日环食原理（日偏食日环食形成示意图原理）

当日环食发生时，月亮覆盖太阳的中心，只留下太阳可见的外缘，在月亮周围形成一个“火环”或环形的形状。

图解 :一个典型的“火环”

日食发生时，新月会在在地球上投射一个阴影。

由于月亮的影子不足以包裹整个地球，所以月影总是局限于一块明确的区域。因为地球和月球都分别在持续运动，所以日食期间这块区域会发生改变:地球在绕太阳公转的同时也在绕地轴自转，而月球绕地球公转。

日食只有在阴影覆盖的区域内可见，你离影子经轨的中心越近，你看到的日环食越大。

“annular（环食）”来源于拉丁文中的环“ANNULUS”，这时，日食以它们最黑，最大程度的时间点命名，尽管它只持续不到一秒。即使只能在一个地点看到这种典型的火环，这整个日食也被称为一个日环食。

图解：日食发生时太阳、月球和地球的位置（不依照实际比例）

然而，在大部分地区和持续的大部分时间里，一个日环食看起来像一个不完整的日食。日全食和罕见的混合型日食（在日食地区可以同时看到从日偏食到日全食的进程）也是如此——在一些地方能看见日环食的最大时刻，在另外一些地方能看到日全食 。

日环食什么时候发生？

日环食只发生在以下的条件:

1.在新月期（初一）

2.同时，月球处于（或临近）黄道白道交点，这时地球、月球、太阳整齐的位于（或接近于）一条直线上。

3.月球处于远地点——月球离地球最远的地方，因此太阳的外边缘也就是阳光组成的环仍然可见。

1.为什么日食不在每个新月都发生？

相对来说日食很罕见。对任何出现的日食来说，它必须发生在新月期附近， 太阳和地球整齐的在月球的两侧。通常，从地球观测新月是不可见的。我们唯一能看到它的时间是日食期间，由太阳使它显现。

图解：接近地球公转轨道（黄道）月球公转轨道（白道）交点，黄白道交点是月球轨道与地球运行的黄道的交点。

2.靠近月球轨道交点

所以，为什么不是在每一次新月期的夜晚都会出现月食呢？这是因为产生月食的另一个条件是要靠近黄白道交点。

相对于地球绕太阳公转的轨道平面（黄道面），月球绕地球旋转的轨道平面（白道面）倾斜了5°，而两个轨道平面的交点就是黄白道（面）交点。当太阳和月亮都与月球交点很接近、可以和地球形成一条完美或近乎完美的直线的时候，我们就会经历一个持续约34.5天的食季。每次食季会出现两到三次日食月食现象——其中至少一次、最多两次是日食（并不是在同一地区）。

3.月球距离地球较远

由于月球绕地球公转的轨道是椭圆形而非圆形，每一个阴历月份，我们的地球和月球之间的距离都会发生变化。

我们可以在日环食的最外圈看到太阳炽热的边缘是因为日环食发生时，月球在距离地球最远的点（即远地点）附近，此时，从地球上看去，月球比太阳小。

图解:月球的伪本影

月球的影子

日食是由月球在地球上的投影引起的。目前知道的新月可以在地球上形成的投影有三种：本影、半影和伪本影。

如果想要看到日环食，你必须要处于月球投射伪本影的位置。尽管环形路径的宽度在很大程度上是可变的，一般这个值最大也可以达到约150千米。如果你正好在这个区域的中心，你可以看到这个环的最大点就像一个完美的火圈一样。在环形区域的其他部位，月球不是正好位于太阳的中心——这个时候环就会有不均匀的宽度。

图解：A 本影区出现日全食。 B 伪本影区出现日环食。 C 半影区出现日偏食

如果你在环形路径的边缘上，你会看到一个不完整的火圈。另外，会有那样一段时间，你会发觉到一种名为“贝利珠”的现象：好像小灯珠发出的光从月亮的一侧照了过来。贝利珠的原理是太阳光可以从部分月面边缘的山脉缝隙中透射出来。

日环食的始末

日环食有5个不同阶段：

初亏-偏食开始：在太阳圆面的前方，月球的轮廓开始变得可见。太阳看起来好像被咬了一口。

食既-全食或环食开始：“火环”出现了。环食开始的几秒钟内，有时可以在月球轮廓的边缘看到贝利珠，它们看起来像光珠。

食甚：月球遮挡太阳圆面中心（部分偏食不能遮挡中心）。

生光-环食开始消失：月球开始离开太阳圆面。在月球的前缘上可再次看到贝利珠。

复圆-偏食结束：月球不再与太阳的圆面重叠。日食结束。

持续时间

在日环食可见的地区，日环食可持续超过3小时。从开始到结束，整个日环食过程可以持续超过6小时，但不是在同一个地区。环，空中“火环”的可视时间在低于一秒到超过12分钟之间变动。

保护好你的眼睛！

不要在没有正确的护眼措施（比如日食眼镜）的情况下直视太阳，不管是被遮住的还是其他状态的太阳。太阳光会灼伤眼内的视网膜，造成永久性损伤甚至失明。

观看日食的正确姿势是穿戴保护性日食眼镜或者用针孔投影仪对日食进行图像投影。

日地距离

地球绕太阳运行的轨道也是椭圆形的，意味着这里会有一个点地球距离太阳最近（近日点），有一个点距离太阳最远（远日点）。日地距离有时也影响椭圆轨道的类型、确切的日食太阳面积和地球上可以看见日食的区域大小。

相关知识阅读

2019年12月26日日食是一次日环食，将发生于2019年12月26日。新月当天（即朔日），地球上观测到月球和太阳的角距离极小，此时月球如果恰好在月球交点附近，穿过太阳和地球之间，与地球、太阳接近一直线，则会出现日食。月球穿过太阳和地球之间，但距地球较远，本影未能接触地表，而使伪本影覆盖的区域内看到月球的角直径小于太阳，就形成日环食，同时在伪本影两侧数千公里的半影范围内形成日偏食。此次日环食将经过沙特阿拉伯、卡塔尔、阿联酋、阿曼、印度、斯里兰卡、印尼、马来西亚、新加坡、菲律宾、关岛、北马里亚纳群岛，日偏食则将覆盖非洲东部、亚洲大部分、大洋洲西部。

图解：2019年12月26日日环食路径图

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2019年12月26日。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3.timeanddate-曜 柿原春茶 柒月未央、