很高興能夠參與這個食分問題集合的解答工作。我將根據(jù)自己的知識和經(jīng)驗，為每個問題提供準(zhǔn)確而有用的回答，并盡量滿足大家的需求。
1.???
2.日食的幾個階段是怎么表現(xiàn)的？
3.日食和月食是怎么回事？
4.為什么赤道地區(qū)看見日食的時間比較長？
5.日食和月食是怎么形成的
6.日食和月食的規(guī)律與周期是什么？
???
月食
隨著月亮每天在星空中自西向東移動一大段距離，它的形狀也在不斷地變化著，這就是月亮位相變化，叫做月相?！叭擞斜瘹g離合，月有陰晴圓缺”，這里的圓缺就是指“月相變化”：在地球上所看到的月球被日光照亮部分的不同形象。
由于月球本身不發(fā)光，在太陽光照射下，向著太陽的半個球面是亮區(qū)，另半個球面是暗區(qū)。隨著月亮相對于地球和太陽的位置變化，就使它被太陽照亮的一面有時對向地球，有時背向地球；有時對向地球的月亮部分大一些，有時小一些，這樣就出現(xiàn)了不同的月相。
每當(dāng)月球運行到太陽與地球之間，被太陽照亮的半球背對著地球時，人們在地球上就看不到月球，這一天稱為“新月”，也叫“朔日”，這時是農(nóng)歷初一。
過了新月，月球順著地球自轉(zhuǎn)方向運行，亮區(qū)逐漸轉(zhuǎn)向地球，在地球上就可看到露出一絲纖細(xì)銀鉤似的月球，出現(xiàn)在西方天空，弓背朝向夕陽，這一月相叫“蛾眉月”，這時是農(nóng)歷初三、四。
隨后，月球在天空里逐日遠(yuǎn)離太陽，到了農(nóng)歷初七、八，半個亮區(qū)對著地球，人們可以看到半個月亮（凸面向西），這一月相叫“上弦月”。
當(dāng)月球運行到地球的背日方向，即農(nóng)歷十五、十六、十七，月球的亮區(qū)全部對著地球，我們能看到一輪圓月，這一月相稱為“滿月”，也叫“望”。
滿月過后，亮區(qū)西側(cè)開始虧缺，到農(nóng)歷二十二、二十三，又能看到半個月亮（凸面向東），這一月相叫做“下弦月”。在這一期間月球日漸向太陽靠攏，半夜時分才能從東方升起。
又過四五天，月球又變成一個蛾眉形月芽，弓背朝向旭日，這一月相叫“殘月”。
當(dāng)月球再次運行到日地之間，月亮又回到“朔”。
月相就是這樣周而復(fù)始地變化著。如果用月相變化的周期（即一次月相變化的全部過程）來計算，從新月到下一個新月，或從滿月到下一個滿月，就是一個“朔望月”，時間間隔約29.53天， 中國農(nóng)歷的一個月長度，就是根據(jù)“朔望月”確定的。
日食
日食是月球繞地球轉(zhuǎn)到太陽和地球中間時，如果太陽、月球、地球三者正好排成或接近一條直線，月球擋住了射到地球上去的太陽光，月球身后的黑影正好落到地球上，這時發(fā)生日食現(xiàn)象。在地球上月影里的人們開始看到陽光逐漸減弱，太陽面被圓的黑影遮住，天色轉(zhuǎn)暗，全部遮住時，天空中可以看到最亮的恒星和行星，幾分鐘后，從月球黑影邊緣逐漸露出陽光，開始生光、復(fù)圓。由于月球比地球小，只有在月影中的人們才能看到日食。月球把太陽全部擋住時發(fā)生日全食，遮住一部分時發(fā)生日偏食，遮住太陽中央部分發(fā)生日環(huán)食。發(fā)生日全食的延續(xù)時間不超過7分31秒。日環(huán)食的最長時間是12分24秒。我國有世界上最古老的日食記錄，公元前一千多年已有確切的日食記錄。
科學(xué)解釋
日食、月食是光在天體中沿直線傳播的典型例證。月亮運行到太陽和地球中間并不是每次都發(fā)生日食，發(fā)生日食需要滿足兩個條件。其一，日食總是發(fā)生在朔日（農(nóng)歷初一）。也不是所有朔日必定發(fā)生日食，因為月球運行的軌道（白道）和太陽運行的軌道（黃道）并不在一個平面上。白道平面和黃道平面有5°9′的夾角。如果在朔日，太陽和月球都移到白道和黃道的交點附近，太陽離交點處有一定的角度（日食限），就能發(fā)生日食，這是要滿足的第二個條件。
由于月球、地球運行的軌道都不是正圓，日、月同地球之間的距離時近時遠(yuǎn)，所以太陽光被月球遮蔽形成的影子，在地球上可分成本影、偽本影（月球距地球較遠(yuǎn)時形成的）和半影。觀測者處于本影范圍內(nèi)可看到日全食；在偽本影范圍內(nèi)可看到日環(huán)食；而在半影范圍內(nèi)只能看到日偏食。
日全食發(fā)生時，根據(jù)月球圓面同太陽圓面的位置關(guān)系，可分成五種食象：1．初虧。月球比太陽的視運動走得快。日食時月球追上太陽。月球東邊緣剛剛同太陽西邊緣相“接觸”時叫做初虧，是第一次“外切”，是日食的開始；2．食既。初虧后大約一小時，月球的東邊緣和太陽的東邊緣相“內(nèi)切”的時刻叫做食既，是日全食的開始，這時月球把整個太陽都遮住了；3．食甚。是太陽被食最深的時刻，月球中心移到同太陽中心最近；4．生光。月球西邊緣和太陽西邊緣相“內(nèi)切”的時刻叫生光，是日全食的結(jié)束；從食既到生光一般只有二三分鐘，最長不超過七分半鐘；5．復(fù)圓。生光后大約一小時，月球西邊緣和太陽東邊緣相“接觸”時叫做復(fù)圓，從這時起月球完全“脫離”太陽，日食結(jié)束。
月球表面有許多高山，月球邊緣是不整齊的。在食既或者生光到來的瞬間月球邊緣的山谷未能完全遮住太陽時，未遮住部分形成一個發(fā)光區(qū)，像一顆晶瑩的“鉆石”；周圍淡紅色的光圈構(gòu)成鉆戒的“指環(huán)”，整體看來，很像一枚鑲嵌著璀璨寶石的鉆戒。有時形成許多特別明亮的光線或光點，好像在太陽周圍鑲嵌一串珍珠，稱作倍利珠（倍利是法國天文學(xué)家）。
無論是日偏食、日全食或日環(huán)食，時間都是很短的。在地球上能夠看到日食的地區(qū)也很有限，這是因為月球比較小，它的本影也比較小而短，因而本影在地球上掃過的范圍不廣，時間不長，由于月球本影的平均長度(373293公里)小于月球與地球之間的平均距離 (384400公里)，就整個地球而方，日環(huán)食發(fā)生的次數(shù)多于日全食。
說明
說明：太陽的一部份怎么會消失了？ 這是那部分的太陽剛好那時躲藏在月亮后面。 這是2005年的第一個日偏食也是到2006年三月前可觀測到的最后一次日全食圖。日食其間，太陽、月亮與地球是在一直線上。這次的日全食首先在南太平洋登場，可觀測偏食的地區(qū)則跨越南美洲與靠南方的北美地區(qū)。上面這張影像的景物是由手持?jǐn)?shù)字相機(jī)在上周五所拍攝的。美國 北卡羅萊那州 Holly山區(qū)在整日霏雨后，部分被食掉的太陽暫時地從滿天烏云中穿出。拍攝了一連串的影像后，這張最佳的日食照片是與另一張沒那么好但有飛機(jī)的照片數(shù)字合成而來。
次數(shù)
以下是20世紀(jì)（1901-1999）發(fā)生全世界范圍內(nèi)日食的次數(shù)：
日偏食 78
日環(huán)食 73
日全食 71
混合食 6
總計 228
觀看日食的知識
期間，太陽不會發(fā)出任何特殊的射線。日食的觀測常常被曲解，太陽不會預(yù)知地球上日食的發(fā)生，不會發(fā)出其它的射線，因此日食時待在室外并無害處。但看日偏食時應(yīng)該 凝視還是匆匆一瞥呢？日食時太陽光雖比平時弱很多，但如若直視，對眼睛還是有傷害，可 能損傷眼角膜。人們由于好奇心，會凝視或斜視太陽。當(dāng)然，日偏食還是很刺眼的，如果你 看太陽久一點，沒等你反應(yīng)過來你的眼角膜已經(jīng)受損。日食時眼睛受損不是因為太陽的異常， 而是人們由于好奇而沒注意保護(hù)措施。無論日食發(fā)生與否，都不要用眼睛直視太陽； 不要用所謂的“墨鏡”； 不要用“太陽鏡”，甚至幾個疊放也不行；不要看太陽在鏡子或水面的像；
用14號焊接鏡看太陽； 用有特殊涂層的邁拉鏡觀看，這可以從著名的天文館或科學(xué)博物館獲得；構(gòu)制一個孔式投射器。
日食的故事
對古代人而言，日食是十分可怕的。如果你能了解太陽對糧食耕種、日常生活的影響， 你就會關(guān)心天上的太陽為什么突然不見了。中國古代認(rèn)為日食是因為一條龍吞掉了太陽，其 它的文明也認(rèn)為這是不祥之兆，有許多“解決方法”：打鼓、朝天空射箭、拿物或人祭祀等。 據(jù)傳，曾經(jīng)有一次致命的日食報告錯誤。這是說公元前二世紀(jì)的兩個中國天文家由于 一些原因沒報告日食。那時的中國帝王認(rèn)為自己是天子，十分重視天象，認(rèn)為那是上天給的 暗示，因此他請了一批天文家定期觀測天象。那時彗星和流星不能被預(yù)言，但日食是可以預(yù) 測的。兩位天文家沒有告訴帝王日食這一重大天象的發(fā)生，帝王盛怒，將兩人斬首示眾。那時的天文學(xué)家比現(xiàn)在危險得多。
附錄
太陽的相關(guān)知識
日珥
日珥是突出在日面邊緣外面的一種太陽活動現(xiàn)象。日珥出現(xiàn)時，大氣層的色球酷似燃燒著的草原，玫瑰紅色的舌狀氣體如烈火升騰，形狀千資百態(tài)，有的如浮云，有的似拱橋，有的像噴泉，有的酷似團(tuán)團(tuán)草叢，有的美如節(jié)日禮花，而整體看來它們的形狀恰似貼附在太陽邊緣的耳環(huán)，由此得名為“日珥”。 日珥的上升高度約幾萬公里，大的日珥可高于日面幾十萬公里，一般長約20萬公里，個別的可達(dá)150萬公里。日珥的亮度要比太陽光球?qū)影等醯枚?，所以平時不能用肉眼觀測到它，只有在日全食時才能直接看到。 日珥是非常奇特的太陽活動現(xiàn)象，其溫度在5000～8000K之間，大多數(shù)日珥物質(zhì)升到一定高度后，慢慢地降落到日面上，但也有一些日珥物質(zhì)漂浮在溫度高達(dá)200萬K的日冕低層，即不附落，也不瓦解，就像爐火熊熊的煉鋼爐內(nèi)居然有一塊不化的冰一樣奇怪，而且，日珥物質(zhì)的密度比日冕高出1000～10000倍，兩者居然能共存幾個月，實在令人費解。
日冕
太陽最外層的大氣稱為日冕。日冕延伸的范圍達(dá)到太陽直徑的幾倍到幾十倍。在太陽活動極大年，日冕接近圓形；在太陽寧靜年則呈橢圓形。
b]日冕中有大片不規(guī)則的暗黑區(qū)域，叫冕洞。冕洞是日冕中氣體密度較低的區(qū)域。冕洞分為三種：極區(qū)冕洞，孤立冕洞，延伸冕洞。太陽能以太陽風(fēng)----物質(zhì)粒子流的形式失去物質(zhì)。冕洞是高速太陽風(fēng)的重要源泉。 日冕物質(zhì)拋射是發(fā)生在日冕的非常宏觀龐大的物質(zhì)和磁場結(jié)構(gòu)，它是大尺度致密等離子體的突然爆發(fā)現(xiàn)象。對地球影響最大的莫過于它。當(dāng)太陽上有強(qiáng)烈爆發(fā)和日冕物質(zhì)拋射時，太陽風(fēng)攜帶著的強(qiáng)大等離子流可能到達(dá)地球極區(qū)。這時，地球兩極就出現(xiàn)極光。極光的形態(tài)千變?nèi)f化。太陽系內(nèi)某些具有磁場的行星上也有極光。發(fā)生在日冕的耀斑叫X射線耀斑，它的波長只有1～8?；蚋?。它直接引起地球電離層騷擾，從而影響地球短波通訊。
日浪
太陽光球?qū)游镔|(zhì)的一種拋射現(xiàn)象。通常發(fā)生在太陽黑子上空，具有很強(qiáng)的重復(fù)出現(xiàn)的本領(lǐng)，當(dāng)一次沖浪沿上升的路徑下落后，又會觸發(fā)新的沖浪騰空而起，如此重復(fù)不斷，但其規(guī)模和高度則一次比一次小，直至消失。位于日面邊緣的沖浪表現(xiàn)為一個小而明亮的小丘，頂部以尖釘形狀向外急速增長。上升的高度各不相等，小沖浪只有區(qū)區(qū)幾百公里，大沖浪則可達(dá)5000公里，最大的竟達(dá)1～2萬公里。拋射的最大速度每秒可達(dá)100～200公里，要比最快的偵察機(jī)快100多倍。當(dāng)它們到達(dá)最高點后，受太陽引力的影響，便開始下降，直至返回到太陽表面。人們從高分辯率的觀測資料中發(fā)現(xiàn)，沖浪是由非常小的一束纖維組成，每條纖維間相距很小，作為整體一起發(fā)亮，一起運動。
太陽活動預(yù)報
日地空間環(huán)境狀態(tài)的變化對現(xiàn)代生活、生產(chǎn)所依賴的現(xiàn)代尖端技術(shù)顯得越來越重要。前面已提到，X射線耀斑直接引起地球電離層騷擾，從而影響地球短波通訊。太陽質(zhì)子事件會危及宇航員和宇宙飛行器上的傳感器及控制設(shè)備，對在高緯地區(qū)飛行的旅客和乘務(wù)人員也構(gòu)成輻射威脅。另外有人統(tǒng)計，劇烈的太陽活動與地震、火山爆發(fā)、旱澇災(zāi)害、心臟和神經(jīng)系統(tǒng)疾病的發(fā)生及交通事故都有關(guān)系。 所以，太陽活動和日地物理預(yù)報是非常重要的。太陽活動預(yù)報分為長期、中期、短期預(yù)報和警報。日地空間環(huán)境作為系統(tǒng)的科學(xué)研究對象是在1957年人類進(jìn)入太空開始的。50至70年代是探索階段，人們逐步認(rèn)識到太空環(huán)境的重要性。在大量探測的基礎(chǔ)上建立了描述環(huán)境的靜態(tài)模式，對一些重大的航天活動做了安全性的預(yù)報。80年代以后，在需求的推動下，日地空間環(huán)境的研究得到迅速的發(fā)展。自1979年開始每隔四年一次的國際日地預(yù)報會議均如期舉行，規(guī)模逐次擴(kuò)大。為了聯(lián)合和協(xié)調(diào)各主要國家的工作，成立了聯(lián)合的預(yù)報中心?？偛吭O(shè)在美國，有10個區(qū)域警報中心分布于全球。我們 北京區(qū)域警報中心是其中之一。進(jìn)入90年代以后科學(xué)家們形象地稱之為“空間天氣”。
太陽活動周期
這一周期平均為22年，它包含兩個11年的太陽黑子周期，在每個周期中，太陽黑子的磁極極性相反，而其他各種日面現(xiàn)象的變化也象黑子一樣有兩次高潮和兩次低潮。這些日面現(xiàn)象包括日珥、耀斑和磁效應(yīng)等的頻數(shù)起伏，磁效應(yīng)則包括極光和對地球上無線電干擾的增強(qiáng)。太陽黑子的11年基本周期（有時也稱為太陽活動周）是施瓦貝于1843年宣布發(fā)現(xiàn)的。有人企圖把太陽活動周期同其他各種現(xiàn)象的變化聯(lián)系在一起，如太陽直徑的微小變化、樹木年輪的變化，甚至連股票市場行情的漲落都同太陽活動周期有關(guān)
日食的幾個階段是怎么表現(xiàn)的？
進(jìn)貨量大、薄利多銷、控制成本。
1、進(jìn)貨量大：七點食分食品大批量進(jìn)貨，少了中間銷售環(huán)節(jié)，進(jìn)貨成本減低。
2、薄利多銷：七點食分食品采用薄利多銷的銷售模式，通過大量銷售來獲取利潤。
3、控制成本：七點食分食品在生產(chǎn)、采購、物流等方面進(jìn)行了嚴(yán)格成本控制，降低了產(chǎn)品成本。
日食和月食是怎么回事？
讓我們一起來仔細(xì)觀看一下某次日全食的始末吧：晴空朗朗，萬里無云，陽光普照大地，萬物欣欣向榮，到處一派生機(jī)。忽然，光輝的日輪西邊緣，被一個黑影侵蝕了。這個黑影，當(dāng)然就是我們多次提到的月亮了。因為月亮繞地球轉(zhuǎn)動時，是從西向東“跑”的，所以它先擋住日輪的西邊緣。月亮剛觸及太陽的那一瞬間，即月輪的東邊緣和日輪的西邊緣相外切的一剎那，就是日食開始的時刻。這是月輪和日輪的第一次相切，也是日全食的第一個重要階段，叫做初虧。
從初虧開始，就是偏食階段了。月亮繼續(xù)往東運行，日輪的發(fā)光面積逐漸減小。慢慢地，太陽變成了鐮刀形，但是它依然很耀眼。
在即將發(fā)生日全食的時候，我們把月亮到太陽的中心連成一條線，這條線就表示這一次發(fā)生日全食的時候，月亮遮擋太陽行進(jìn)的方向。日食的程度用食分來表示，食分就是太陽的直徑與被食部分的比例。
我們把太陽的直徑當(dāng)成1。如果食分為0，就表示沒有日食;如果食分為0.5，就表示太陽的直徑被遮住了一半；如果食分為1，就是全食。食分越大，被食得越多；食分越小，被食得越少。
初虧的一瞬間，就是食分從零變到大于零的轉(zhuǎn)折點。
太陽的發(fā)光面積繼續(xù)減小，食分越來越大。日輪變成了娥眉“月”，眼看著它的光輝就要消失了。月亮還是不停地往東運行，它將要把整個太陽光球完全覆蓋掉。
最后一線陽光正在消失。但是出乎意料的是，這時卻加入了一個非常精彩的節(jié)目：倍利珠?？上н@個節(jié)目很短，1～2秒鐘之后它便無影無蹤了。就在這時，白晝剎那間變成了黃昏，真正的全食開始了。日全食的第二個重要階段，叫做食既。食既時，月輪的東邊緣和日輪的東邊緣相內(nèi)切，也是月輪和日輪的第二次相切。
月輪很快就到了日輪的中央。也就是說，現(xiàn)在月輪中心與日輪中心靠得最近。這一瞬間叫做“食甚”。
這是日全食的第三個重要階段。這時候，日餌和日冕展示在你的眼前。如果你注視一下地平線的話，那么可以看到一圈宛若朝霞的淡紅光輝。整個日全食過程到此恰好完成了一半，剩下的一半就好像把剛才放過的這段“**”再倒過來放一次一樣。
現(xiàn)在，月輪已經(jīng)越過太陽的中心。當(dāng)月輪的西邊緣與日輪的西邊緣相內(nèi)切時，全食的過程便告結(jié)束。
這是月輪和日輪的第三次相切，它是這次日食全過程的第四個重要階段，叫做“生光”。
“生光”這個名字，真是名副其實，太陽立即重新生光了。日冕、日珥隱沒了，光球再度顯示出它的威力，放射出萬丈光芒。
生光之后，食分漸減。月亮繼續(xù)往東撤出它所入侵的“領(lǐng)土”。日輪的發(fā)光面在擴(kuò)大，“娥眉月”似的太陽出現(xiàn)了，一會兒，它變成了“鑲刀”形。
日輪的發(fā)光面還在擴(kuò)大……最后，月輪的西邊緣終于也跑出了太陽圓面。
臨別時，月輪西邊緣和日輪東邊緣相外切，這是第四次相切了，也是最后一次相切。這時，食分重新降為零，整個日食過程全部結(jié)束，太陽恢復(fù)了圓形。
因此，日食的這個最后階段——第五個重要階段，就叫做“復(fù)圓”。
日全食的過程是如此的絢麗多彩，甚至可以稱得上驚心動魄。當(dāng)這場“**”放映結(jié)束時，你一定會很自然地定下神來，看看地面上的種種景象有沒有發(fā)生什么變化。那么，你會發(fā)現(xiàn)：一切如常。
日環(huán)食的全過程同樣包括初虧、食既、食甚、生光和復(fù)圓等5個階段。它們的含意和日全食的情況相同。月輪和日輪共有4次相切(2次外切，2次內(nèi)切)，食甚仍然是日心和月心靠得最近的那一瞬間。但是，對于日環(huán)食，即使在食甚時，食分也小于1。日環(huán)食遠(yuǎn)沒有日全食那樣引人注意，也不會有日珥和日冕。
對于日偏食也容易明白，月輪和日輪只在日食開始和結(jié)束時各外切1次，而不會互相內(nèi)切。因此，日偏食就只有初虧、食甚和復(fù)圓3個階段。
為什么赤道地區(qū)看見日食的時間比較長？
日食和月食
一、日月食現(xiàn)象
日月食和天體影錐
日食和月食是一種壯觀的天象，也是一種短暫而無危害的自然現(xiàn)象。它的發(fā)生同月球和地球的影子有關(guān)。
在太陽照射下，地球和月球在背太陽方向，都拖著一條很長的影子。太陽、地球和月球都是球狀體，且太陽遠(yuǎn)大于地球和月球，因此，它們的影子的主要部分，是一個以其頂端背向太陽的會聚圓錐，叫做本影。在本影內(nèi)，太陽光盤全部被遮蔽，因而是黑暗的（嚴(yán)格地說，由于大氣的折光作用，地球的本影內(nèi)并不完全黑暗）。由于太陽是一個球狀光源，因此，本影周圍還有一個黑暗與光明的過渡區(qū)域。這是一個比本影大得多的發(fā)散圓錐，叫做半影。在這個影區(qū)內(nèi)，能得到部分太陽光輝，因而并不完全黑暗。在半影內(nèi)、本影影錐的延伸部分，是一個與本影同軸而反向的發(fā)射圓錐，叫偽本影。它是一種特殊類型的半影，那里，被遮蔽的是太陽光盤的中心部分，太陽的邊緣部分仍然可見，因而也不是完全黑暗的。半影和偽本影的不同部分，明暗程度不同：愈接近本影，愈陰暗；離本影愈遠(yuǎn)，日輪被遮蔽程度愈小，愈明亮。
本影的長度，因射影天體的大小和它對于太陽的距離而不同。天體的半徑愈大，其本影愈長。月球的半徑約為地球半徑的27％，如果二者與太陽距離相等，那么，月本影長度也為地本影長度的27％。天體距太陽愈遠(yuǎn)，其本影愈長。在一年中，地球（和月球）在接近遠(yuǎn)日點時，本影較長；接近近日點時，本影較短。在一個月內(nèi)，滿月前后，月球本影較長；新月前后，月本影較短。
根據(jù)太陽、地球和月球的半徑，以及日地和月地的平均距離可知，地球本影的平均長度是1377 000km，約為月球本影長度的 3.5倍。新月時，月本影的平均長度為 374 500km，略小于月地平均距離（384 400km）。所以，月球影子到達(dá)地球時，可以是本影的頂端，也可以是其偽本影。
“形影相隨”，月球拖著自己的影子繞地球運動。當(dāng)它來到地球的向太陽一側(cè)，其影子有時會掠過地面。這時，在月影掃過的地區(qū)，人們看到太陽被月輪遮蔽，叫做日食。而當(dāng)月球繞行到地球的背太陽一側(cè)，碰巧也會隱入地球本影。這時，在地球上看來，滿月在天空中失去光輝，這便是月食?？梢韵胍?，發(fā)生月食時，在月球天空中則看到日食；而當(dāng)?shù)厍蛏习l(fā)生日食時，在月球的夜空中，明亮的“地盤”上出現(xiàn)一個很小的黑影，可稱之為“凌地”。
日月食的種類
日食分三類：日全食、日偏食和日環(huán)食，全食和環(huán)食又叫中心食。它們的不同，取決于月球影子的哪部分籠罩地面。
我們知道，月球的直徑遠(yuǎn)小于地球。因此，月球本影在任何時候，只能籠罩地面的很小一部分。在這一小塊地區(qū)看起來，太陽光盤全部被遮掩，這叫日全食。如果當(dāng)時月球本影不夠長，以致同地面接觸的，不是月本影而是它的偽本影。那么，在偽本影里所見的太陽，中部被月輪遮蔽，邊緣依然光芒四射，這就是日環(huán)食。不言而諭，當(dāng)月球的本影或偽本影落到地面時，其半影必同時到達(dá)。于是，在全食或環(huán)食地區(qū)的四周有一個環(huán)形的半影區(qū)，在那里看來，太陽部分地被月輪遮蔽，光盤殘缺，便是日偏食。這樣，在同一時間，中心食和偏食發(fā)生在地球上的不同地區(qū)；而在同一地區(qū)，發(fā)生中心食的前后，必伴有偏食階段。
由于月球繞轉(zhuǎn)地球和地球本身的自轉(zhuǎn)，日食區(qū)在地面上移動而形成日食帶。日食帶的中部是全食（或環(huán)食）帶，其南北兩側(cè)為偏食帶。在移動過程中，月球本影的尖端相對于地面的距離在變化著。由于這種變化，有時會出現(xiàn)這樣的情形：日食的開始階段和終了階段是日環(huán)食，而中間階段發(fā)生日全食。這樣的一次日食叫全環(huán)食。有時候，由于月球影錐的偏離，地面上的日食帶全部是偏食帶。這樣的一次日食，始終是日偏食。
月食分月全食和月偏食兩類，沒有月環(huán)食。月全食和月偏食的不同，取決于月球是否全部或部分隱入地球本影，而不決定于地球上觀測地點的不同。當(dāng)月球全部隱入地球本影時，月輪整個變暗，這是月全食。若月球只是部分地進(jìn)入地球本影，月輪殘缺，是月偏食。自然，在發(fā)生月全食前后，必同時伴有月偏食階段。有時，由于月球偏離地球本影軸心較遠(yuǎn)，整個月食過程始終是月偏食。無論是發(fā)生月全食還是月偏食，全球（夜半球）各地同時看到同類的月食。
與日食的情形不同，月食同地球的半影和偽本影無關(guān)。月球進(jìn)入地球半影時，并不發(fā)生“食”，因為半影內(nèi)能得到部分太陽光輝，它仍照亮整個月面，只是亮度變得稍暗，月輪保持不缺。這種現(xiàn)象叫做半影食，天文臺通常不作預(yù)告。
至于為什么沒有月環(huán)食？原因是顯而易見的，因為在月球軌道距離處，地本影截面遠(yuǎn)比月輪大得多。
在上述各類食型中，最為罕見，也是最為壯觀和令人謎醉的是日全食。當(dāng)日全食來臨時，天昏地暗，如同黑夜猝然到來，飛鳥歸巢，雞犬進(jìn)窩，動物都表現(xiàn)出驚恐萬狀。沒有什么現(xiàn)象比太陽晝晦更為令人驚心動魄。歷史上最著名的一次日全食（發(fā)生在公元前585年5月28日，小亞細(xì)亞半島，即今土耳其），曾戲劇般地（由于驚嚇）結(jié)束了兩個民族部落之間一場持續(xù)五年之久的戰(zhàn)爭，成為戰(zhàn)爭史上一個有趣的插曲。
日全食還具有重要的科學(xué)意義，它是研究太陽的極好時機(jī)。我們知道，色球和日冕的亮度都很微弱，平時完全被淹沒在陽光里，只有當(dāng)日全食時，大氣散射光的來源被截斷，天空暗淡，色球和日冕才顯得特別清晰。天文工作者趁此機(jī)會，可以拍攝到它們的光譜（這時，它后面沒有產(chǎn)生夫瑯和費線的光源）；而研究色球和日冕，對于探索太陽本身及日地間的物理狀態(tài)，有著十分重要的意義。例如，被稱為“太陽元素”的氦，就是由天文學(xué)家在1868年的那次日全食時所攝的色球光譜中發(fā)現(xiàn)的，而化學(xué)家直到1895年，才從釔鈾礦的分析中找到它。當(dāng)時有人贊嘆：天體光譜學(xué)竟跑到了化學(xué)的前頭。氦原子是一種難以“激動”的原子，要使它發(fā)出可見光，需要有很高的溫度。它的譜線出現(xiàn)在色球光譜中，正說明太陽色球的溫度是很高的。一些天文學(xué)家還利用這種“千載難逢”的機(jī)會，在太陽附近搜索水內(nèi)行星和近日彗星……。所以，每當(dāng)發(fā)生日全食時，天文工作者們總是攜帶笨重儀器，不惜長途跋涉，趕往日全食地帶進(jìn)行各個學(xué)科的觀測和研究。
日月食的過程
日（月）全食的全過程，可以分為三個階段：偏食—全食—偏食。劃分這三個階段的是四種食相：初虧、食既、生光和復(fù)圓。從食既到生光是全食階段；初虧到食既和從生光到復(fù)圓，分別是全食前后的偏食階段。
月球和太陽都在天球上向東運行。前者以恒星月為周期，速度為每日約13°10′；后者以恒星年為周期，速度為每日約59′。顯然，月球運行比太陽要快得多，它以每日約13°10′—59′＝12°11′的速度，自西向東追趕太陽和地球本影。這就是說，日食的過程，就是月球在天球上向東趕超太陽、從而遮蔽太陽的過程。因此，日食過程總是在日輪西緣開始，于東緣結(jié)束。同理，月食的過程，就是月球在天球上向東趕超地球本影，從而遭遮蔽的過程。因此，月食總是在月輪東緣開始，于西緣結(jié)束。
在月球趕超太陽和地影截面的過程中，兩個圓面要發(fā)生二次外切和內(nèi)切，分別為上述四種食相。對于日全食來說，這四種食相的含義是：
初虧——月輪東緣同日輪西緣相外切，日偏食開始。
食既——月輪東緣同日輪東緣相內(nèi)切，日全食開始。
生光——月輪西緣同日輪西緣相內(nèi)切，日全食終了。
復(fù)圓——月輪西緣同日輪東緣相外切，日偏食終了。
對于月全食過程來說，這四種食相的含義是：
初虧——月輪東緣同地本影截面的西緣相外切，月偏食開始。
食既——月輪西緣同地本影截面的西緣相內(nèi)切，月全食開始。
生光——月輪東緣同地本影截面的東緣相內(nèi)切，月全食終了。
復(fù)圓——月輪西緣同地本影截面的東緣相外切，月偏食終了。
日環(huán)食也有以上的食相。但它沒有全食階段，因此，日月兩輪雖有二次內(nèi)切，卻沒有真正的食既和生光。日偏食和月偏食，無所謂食既和生光，也沒有相互內(nèi)切。
在日食和月食過程中，當(dāng)月輪中心與日輪或地本影截面中心最接近的瞬間，叫做食甚。食甚時，日輪或月輪被“食”的程度，叫做食分。食分的計算，以日輪和月輪的視直徑的單位。例如，0. 5的食分，表示日輪和月輪的直徑為的50％（并非其面積的一半）被遮蔽。偏食的食分＞ 0，＜1；全食的食分≥l。同一次日食，各地所見食分和見食時間，可以是不同的；但同一次月食，只要能見到全過程，各地所見的食分和見食時間皆相同。
日月食的條件
日食和月食的發(fā)生，有一定的條件，弄清這些條件，人們就能推算和預(yù)告日月食的發(fā)生。它是我國古代天文學(xué)的重要組成部分，并且在世界天文史上占有重要的地位。
月球向東趕超太陽的運動，是在二者各自的向西周日運動過程中發(fā)生的，具體情況又因緯度、季節(jié)和南北半球而不同。
——天赤道向南傾斜，天北極為仰極，可知是在北半球；
——天赤道與地平圖交角即為當(dāng)?shù)赜嗑?，故緯度?5°N；
——太陽周日圈（赤緯）在天赤道以南，故北半球正值冬季；
——日、月正在向西方地平下落；可見時間接近傍晚。
簡單地說，日食的條件是，地球位于月球的背日方向（即月影所在的方向），從而位于日月連線的延長線上。月食的條件是，月球位于地球的背日方向（即地影所在的方向），從而位于日地連線的延長線上。為了便于說明，這個總條件可以分為兩個具體條件：
——朔望條件：日食必發(fā)生在朔，月食必發(fā)生在望。在一個朔望月內(nèi)，只有逢朔的日期，地球才有可能位于月影所在的方向；逢望的日期，月球才有可能位于地影所在的方向。這樣，日、月食現(xiàn)象就同月相聯(lián)系起來。根據(jù)這一原理，我國古代就以日食來檢驗歷法。如果日食不發(fā)生在初一，那么，歷法上的朔望推算肯定成了問題。
——交點條件：日食發(fā)生在朔，月食發(fā)生在望；但逢朔未必發(fā)生日食，逢望未必發(fā)生月食。經(jīng)驗告訴我們，大多數(shù)的朔望都不發(fā)生日、月食。這是因為，白道和黃道之間有5°9′的交角（稱黃白交角），而月輪和日輪的視直徑都只有0.5°左右?？梢姡吠麠l件只是日、月食發(fā)生的必要條件，而不是充分條件。朔（日月相合）和望（日月相沖）只表明日月的黃經(jīng)相同或相差180°；而要二者在天球上真正疊合，還須要它們的黃緯相等（或相近）。這就要求月球和太陽同時位于黃白交點或其附近。如果日月相合或相沖而不在黃白交點附近，那么，逢朔時，月球的影錐從地球的南北掠過而不觸及地面；望時的月球也從地球影錐的南北越過而不進(jìn)入地球本影。
概括地說，日食的條件是日月相合于黃白交點或其附近；月食的條件是日月相沖（望）于黃白。
食限和食季
日、月食的發(fā)生，要求日月相合（或相沖）于黃白交點或其附近。這個“附近”有一定的限度，它就是食限。就日食而言，在這個限度上，位于白道上的月輪與黃道上的日輪靠近到相互外切，二者中心的角距，就是它們的視半徑之和，即約32′。這時，從日輪中心到黃白交點的那段黃道弧長，就叫日食限。我們知道，太陽沿黃道運行，它的位置用黃經(jīng)表示；以日輪中心與
黃白交點的黃經(jīng)差來表示日食限，便直接同太陽經(jīng)歷的時間長短相聯(lián)系。若以日月相沖代替日月相合，并以地本影截面取代日輪，那么，這樣的限度便是月食限。日月兩輪相切時，自黃白交點至日輪中心的一段黃道弧長，即此刻日輪中心與鄰近的黃白交點的黃經(jīng)差。
食限的大小，決定于黃白交角的大小、月地距離和日地距離的遠(yuǎn)近。這些因素都是在變化著的：黃白交角變動于4°59′－5°18′；月地距離變動于363 300km（近地點）與405 500km（遠(yuǎn)地點）之間；日地距離變動于 147 100 000km（近日點）與 152 100 000km（遠(yuǎn)日點）之間。因此，日食限和月食限的大小也是在變化著的。這里，我們無法說明它們的具體大小，只能說明它們的一般變化規(guī)律：
——黃白交角愈大，日食限和月食限便愈??；
——月地距離愈大，月輪的視半徑愈小，日食限和月食限也愈??；
——日地距離愈大，則日輪的視半徑愈小，日食限也愈??；但地影截面的視半徑卻增大，因而月食限也變大。
由此可知，當(dāng)黃白交角、月地距離和日地距離都最大時，日食限最小；反之，當(dāng)三者都最小時，日食限最大。月食限的情形有所不同：當(dāng)黃白交角、月地距離最大而日地距離最小時，月食限最??；反之，當(dāng)黃白交角和月地距離最小而日地距離最大時，月食限最大。
當(dāng)日輪中心與黃白交點的黃經(jīng)差值小于最小食限時，必然發(fā)生日（月）食；大于最小食限而小于最大食限時，可能發(fā)生日（月）食；大于最大食限時，則必然無食。
茲將日食限（包括偏食和中心食）和月食限（包括半影食、偏食和全食）的大小，列表比較如下：
由上表可知，月食限稍大于日食限。但如不計半影月食，則日食限遠(yuǎn)大于月食限。
計算食限的大小，除日、月視半徑及黃赤交角外，還要考慮太陽和月球的地平視差。
S、E、M和M′分別表示日輪、地球和月輪中心。就日食而言，當(dāng)月輪開始接觸日輪時（初虧），日心和月心對地心的張角，即為當(dāng)時月球的黃緯?！蟂EM＝∠SEA＋∠AEB＋∠BEM。其中，∠SEA和∠BEM，分別是太陽和月球的視半徑，以S⊙和S月球表示之；∠AEB＝∠CBE—∠CAE，二者分別為月球和太陽的地平視差，以π月球和π⊙表示，那么便有
∠SEM＝S⊙＋S月球－π⊙＋π月球
對于月食而言，初虧時，月輪開始接觸地球本影截面（為方便起見，月球的位置，以復(fù)圓代替初虧），這時，月球的黃緯為∠TEM′－∠M′ED＋上∠DET。其中，∠M′ED即為月球的視半徑 S月球；而∠DET＝∠CDE－∠ETD。∠CDE即月球的地平視差π月球；而∠ETD＝∠AES－∠CAE，二者分別為太陽的視半徑S⊙和太陽的地平視差π⊙。于是又有：
∠TEM′＝S月球＋π月球－S⊙＋π⊙
我們知道，太陽和月球有相仿的視徑，前者平均為15′59〃.6，后者平均為15′32〃.6。但它們的地平視差十分懸殊：太陽的地平視差平均僅8.〃8，而月球的地平視差平均達(dá)57′2〃. 7。由此可知，∠ SEM＞∠ TEM′。黃緯愈大，離黃白交點愈遠(yuǎn)，即日食限＞月食限。
食季是有可能發(fā)生日、月食的一段時間，它是同食限相聯(lián)系的。由于日、月食的發(fā)生必須同時兼具兩個條件，并非所有朔、望都能發(fā)生，因此，一年中只有特定的一段時間，才能發(fā)生日、月食。我們知道，日、月食發(fā)生的條件是，太陽和月球必須同時位于同一黃白交點（日食），或分居兩個黃白交點（月食）或其附近。比較起來，月球是頻繁地（每月二次）經(jīng)過黃白交點的，全年計24.5次；而太陽需隔半年才來到交點一次。所以，當(dāng)時是否發(fā)生日、月食，主要取決于太陽是否位于黃白交點或其附近。太陽經(jīng)過食限的這段時間，就被叫做食季。大體上說，一年有兩個食季，相隔約半年。
食季的長短主要取決于食限的大小。食限愈大，食季就愈長。根據(jù)食限的大小和太陽周年運動的速度（平均每日59′），人們就能推算食季的約略日數(shù)。例如，日偏食的最小食限是15.9°，那么，它的食季不會短于15.9°× 2÷59′＝32.2日。這個長度已超過朔望月。這就是說，在這段時間里，月球必有一次來到交點。所以，一年中必有二次日食發(fā)生。碰巧的話，每個食季首尾各一次，這樣，一年便有四次日食。
又如，月偏食的最大食限為11.9°，那么，它的食季長度不會超過11.9°× 2÷59′＝24.2日。這個長度不足一個朔望月。也就是說，在這段時間里，月球不一定來到交點。所以，有的年份連一次月食也沒有；即使有，每個食季也只能一次，碰巧一年可以有二次。
由于黃白交點每年向西退行約20°，一個交點年（也叫食年）只有346.2600日，比回歸年短約19日。因此，可能出現(xiàn)下列兩種情形：
第一，一年中有兩個完整的食季和一個不完整的食季。若第一個食季剛好在年初開始，除在年中遇到第三個食季外，在同年的十二月中旬，還可能迎來第三個食季。在這種情形下，這一年有可能發(fā)生五次日食和二次月食。第二種情形是，一年中有一個完整的食季（年中）和二個不完整的食季（年初和年終）。在這種情形下，有可能發(fā)生四次日食和三次月食。
以前一種情形為例，假如第一個食季開始于1月1日，又恰逢合朔并且發(fā)生日食。在以后的346日（一個食年）中，在最有利的情形下，二個食季有可能發(fā)生四次日食和二次月食。第三個食季開始于12月12日前后，由于12個朔望月為354.36日，比食年約長8日，即要到12月20日前后，才能遇上第十三次合朔，有可能發(fā)生額外的、也是這一年最后的一次日食。剩下的日期已不足半個朔望月，即使隨之發(fā)生月食，也要等到第二年的一月上旬。不過，這種情形十分罕見。
就全球而論，發(fā)生日食的次數(shù)比月食要多。但對一地而言，見到月食的次數(shù)遠(yuǎn)多于日食。這是因為，月食時見食地區(qū)廣（夜半球各地均可見），而日食時，地球上只有狹窄地帶可見。據(jù)統(tǒng)計，對一個特定地點來說，平均每三、四年就能逢到一次月全食；但是日全食平均要幾百年才能遇上一次。所以，世上有許多人，終其一生也未曾遇見過日全食的景象。
2009年7月22日，我國將見到一次日全食。日食帶寬230千米，長達(dá)3000千米，橫貫西藏南部和長江流域。全食階段長達(dá)5－6分鐘（最長的日全食階段約為7分鐘），且適逢江南盛夏的晴熱天氣，觀測條件極好。這將是一次“千載難逢”的良機(jī)。
日食和月食的周期
日食和月食的條件，包含各種周期性的天文因素，因而具有嚴(yán)格和復(fù)雜的周期性。首先，日食必發(fā)生在朔，月食必發(fā)生在望。朔望月就是月相變化的周期，其長度為29.5306日。其次，發(fā)生日、月食時，太陽必位于黃白交點或其附近。太陽經(jīng)過黃白交點是周期性現(xiàn)象，其周期為交點年（食年），即346.6200日。再次，發(fā)生日、月食時，月球也必同時來到黃白交點或其附近，月球連續(xù)二次經(jīng)過同一黃白交點的周期為交點月，即27.2122日。此外，月球接近近地點時，運行速度快；接近遠(yuǎn)地點時，運行速度慢。這種距離和速度的差異，也是一種周期性變化，其周期為近點月，即 27.5546日。
把上述四種周期組合成一種共同周期，即它們的最小公倍數(shù)，叫做沙羅周期。它的長度為6585.32日，相當(dāng)于223個朔望月，幾乎相當(dāng)于242個交點月，約略相當(dāng)于239近點月和19食年，列舉如下：
朔望月（29.5306日）×223＝6585.32日
交點月（27.2122日）×242＝6585.35日
近點月（27.5546日）×239＝6585.55日
食年（346.6200日）×19＝6585.78日
按現(xiàn)行公歷，沙羅周期相當(dāng)于18年11.32日（如其間有5個閏年，則為18年另10.32日）。經(jīng)過這么長的一段時間后，太陽、月球和黃白交點三者的相對位置，以及月地距離，又回復(fù)到與原來近乎相同的情況。于是，上一個周期內(nèi)的日月食系列又重新出現(xiàn)。在一個沙羅周期內(nèi)，大體上有相等的日、月食次數(shù)和相同的日、月食種類。同時，每次日食和月食，都要在一個沙羅周期后重復(fù)出現(xiàn)。例如，1987年9月23日的那次日環(huán)食，將在2005年10月3日重現(xiàn)。
但是，由于沙羅周期并非太陽日的整數(shù)倍，相互對應(yīng)的二次日食或月食，并不發(fā)生在一日內(nèi)的同一時刻。它的不足1日的尾數(shù)0.32日，即約l／3日，使相互對應(yīng)的二次日食或月食，在時刻上推遲約8小時，因此，在經(jīng)度上偏西約120°。如1987年9月23日的那次日環(huán)食，俄羅斯、中國和太平洋等處可見；而2005年10月3日將發(fā)生的日環(huán)食，改在大西洋、非洲和印度洋等處可見。另外，沙羅周期并不嚴(yán)格地等于交點月、近點月和食年的整數(shù)倍，因此，相互對應(yīng)的日食或月食，只是大同小異，不可能完全一樣。
總之，沙羅周期并沒有包含同日、月食有關(guān)的全部因素。它的簡單的規(guī)律性，并沒有絕對的意義，因此，不能代替日、月食的具體推算。
/picbase/solar/eclipse.html
日食和月食是怎么形成的
日全食持續(xù)時間的長短主要與以下三大因素有關(guān)。
一是食分的大小。食分是太陽被月亮遮掩程度的大小。當(dāng)太陽的視直徑被月亮遮掩一半，食分為0.5，是日偏食；當(dāng)太陽的視直徑恰好被月亮全部遮掩，食分為一，是日全食。當(dāng)月球距離地球最近時，月球的視直徑最大，角距可達(dá)33分31秒。當(dāng)太陽距離地球最遠(yuǎn)時，太陽視直徑最小，只有大約31分27秒。兩者視直徑相比，月亮視直徑比太陽約大2分4秒。每年7月上旬，太陽距離地球最遠(yuǎn)，視直徑最小。今年7月22日4時，月亮距離地球最近，月亮的視直徑最大，月亮遮掩太陽的食分達(dá)到1.08。所以，人們能看到時間較長的日全食。
二是月球本影掃過地面緯度的高低。在日全食時，月影由西向東移動的速度每小時可達(dá)3400公里。在地球赤道，地球自轉(zhuǎn)的線速度最快，即地球每小時由西向東自轉(zhuǎn)的線速度大約為1700公里。兩者相減，即月影由西向東移動的速度每小時大約1700公里。月影移動速度越慢，能看到日全食的時間越長。即在同一條件下，月影掃過地球赤道附近(低緯度)要比掃過北(南)緯45度(高緯度)的時間要長。而今年7月22日的日全食，月影掃在大約北緯30度的地點，緯度比較低
三是太陽高度，太陽高度越高，月影移動的速度越慢，所以整條全食線上面，中間太陽高度最高，時間最長。速度最開始很快，后來慢下來，再后來又變快。（最西邊是早晨日全食，中間是正午日全食，東邊是下午日全食）
此次時間最長的地方是在南太平洋，處于赤道附近，太陽高度接近90度，全食時間持續(xù)長達(dá)6分39.3秒。
下面這個鏈接有日本NHK電視臺將“太平洋維納斯”號郵輪駛到這個地方拍攝的視頻，相當(dāng)?shù)恼鸷常?/p>
日食和月食的規(guī)律與周期是什么？
日食和月食
一、日月食現(xiàn)象
日月食和天體影錐
日食和月食是一種壯觀的天象，也是一種短暫而無危害的自然現(xiàn)象。它的發(fā)生同月球和地球的影子有關(guān)。
在太陽照射下，地球和月球在背太陽方向，都拖著一條很長的影子。太陽、地球和月球都是球狀體，且太陽遠(yuǎn)大于地球和月球，因此，它們的影子的主要部分，是一個以其頂端背向太陽的會聚圓錐，叫做本影。在本影內(nèi)，太陽光盤全部被遮蔽，因而是黑暗的（嚴(yán)格地說，由于大氣的折光作用，地球的本影內(nèi)并不完全黑暗）。由于太陽是一個球狀光源，因此，本影周圍還有一個黑暗與光明的過渡區(qū)域。這是一個比本影大得多的發(fā)散圓錐，叫做半影。在這個影區(qū)內(nèi)，能得到部分太陽光輝，因而并不完全黑暗。在半影內(nèi)、本影影錐的延伸部分，是一個與本影同軸而反向的發(fā)射圓錐，叫偽本影。它是一種特殊類型的半影，那里，被遮蔽的是太陽光盤的中心部分，太陽的邊緣部分仍然可見，因而也不是完全黑暗的。半影和偽本影的不同部分，明暗程度不同：愈接近本影，愈陰暗；離本影愈遠(yuǎn)，日輪被遮蔽程度愈小，愈明亮。
本影的長度，因射影天體的大小和它對于太陽的距離而不同。天體的半徑愈大，其本影愈長。月球的半徑約為地球半徑的27％，如果二者與太陽距離相等，那么，月本影長度也為地本影長度的27％。天體距太陽愈遠(yuǎn)，其本影愈長。在一年中，地球（和月球）在接近遠(yuǎn)日點時，本影較長；接近近日點時，本影較短。在一個月內(nèi)，滿月前后，月球本影較長；新月前后，月本影較短。
根據(jù)太陽、地球和月球的半徑，以及日地和月地的平均距離可知，地球本影的平均長度是1377 000km，約為月球本影長度的 3.5倍。新月時，月本影的平均長度為 374 500km，略小于月地平均距離（384 400km）。所以，月球影子到達(dá)地球時，可以是本影的頂端，也可以是其偽本影。
“形影相隨”，月球拖著自己的影子繞地球運動。當(dāng)它來到地球的向太陽一側(cè)，其影子有時會掠過地面。這時，在月影掃過的地區(qū)，人們看到太陽被月輪遮蔽，叫做日食。而當(dāng)月球繞行到地球的背太陽一側(cè)，碰巧也會隱入地球本影。這時，在地球上看來，滿月在天空中失去光輝，這便是月食?？梢韵胍?，發(fā)生月食時，在月球天空中則看到日食；而當(dāng)?shù)厍蛏习l(fā)生日食時，在月球的夜空中，明亮的“地盤”上出現(xiàn)一個很小的黑影，可稱之為“凌地”。
日月食的種類
日食分三類：日全食、日偏食和日環(huán)食，全食和環(huán)食又叫中心食。它們的不同，取決于月球影子的哪部分籠罩地面。
我們知道，月球的直徑遠(yuǎn)小于地球。因此，月球本影在任何時候，只能籠罩地面的很小一部分。在這一小塊地區(qū)看起來，太陽光盤全部被遮掩，這叫日全食。如果當(dāng)時月球本影不夠長，以致同地面接觸的，不是月本影而是它的偽本影。那么，在偽本影里所見的太陽，中部被月輪遮蔽，邊緣依然光芒四射，這就是日環(huán)食。不言而諭，當(dāng)月球的本影或偽本影落到地面時，其半影必同時到達(dá)。于是，在全食或環(huán)食地區(qū)的四周有一個環(huán)形的半影區(qū)，在那里看來，太陽部分地被月輪遮蔽，光盤殘缺，便是日偏食。這樣，在同一時間，中心食和偏食發(fā)生在地球上的不同地區(qū)；而在同一地區(qū)，發(fā)生中心食的前后，必伴有偏食階段。
由于月球繞轉(zhuǎn)地球和地球本身的自轉(zhuǎn)，日食區(qū)在地面上移動而形成日食帶。日食帶的中部是全食（或環(huán)食）帶，其南北兩側(cè)為偏食帶。在移動過程中，月球本影的尖端相對于地面的距離在變化著。由于這種變化，有時會出現(xiàn)這樣的情形：日食的開始階段和終了階段是日環(huán)食，而中間階段發(fā)生日全食。這樣的一次日食叫全環(huán)食。有時候，由于月球影錐的偏離，地面上的日食帶全部是偏食帶。這樣的一次日食，始終是日偏食。
月食分月全食和月偏食兩類，沒有月環(huán)食。月全食和月偏食的不同，取決于月球是否全部或部分隱入地球本影，而不決定于地球上觀測地點的不同。當(dāng)月球全部隱入地球本影時，月輪整個變暗，這是月全食。若月球只是部分地進(jìn)入地球本影，月輪殘缺，是月偏食。自然，在發(fā)生月全食前后，必同時伴有月偏食階段。有時，由于月球偏離地球本影軸心較遠(yuǎn)，整個月食過程始終是月偏食。無論是發(fā)生月全食還是月偏食，全球（夜半球）各地同時看到同類的月食。
與日食的情形不同，月食同地球的半影和偽本影無關(guān)。月球進(jìn)入地球半影時，并不發(fā)生“食”，因為半影內(nèi)能得到部分太陽光輝，它仍照亮整個月面，只是亮度變得稍暗，月輪保持不缺。這種現(xiàn)象叫做半影食，天文臺通常不作預(yù)告。
至于為什么沒有月環(huán)食？原因是顯而易見的，因為在月球軌道距離處，地本影截面遠(yuǎn)比月輪大得多。
在上述各類食型中，最為罕見，也是最為壯觀和令人謎醉的是日全食。當(dāng)日全食來臨時，天昏地暗，如同黑夜猝然到來，飛鳥歸巢，雞犬進(jìn)窩，動物都表現(xiàn)出驚恐萬狀。沒有什么現(xiàn)象比太陽晝晦更為令人驚心動魄。歷史上最著名的一次日全食（發(fā)生在公元前585年5月28日，小亞細(xì)亞半島，即今土耳其），曾戲劇般地（由于驚嚇）結(jié)束了兩個民族部落之間一場持續(xù)五年之久的戰(zhàn)爭，成為戰(zhàn)爭史上一個有趣的插曲。
日全食還具有重要的科學(xué)意義，它是研究太陽的極好時機(jī)。我們知道，色球和日冕的亮度都很微弱，平時完全被淹沒在陽光里，只有當(dāng)日全食時，大氣散射光的來源被截斷，天空暗淡，色球和日冕才顯得特別清晰。天文工作者趁此機(jī)會，可以拍攝到它們的光譜（這時，它后面沒有產(chǎn)生夫瑯和費線的光源）；而研究色球和日冕，對于探索太陽本身及日地間的物理狀態(tài)，有著十分重要的意義。例如，被稱為“太陽元素”的氦，就是由天文學(xué)家在1868年的那次日全食時所攝的色球光譜中發(fā)現(xiàn)的，而化學(xué)家直到1895年，才從釔鈾礦的分析中找到它。當(dāng)時有人贊嘆：天體光譜學(xué)竟跑到了化學(xué)的前頭。氦原子是一種難以“激動”的原子，要使它發(fā)出可見光，需要有很高的溫度。它的譜線出現(xiàn)在色球光譜中，正說明太陽色球的溫度是很高的。一些天文學(xué)家還利用這種“千載難逢”的機(jī)會，在太陽附近搜索水內(nèi)行星和近日彗星……。所以，每當(dāng)發(fā)生日全食時，天文工作者們總是攜帶笨重儀器，不惜長途跋涉，趕往日全食地帶進(jìn)行各個學(xué)科的觀測和研究。
日月食的過程
日（月）全食的全過程，可以分為三個階段：偏食—全食—偏食。劃分這三個階段的是四種食相：初虧、食既、生光和復(fù)圓。從食既到生光是全食階段；初虧到食既和從生光到復(fù)圓，分別是全食前后的偏食階段。
月球和太陽都在天球上向東運行。前者以恒星月為周期，速度為每日約13°10′；后者以恒星年為周期，速度為每日約59′。顯然，月球運行比太陽要快得多，它以每日約13°10′—59′＝12°11′的速度，自西向東追趕太陽和地球本影。這就是說，日食的過程，就是月球在天球上向東趕超太陽、從而遮蔽太陽的過程。因此，日食過程總是在日輪西緣開始，于東緣結(jié)束。同理，月食的過程，就是月球在天球上向東趕超地球本影，從而遭遮蔽的過程。因此，月食總是在月輪東緣開始，于西緣結(jié)束。
在月球趕超太陽和地影截面的過程中，兩個圓面要發(fā)生二次外切和內(nèi)切，分別為上述四種食相。對于日全食來說，這四種食相的含義是：
初虧——月輪東緣同日輪西緣相外切，日偏食開始。
食既——月輪東緣同日輪東緣相內(nèi)切，日全食開始。
生光——月輪西緣同日輪西緣相內(nèi)切，日全食終了。
復(fù)圓——月輪西緣同日輪東緣相外切，日偏食終了。
對于月全食過程來說，這四種食相的含義是：
初虧——月輪東緣同地本影截面的西緣相外切，月偏食開始。
食既——月輪西緣同地本影截面的西緣相內(nèi)切，月全食開始。
生光——月輪東緣同地本影截面的東緣相內(nèi)切，月全食終了。
復(fù)圓——月輪西緣同地本影截面的東緣相外切，月偏食終了。
日環(huán)食也有以上的食相。但它沒有全食階段，因此，日月兩輪雖有二次內(nèi)切，卻沒有真正的食既和生光。日偏食和月偏食，無所謂食既和生光，也沒有相互內(nèi)切。
在日食和月食過程中，當(dāng)月輪中心與日輪或地本影截面中心最接近的瞬間，叫做食甚。食甚時，日輪或月輪被“食”的程度，叫做食分。食分的計算，以日輪和月輪的視直徑的單位。例如，0. 5的食分，表示日輪和月輪的直徑為的50％（并非其面積的一半）被遮蔽。偏食的食分＞ 0，＜1；全食的食分≥l。同一次日食，各地所見食分和見食時間，可以是不同的；但同一次月食，只要能見到全過程，各地所見的食分和見食時間皆相同。
日月食的條件
日食和月食的發(fā)生，有一定的條件，弄清這些條件，人們就能推算和預(yù)告日月食的發(fā)生。它是我國古代天文學(xué)的重要組成部分，并且在世界天文史上占有重要的地位。
月球向東趕超太陽的運動，是在二者各自的向西周日運動過程中發(fā)生的，具體情況又因緯度、季節(jié)和南北半球而不同。
——天赤道向南傾斜，天北極為仰極，可知是在北半球；
——天赤道與地平圖交角即為當(dāng)?shù)赜嗑暎示暥葹?5°N；
——太陽周日圈（赤緯）在天赤道以南，故北半球正值冬季；
——日、月正在向西方地平下落；可見時間接近傍晚。
簡單地說，日食的條件是，地球位于月球的背日方向（即月影所在的方向），從而位于日月連線的延長線上。月食的條件是，月球位于地球的背日方向（即地影所在的方向），從而位于日地連線的延長線上。為了便于說明，這個總條件可以分為兩個具體條件：
——朔望條件：日食必發(fā)生在朔，月食必發(fā)生在望。在一個朔望月內(nèi)，只有逢朔的日期，地球才有可能位于月影所在的方向；逢望的日期，月球才有可能位于地影所在的方向。這樣，日、月食現(xiàn)象就同月相聯(lián)系起來。根據(jù)這一原理，我國古代就以日食來檢驗歷法。如果日食不發(fā)生在初一，那么，歷法上的朔望推算肯定成了問題。
——交點條件：日食發(fā)生在朔，月食發(fā)生在望；但逢朔未必發(fā)生日食，逢望未必發(fā)生月食。經(jīng)驗告訴我們，大多數(shù)的朔望都不發(fā)生日、月食。這是因為，白道和黃道之間有5°9′的交角（稱黃白交角），而月輪和日輪的視直徑都只有0.5°左右?？梢姡吠麠l件只是日、月食發(fā)生的必要條件，而不是充分條件。朔（日月相合）和望（日月相沖）只表明日月的黃經(jīng)相同或相差180°；而要二者在天球上真正疊合，還須要它們的黃緯相等（或相近）。這就要求月球和太陽同時位于黃白交點或其附近。如果日月相合或相沖而不在黃白交點附近，那么，逢朔時，月球的影錐從地球的南北掠過而不觸及地面；望時的月球也從地球影錐的南北越過而不進(jìn)入地球本影。
概括地說，日食的條件是日月相合于黃白交點或其附近；月食的條件是日月相沖（望）于黃白。
食限和食季
日、月食的發(fā)生，要求日月相合（或相沖）于黃白交點或其附近。這個“附近”有一定的限度，它就是食限。就日食而言，在這個限度上，位于白道上的月輪與黃道上的日輪靠近到相互外切，二者中心的角距，就是它們的視半徑之和，即約32′。這時，從日輪中心到黃白交點的那段黃道弧長，就叫日食限。我們知道，太陽沿黃道運行，它的位置用黃經(jīng)表示；以日輪中心與
黃白交點的黃經(jīng)差來表示日食限，便直接同太陽經(jīng)歷的時間長短相聯(lián)系。若以日月相沖代替日月相合，并以地本影截面取代日輪，那么，這樣的限度便是月食限。日月兩輪相切時，自黃白交點至日輪中心的一段黃道弧長，即此刻日輪中心與鄰近的黃白交點的黃經(jīng)差。
食限的大小，決定于黃白交角的大小、月地距離和日地距離的遠(yuǎn)近。這些因素都是在變化著的：黃白交角變動于4°59′－5°18′；月地距離變動于363 300km（近地點）與405 500km（遠(yuǎn)地點）之間；日地距離變動于 147 100 000km（近日點）與 152 100 000km（遠(yuǎn)日點）之間。因此，日食限和月食限的大小也是在變化著的。這里，我們無法說明它們的具體大小，只能說明它們的一般變化規(guī)律：
——黃白交角愈大，日食限和月食限便愈小；
——月地距離愈大，月輪的視半徑愈小，日食限和月食限也愈小；
——日地距離愈大，則日輪的視半徑愈小，日食限也愈??；但地影截面的視半徑卻增大，因而月食限也變大。
由此可知，當(dāng)黃白交角、月地距離和日地距離都最大時，日食限最??；反之，當(dāng)三者都最小時，日食限最大。月食限的情形有所不同：當(dāng)黃白交角、月地距離最大而日地距離最小時，月食限最??；反之，當(dāng)黃白交角和月地距離最小而日地距離最大時，月食限最大。
當(dāng)日輪中心與黃白交點的黃經(jīng)差值小于最小食限時，必然發(fā)生日（月）食；大于最小食限而小于最大食限時，可能發(fā)生日（月）食；大于最大食限時，則必然無食。
茲將日食限（包括偏食和中心食）和月食限（包括半影食、偏食和全食）的大小，列表比較如下：
由上表可知，月食限稍大于日食限。但如不計半影月食，則日食限遠(yuǎn)大于月食限。
計算食限的大小，除日、月視半徑及黃赤交角外，還要考慮太陽和月球的地平視差。
S、E、M和M′分別表示日輪、地球和月輪中心。就日食而言，當(dāng)月輪開始接觸日輪時（初虧），日心和月心對地心的張角，即為當(dāng)時月球的黃緯?！蟂EM＝∠SEA＋∠AEB＋∠BEM。其中，∠SEA和∠BEM，分別是太陽和月球的視半徑，以S⊙和S月球表示之；∠AEB＝∠CBE—∠CAE，二者分別為月球和太陽的地平視差，以π月球和π⊙表示，那么便有
∠SEM＝S⊙＋S月球－π⊙＋π月球
對于月食而言，初虧時，月輪開始接觸地球本影截面（為方便起見，月球的位置，以復(fù)圓代替初虧），這時，月球的黃緯為∠TEM′－∠M′ED＋上∠DET。其中，∠M′ED即為月球的視半徑 S月球；而∠DET＝∠CDE－∠ETD。∠CDE即月球的地平視差π月球；而∠ETD＝∠AES－∠CAE，二者分別為太陽的視半徑S⊙和太陽的地平視差π⊙。于是又有：
∠TEM′＝S月球＋π月球－S⊙＋π⊙
我們知道，太陽和月球有相仿的視徑，前者平均為15′59〃.6，后者平均為15′32〃.6。但它們的地平視差十分懸殊：太陽的地平視差平均僅8.〃8，而月球的地平視差平均達(dá)57′2〃. 7。由此可知，∠ SEM＞∠ TEM′。黃緯愈大，離黃白交點愈遠(yuǎn)，即日食限＞月食限。
食季是有可能發(fā)生日、月食的一段時間，它是同食限相聯(lián)系的。由于日、月食的發(fā)生必須同時兼具兩個條件，并非所有朔、望都能發(fā)生，因此，一年中只有特定的一段時間，才能發(fā)生日、月食。我們知道，日、月食發(fā)生的條件是，太陽和月球必須同時位于同一黃白交點（日食），或分居兩個黃白交點（月食）或其附近。比較起來，月球是頻繁地（每月二次）經(jīng)過黃白交點的，全年計24.5次；而太陽需隔半年才來到交點一次。所以，當(dāng)時是否發(fā)生日、月食，主要取決于太陽是否位于黃白交點或其附近。太陽經(jīng)過食限的這段時間，就被叫做食季。大體上說，一年有兩個食季，相隔約半年。
食季的長短主要取決于食限的大小。食限愈大，食季就愈長。根據(jù)食限的大小和太陽周年運動的速度（平均每日59′），人們就能推算食季的約略日數(shù)。例如，日偏食的最小食限是15.9°，那么，它的食季不會短于15.9°× 2÷59′＝32.2日。這個長度已超過朔望月。這就是說，在這段時間里，月球必有一次來到交點。所以，一年中必有二次日食發(fā)生。碰巧的話，每個食季首尾各一次，這樣，一年便有四次日食。
又如，月偏食的最大食限為11.9°，那么，它的食季長度不會超過11.9°× 2÷59′＝24.2日。這個長度不足一個朔望月。也就是說，在這段時間里，月球不一定來到交點。所以，有的年份連一次月食也沒有；即使有，每個食季也只能一次，碰巧一年可以有二次。
由于黃白交點每年向西退行約20°，一個交點年（也叫食年）只有346.2600日，比回歸年短約19日。因此，可能出現(xiàn)下列兩種情形：
第一，一年中有兩個完整的食季和一個不完整的食季。若第一個食季剛好在年初開始，除在年中遇到第三個食季外，在同年的十二月中旬，還可能迎來第三個食季。在這種情形下，這一年有可能發(fā)生五次日食和二次月食。第二種情形是，一年中有一個完整的食季（年中）和二個不完整的食季（年初和年終）。在這種情形下，有可能發(fā)生四次日食和三次月食。
以前一種情形為例，假如第一個食季開始于1月1日，又恰逢合朔并且發(fā)生日食。在以后的346日（一個食年）中，在最有利的情形下，二個食季有可能發(fā)生四次日食和二次月食。第三個食季開始于12月12日前后，由于12個朔望月為354.36日，比食年約長8日，即要到12月20日前后，才能遇上第十三次合朔，有可能發(fā)生額外的、也是這一年最后的一次日食。剩下的日期已不足半個朔望月，即使隨之發(fā)生月食，也要等到第二年的一月上旬。不過，這種情形十分罕見。
就全球而論，發(fā)生日食的次數(shù)比月食要多。但對一地而言，見到月食的次數(shù)遠(yuǎn)多于日食。這是因為，月食時見食地區(qū)廣（夜半球各地均可見），而日食時，地球上只有狹窄地帶可見。據(jù)統(tǒng)計，對一個特定地點來說，平均每三、四年就能逢到一次月全食；但是日全食平均要幾百年才能遇上一次。所以，世上有許多人，終其一生也未曾遇見過日全食的景象。
2009年7月22日，我國將見到一次日全食。日食帶寬230千米，長達(dá)3000千米，橫貫西藏南部和長江流域。全食階段長達(dá)5－6分鐘（最長的日全食階段約為7分鐘），且適逢江南盛夏的晴熱天氣，觀測條件極好。這將是一次“千載難逢”的良機(jī)。
日食和月食的周期
日食和月食的條件，包含各種周期性的天文因素，因而具有嚴(yán)格和復(fù)雜的周期性。首先，日食必發(fā)生在朔，月食必發(fā)生在望。朔望月就是月相變化的周期，其長度為29.5306日。其次，發(fā)生日、月食時，太陽必位于黃白交點或其附近。太陽經(jīng)過黃白交點是周期性現(xiàn)象，其周期為交點年（食年），即346.6200日。再次，發(fā)生日、月食時，月球也必同時來到黃白交點或其附近，月球連續(xù)二次經(jīng)過同一黃白交點的周期為交點月，即27.2122日。此外，月球接近近地點時，運行速度快；接近遠(yuǎn)地點時，運行速度慢。這種距離和速度的差異，也是一種周期性變化，其周期為近點月，即 27.5546日。
把上述四種周期組合成一種共同周期，即它們的最小公倍數(shù)，叫做沙羅周期。它的長度為6585.32日，相當(dāng)于223個朔望月，幾乎相當(dāng)于242個交點月，約略相當(dāng)于239近點月和19食年，列舉如下：
朔望月（29.5306日）×223＝6585.32日
交點月（27.2122日）×242＝6585.35日
近點月（27.5546日）×239＝6585.55日
食年（346.6200日）×19＝6585.78日
按現(xiàn)行公歷，沙羅周期相當(dāng)于18年11.32日（如其間有5個閏年，則為18年另10.32日）。經(jīng)過這么長的一段時間后，太陽、月球和黃白交點三者的相對位置，以及月地距離，又回復(fù)到與原來近乎相同的情況。于是，上一個周期內(nèi)的日月食系列又重新出現(xiàn)。在一個沙羅周期內(nèi)，大體上有相等的日、月食次數(shù)和相同的日、月食種類。同時，每次日食和月食，都要在一個沙羅周期后重復(fù)出現(xiàn)。例如，1987年9月23日的那次日環(huán)食，將在2005年10月3日重現(xiàn)。
但是，由于沙羅周期并非太陽日的整數(shù)倍，相互對應(yīng)的二次日食或月食，并不發(fā)生在一日內(nèi)的同一時刻。它的不足1日的尾數(shù)0.32日，即約l／3日，使相互對應(yīng)的二次日食或月食，在時刻上推遲約8小時，因此，在經(jīng)度上偏西約120°。如1987年9月23日的那次日環(huán)食，俄羅斯、中國和太平洋等處可見；而2005年10月3日將發(fā)生的日環(huán)食，改在大西洋、非洲和印度洋等處可見。另外，沙羅周期并不嚴(yán)格地等于交點月、近點月和食年的整數(shù)倍，因此，相互對應(yīng)的日食或月食，只是大同小異，不可能完全一樣。
總之，沙羅周期并沒有包含同日、月食有關(guān)的全部因素。它的簡單的規(guī)律性，并沒有絕對的意義，因此，不能代替日、月食的具體推算。
關(guān)于日食，你想知道的都在這里
由于月亮圍繞地球運動的軌道面（白道面）和地球圍繞太陽運動的軌道面 （黃道面）有平均5°09′的夾角，所以朔的時候，月亮有時在太陽上方通過，有時在太陽下方通過，并不發(fā)生日食。望的時候，月亮有時在地影的上方通過，有時在地影的下方通過，并不發(fā)生月食。只有當(dāng)朔或望的時候，太陽、月亮在黃白交點附近才會發(fā)生日食、月食。由于太陽、月亮的視直徑都在半度左右，所以當(dāng)太陽距交點一定角距離內(nèi) （限角），朔時，太陽就可能被月球遮掩而發(fā)生日食。同理，望時，月亮就能進(jìn)入地影而發(fā)生月食。這時，太陽距交點的角距離叫做食限。由于月亮和太陽的視直徑隨著它們和地球距離的變化而有時大些，有時小些，而且黃白交點也有變化，所以食限也有所變動。根據(jù)計算，日食限角最大為17°9′，最小為 15°9′之間可能發(fā)生日食，也可能不發(fā)生日食。同理，望的時候，月食最大限角為11°9′，最小限角為10°0′，就是說，望的時候太陽離開交點的角距離大于10°0′時，地球上一定在某個地方能夠看到月食。月食限在10°0′和11°9′之間時，是否發(fā)生月食，需精密計算才可知道。由于黃白交點有兩個，太陽在一個歷年內(nèi)通過升交點、降交點各一次，所以一年中有兩個時期會發(fā)生日食和月食。發(fā)生日食、月食的時期叫做食季。日食食限約18°，運行到交點以東18°，太陽作周年視運動從交點以西18°，約需36天，所以日食的每一食季為36天。對于月食而言，月食食限為12°，所以月食的每一食季只有24天。日食季是36天，這比朔望月的長度29.5306天要長，因此在一個日食季內(nèi)必定會發(fā)生1次日食；一年內(nèi)至少發(fā)生2次日食，如果每一食季中包含2個朔日 （食季始即是朔日，食季尾必有朔日），則會發(fā)生2次日食，一年就會有4次日食發(fā)生。由于月食食季只有24天，比朔望月的平均長度29.5306天短，月食季內(nèi)可能含有1個望日，也可能不包含望日。就是說一年內(nèi)可能有2次月食，可能一次月食都不發(fā)生。
如果黃白交點是不變的，那么食季也就在每年相同的一段時間內(nèi)。但是，事實上黃白交點是變動的，交點的位置每年自東向西移動19°4′，每18.6年在黃道上運行一周。太陽是自西向東在黃道上作周年視運動的，就是說交點迎著太陽運行。這樣一來，當(dāng)太陽從一交點起經(jīng)過另一交點再回到原來交點運行一周所用的時間，比太陽在黃道上運行一周的時間要短 19天，為346.62天（叫交點年，也叫食年），所以食季平均每年提早19天。由于食年比回歸年要短19天，所以在一歷年內(nèi)太陽可能3次經(jīng)過交點。例如，1月1日通過升交點，半年之后通過降交點，到了年末再一次通過升交點，即是說一年內(nèi)有兩個半食季，這時一年中可能發(fā)生7次日食、月食 （5次日食、2次月食，或4次日食、3次月食）。一年中日食次數(shù)比看到月食的次數(shù)多。對于地球某一地點，實際上看到的月食次數(shù)比看到日食的次數(shù)多。這是由于發(fā)生月食時，背著太陽的半個地球都可看到。而發(fā)生日食時，月亮影錐只掃過地球上一個狹窄的地帶，只有日食帶內(nèi)的人才能看到日食。尤其是全食帶只有200多千米寬，有時大部分在大洋地區(qū)，因此很少有人能看到日全食。一個地方平均要二三百年才能看到一次日全食。
由于地球繞太陽和月亮繞地球的公轉(zhuǎn)運動和黃白交點的移動都是有規(guī)律的，所以相隔一定的時間就會發(fā)生一次大致類似的日食、月食。早在古代，巴比倫人就根據(jù)對日食和月食的長期統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)了日食、月食的循環(huán)周期為233個朔望月，這個周期叫做沙羅周期，沙羅就是重復(fù)的意思。233個朔望月的時間長度（等于6585.32天），等于19個食年 （等于6585.78天），又和242個交點月 （月亮從交點又回到同一交點的時間間隔，242個交點月等于6585.35天）的時間長度相等。就是說，在一個沙羅周期中，太陽、月亮和黃白交點就又回到原來的相對位置，因此就又發(fā)生和上一次相類似的日食、月食了。一個沙羅周期約合18年11日，如果這期間有531年閏年就有18年10日。由于這個周期不是整日數(shù)，所以下一次日食、月食的見食地點和食相與上一次日食、月食的見食地點和食相也會有所變化。我國漢代天文學(xué)家對日食、月食作過深入研究，發(fā)現(xiàn)日食、月食具有135個朔望月的循環(huán)周期。135個朔望月等于3986.6天，相當(dāng)于11年少11天。就是說在11年少11天的時間間隔內(nèi)，類似的日食、月食就重復(fù)發(fā)生一次。這個循環(huán)周期記載在漢代“三統(tǒng)歷”中，因此又叫“三統(tǒng)歷周期”。
我們在日食和月食的預(yù)報中，常常會看到“食分”這樣一個詞，它用來表示食甚時日面或月面被遮掩的程度。對于日偏食，食分是指日面被遮去部分和日面直徑之比。以太陽的直徑作為1，如果食分為0.5，就表示太陽的直徑被遮去了一半。對于全食或環(huán)食，食分是月面直徑與日面直徑之比，很顯然，日全食的食分總是大于或等于1，日環(huán)食的食分小于1。對于月偏食，食分是指在食甚時月亮直徑被遮的多少和月亮直徑之比。如果食分為0.7，那么就表示月亮的直徑被遮去7/10。對于月全食，食分指月亮直徑進(jìn)入地球本影部分與月亮直徑之比，所以月全食時，食分大于1或等于1。
2019年12月26日，天宇上演了壯觀的日環(huán)食天象。這期間，中國全境都可以觀測到日偏食。借這次事件的余熱，我也來科普一下日食。當(dāng)月球運動到地球和太陽之間，且三者處于一條直線上時，月球會擋住部分太陽照射到地球上的光，在月球背著太陽的方向出現(xiàn)陰影，稱作月影。在地球上月影掃過的區(qū)域里的人，由于月球遮擋，不能看到完整的太陽，這種現(xiàn)象就稱為日食。
月影分為本影、半影和偽本影。本影（umbra）指沒有受到太陽光直射的地方，在空間上是個圓錐體，故稱作本影錐。半影（penumbra）指只受到部分太陽光直射的區(qū)域。偽本影（antumbra）指本影錐匯聚一點后繼續(xù)延伸形成的椎體。由于月亮圍繞地球的軌道是橢圓形，因此地月距離不是固定不變的，當(dāng)?shù)卦戮嚯x遠(yuǎn)于本影錐頂點時，偽本影才能落到地球表面。
根據(jù)觀測者位于月影的具體位置，觀測者看到的日食主要分為四類：日偏食（partial eclipse）、日全食、日環(huán)食（annular eclipse）和全環(huán)食。
日偏食： 地球上的觀測者處在月球的半影區(qū)中時，看到的是日偏食，太陽一部分被月球遮擋。此時，通常在地球上其它某些區(qū)域能看到其它食相，如日全食或日環(huán)食或全環(huán)食。比如2019年12月26日，中國多地能看到日偏食，而新加坡、沙特阿拉伯的部分地區(qū)就能看到日環(huán)食。
日全食： 太陽直徑（139.2萬公里）約是月球直徑（3476.28公里）的400倍，日地平均距離（1月初近日點1.47億公里，7月初遠(yuǎn)日點1.52億公里）也約是月地平均距離（近地點36.3萬公里，遠(yuǎn)地點40.6萬公里）的400倍，因此月球本影往往可以掃過地球表面，遮住整個太陽。這種情況通常發(fā)生在月球處于近地點附近時，處于本影范圍內(nèi)的人便能看到日全食，而處于半影范圍內(nèi)的人會看到日偏食。
日環(huán)食： 當(dāng)月球處于遠(yuǎn)地點時，月球看上去顯得比太陽小，月球的本影錐不能到達(dá)地球，偽本影錐掃過地球的部分區(qū)域。此時，從地球上偽本影覆蓋的區(qū)域看太陽，看到的是一個中心被遮擋、周圍發(fā)光的光環(huán)，這就是日環(huán)食。
全環(huán)食： 除了日全食和日環(huán)食外，還有一種非常巧合情況下發(fā)生的日食。當(dāng)月地距離與日地距離的比剛好等于月亮直徑與太陽直徑的比時，月球的本影錐頂點剛好能接觸地球，而錐點兩側(cè)則屬于偽本影錐覆蓋區(qū)域。隨著地月的相對移動，處于本影錐頂點附近的區(qū)域會先后看到日環(huán)食、日全食和日環(huán)食，這種情況稱為全環(huán)食。
日食過程分為初虧、食既、食甚、生光和復(fù)圓五個階段。
初虧： 指月球東邊緣剛和太陽西邊緣相接觸（外切）時，是日食的開始。
食既： 只在日全食和日環(huán)食過程中發(fā)生，是日全食或日環(huán)食的開始；對于日全食，是指月球東邊緣剛和太陽東邊緣相內(nèi)切時；對于日環(huán)食，是指月球西邊緣剛和太陽西邊緣相內(nèi)切時。
食甚： 指月球中心距離太陽中心最近的時刻。
生光： 只在日全食和日環(huán)食過程中發(fā)生，是日全食或日環(huán)食的結(jié)束；對于日全食，指月球西邊緣與太陽西邊緣相內(nèi)切時；對于日環(huán)食，是指月球東邊緣剛和太陽東邊緣相內(nèi)切時。
復(fù)圓： 指月球西邊緣和太陽東邊緣相外切時，是日食的結(jié)束。
日食過程中，同一個地區(qū)看到從初虧到復(fù)圓的時長能持續(xù)幾個小時，最精彩的部分是從食既到生光，持續(xù)時間從1秒鐘到十幾分鐘不等。
地球上每年至少出現(xiàn)2次日食，最多出現(xiàn)5次。不過出現(xiàn)5次的年份很少，在過去的5000年中，只有25個年份出現(xiàn)過。
為什么日食不常有呢？ 因為日食的發(fā)生要求太陽、月球和地球三者處在同一條直線上。天文學(xué)將一個以地球球心為中心、半徑無限大的假想球稱作天球，所有的天體都位于天球面上。月球在天球上移動的軌道面（白道）和太陽在天球上移動的軌道面（黃道）存在約5度的夾角，導(dǎo)致發(fā)生日食的條件非?？量?，要求月球和太陽同時處在白道和黃道的交點附近。 加之即使發(fā)生日食，如果你處在地球上月影覆蓋區(qū)域以外的地方，也將無緣觀看。因此對于同一地點來說，出現(xiàn)日全食的幾率約為每300到400年一次。
雖然日食發(fā)生時，太陽部分或全部被遮擋，光的強(qiáng)度有所下降，但仍然刺眼，直接觀察會對眼睛造成傷害。對于非專業(yè)觀測者，可以采取以下方法：
不推薦的方法：
對于大眾來說，日食是值得觀賞的天象。但對于歷史學(xué)家和科學(xué)家來說，日食還有很多妙用。
最有名的是日食結(jié)束希臘的呂底亞和麥底亞兩國戰(zhàn)爭的故事。當(dāng)時兩國彼此征戰(zhàn)了五年沒有分出勝負(fù)，在第六年某次戰(zhàn)斗中雙方士兵正激烈交戰(zhàn)時，忽然天昏地暗黑暗籠罩大地。戰(zhàn)士們都被這個現(xiàn)象嚇到了，認(rèn)為這是上天的預(yù)警，所以兩國放下舊仇修和言好。歷史學(xué)家根據(jù)天文學(xué)家的計算，確定這場戰(zhàn)斗發(fā)生在公元前585年5月28日的下午。
日全食時，由于月球的遮擋，使得原本難以觀察的太陽外層——日冕層得以露出真面目，這對于太陽研究有著重要的意義。日全食時，可以看到平時難得一見的水星，這也是尋找水星軌道以內(nèi)的小行星的好機(jī)會。也正是借助日全食，英國的愛丁頓爵士得以驗證廣義相對論關(guān)于“光線在巨大的引力場中彎曲”的論斷。 天文學(xué)家預(yù)測1919年5月29日在南半球中緯度地區(qū)將發(fā)生日全食，于是愛丁頓和他的助手趕赴西非的普林西比島，拍攝了大量日全食期間太陽位置附近的恒星，與其它時間拍攝的同一天區(qū)的恒星位置進(jìn)行對比，從而測定出太陽引力造成的星光偏折角度與廣義相對論預(yù)言角度更加接近，成為首個支持廣義相對論的觀測證據(jù)。
這次日環(huán)食于北京時間2019年12月26日10時29分50秒開始，至16時05分43秒終止，歷經(jīng)5個多小時。 環(huán)食帶從中東地區(qū)開始，經(jīng)印度南端、斯里蘭卡，進(jìn)入東南亞的印度尼西亞、新加坡、馬來西亞等國，最后結(jié)束于西太平洋上。這次的環(huán)食帶平均寬度在115千米左右，見食地最長時間可以看到3分40秒左右的環(huán)食。
10時56分左右月亮半影進(jìn)入我國西藏阿里地區(qū)，而后月亮半影向東北上掃過中國全境，我國均可看到不同程度的日偏食，其中，海南食分最大，為0.499；漠河食分最小，為0.021。 15時37分后月亮半影由海南省離開我國，對我國來說，可見日食時間歷時4個多小時。
12月26日，新加坡的朋友借助天文望遠(yuǎn)鏡拍攝的日環(huán)食，金光燦燦，宛如一枚魔戒。
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今天的討論已經(jīng)涵蓋了“食分”的各個方面。我希望您能夠從中獲得所需的信息，并利用這些知識在將來的學(xué)習(xí)和生活中取得更好的成果。如果您有任何問題或需要進(jìn)一步的討論，請隨時告訴我。
