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通过日食的科学发现 今天,科学家带你看日食生活

出品：科普中国
制作：左文文（中国科学院上海天文台）
监制：中国科学院计算机网络信息中心
今天你那里出太阳了吗？如果出了的话，说不定可以看到日食哦!
12月26日，日环食天象即将上演，不过此次环食带不会经过我国境内，所以我国部分地区能观测到日偏食 。

通过日食的科学发现 今天,科学家带你看日食生活

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没在表里的小伙伴也别伤心，明年6月21日就能在中国境内欣赏少见的日环食了 。
快跟小编复习一下科学看日食的姿势吧，文末有直播链接哦 。
四种日食，你看过几种？
当月球运动到地球和太阳之间时，如果三者正好处于一条直线，月球会挡住太阳照射到地球上的光，在月球背着太阳的方向会出现阴影，称作月影 。在月影扫过地球上的区域看到的太阳被月球所遮挡，这种现象称作日食 。
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月影分为本影、半影和伪本影 。本影（umbra）指没有受到太阳光直射的地方，在空间上其实是个圆锥形，故称作本影锥 。半影（penumbra）指只受到部分太阳光直射的区域 。而伪本影指本影锥汇聚一点后继续延伸所得到的椎体 。
根据观测者位于月影的具体位置，观测者看到的日食主要分为四类，即日偏食、日全食、日环食和全环食 。
日偏食：当地球上的观测者处在月球的半影区中，看到的是日偏食，太阳一部分被月球遮挡 。日偏食发生在非极区时，通常在地球的某些区域能看到其它食相，如日全食或日环食或日全环食 。就像今天，中国多地能看到日偏食，而在沙特阿拉伯的部分地区就能看到日环食 。
日全食：太阳平均直径是月球直径的约400倍，日地平均距离是月地平均距离的约400倍，因此在地球轨道上，月球本影的尺寸可以刚好遮住整个太阳，就发生了日全食 。这种情况通常发生在月球处于近地点时，从而月球的本影才能扫过地球表面 。当观测者处于月球本影范围内，便能看到日全食；而处于半影范围的观测者会看到日偏食 。
日环食：当月球处于远地点时，月球的本影锥不能到达地球，月球本影锥延长所形成的伪本影锥扫过地球的部分区域 。此时，月球看起来的大小比太阳看起来的尺寸小，因此从处于伪本影区的地方看太阳，能看到一个中心被遮挡、周围发光的光环，即日环食 。
全环食：除了日全食和日环食之外，还有一种非常巧合情况下发生的日食——全环食 。当月地距离刚好是日地距离的约1/400时，月球的本影锥顶点刚好能接触地球，而在全食带两端是伪本影 。随着地月的相对移动，处于本影锥顶点附近的区域会先后看到日环食、日全食和日环食，故称作看到全环食 。
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△半影、日偏食（partial eclipse）、伪本影（antumbra）、日环食（annular eclipse）的示意图，图片来源：timeanddate.com
日食五步走，不过偏食只能看到三步
日食过程分为初亏、食既、食甚、生光和复圆 。
初亏指月球东边缘刚和太阳西边缘相“接触”（外切）时，是日食的开始 。食既，指月球东边缘刚和太阳西边缘相内切时，是日全食或日环食的开始 。食甚，指月球中心距离太阳中心距离最近的时刻 。生光，指月球西边缘与太阳东边缘相内切时，是日全食或日环食的结束 。复原，指月球西边缘和太阳东边缘相外切时，是日食的结束 。
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日全食过程中，同一个地区能看到从初亏到复原的时长能持续几个小时，而最精彩的部分是从食既到生光，持续时间从几秒钟到7.5分钟不等 。21世纪最长的一次日全食中，这部分阶段时长为6分39分，发生在2009年7月22日 。
与之对比的是，月全食最长可持续3小时40分钟 。为什么有这么大的差别呢？视觉上，日全食持续的时间取决于月影和日面的相对大小，而月全食持续的时间取决于地影和月面的相对大小 。发生日全食时，月影从刚接触日面到完全离开日面所需时间不长，是因为我们看到的月影大小和日面大小相差不大 。而发生月全食时，地影相对月面较大，从而在相当长的时间里，月面笼罩在地影的“侵蚀”中 。
日环食过程中，同一个地区能看到从初亏到复原的时长能持续约3个小时，而能看到从食既到生光的时长从1秒钟到12分钟以上不等 。
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