超级“黑太阳” 迎接长江大日食 （ 上午） 人们热爱太阳，崇拜太阳，赞美太阳。 把太阳看作是光明和生命的象征

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1 超级“黑太阳” 迎接长江大日食 （2009.7.22 上午） 人们热爱太阳，崇拜太阳，赞美太阳。 把太阳看作是光明和生命的象征
在天文学中，太阳的符号就是⊙，它象征着孕育生命的“宇宙之卵” （题图：玛雅人的太阳神护盾）

2 四百年一遇的日全食 上海上一次： 1575年 上海下一次： 2309年 上海这一次： 2009年7月22日上午
全程 8:23－11: 全食 9:36 －9:41

3 从太阳说起 – 中国古代的太阳崇拜 中国古代“日中金乌”形象 仰韶文化彩陶上的太阳纹图案 第一男主角：太阳
仰韶文化彩陶上的太陽紋圖案。1972 年在河南鄭州出土，距今約 5000 年的仰韶文化遺物，圖案表達出當時人們對太陽的觀察認知。 ①中国古代关于太阳的神话 羲和：羲氏、和氏原是两个人，是负责观测天象制订历法的天文官。（《尚书?尧典》：“乃命羲、和，钦若昊天，历象日月星辰，敬授人时。”）有一天因为没有预报恶龙偷吃太阳之事（一次日全食）而被尧斩首。后来化成了羲和国中的女子，并且嫁给了帝俊，还生下了十个金乌。 金乌：也作日精，为羲和所生。 据《淮南子》记载：“日中有乌” 文献中古代是把金乌直接指代为太阳的， 如：韩愈《李花赠张十一署》：“金乌海底初飞来，朱辉散射青霞开”； 《西游记•第七十二回》中也有：“太阳星原贞有十，后被羿善开弓，射落九乌坠地，止存金乌一星，乃太阳之真火也。” 羲和和金乌住在东海外的汤谷中一棵几千丈高的扶桑树上。 每天，羲和会驾着六条龙拉着的车送儿子上路。这条路起点是汤谷，终点是蒙谷，途中共有十六站，要走一天。 本来这些太阳是每天一个轮流上班，后来它们淘气，非要一起出门，结果造成天下大乱，百姓民不聊生，大地被烤得开裂。最后，十个金乌中有九个被后羿射中后扑腾着翅膀，坠落而下。在此之后，人间又开始回复到正常的生活中。 中国古代“日中金乌”形象 仰韶文化彩陶上的太阳纹图案

4 从太阳说起 – 世界各地的太阳崇拜 埃及太阳神“拉” 古巴比伦的太阳神 古罗马阿波罗神像 古埃及 拉(Ra)与卢克索(Luxor)神庙
拉是一位自我创生的神，他由元初之水（Mehturt）或一朵荷花中诞生。 他用自己的精液或分泌物创造了休（Shu，大气之神）和泰芙努特（Tefnut雨水生育之神），用阴茎的血液创造了胡（Hu创造之神）和希亚（Sia智慧之神），并用泪水创造了人类。 太阳就是拉的整个身体，或者仅仅是他的眼睛。 位于卢克索的神庙，是古埃及人祭司太阳神的地方 埃及太阳神“拉” 古巴比伦的太阳神 古罗马阿波罗神像

5 从太阳说起 – 科学的太阳 太阳：距离我们最近的恒星（1.5亿公里）， 庞大的等离子体球，质量为地球的33万倍。
太阳是与我们距离最近的恒星 – 独立发光发热的天体。太阳是一个庞大的气体球，其质量相当于地球的33万倍。太阳是地球上光和热的来源。 太阳质量占太阳系总质量的99.86%。太阳系由太阳、大行星、矮行星、小行星、彗星和气体及尘埃物质组成。 太阳：距离我们最近的恒星（1.5亿公里）， 庞大的等离子体球，质量为地球的33万倍。

6 从太阳说起 – 太阳系的组成 太阳系八大行星和矮行星。 位居太阳系中心的太阳，拥有太阳系内已知质量的99.86%，并以引力主宰著太阳系。
依照由近至远到太阳的距离，行星依序是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、和海王星。 矮行星：冥王星、阋神星、谷神星等。 太阳系八大行星和矮行星。

7 从太阳说起 – 太阳总体结构和特征 内部结构： 1.日核 2.辐射层 3.对流层 外部大气： 4.光球层 5.色球层 6.日冕 特征现象：
质量M⊙：约为地球的33万倍，常作为一个质量单位 半径：约为地球半径的109倍 表面温度：约为5500度（5777K） 绝对星等：4.74等 年龄：45~47亿年 日面不同纬度的自转角速度不同，赤道区自转快（约25天），高纬区自转慢（约34天）。 地球上观测到的太阳赤道处自转会合周期：约27天。 特征现象： 7.黑子 8.米粒组织 9.日珥

8 从太阳说起 – 太阳内部结构 E ＝ mc2 He 氢氦聚合反应的一种：质子－质子链反应 质子 质子 质子 质子 辐射层 日核 对流层
太阳核心：中心点至0.2太阳半径的区域，温度则为15,00万K，是太阳系内温度最高的场所。密度高达地球上水密度的150倍。 能量的主要来源是将氢融合为氦的核聚变反应，4个氢原子（质子）转变成1个氦原子，中间发生的质量亏损转换成能量，每秒钟430万吨的质量转换成能量。 辐射层：从 0.2至约 0.7 太阳半径，将热辐射直接向外传输，温度逐渐降低。 对流层：从0.7太阳半径至可见的太阳表面是对流层。以热对流的形式向外传递热量，类似于沸腾的开水。流体在上升的过程中膨胀和冷却，到达可见的表面（光球）时，温度已经降至6,000K，密度相当于海平面空气密度的万分之一。 对流层 He E ＝ mc2 氢氦聚合反应的一种：质子－质子链反应

9 从太阳说起 – 太阳大气 光球，是太阳大气的最底层，也是直接可见的表层，厚约500公里。 光球表面可见太阳黑子。
光球是太阳可以被肉眼看见的表面，厚度约为500公里，粒子数密度为1023m-3，大约是海平面附近地球大气层密度的1%。光球以下的太阳对可见光是不透明的，阳光从光球向外传播进太空之中，并将能量也带离了太阳。透明度的变化归因于密度与温度的降低，使会吸收可见光的氢离子（H−）减少。 在早期，研究太阳的光学光谱时，有些谱线和地球上已知的化学元素不能吻合。在1868年，Norman Lockyer假设这些吸收线来自未知的新元素，并依据希腊神话中的太阳神(Helios)命名为氦(Helium)。而直到25年后，才在地球上分离出氦元素 光球，是太阳大气的最底层，也是直接可见的表层，厚约500公里。 光球表面可见太阳黑子。

10 从太阳说起 – 太阳大气 H-alpha 波段的太阳色球层 日全食时，暗黑日轮的边缘有一明亮的薄层就是色球，上有很多红色的日珥。
色球层是太阳大气的中间层，平均厚度为2000千米，粒子数密度为1017m-3，比光球层稀薄。色球层的温度有摄氏几千至几万度，但发出的光只有光球层的几千分之一。 光球顶部的温度为4300摄氏度，而色球顶部的温度却有几万度。这种反常现象到现在还没有找出确切的原因。 人们平时是无法看到色球层的，只有在发生日全食的时候，在暗黑日轮的边缘可以看到一弯红光，仅持续几秒钟，这是色球发出的光。 H-alpha 波段的太阳色球层 日全食时，暗黑日轮的边缘有一明亮的薄层就是色球，上有很多红色的日珥。

11 从太阳说起 – 太阳大气 日冕是太阳最外层大气，厚几百万公里，温度高达100万摄氏度，但密度极其稀薄。
日冕是太阳大气的最外层，厚度达到几百万公里以上。日冕温度有100万摄氏度，粒子数密度为1015m-3。在高温下，氢、氦等原子已经被电离成带正电的质子、氦原子核和带负电的自由电子等。这些带电粒子运动速度极快，以致不断有带电的粒子挣脱太阳的引力束缚，射向太阳的外围。形成太阳风。日冕发出的光比色球层的还要弱。 日冕是太阳最外层大气，厚几百万公里，温度高达100万摄氏度，但密度极其稀薄。

12 从太阳说起 – 太阳的活动 太阳，看似平静，其实不断有各种剧烈的活动现象，例如日珥、耀斑和更剧烈的日冕物质抛射等。
太阳的活动与地球有着非常紧密的联系。如通信、电力、宇航等等。因此，研究太阳是非常重要的。而日全食正是研究太阳外围大气的重要机遇。 太阳，看似平静，其实不断有各种剧烈的活动现象，例如日珥、耀斑和更剧烈的日冕物质抛射等。

13 月球——忠实的伙伴 月球距离地球平均38万4千多公里，赤道直径近3500公里。

14 月球——表面的特征 月海、环形山是月球表面最明显的地面特征。

15 月球与地球 月球绕地球公转周期与其自传周期相同，因此我们在地球上只能看到月球朝向地球一侧的半球。

16 日全食 – 历史记载 乃季秋月朔，辰弗集于房，瞽奏鼓，啬夫驰，庶人走。 羲和尸厥官，罔闻知，昏迷于天象，以干先王之诛。
公元前2137年10月26日？            话说夏朝之时，君王仲康时代，有一天中午时分，人们突然发现，原本光芒四射的太阳，光线在一点点减弱，仿佛有个黑黑的怪物在一点点地把太阳吞吃掉——这是“天狗吃太阳”了！百姓们个个惊恐万状，急忙聚集起来敲盆打锣。对这一天象最为恐惧的还是朝廷和天子，因为“天狗吃太阳”预示着国家将有灾难发生，可能会危及帝王的地位或生命。殿内殿外一片忙乱，宫中急忙敲响了救日的鼓声。天色越来越暗，突然一下子陷入黑夜，太阳彻底消失了。仲康大帝率众官跪倒在地，乞求上天宽恕。就在人们感到彻底绝望时，太阳的西边缘露出了一点亮光，大地也逐渐明亮起来，天狗终于把太阳吐出来了！仲康大帝和文武百官这才舒了一口气。          “天狗吃太阳”终于结束，仲康大帝这时才发现，天文官羲和到现在也没露面，仲康大帝十分恼火，立刻派人去寻找。好不容易在天文观测台旁守夜的小屋里找到了羲和。这位重任在肩的天文官居然在呼呼大睡，原来是昨天喝了一夜的酒，此刻仍然烂醉如泥。仲康大帝问明情况，才知原来是羲和酗酒误事，顿时大怒，立刻下令将羲和推出斩了首。          这个故事记录在中国最早的历史文献《尚书》中，其中《胤征篇》说：          “仲康肇位四海，胤侯命掌六师，羲和废厥职，酒荒于厥邑……乃季秋月朔，辰弗集于房，瞽奏鼓，啬夫驰，庶人走。羲和尸厥官，罔闻知，昏迷于天象，以干先王之诛。“ 虽然没有“日食”二字，这则记录也早就被证认为是一次日食记录，而且是中国最早的记录（很可能也是世界上最早的日食记录），被称作“书经日食”、“仲康日食”，可能发生在公元前1961年10月26日，但也有学者提出别的判断，尚无定论）。          

17 日全食 – 历史记载 比较可靠的记载： 《诗经·小雅》：“十月之交，朔日辛卯，日有食之”
推算时间：周幽王六年十月朔日（公元前776年9月6日），

18 日全食 －战争的终结者 希腊学者泰勒斯 美底亚王国（ 古伊朗）与吕底亚王国（土耳其）的战争因日全食而终止。
公元前6世纪，美底亚王国（ Medians古伊朗的王国）与吕底亚王国（ Lydians位于土耳其）之间正在进行一场旷日持久的战争，接连5年也没有决出胜负。一天，一场战役正在进行时，天空突然之间昏暗了下来，星星又重新露出了光芒，太阳的光辉被遮盖了起来。现场顿时一片混乱，两边的士兵都以为这是神的旨意，勒令他们停止这场错误的战争。于是双方的士兵都放下了手中的武器，并且休战和好。 几百年来，众多的学者和现代理论都在验证着这个故事。一个比较合理的候选解释就是：公元前585年的5月28日，地点位于今土耳其境内最长的河流：哈里斯河（halys)附近。 美底亚王国（ 古伊朗）与吕底亚王国（土耳其）的战争因日全食而终止。 希腊学者泰勒斯

19 日食成因和种类 本影，半影、伪本影 a.日全食，b.日偏食，c.日环食
所谓“食”就是指一个天体被另一个天体或其黑影全部或部分掩遮的天文景象。日食发生的原理是地球上的局部地区被月影所遮盖而造成的。日食必发生在朔日，即农历的初一（朔）。这是因为只有在那一天，月亮才会出现在太阳与地球之间的连线上，这样才有可能使月球挡住太阳而形成日食。 日食共有三种，即：日偏食、日环食和日全食。月球遮住太阳的一部分叫日偏食。月球只遮住太阳的中心部分，在太阳周围还露出一圈日面，好象一个光环似的叫日环食。太阳被完全遮住的叫日全食。这三种不同的日食的发生跟太阳、月球和地球三者的相互变化着的位置有关，并且也决定于月球与地球之间的距离变化。 月球比太阳小得多，它的直径大约是太阳直径的四百分之一，而月球与地球间距离也差不多是太阳与地球间距离的四百分之一，所以从地球上看，月亮与太阳的圆面大小差不多相等，因而能把遮住而发生日食。 地球公转和月球公转轨道都是椭圆，不论是太阳与地球间距离，还是月球与地球间距离，并不是固定不变的，而有时比较远，有时又比较近，因此月球本影的长短也不一样，月球本影最长时有379660公里，最短时为 公里，而地球与月球之间的距离最近时为356700公里，最远时达406700公里。如果某个时刻月球本影比地球与月球之间的距离大，地球上被月球本影扫过的地带就可以看到日全食。如果月球本影比地球与月球之间的距离小，月球本影的尖端到不了地球的表面，那么在影尖延长出来的小影锥（叫伪本影）扫过的地带可以看到日环食。被月球半影扫过的地带均可以看到日偏食，在偏食区内离全食区越近，偏食的程度就越大。月球本影和半影没有扫过的地方，根本看不见日食。 本影，半影、伪本影 a.日全食，b.日偏食，c.日环食

20 日食成因和种类 日食发生的原理是地球上的局部地区被月影所遮盖而造成的。日食必发生在农历的初一。这是因为只有在那一天，月亮才会出现在太阳与地球之间的连线上，这样才有可能使月球挡住太阳而形成日食。 日食共有三种，即：日偏食、日环食和日全食。月球遮住太阳的一部分叫日偏食。月球只遮住太阳的中心部分，在太阳周围还露出一圈日面，好象一个光环似的叫日环食。太阳被完全遮住的叫日全食。这三种不同的日食的发生跟太阳、月球和地球三者的相互变化着的位置有关，并且也决定于月球与地球之间的距离变化。 月球比太阳小得多，它的直径大约是太阳直径的四百分之一，而月球与地球间距离也差不多是太阳与地球间距离的四百分之一，所以从地球上看，月亮与太阳的圆面大小差不多相等，因而能把遮住而发生日食。 地球公转和月球公转轨道都是椭圆，不论是太阳与地球间距离，还是月球与地球间距离，并不是固定不变的，而有时比较远，有时又比较近，因此月球本影的长短也不一样，如果某个时刻月球本影比地球与月球之间的距离大，地球上被月球本影扫过的地带就可以看到日全食。如果月球本影比地球与月球之间的距离小，月球本影的尖端到不了地球的表面，那么在影尖延长出来的小影锥（叫伪本影）扫过的地带可以看到日环食。被月球半影扫过的地带均可以看到日偏食，在偏食区内离全食区越近，偏食的程度就越大。月球本影和半影没有扫过的地方，根本看不见日食。 还有一种情况，当月球本影锥定点恰好达到地面时，可能出现在全食带的某些地方为全食，某些地方为环食的情况，称为全环食。 日偏食 日全食 日环食

21 日食发生的条件 日食一定发生在农历初一。但是并非每一个农历初一都发生日食。
为什么不是每个月的初一都会有日食，还有，为什么不是每个月的十五都会有月食呢？这是因为除了上面的条件外，影响日食和月食出现的还有其他一些因素。我们把地球围绕太阳公转的轨道称为黄道，把月球围绕地球公转的轨道称为白道。黄道平面与白道平面不是相同的，它们之间平均有5°09′的夹角，并且随时发生变化。只有当月球运行到黄道和白道的升交点和降交点附近时，才会发生日食。 地球绕太阳公转的轨道平面称为黄道面，月球绕地球公转的轨道平面称为白道面。 日食一定发生在农历初一。但是并非每一个农历初一都发生日食。

22 日食发生的条件 — 罕见还是不罕见？ 一年最少发生 2 次日食，最多发生 5 次日食。就全球而言，日食不罕见。
统计：前1207年到2161年（共3368年），全球共发生日食8000次， 平均每百年约有日食238次，其中偏食84次，环食77次，全食66次，全环食11次。 太阳和月球同时进入交点附近约18度范围以内，就可能发生日食。太阳每天沿着黄道在天空中自西向东移动约1度，从黄白交点以西18度移动到交点以东18度， 约需37天，这就是所称“食季”，比农历的一个月长，因此在这期间一定会遇到1-2次初一，期间至少出现1次日食，也可能有2次。 由于黄白交点有两个，所以一年中包含两个日食食季，因而每年至少有2次日食，但是最多却不是4次，而是5次，这是因为太阳的引力作用使得黄白交点会沿着黄道从东向西移动，结果使太阳两次通过同一交点的时间间隔（称为“食年”）比一年少约19天，这样就可能在一年之内包含两个完整的食季和一个不完整的食季。 综合计算表明一年中最多可能发生5次日食。

23 日食发生的条件 — 罕见还是不罕见？ 但是：每一次日全食发生时，全球只有一个狭窄带状区域的人能够看到日全食，其宽度一般不超过300千米。所以对某一具体区域的人而言，日全食十分罕见。 就某一具体地点而言： 300－400年才能看到一次日全食！

24 日食发生的周期性和复杂性 日食取决于月球公转和地球公转，而地、月公转都是周期性运动，有规律可循，因此，日食的发生同样存在一定的周期性。
复杂性：（1）月球一边绕地球公转，一边还随着地球绕太阳运转。 （2）黄道和白道的交点是变动的。 （3）月球绕地公转的近地点和远地点也是变动的。 日全食虽然看上去似乎难以捉摸，但由于地球绕太阳和月亮绕地球的公转运动都有一定的规律，因此日食和月食的发生必然也具有规律性，日全食当然不会例外。早在5000多年前，我们的先辈就发现了日月食的某些规律。如果我们仔细查看本杂志附录中的日食表，就会发现日食的发生也是有周期的，其中最著名的就是“沙罗周期”。 沙罗周期          古代的巴比伦人根据对日食的长期观测，发现日食的发生有一个223个朔望月的周期。这个223个朔望月（相当于18年11.3日或18年10.3日（如果有5个闰年））的周期被称为“沙罗周期”，“沙罗”（Salo）一词在拉丁语里就是重复的意思。在这段时间内，太阳、月亮和黄白交点的相对位置在经常改变着，而经过一个沙罗周期之后，太阳、月亮、地球的相对位置又回复到和原来几乎相同的位置上，因此地球上就会看到和上次相类似的日、月食。注意，沙罗周期并不是指两次日食之间的平均时间间隔，而是发生两次“类似”的日食的时间间隔，例如2002年12月4日大西洋、非洲南部、印度洋、澳洲等部分地区发生了一次日全食，全食持续时间是2分3秒，一个沙罗周期后（2020年12月15日），太平洋、南美洲南部、大西洋等地的部分地区发生日全食，持续时间为2分9秒，与上次几乎相同。而从2002年12月至2020年12月这段时间内，还会发生11次日全食，但是它们与这两次不属于一个沙罗周期。平均而言，每个沙罗周期内发生大约71次日、月食，包括日食43次（全食、环食、全环食），月食28次。         沙罗周期之所以会存在，其根本原因是地球绕太阳、月亮绕地球的运动具有一定的规律性。在深入理解沙罗周期之前，让我们先来熟悉几个天文学上的基本概念。  黄道与白道     我们知道，月亮在围绕地球运动（轨道是个椭圆），周期为一个月；地球同时又在围绕太阳运动（轨道也是个椭圆），周期为一年。天文学上把月亮的绕地球运动轨道面称为“白道”，把地球绕太阳运动的轨道面称为“黄道”。白道与黄道并不在同一个平面上，它们之间存在一个交角，平均为5°09′。我们站在地球上观测，总是以自己为中心，因此在我们看来，黄道也就是太阳一年内在天空中走过的轨迹，白道则是月亮一个月内在天空中走过的轨迹。以地球为天球的中心，黄道与白道其实就是天球上的两个大圆，它们有两个交点，称为“黄白交点”。只有当太阳、月亮都运行到黄白交点的附近时，才有可能发生遮挡，形成日食或月食。 望和朔    “朔”就是月亮位于地球和太阳之间（不一定在同一条直线上）的时刻，通常发生于农历的十五；“望”就是地球位于太阳和月亮之间的时刻（不一定在同一条直线上），通常发生于农历的初一。 朔望月    月相变化的周期，也就是从朔到朔或从望到望的时间，叫做朔望月。朔望月的长度并不是固定的，有时长达29天19小时多，有时仅为29天6小时多， 它的平均长度为 天。  交点月    交点月是指月球在天球上连续两次经过同一黄白交点的时间间隔。其平均长度为 日。它对于日月食周期推算有重要意义。 交点年    太阳从一个黄白交点经过到回到这个交点所需的时间，称为交点年，其长度为 天。由于黄白交点每月沿着黄道向西退行移约1.6°，所以交点年短于我们平时所说的公历年（即365天）。 现在，我们来看日食发生的条件：日食只可能在朔日发生，而且太阳、月亮必须差不多位于一条直线上，换句话说，发生日食时，太阳、月亮都必须位于黄白交点附近。如果某天发生了日食，那天必定是朔日（正月初一左右），并且太阳、月亮都位于黄白交点附近，例如2008年8月1日将发生日全食，那天正是农历初一，黄白交点在巨蟹座，而且太阳、月亮也在巨蟹座。         假设再过n天后，太阳、月亮又运行到了几乎与此完全相同的位置（即黄白交点、月亮、太阳又都回到巨蟹座），那么在地球上看来必将发生与此类似的日食。显然，这个n天应该是交点月、交点年、朔望月的长度的公倍数，经过计算可以发现223个朔望月的长度与242个交点月、19个交点年的长度几乎相等： 223个朔望月＝223× 天＝ 天 242个交点月＝242× 天＝ 天 19个交点年＝19× 天＝ 天        也就是说，n的最小值是 天左右，其实就是一个沙罗周期。这就是为什么会存在沙罗周期的缘由，现在我们不难理解为什么每经历一个沙罗周期，就会发生类似的日食（或月食）了，不过需要注意的是，这两次日食的见食地点并不相同：2008年8月1日的日全食（持续时间2分27秒）发生在加拿大、北冰洋、俄罗斯和中国西北部；2026年8月13日的全食（持续时间为2分18秒），见食地点变成了北冰洋、格陵兰、大西洋、欧洲极西部地区，这又是什么缘故呢？ 沙罗周期后话          相隔一个沙罗周期的两次日食，不仅见食地点并不相同，而且日食类型也不一定一样。这有两方面的原因。         其一，223个朔望月（ 天）和19个交点年（即食年， 天）的长度并不完全相等，而是相差了0.4605天。因此第二次日食发生时，太阳在黄道上的位置和第一次并不相同，0.4605的时间里它大约运动了28′（记得太阳在黄道上自西向东运动，每年运行一周），也就是说此时的太阳比第一次日食时偏西28′，结果导致月影扫在地球上的位置和第一次相比也有了变化，将向北或向南移动（取决于第一次日食发生在两个黄白交点的哪一点）。每经历一个沙罗周期，太阳就偏西27.2′，同时月影就向南或向北退行一些。直至太阳超出食限、月影离开地球，这个周期性的系列日食（称为一个沙罗食系）就结束了，之后即使再过一个沙罗周期也不会有类似的日食发生了。目前共有12个不同的沙罗食系同时进行着，2009年将在我国境内上演的全食时间大约为7.5分钟的日食，就属于其中一个食系，分别曾在1937、1955、1973、1991出现过。而2008年8月1日的日食，属于另一个不同的沙罗食系，曾在1954、1972、1990年出现过。当然它们的见食地点都已不同了。         其二，每过一个沙罗周期，日食的见食地点除了上述的南北移动之外，还有东西方向（即经度）的移动。这是因为一个沙罗周期的223个朔望月是 天，不是整数。举例来说，假设有一次甲地发生了日食，经过一个沙罗周期之后，将发生类似的日食，但是此时地球转动了 圈，这次的见食地点就不再是甲地，而是与它相距0.3211个地球周长而且位置偏西的乙地（因为地球自转方向是自西向东），易于算出乙地的经度要比甲地偏西120度左右。再过一个沙罗周期，见食地又将西移120度。所以甲地要想再次看到类似的日食（也就是这个沙罗食系内的日食），至少需在三个沙罗周期之后（54年34天）。但是由于月影在每个沙罗周期还有南北移动，三个沙罗周期后日食时的相对位置事实上不会返回甲地，必须经过300～400年左右，甲地才能再次看到日食。

25 日食发生的周期性和复杂性 沙罗周期：每经过223个朔望月（相当于18年又11.3日或10.3日），日食 的食相近似重复一次。
大沙罗周期：即29个沙罗周期，重复性更高。 三统周期：中国汉代《三统历》使用的周期，135个朔望月为一循环。 默东周期：235个朔望月为一循环。 纽康周期：358个朔望月为一循环。 日全食虽然看上去似乎难以捉摸，但由于地球绕太阳和月亮绕地球的公转运动都有一定的规律，因此日食和月食的发生必然也具有规律性，日全食当然不会例外。早在5000多年前，我们的先辈就发现了日月食的某些规律。如果我们仔细查看本杂志附录中的日食表，就会发现日食的发生也是有周期的，其中最著名的就是“沙罗周期”。 沙罗周期          古代的巴比伦人根据对日食的长期观测，发现日食的发生有一个223个朔望月的周期。这个223个朔望月（相当于18年11.3日或18年10.3日（如果有5个闰年））的周期被称为“沙罗周期”，“沙罗”（Salo）一词在拉丁语里就是重复的意思。在这段时间内，太阳、月亮和黄白交点的相对位置在经常改变着，而经过一个沙罗周期之后，太阳、月亮、地球的相对位置又回复到和原来几乎相同的位置上，因此地球上就会看到和上次相类似的日、月食。注意，沙罗周期并不是指两次日食之间的平均时间间隔，而是发生两次“类似”的日食的时间间隔，例如2002年12月4日大西洋、非洲南部、印度洋、澳洲等部分地区发生了一次日全食，全食持续时间是2分3秒，一个沙罗周期后（2020年12月15日），太平洋、南美洲南部、大西洋等地的部分地区发生日全食，持续时间为2分9秒，与上次几乎相同。而从2002年12月至2020年12月这段时间内，还会发生11次日全食，但是它们与这两次不属于一个沙罗周期。平均而言，每个沙罗周期内发生大约71次日、月食，包括日食43次（全食、环食、全环食），月食28次。         沙罗周期之所以会存在，其根本原因是地球绕太阳、月亮绕地球的运动具有一定的规律性。在深入理解沙罗周期之前，让我们先来熟悉几个天文学上的基本概念。  黄道与白道     我们知道，月亮在围绕地球运动（轨道是个椭圆），周期为一个月；地球同时又在围绕太阳运动（轨道也是个椭圆），周期为一年。天文学上把月亮的绕地球运动轨道面称为“白道”，把地球绕太阳运动的轨道面称为“黄道”。白道与黄道并不在同一个平面上，它们之间存在一个交角，平均为5°09′。我们站在地球上观测，总是以自己为中心，因此在我们看来，黄道也就是太阳一年内在天空中走过的轨迹，白道则是月亮一个月内在天空中走过的轨迹。以地球为天球的中心，黄道与白道其实就是天球上的两个大圆，它们有两个交点，称为“黄白交点”。只有当太阳、月亮都运行到黄白交点的附近时，才有可能发生遮挡，形成日食或月食。 望和朔    “朔”就是月亮位于地球和太阳之间（不一定在同一条直线上）的时刻，通常发生于农历的十五；“望”就是地球位于太阳和月亮之间的时刻（不一定在同一条直线上），通常发生于农历的初一。 朔望月    月相变化的周期，也就是从朔到朔或从望到望的时间，叫做朔望月。朔望月的长度并不是固定的，有时长达29天19小时多，有时仅为29天6小时多， 它的平均长度为 天。  交点月    交点月是指月球在天球上连续两次经过同一黄白交点的时间间隔。其平均长度为 日。它对于日月食周期推算有重要意义。 交点年    太阳从一个黄白交点经过到回到这个交点所需的时间，称为交点年，其长度为 天。由于黄白交点每月沿着黄道向西退行移约1.6°，所以交点年短于我们平时所说的公历年（即365天）。 现在，我们来看日食发生的条件：日食只可能在朔日发生，而且太阳、月亮必须差不多位于一条直线上，换句话说，发生日食时，太阳、月亮都必须位于黄白交点附近。如果某天发生了日食，那天必定是朔日（正月初一左右），并且太阳、月亮都位于黄白交点附近，例如2008年8月1日将发生日全食，那天正是农历初一，黄白交点在巨蟹座，而且太阳、月亮也在巨蟹座。         假设再过n天后，太阳、月亮又运行到了几乎与此完全相同的位置（即黄白交点、月亮、太阳又都回到巨蟹座），那么在地球上看来必将发生与此类似的日食。显然，这个n天应该是交点月、交点年、朔望月的长度的公倍数，经过计算可以发现223个朔望月的长度与242个交点月、19个交点年的长度几乎相等： 223个朔望月＝223× 天＝ 天 242个交点月＝242× 天＝ 天 19个交点年＝19× 天＝ 天        也就是说，n的最小值是 天左右，其实就是一个沙罗周期。这就是为什么会存在沙罗周期的缘由，现在我们不难理解为什么每经历一个沙罗周期，就会发生类似的日食（或月食）了，不过需要注意的是，这两次日食的见食地点并不相同：2008年8月1日的日全食（持续时间2分27秒）发生在加拿大、北冰洋、俄罗斯和中国西北部；2026年8月13日的全食（持续时间为2分18秒），见食地点变成了北冰洋、格陵兰、大西洋、欧洲极西部地区，这又是什么缘故呢？ 沙罗周期后话          相隔一个沙罗周期的两次日食，不仅见食地点并不相同，而且日食类型也不一定一样。这有两方面的原因。         其一，223个朔望月（ 天）和19个交点年（即食年， 天）的长度并不完全相等，而是相差了0.4605天。因此第二次日食发生时，太阳在黄道上的位置和第一次并不相同，0.4605的时间里它大约运动了28′（记得太阳在黄道上自西向东运动，每年运行一周），也就是说此时的太阳比第一次日食时偏西28′，结果导致月影扫在地球上的位置和第一次相比也有了变化，将向北或向南移动（取决于第一次日食发生在两个黄白交点的哪一点）。每经历一个沙罗周期，太阳就偏西27.2′，同时月影就向南或向北退行一些。直至太阳超出食限、月影离开地球，这个周期性的系列日食（称为一个沙罗食系）就结束了，之后即使再过一个沙罗周期也不会有类似的日食发生了。目前共有12个不同的沙罗食系同时进行着，2009年将在我国境内上演的全食时间大约为7.5分钟的日食，就属于其中一个食系，分别曾在1937、1955、1973、1991出现过。而2008年8月1日的日食，属于另一个不同的沙罗食系，曾在1954、1972、1990年出现过。当然它们的见食地点都已不同了。         其二，每过一个沙罗周期，日食的见食地点除了上述的南北移动之外，还有东西方向（即经度）的移动。这是因为一个沙罗周期的223个朔望月是 天，不是整数。举例来说，假设有一次甲地发生了日食，经过一个沙罗周期之后，将发生类似的日食，但是此时地球转动了 圈，这次的见食地点就不再是甲地，而是与它相距0.3211个地球周长而且位置偏西的乙地（因为地球自转方向是自西向东），易于算出乙地的经度要比甲地偏西120度左右。再过一个沙罗周期，见食地又将西移120度。所以甲地要想再次看到类似的日食（也就是这个沙罗食系内的日食），至少需在三个沙罗周期之后（54年34天）。但是由于月影在每个沙罗周期还有南北移动，三个沙罗周期后日食时的相对位置事实上不会返回甲地，必须经过300～400年左右，甲地才能再次看到日食。 1个朔望月＝29.53日

26 日食观测的科学意义 1868年8月18日，法国天文学家詹逊在日全食观测中拍摄了日珥的光谱，发现了一种新的元素“氦”，20多年后，该元素才在地球上被发现。

27 日食观测的科学意义 1919年5月29日，英国爱丁顿观测小组拍摄了日全食期间太阳附近的恒星，将其与其它时间拍摄的同一天区恒星位置做对比，测定了太阳引力造成的星光偏折。结果证实了广义相对论的预言。

28 日食观测的科学意义 拍摄色球、日冕、日珥等景象及其光谱，了解太阳表面的各类活动情况。
仔细测定各类特征时刻，与理论做比较，探究地、月运动的长期变化； 细致研究太阳引力场对星光的偏折现象，验证爱因斯坦相对论效应；或者搜索太阳近邻空间可能存在的小天体，如小行星和彗星等。 测定日食过程中无线电波在电离层中的传播情况，以及各种气象要素的变化，开展相应的地球物理研究。 其它各种专业太阳研究项目；

29 日食看什么 － 日食全过程 汉朝时京房发明以盆盛水观测日食，从而避免直視太陽被日光灼伤危险。此后有用油代水进一步减轻日光灼伤。元朝郭守敬发明仰仪来测定日食时间。 仰仪是我国古代的一种天文观测仪器，由元朝天文学家郭守敬设计制造。  仰仪的主体是一只直径约三米的铜质半球面，好像一口仰放着的大锅，因而得名。仰仪的内部球面上，纵横交错地刻划出一些规则网格，用来量度天体的位置。在仰仪的锅口上刻有一圈水槽，用来注水校正锅口的水平，使其保持水平设置；在水槽边缘均匀地刻划出24条线，以示方向。在正南方的刻线上安置着两根十字交叉的竿子，呈正南北方向，一直延伸到仰仪的中心，把一块凿有中心小孔的小方板装在竿子的北端，并且小方板可以绕着仰仪中心旋转。 仰仪是采用直接投影方法的观测仪器，非常直观、方便。例如，当太阳光透过中心小孔时，在仰仪的内部球面上就会投影出太阳的映像，观测者便可以从网格中直接读出太阳的位置了。尤其在日全食时，利用仰仪能清楚地观看日食的全过程，连同每一个时刻，日面亏损的位置、大小都能比较准确地测量出来。因此，仰仪是很受古代天文工作者喜爱的一种天文观测仪器。

30 日食看什么 － 贝利珠 成因：月面边缘不平滑，残余阳光穿过缝隙产生珍珠般的光芒。
鑽石環是日全食的時候發生的一種現象。在太陽完全被月球遮蔽消失之前，或剛從月球後方露出之後，陽光透過月球邊緣不規則的地形會透射出如珍珠般的光芒。這種現象被稱為倍里珠，以尊崇在1836年最早注意到這種現象的英國天文學家弗朗西斯·倍里。 月球地勢上的平滑性被高山、坑穴和山谷等中斷，而從掩星的觀測可以精確的知道這些隱藏的地形。因此，在食進展的過程中由高山和峽谷造成珍珠般的小珠是很正常的想法與現象。在食的中心線上倍里珠可以看見的時間只有幾秒鐘，而在全食帶的邊緣可以看見倍里珠的時間會比較長一些。 當只有一顆小珠被留下時，就好像在月球的剪影旁被安置了一顆鑽石，並有一圈光環圍繞著[1]。但在實務上，一般的觀賞者皆將全食時前後最後一抹耀眼的光芒稱為鑽石環，通常早於全食前的倍里珠出現之前，或晚於生光後的倍里珠之後。 贝利珠以它的闪耀夺目和时间短暂而倍受人们的关注。月球表面的山、沟星罗棋布，地貌复杂。当太阳和月球的视圆面内切时，太阳的最后一道光芒将射过月面的山谷而形成各式各样的贝利珠；故，贝利珠的形状就直接反映了该点（月面地区）的地貌。换句话说，月面边缘（视觉上，因为球形表面是没有边缘的）的地形结构是形成贝利珠的直接原因。    当时天气良好时，贝利珠不可能因云层遮挡等天气原因造成。而在同地观测，不论用何种底片，都有拍到这一现象的，所以底片和照片的偶然性误差也不是主要影响因素。     综上所述，日全食的贝利珠现象只可能是月面边缘地貌造成的。由珠形可知，该地必有若干较大的类似月海或环形山的洼地，其间有山脉等地形阻隔，才能形成明显断痕，进而形成贝利珠。 成因：月面边缘不平滑，残余阳光穿过缝隙产生珍珠般的光芒。

31 日食看什么 － 日冕

32 日食看什么 － 星空 2009年7月22日日全食时的星空情况。

33 日食看什么 － 周围环境 注意：无论如何，都别忘了观察整个天空的总体变化。 日食一定要“看”！ 整个天空的变化。
天空瞬间暗黑，暗的程度怎样？ 温度、风速、气压等的变化。 鸟兽的行为是否异常。 你周围的人，会有怎样的反应？ 整个天空的变化。你会看到整个天空瞬间暗了下来，但是暗的程度怎么样？远方是不是还存在明与暗的分界线？你需要亲身体验。 温度、风速、气压等的变化。你是否感觉有一股阴气袭身？是否感觉到周围温度的下降？是否会感觉有一阵风吹过？有兴趣的朋友不妨做一些实际的测量（当然还需要平时也进行相应的测量，才有比较的意义。） 鸟兽的行为是否异常，通常认为日食发生时，鸟兽会出现一些异常的行为特征，这是因为它们也是头一遭遇到这种奇景，一时不知所措了。到底它们会有一些什么奇怪的举动呢？不妨留意一下。 最后，留意一下你周围的人，在全食来临的时候，会有怎样的反应？ 注意：无论如何，都别忘了观察整个天空的总体变化。 日食一定要“看”！

34 罕见全食盛况四亿人同观 2009年7月22日 日全食情况介绍
這次日食的食分为1.0799，全食最長持續時間為398.8秒，即6分鐘38.8秒。月球的本影將覆蓋亞洲東部各區、太平洋及夏威夷。 这次日食是21世纪全食持续时间最长的日全食，中国城市成都、重庆、武汉、上海、杭州[均可见全食。

35 2009年7月22日，日全食带 历史上被最多的人看见的一次日全食

36 全食带经过我国的地区一览 长江流域许多大中城市都可见日全食。

37 看！月影之地球表面移动

38 观测点天气情况 季风气候和热带微风对此次的日全食观测非常不利。中国区整个日全食带的天气处于潮湿季节，经常伴随着阴雨天或夏天对流雨。
台风的影响       七月正值台风季节，菲律宾和日本之间的海域形成台风的可能性是10%。台风的轨迹往往把云雨带入中国东南沿海地区。而超过一半的台风影响到上海的天气，即使没有带来暴风和强降水，但也非常容易带来阴天，所以沿海地区日全食观测点的人要考虑到台风的影响。如果有后备方案也不用太担心，因为目前的气象卫星已经能非常精确的预测到台风的形成及移动方向，你可以提前好多天就知道台风对沿海地区的影响。

39 各地能见全食过程持续时间 上海：洋山港5分57秒 、徐家汇5分07秒、佘山5分25秒 浙江：嘉兴5分52秒、海宁5分48秒、杭州5分13秒、
宁波4分18秒、绍兴4分40秒、 江苏：苏州4分55秒、无锡3分50秒、 安徽：安庆5分27秒、合肥2分53秒、桐城5分31秒、 湖北：武汉5分22秒、荆州5分02秒、宜昌5分17秒 重庆：4分05秒、 四川：成都3分25秒、乐山4分42秒、康定4分05秒

40 上海各地日全食发生时间 地点 全食长度 初亏 食既 食甚 生光 复圆 人民广场 05:00.5 8:23:25 9:36:47
9:39:17 9:41:48 11:01:37 徐家汇 05:07.5 8:23:22 9:36:40 9:39:13 11:01:34 陆家嘴 04:58.2 8:23:28 9:36:52 9:39:20 9:41:50 11:01:41 科技馆 05:01.6 8:23:31 9:36:55 9:39:25 9:41:57 11:01:47 月湖公园 05:24.1 8:23:02 9:36:07 9:38:48 9:41:31 11:01:08 静安寺 05:02.1 8:23:24 9:36:44 9:39:15 9:41:46 洋山港 05:57.0 8:24:01 9:37:32 9:40:30 9:43:29 11:03:26

41 观测活动地点选择 广大市民：自家阳台、办公室就是你最佳的观测地。

42 日食怎么看 － 太阳眼镜 请使用优质的太阳观察眼镜！ 切勿用肉眼直视太阳！
全食阶段，可以用肉眼直视太阳，但其它时间，请务必使用太阳观测眼镜，避免伤害眼睛！ 请使用优质的太阳观察眼镜！ 切勿用肉眼直视太阳！

43 日食怎么看 － 小孔成像 小孔成像法观测，创意DIY。

44 日食怎么看 － 望远镜投影法 天文望远镜投影法观测

45 日食怎么看 － 望远镜加滤光膜 望远镜物镜前一定要加 — 专业减光装置！ 切勿直接看日食！眼睛会烧伤！

46 日食怎么看 — 日食摄影 单反相机+望远镜，或直接使用长焦相机， 要有稳固的三脚架或赤道仪。

47 日食怎么看 — 日食摄影 望远镜的焦距选择很重要，直接决定日面在底片上的大小。

48 日食怎么看 — 日食摄影 日冕 贝利珠 糖葫芦串像

49 日食怎么看 － 摄像 可以接望远镜（偏食阶段，物镜前要加太阳滤光膜） 也可以直接拍摄太阳（偏食阶段加太阳滤光膜）。

50 任何时候都不要忘记 保护自己！！！ 保护好你的心灵之窗 不安全的观测方法： 使用墨汁或者熏黑的玻璃 使用彩色底片或有影像的黑白底片
使用CD盘片或电脑软盘的磁芯 普通太阳眼镜——即便是超强防紫外的 将太阳滤光片装在望远镜的目镜端 任何时候都不要忘记 保护自己！！！

51 日食怎么看 － 安全的减光材料 太阳中性光学滤光片（装在物镜端） 巴德滤光膜（摄影用3.8、目视用5.0） 全黑的黑白底片
经过认证的日食观测眼镜

52 网络看日食 上海“天之文”论坛： http://bbs.astron.ac.cn/ 中国2009日全食多点联合直播网站：
美国NASA日全食网站：

53 回顾2008新疆日全食

54 未来的日食 2010年1月15日 日环食 （云南、四川、重庆等地） 2012年5月21日 日环食 （广西、广东等地，上海见偏食）
2010年1月15日还将发生日环食，云南、四川、湖北、安徽等地公众可一睹环食风采。2012年5月21日，日环食天象再次上演，广西、广东、福建、香港和澳门等地公众可欣赏。 下一次大规模全国可见日全食： — 2035年，北京

55 平凡人看不平凡之事 祝大家观测成功！ 谢谢！ 下一次日全食再临上海将是300多年后的2309年。