□ 吴鑫基 刘炎 汪晓平
日全食是一种重要的天象，受到世界各国天文学家和广大公众的喜爱。2009年的日全食发生在人口众多的长江流域，日全食带包括人口众多的大城市，而且全食时间很长，最长的地方可以达到6分钟，是一次千载难逢的“大日食”。
日食形成原理
每当农历初一，月球位于地球和太阳之间，有可能发生日食。月球在背向太阳的一侧形成一个圆锥形的阴影区，其顶部投射到地球表面，形成本影和半影两个区域，处在本影中的人们看不见太阳，即是日全食，而处在半影中的人们还可以看到部分太阳，则是日偏食。月球本影在地面上扫出一条狭长地带，叫做全食带。它的宽度为二三百千米，长度却可达几千甚至上万千米。当月球视直径比太阳小时，月球的本影锥不能抵达地面。在影锥顶点延长部分所覆盖的地面区域，看到的是日环食。在地球上的同一个城市观测到日全食的机会大约每375年只有1次，像长江大日食这样情况的日全食确实是千载难逢。
月球绕地球运行的轨道平面（白道面）和地球绕太阳运行的轨道平面（黄道面）有一个5度9分的夹角。因此太阳、月球和地球在农历初一并不一定处在一条直线上，不会发生遮挡，也就不会发生日全食。只有当地球运行到黄道面和白道面的交线（称为黄白交线）上时，如图上的A点和B点，月球才有机会与太阳及地球处在一条直线上，才有可能发生日食。全世界一年中发生日食的机会最多5次，最少有2次。
日食的过程是月球从西向东运行逐渐遮挡太阳的过程，分为五个阶段：初亏、食既、食甚、生光和复原。
日食分为偏食、全食、环食和全环食四种。从地球上看太阳和月球，它们的视直径差不多。由于地球绕日运行和月球绕地球运行的轨道都是椭圆，因此三者之间相对距离会有所变化，导致太阳和月球的视直径也会发生相应变化。太阳视直径范围为31分28秒到33分32秒，月球视直径范围为29分56秒至33分28秒。因此可能出现月球视直径大于、等于或小于太阳视直径的三种情况，分别发生日全食、全环食和环食三种情况。当月球只能遮挡部分日面时，就发生了日偏食。
太阳的结构
和日全食观测的科学意义
太阳的结构是里三层，外三层。最里层是日核，又称核反应区。日核外面的两层分别是辐射层和对流层，把日核产生的能量转变为辐射输送出去。对流层之外是太阳大气，分为光球、色球和日冕。光球就是我们看见的明亮的太阳圆面。光球之外是颜色发红的色球层。日冕是最外面一层，可达几个太阳半径。在非日全食期间肉眼和一般的光学望远镜看不到色球和日冕的。日全食为观测研究太阳色球和日冕高层大气等提供了难得的机会。1919年的日全食观测初步证实了爱因斯坦广义相对论关于“星光经过太阳会弯曲”的预言，被传为佳话。
日全食四大奇景
日全食时刻，阳光灿烂的大白天突然变为“黑夜”，日月合璧、稍纵即逝、美妙绝伦、奥秘无穷。可以看到4种奇特的景观：第一个奇景是钻石环和倍利珠。在全食即将开始或结束前的瞬间（约2秒），月面边缘会出现一个或一串发光的亮点，像是晶莹剔透的珍珠。这是由于月球表面高低不平的山峰，阳光从缺口中透出而形成。第二个奇景是色球和日珥的展现，当月影刚刚把太阳全部遮住时可以看到红色的色球层，还能看到被称为日珥的小火舌。第三个奇景是日冕，呈银白色，亮度和满月差不多。日冕的大小随太阳活动周期变化。第四个奇景是日全食时天空的恒星和行星展现。
我国日全食的情况
从古至今，日食现象一直是人们喜爱的天象。我国从春秋到乾隆年间，史书记载的日食近千次，居世界首位。尽管我国幅员辽阔，但上个世纪发生在我国境内的日全食仅有6次。1968年9月22日发生在新疆的日全食、1980年2月16日发生在云南地区的日全食都是在太阳快下山时，观测条件比较差。1997年3月9日发生在黑龙江漠河地区的日全食，虽然观测地是冰天雪地，但还是吸引了几万人前去观测和参与。
2008年8月1日的日全食从新疆开始，经过甘肃、内蒙古、宁夏、陕西、山西，在日落时分结束于河南。新疆哈密地区和甘肃酒泉地区是观测日食的最佳地点。新疆在哈密伊吾投资近1000万元修建了苇子峡太阳历广场。全食时间为1分56秒。日全食当天有来自国内外的天文学家和天文爱好者五千多人。此外还在阿尔泰山和乌鲁木齐（95%的日偏食）设立观测点。