什么是日食

太阳被月球遮蔽的现象。月球在绕地球运行过程中，有时会走到太阳和地球中间，这时月球的影子落到地球表面上，位于影子里的观测者便会看到太阳被月球遮住，这就是日食。

日食的种类

月球的影子可以分为本影、伪本影和半影三部分。月球绕地球的轨道和地球绕太阳的轨道都不是正圆，所以日、月同地球之间的距离时近时远。因此在日食时，观测者有时可能在本影范围内(图1a)，有时则可能在伪本影(本影的延长部分)范围内(图1b)。在本影内，观测者看到太阳全部被月球遮住，这称为日全食（图2）；在伪本影内，则见月球不能完全遮住太阳，在太阳边缘剩下一圈光环，这称为日环食（图3）；在半影内，则见太阳的一部分被月球遮住，这称为日偏食。

本影或伪本影在地面扫过的区域称为日食带。本影扫过的区域可以看到日全食，称为全食带；伪本影扫过的区域可以看到日环食，称为环食带。日食带的宽度一般为几十公里至二、三百公里。有时候地面正好在本影和伪本影交界附近，日食发生的开始或最后阶段可以看到日环食，而中间地区则可以看到日全食，这种情况称为日全环食。日食带两旁是半影扫过的区域，可以看到日偏食。看到偏食的区域远比看到全食或环食的区域广。如果本影和伪本影在地球邻近掠过不接触地面，只有半影扫过地面，地球上就只能看到日偏食。全世界每年最多可以发生5次日食，最少也要发生2次。根据1901～2500年的日食统计，每世纪平均发生日偏食82.5次，日环食82.2次，日全食67.2次，日全环食4.8次，共计236.7次。对于某一确定地点来说，平均每三年左右就可以看到一次日偏食，日全食则平均三百多年才能看到一次。图4示明1973～2000年的日食路线。

日食的过程

日全食分为五个阶段：

（1）月球圆面刚刚和太阳圆面相接触时称为初亏，这时日偏食开始；

（2）初亏以后约一个小时，月球和太阳两圆面相内切称为食既，这时日全食开始；

（3）月球圆面中心和太阳圆面中心最近时称为食甚；

（4）月球圆面和太阳圆面第二次内切称为生光，这时日全食结束，从食既到生光一般只有2～3分钟，最长不超过7分半钟；

（5）生光以后约一个小时，月球圆面和太阳圆面第二次外切称为复圆，日偏食结束(图5)。日环食没有食既和生光，而有环食始和环食终。日偏食只有初亏、食甚和复圆。日偏食食甚的时候，太阳圆面视直径中被月球遮住的部分称为食分(以太阳视直径为单位)。日全食和日环食的食分的定义是月球视直径与太阳视直径之比。日偏食和日环食的食分都小于1，日全食的食分则大于或等于1。

日食的条件

假如月球轨道跟黄道在同一平面，那么每月逢朔就都要发生日食。实际上白道跟黄道平均有约5°9′的倾角，朔的时候月球有时在太阳的上方通过，有时在太阳的下方通过，并不是每次都可以遮住太阳而发生日食。只有当朔时太阳离白道与黄道的交点在某一角度以内才会发生日食，这个角度称为日食限。日食限是变化的，最小为15°4，最大是18°5。

发生日食需要满足两个条件：一是月球在朔的时候，二是太阳同交点的距离在日食限以内。月球从朔到下一次朔是一个朔望月，平均长29.53059天。太阳从月球轨道的升交点（或降交点）再回到升交点（或降交点）是一交点年，平均长346.62天。朔望月与交点年的最小公倍数就和日食的周期有关。

日食的周期

古代巴比伦人发现日食具有 223个朔望月的周期。223个朔望月等于6585.3天，19交点年等于6585.8天，二者差不多相等。这 223个朔望月，也就是18年零11天的周期称为沙罗周期。例如 1981年7月31日发生日全食，18年零11天以后在1999年8月11日也要发生日全食。但 223个朔望月并不恰好等于 19交点年，还有0.5天的差；223个朔望月也并不恰好等于整天数，还有0.3天的差数。因此，经过一个沙罗周期以后，在地面上看到的日食的情况也有变化。看到日食的区域也并不跟上一次看到日食的区域相同。

中国汉代发现日食具有135个朔望月的周期。135个朔望月等于3986.6天，11.5交点年等于3986.1天，135个朔望月约合11年少31天。例如 1981年7月31日发生日全食，135个朔望月以后在1992年6月30日也会发生日全食。

中国古代日食记录

中国古代有丰富的日食记录。最早的一次是《尚书·胤征》记载的“乃季秋月朔，辰弗集于房……”古今中外的学者们对这次日食的具体年份推断不一致，有的推算在公元前2165年，有的推算在公元前1948年，但一般都认为这是世界最早的日食记录。《诗经·小雅》记载“十月之交，朔日辛卯，日有食之……”这是周幽王六年十月朔，即公元前 776年9月6日的日食。《春秋》一书记载有日食37次，除极少数几次还待考证外，已证明绝大多数都是正确可靠的。如不计甲骨文中的记载，从古代到清朝，史书中共有一千多次日食记录。

朱文鑫：《历代日食考》，商务印书馆，上海，1934。

唐汉良、余宗宽：《日月食及其计算概要》，江苏人民出版社，南京，1959。

t，Textbook on Spherical Astronomy，6thed.，pp.386～401，Cambridge　s，Cambridge，1977.