称为日出带食及日落带食。

人类对日全食的关注

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由于日全食是一个十分难得一见的天文现象，故当日食发生时，日食带的地区都会吸引很多人前来观赏日全食，特别是天文爱好者，而日食带的地区于日食期间酒店房间经常都会爆满。

研究

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日全食（全环食包含在此）的研究价值远高于其他几种日食，因为这两种日食能完全掩盖光球的强光，观测日全食时，人们能直视色球层和日冕等太阳大气，故观测日全食是天文学家研究太阳大气的大好时机。[5][6]

日食的计算涉及到太阳和月亮运动的准确性，因此古代许多天文学家用它来验证自己的历法。1969年还有人利用公元2年以前的25次日食记录来计算地球自转速率的长期变化。另在日月食中也发现了沙罗周期以及默冬章。

祭典仪式

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中华文化圈

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主条目：日月食救护礼

中华文化乃上下五千年，昔时古中国因无科学之引入，使认日食乃天狗所致。明初洪武年间制该礼，是谓日月食救护礼。其初始于周，明清再定之祭[7]。

最后的日全食

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日全食现象并不是永久的，因为偶然情况下组合的轨道环境，才让地球上得以看见日食，甚至可以说，今天人类在地球上熟习的日食型式看似是不易变动的天文现象，也只是暂时的现象（虽然是所谓的“暂时”，但对人类而言仍旧长达数亿年，这里指的是宇宙尺度的暂时）。在遥远的古代，月球太靠近地球，以致只有如现今的日全食存在（没有日环食）。而由于潮汐加速，月球环绕地球的轨道以每年增加3.8公分的速率远离地球。估计在6亿年之后，地球和月球的距离会增加23,500公里，达到40万公里的轨道上，比现今约38万公里的轨道略高，这意味着，即使月球在近地点，地球在远日点，月球仍不能完全遮盖掉太阳的盘面[8]。因此，将会因为月球离地球太远而不再发生日全食。

一个复杂的因素使太阳在这段期间增加其大小，这样更导致月球不能完全遮蔽太阳的盘面引发日全食。

影响

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当发生日全食的时候，食甚期间天色突然变黑，影响人类的生活。

日全食特别之处

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以下所介绍的日全食特别之处，均只在日全食（全环食包含在此）期间发生，并且只能在全食带观看。

倍里珠

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2016年3月印尼巴厘巴板的日全食，图中左上方的亮点就是倍里珠
主条目：倍里珠

倍里珠出现于食既和生光的时间，是由于月球边缘高低不平，遮挡部分阳光所引致[9][10][11]，倍里珠是日全食中最珍贵的其中一幕，故这也是天文摄影爱好者在日全食期间最重要要摄影的地方。

钻石环

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2009年7月日本喜界岛的日全食，图中可见到钻石环

当围绕着月球剪影的明亮圆环中只留下唯一的一颗倍里珠时，便会透射出如钻石般的光芒，一般观赏者都会称之为钻石环。[12]

日全食之最

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下表列出于1900年至2100年最长和最短的日全食。

最长 食甚持续时间 最短 食甚持续时间
1955年6月20日 7分8秒 1968年9月22日 39.6秒
资料来源：[13]

资料来源

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  1. ^ 日全食. 台南市南瀛天文馆. [失效链接]
  2. ^ 香港太空館 - 星星問. [2010-01-26]. （原始内容存档于2010-02-06）. 
  3. ^ 香港太空館 - 星星問. [2010-01-26]. （原始内容存档于2009-06-11）. 
  4. ^ 详解日全食五大阶段. [2010-01-26]. （原始内容存档于2009-07-18）. 
  5. ^ 王斌威. 天文奇景─日全食 (PDF). 科博馆讯. [2020-08-04]. （原始内容存档 (PDF)于2021-08-05）. 
  6. ^ 胡中为. 美妙天象：日全食. 上海科学技术出版社. 2008. ISBN 978-7532394456. 
  7. ^ 时刻知道•600年一遇的月偏食到底是怎么产生的. 看点新闻. 2021-11-20 [2023-10-26]. （原始内容存档于2023-10-26） （中文（简体））. 
  8. ^ Moon near Perigee, Earth near Aphelion. Fourmilab.ch. [2010-03-07]. （原始内容存档于2013-12-08）. 
  9. ^ Baily, Francis. On a remarkable phenomenon that occurs in total and annular eclipses of the sun. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Vol. 4, p.15. [2020-08-04]. Bibcode:1836MNRAS...4...15B. （原始内容存档于2018-10-27）. 
  10. ^ Littmann, Mark; Willcox, Ken; Espenak, Fred. Totality - Eclipses of the Sun. Oxford University Press. 1999: 65–66. ISBN 0-19-513179-7. 
  11. ^ O. Staiger. The Experience of Totality. [2020-08-04]. （原始内容存档于2017-12-17）. 
  12. ^ 陈文屏. 日全食的驚嘆. 大地地理杂志. 1996 [2020-08-04]. （原始内容存档于2020-11-26）. 
  13. ^ 香港天文台; 美国国家航空航天局戈达德空间飞行中心. 日食. 2009-10-02 [2010-01-25]. （原始内容存档于2011-12-09）. 

参看

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