日全食是怎樣形成的，多長時間出現一次？

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什麼是日食？月食又是什麼？古時人類以為被天狗吃了，或者受到魔法的攻擊。現在我們都知道太陽發光，地球不發光，月球反射太陽光，每次地球處在月亮與太陽的正中間，就會出現月全食；地球大氣層散射了波長較短的藍光，只剩下較長的紅光打在月亮臉上，所以大部分月食時，月亮臉蛋紅撲撲的。

當月亮剛好跑到太陽和地球的正中間，又會出現日食；日全食時的太陽邊緣比平日要清晰，光線過度為藍灰色，你會感到氣溫明顯下降。月亮陰影潮水般覆蓋大地，月亮吞掉最後一點太陽時，看起來像極了一枚鑽戒。太陽完全404 not found之後，又變成一串鑽石首飾。珍珠粉色的花環其實是日冕和色球層。而日全食在所有日月食現象中具有最高的科研和觀賞價值，因為這種現象非常罕見。

但是照理說，月球每29.5天就繞地球一圈，為什麼日全食不是一月一次呢？因為月球軌道和太陽軌道不在一條線上，他倆偏了5.1度。宇宙里的5.1度自然不是你數學考試作圖時的5.1度。在宇宙距離的5度傾斜，足以讓他倆完美擦肩而過。只有月亮處在地軌平面與月軌平面交界附近，並且地月距離是日地距離400倍時，日全食才有可能發生，可想條件有多嚴苛。

不同於出現一次就是一兩小時的月食，日全食持續不超過幾分鐘，平均每18個月才能觀測到一次，全球只有0.5%的適宜觀賞區。而隨著月亮的漸行漸遠，比太陽小400倍的月亮將無法擋住太陽，頂多是日環食，所以我們未來的子孫，是無法在地球上觀測到日全食了。

日食的成因是由於光的直線傳播，當月亮運行到太陽和地球之間時，遮擋了射向地球的太陽光，在地球上的一些地方就部分或全部看不見太陽，就是日食。具體是形成日全食，日偏食還是日環食，大家可參考下圖。多長時間出現一次不清楚。

日食原理

發生日全食是因為太陽靠近月球軌道與地球軌道的的一個交點,而同時月球在距此點的最近的點上.發生日環食是因為太陽靠近月球軌道與地球軌道的的一個交點,而同時月球在距此點的最遠的點上.

日食發生規律

每年日食最多出現5次，如果出現5次，那麼一定都是偏食。地球上每年至少有2次日食。在南北極地區只能看到日偏食。日全食大約1年半發生一次。每次日食都是在日出時從某一點開始，然後沿著日食帶在日沒時結束。從開始點到結束點大約繞地球半圈。

另外要知道：沙羅周期

同樣的日食（全食、環食和偏食）每18年零11天或者6,585.32天（沙羅周期）會發生一次,但能觀測得到的地區並不一樣,只是日食時間一樣而已,並且日食類型也不一定一樣.因為沙羅周期的長度是6,585.32天,並不是整數,所以,如果在地球同一個地點再出現一次日食（並不一定是同一類型日食）,要等待3個沙羅期.在每次日食發生後的三分之一個沙羅周期會發生下一次日食,在3個沙羅期大約54年零33天之後,日食會在同一個地區重新出現.現在有12個不同的大沙羅周期出現,一個出現在1937,1955,1973,1991和2009（中國長江流域、武漢、杭州）的連續的大約7.5分鐘的日食.

日食和月食的周期性

　　由於地球繞太陽和月亮繞地球的公轉運動都有一定的規律，因此日食和月食的發生也具有其循環的周期性。

　　早在古代，巴比倫人根據對日食和月食的長期統計，發現了日食和月食的發生有一個223個朔望月的周期。這個223個朔望月的周期便被稱為「沙羅周期」，「沙羅」就是重複的意思。

　　223個朔望月等於6585.3天（223 ×29.530588），即18年零11.3天，如果在這段時間內有5個閏年，那就是18年零10.3天。在這段時間內，太陽、月亮和黃白交點的相對位置在經常改變著，而經過一個沙羅周期之後，太陽、月亮和黃白交點差不多又回到原來相對的位置，因此便會出現同上一次情況相類似的日、月食，但見食的地點會有所變化，這裡就不再細述了。

　　在我國漢代也發現日、月食具有一個135個朔望月的周期。135個朔望月等於3986.6天，約等於11年少31天，也就是說日、月食每過11年少31天重複發生一次。這個循環周期記載在漢代的「三統曆」中，因此也稱為「三統曆周期」。

　　此外，人們還發現日、月食還有其他的循環周期。比如以358個朔望月為周期的紐康周期（合29年少20日），以235個朔望月為周期的米頓周期（合19年）等等，但這些周期都是非常粗略的，只能粗略地推算出日、月食發生的日期，並不能確定日、月食發生的準確時刻，食分的大小和見食的地區。準確的日、月食發生的時間以及交食情況，需要經過專門的嚴格推算，這已經是屬於相當專門的曆書天文學中「食論」的研究範圍了。我國紫金山天文台就擔負著日、月食預報的工作。

日全食是日食的一種，發生在新月在黃道和白道的交點附近18°左右的範圍內。日全食發生時隨著月球遮擋住太陽輻射，大氣層高處的電離層也會發生一些相應變化。這暫時會對信號需經過電離層反射的無線電中波、短波通信造成一定干擾，使用超短波的調頻廣播、手機、無線上網等則不受影響。不過，對整個地球磁場而言，這種影響還是微小的。另外，日食造成的降溫不會很大。

上一次發生在中國的日全食發生於2009年7月22日，而下一次將在2034年3月20日發生在西藏北部的山區，但基本是無人區。另外2035年9月2日，還有一次日全食在我國北方發生，時長1分29秒。

一次日全食的過程可以分為以下五個時期：初虧、食既、食甚、生光、復圓。

發生日全食是因為太陽靠近月球軌道與地球軌道的一個交點，而同時月球在距此點的最遠的點上。即為光的直線傳播。之所以會發生日全食，是因為存在一種神奇的對稱性。太陽的直徑是月亮的400倍，而它距地球的距離正好也是月亮的400倍。結果，當月亮完全處於地球和太陽之間時，對那些完全處於月亮陰影中的人來說，太陽的表面便被完全遮擋了。

21世紀中國境內的日全食

2008年8月1日（也稱「奧運日食」），中國的新疆維吾爾自治區、甘肅省、內蒙古自治區、寧夏回族自治區、陝西省、山西省、河南省部分地區可見全食。除台灣和南海南部外其餘地區都可見日偏食。隸屬哈密地區伊吾縣的葦子峽鄉建造了世界上第一個日全食觀測廣場。

2009年7月22日，西藏東南、雲南西北、四川中偏南、重慶大部、湖北中南、湖南北端、河南東南角、安徽南半部、江西最北端、江蘇南部、浙江北部、上海絕大部（除崇明島西北端）可見全食，其餘地區均可見日偏食。北硫磺島東南的太平洋上，全食持續時間達到最長的6分39.5秒，是21世紀最長的一次，直到2132年6月13日才會打破。陸地上的最長持續時間在北硫磺島，達6分35秒。但實際上該島不易到達，多數人看到的持續時間均比該時間短。21世紀多數人能方便觀測到持續時間最長的日全食將會是2027年8月2日在埃及。

另據預測，2034年3月20日、2035年9月2日、2060年4月30日、2063年8月24日、2070年4月11日、2088年4月21日、2089年10月4日我國境內將會發生日全食。