日食是怎样形成的

日食

日食，又作日蚀，在月球运行至太阳与地球之间时发生。这

时对地球上的部分地区来说，月球位于太阳前方，因此来自太阳的部

分或全部光线被挡住，因此看起来好像是太阳的一部分或全部消失

了。日食只在朔，即月球与太阳呈现合的状态时发生。日食分为日偏

食、日全食、日环食。观测日食时不能直视太阳，否则会造成失明。

日全食

太阳比月球宽400倍，但离地球也是400倍远。由于对称的缘

故，月球的暗影，也就是落在地球表面的阴影，宽度正好可以遮住整

个太阳。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。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2012年11月13日，下

一次的日全食将发生于2015年3月20日

日偏食

中国史书上称“日有食之，不尽如勾”，造成日偏食的原因是因为

观测者落在月球的半影区中，观测者会看见一部分的太阳被月球的阴

影遮盖，但另一部分仍继续发光。太阳和月球只有部分重合，依据两

者中心的视距离远近（太阳被月球遮盖的最大直径）来衡量食的大小。

通常日偏食是伴随着其他食相发生，如日全食或日环食或日全环食。

但发生在极区的某些日食会是单纯的日偏食（不伴随其他食相），这

是因为月球与黄道面的距离稍远，只有半影碰到地球表面，最近一次

不伴随其他食相的日偏食发生于2011年11月25日，下一次的不伴随

其他食相的日偏食将发生于2014年10月23日。

日环食

当月球处于远地点时，月球的本影锥不能到达地球；到达

地球的是由本影锥延长出的伪本影锥。此时月球的视直径略

小于太阳。因此，这时太阳边缘的光球仍可见，形成一环绕

在月球阴影周围的亮环。（在环食区之外，所见的食相是偏

食）。最近一次日环食发生于2012年5月20日，下一次的日

环食将发生于2013年5月10日。

全环食

全环食只发生在地球表面与月球本影尖端非常接近，或月

球与地球表面的距离和月本影的长度很接近的情形下。由于

地球为球体之关系，而本影影锥接触地球时为日全食（常为

在食带中间），在食带两端由于影锥未能接触地球，致只能

有伪本影到达地球之下，所看到的是日环食。所以，当全环

食发生时，随着地月之间的相对运动，会先后出现环食→全

食→环食，当然，对于某一个具体的地点来说，在一次日食

过程中是不会同时看到全食和环食的。全环食发生机率甚

少，最近一次全环食发生于2005年4月8日，下一次的全环

食将发生于2013年11月3日。

3科学解释

日食、月食是光在天体中沿直线传播的典型例证。月亮运

行到太阳和地球中间并不是每次都发生日食，

日食

发生日食需要满足两个条件。其一，日食总是发生在朔日

（农历初一）。也不是所有朔日必定发生日食，因为月球运

行的轨道（白道）和太阳运行的轨道（黄道）并不在一个平

面上。白道平面和黄道平面有5°9′的夹角。其二，太阳和月

球都移到白道和黄道的交点附近，太阳离交点处有一定的角

度（日食限）。

由于月球、地球运行的轨道都不是正圆，日、月同地球之

间的距离时近时远，所以太阳光被月球遮蔽形成的影子，在

地球上可分成本影、伪本影（月球距地球较远时形成的）和

半影。观测者处于本影范围内可看到日全食；在伪本影范围

内可看到日环食；而在半影范围内只能看到日偏食。

月球表面有许多高山，月球边缘是不整齐的。在食既或者

生光到来的瞬间月球边缘的山谷未能完全遮住太阳时，未遮

住部分形成一个发光区，像一颗晶莹的“钻石”；周围淡红

色的光圈构成钻戒的“指环”，整体看来，很像一枚镶嵌着

璀璨宝石的钻戒，叫“钻石环”。有时形成许多特别明亮的

光线或光点，好像在太阳周围镶嵌一串珍珠，称作“贝利珠”

（贝利是法国天文学家）。

无论是日偏食、日全食或日环食，时间都是很短的。在地

球上能够看到日食的地区也很有限，这是因为月球比较小，

它的本影也比较小而短，因而本影在地球上扫过的范围不

广，时间不长，由于月球本影的平均长度(373293公里)小于

月球与地球之间的平均距离(384400公里)，就整个地球而

言，日环食发生的次数多于日全食。

月食

月食是一种特殊的天文现象，指当月球运行至地球的阴影部

分时，在月球和地球之间的地区会因为太阳光被地球所遮

闭，就看到月球缺了一块。此时的太阳、地球、月球恰好（或

几乎）在同一条直线上。月食可以分为月偏食、月全食和

半影月食三种。月食只可能发生在农历十五前后

月食原理

月食的原理。在农历十五、十六，月亮运行到和太阳相对的

方向。道理。在一般情况下，月亮不是从地球本影的上方通

过，就是在下方离去，很少穿过或部分通过地球本影，因此，

一般情况下就不会发生月食。每年月食最多发生3次，有时

一次也不发生。地球在背着太阳的方向会出现一条阴影，

称为地影。地影分为本影和半影两部分。本影是指没有受到

太阳光直射的地方，而半影则只受到部分太阳直射的光线。

月球在环绕地球运行过程中有时会进入地影，这就生成月食

现象。

当月球整个都进入本影时，就会发生月全食；但如果只是一

部分进入本影时，则只会发生月偏食。月全食和月偏食都是

本影月食。在月全食时，月球并不是完全看不见的，这是由

于太阳光在通过地球的稀薄大气层时受到折射进入本影，投

射到月面上，令到月面呈红铜色。视乎月球经过本影的路径

及当时地球的大气情况，亮度在不同的月全食会有所不同。

有时月球并不会进入本影而只进入半影，这就称为半影月

食。在半影月食发生期间，月亮将略为转暗，但它的边缘并

不会被地球的影子所阻挡。