日环食|今天出门别忘了带个漏勺，因为十年一遇的金边日环食它来了
这几天 ， 你可能已经看到过这样的消息：
今天14时至17时 本世纪最美“金边日环食”上演
十年一遇6月21日超级日环食将至
2020年最值得期待的日环食它来了
……
看到这里 ， 你第一反应是不是
糟糕！忘了买日食眼镜了！
没事不用慌
现在专业眼镜可能买不到了
但买一把专业的漏勺肯定来得及
就这种漏勺也能帮你看日食
日食应该怎么看 ， 日食眼镜是不是必需品？哪些地方是最好的观测区域 ， 你所在的地方能看到吗？还有最重要的 ， 这次日环食到底有何魔力 ， 被冠以十年一遇、金边日环食 ， 令无数天文爱好者不顾一切的千里追日？我会在下面的内容里尝试回答这些问题 。
Part. 0
这真的是十年一遇
不要再说我们骗人了 QAQ
在 周三的预告文章 里面 ， 很多小伙伴留言说：「我怎么感觉经常有 xxx 现象 ， 错过要等 xx 年..」 。 其实吧 ， 日食不罕见 ， 但是能覆盖中国大部分地区的日食真的很罕见 。 上一次覆盖面这么广 ， 覆盖的人口数这么大的日食 ， 应该要数发生在 2009 年 7 月 22 日的「长江大日食」 ， 掰手指头数一数 ， 这过去的日子也都是青春啊 。 不知道有多少年轻的小伙伴 ， 错过了这一场发生在家乡的大日食 。
当年科教频道也推出《天象奇观——日全食直播》多点直播节目和大家直播长江大日食 ， 结果没想到直播翻车了 ， 著名央视主持人张腾岳还因此留下了一段黑历史
回到日食话题上 ， 其实我们可以从 国家天文科学数据中心提供的日食列表 中查看未来十年到底会发生多少日食 ， 不仅仅是日环食 ， 也可以看到日全食或者日偏食的范围 。 根据搜索 ， 2020 年 6 月 21 日至 2030 年 6 月 21 日这十年里面 ， 全球一共会发生 23 场日食 ， 但是中国境内能看到的日环食 ， 一直要等到 2030 年的 6 月 1 日 。
所以这真的是十年一遇 ， 不要再说我们标题欺诈了 ， 我们真没有
。
作为一个成熟的孩子我们其实都懂「理想很丰满 ， 现实很骨感」这个道理 。 本着「我全都要」的精神 ， 看不到日全食日环食 ， 这十年里那么多日食 ， 给我整一个日偏食总可以吧？
让人绝望的是 ， 在这十年里面甚至连日偏食都少的可怜 ， 几乎可以忽略不计的那种 。 对于中国境内绝大多数地区来说 ， 接下来几年的「日食空窗期」 ， 也是二十一世纪最长的「日食空窗期」[1] 。 在这十年时间里 ， 只有我国华北地区和西部地区在 2021 年 6 月 10日下午有机会看到一个覆盖度不是很高的日偏食 ， 然后要眼巴巴等九年时间 。 而对于我国人口稠密的华东地区以及绝大多数南方地区来说 ， 下一次见日食真的要等到 2030 年 ， 眼巴巴地等十年时间了……
不再去说从前 ， 只是寒暄 ， 对你说一句 ， 只是说一句 ， 好久不见
【日环食|今天出门别忘了带个漏勺，因为十年一遇的金边日环食它来了】所以 ， 珍惜这份缘 ， 不要年少不知它珍贵 ， 老来只能空流泪 ， 好好享受今天的日食盛宴 。
Part. 1
日食 ， 源于大自然奇妙的巧合
日食之所以能够发生 ， 其实源于一个大自然的巧合 ， 我们都知道太阳和月亮 ， 不论是实际大小还是距离地球远近 ， 都差异巨大 。 但无巧不成书 ， 太阳直径是月球的400倍 ， 而月球又比太阳距离地球近400倍 ， 所以在地球上 ， 月球和太阳的大小看起来差不太多 。 正是由于这两个400倍的巧合 ， 再加上三个天体轨道平面相近 ， 才使得日月食发生成为可能 。
日食的成因大家基本都已经知道 ， 当月球运行到地球和太阳之间 ， 三者近似成一条直线时 ， 太阳射向地球的光芒会被月球遮挡 ， 就形成了日食 。 可以说 ， 在地球上看到的日食 ， 其实是月球的影子在作怪 。 根据月球遮挡太阳大小和位置的不同 ， 也就是地面观测者处于月球不同的影子处 ， 日食可以被分为日偏食、日环食和日全食 。
三种日食成因示意图 ， 其中ABC分别代表日全食、日环食和日偏食 （来源：维基百科）
在半影区的人们 ， 能看到被月球圆面遮挡后的部分太阳 ， 欣赏到的是日偏食的样子 。 假若地球上的某个地方恰巧落在月球本影区 ， 那里的人们将会非常幸运的看到日全食的盛况 。 而如果地球距离月球位置稍远点 ， 落在月球伪本影区 ， 月球圆面不足以完全遮住整个太阳 ， 而是会露出太阳边缘的一圈环状区域 ， 犹如一枚金色的戒指 ， 人们看到的便是日环食 。
从日偏食到日环食过程 (来源：Brocken Inaglory)
6月21日的这次日环食 ， 月球遮挡太阳的区域很大 ， 几乎把整个太阳遮挡住 ， 只留下周围很小的一圈日光可以透过 ， 所以看到的环要纤细许多 ， 就被冠以了“金边日食”的名称 。
虽然是最美“金边日环食” ， 但大多数人看到的 ， 更可能是日偏食 。
当日食发生时 ， 随着三个天体之间的相互运动 ， 月球影子在地球上也会自西向东扫过一片区域 。 地球上能够处于月球伪本影区的地方 ， 就是我们所谓的环食带 ， 位于环食带的人们便可以在特定的时间看到短暂的日环食 。
对于这次的日环食 ， 环食带从我国西部西藏地区开始 ， 宽度只有20公里左右 ， 往东经过四川、贵州、湖南、江西、福建和台湾等地时 ， 宽度也不会超过50公里 。
【日环食|今天出门别忘了带个漏勺，因为十年一遇的金边日环食它来了】6月21日日环食中国见食图 其中红色线内是环食带 中国其他任意地区均可见日偏食 （来源：紫金山天文台）
也就是说 ， 在我国只有上述省份中的少部分地区 ， 可以目睹“金边日环”的胜景 ， 这狭长的环食带相较于960万平方公里的广袤国土而言 ， 绝对称得上是“天选之地”了 。
如果你想看自己所在的位置是否有幸被“选中”成为环食带上的幸运儿 ， 可以登陆上面 Part0 提到的网站（国家天文科学数据中心提供的日食列表） ， 在地图中查看 。
也已经有网站总结出了部分幸运城市日环食的基本信息：
表1（来源于 https://interesting-sky.china-vo.org/）
但是 ， 即便是在这些天选之地 ， 看到日环食的持续时间（食延）也仅有不到1分钟 。 其他的绝大多数时间段内 ， 欣赏到的则是日偏食 。 所以我们一直说的金边日食 ， 其实只在少数地区“闪现”几十秒的时间 ， 从这一角度而言 ， 这次的“金边日环食”无疑是罕见的 。 这也就不难理解 ， 为何天文发烧友们会背着沉重的装备 ， 不远千里追日了 。
我国其他地区的朋友们也不必太过遗憾 ， 虽然看不到金边日环食 ， 但都能够欣赏不同遮挡程度的日偏食 ， 大体上来说是地理位置越靠南 ， 看到的日偏食最大时太阳被月球“啃”掉的就越多（全国主要城市日食基本信息参见表2） 。
表2(来源于 https://interesting-sky.china-vo.org/)
不过 ， 不论是看何种日食 ， 最基本的一点是你得能先看到太阳 ， 也就是天气条件不能太差 ， 即使是天选之地 ， 遇上阴天下雨的话 ， 也只能想象“云上”的金边日环了 。 因此我们常常开玩笑说 ， 天文这个职业跟农民伯伯一样 ， 也是靠天吃饭 。 天气晴好时 ， 我们能够看到太阳 ， 才有可能观测到日食 。 所以能不能看到“金边日环”或者日偏食 ， 除了地理位置外 ， 还得看老天爷的“脸色” 。
Part. 2
日食到底如何观测呢？
去不了环食带？没有日食眼镜？小孔成像or云观日食 ， 总有一款适合你 。
首先必须强调的是 ， 千万不要裸眼直接看！更不能为了看清太阳被月球“咬”的细节而用望远镜直接观看 。 不加任何防护直接看太阳 ， 会灼伤眼睛 。
而日常的墨镜、包括黑胶片、废弃的X光片、甚至是熏黑的玻璃片这种土方法 ， 也不推荐用来看日食 ， 毕竟这些对太阳光的削减程度有限 ， 不能对我们的眼睛做到很好的保护 。
一般最常用的日食观测工具是贴有巴德膜的日食眼镜 。 巴德膜是德国Baader Planetarium公司发明的一种镀了金属的树脂膜 ， 看起来有点像我们厨房里用的铝箔纸 ， 特殊的材料可以将太阳光消减十万倍 ， 能够较好的满足观测太阳时的安全性 ， 但同样建议每隔几分钟就休息一下眼睛 。
日食眼镜和巴德膜（图片自制）
或许你无法在短时间内买到日食眼镜 ， 那我给大家推荐一种间接看日食的方式 。 不仅安全 ， 而且充满趣味 。
那就是利用小孔成像法观测 。
小孔成像原理初中物理就学过 。 我们可以拿针在硬纸板上扎孔 ， 组成各种图案或者文字 ， 放在阳光下 ， 将倒立的日食影像投影到地面、人的身上等位置 。 其实身边还有很多现成的小孔可供选择 ， 譬如树叶之间的缝隙就是自然的小孔 ， 双手较差指缝之间的缝隙同样可行 ， 而家中的漏勺、蒸锅篦子也可以拿出来尝试 ， 在阳光下烹饪出一个个可爱的“日牙饼” 。
而且网络时代 ， 让大家的选择变得更多了 。 这次日环食 ， 就有多个专业天文机构 ， 兵分多路前往不同地区进行直播 ， 所以坐在家里“云上”观日食 ， 既可以避免天气因素造成的不确定性 ， 又能确保安全性 ， 在专业设备的精彩呈现和专家细致讲解下 ， 欣赏美丽的日环食 。
「云上」观日食
不在环食带 ， 无法亲眼见证天象奇观？
天公不作美 ， 乌云抢先一步遮天蔽日？
没关系 ， 不用怕！
@二次元的中科院物理所联手 @中国天气
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让你足不出户就能欣赏日环食！
参考内容：
[1] 《2020日环食（二）今后10年 ， 真正的「日食空窗期」？》 ， 知乎专栏《没钱谈天》 ， 錢奕輝
出品：科普中国
制作：序列号
监制：中国科学院计算机网络信息中心
来源：中国科普博览 ， 部分内容有修改
编辑：NKXXX
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