夏至作為每年夏季的節(jié)氣之一，農(nóng)民們每一年都會(huì)依靠節(jié)氣來指引農(nóng)事活動(dòng)，而在2020年的夏至日，卻是難得一見的會(huì)出現(xiàn)日環(huán)食的時(shí)刻，這對(duì)于很多天文愛好者來說也是一個(gè)難得的場景。那么在夏至日這一天出現(xiàn)的日環(huán)食會(huì)是什么樣子的呢?日環(huán)食的原理其實(shí)也就是和日食一樣，只不過是日食當(dāng)中比較特殊的一種，而因?yàn)樵诘厍蛏纤幬恢玫牟煌虼嗽诓煌牡胤娇吹降娜窄h(huán)食的景象也是不同的，那么究竟日環(huán)食在哪里看會(huì)得到最佳的效果，而日環(huán)食又會(huì)在什么時(shí)候發(fā)生呢?我們一起來看看吧。

1、日環(huán)食是如何形成的

日環(huán)食(annular solareclipse)是日食的一種。發(fā)生時(shí)太陽的中心部分黑暗，邊緣仍然明亮，形成光環(huán)。這是因?yàn)樵虑蛟谔柡偷厍蛑g，但是距離地球較遠(yuǎn)，不能完全遮住太陽而形成的。發(fā)生日環(huán)食時(shí)，物體的投影有時(shí)會(huì)交錯(cuò)重疊。2012年5月21日，日環(huán)食現(xiàn)象現(xiàn)身天際，本次日環(huán)食，在我國境內(nèi)可以觀察到的時(shí)間最長達(dá)4分33秒。另，2013年11月3日，全球多地出現(xiàn)日全環(huán)食，據(jù)稱此次日全環(huán)食系本世紀(jì)第二次日全環(huán)食。

2019年12月26日，日環(huán)食天象在中東、南亞和東南亞等地上演。中國不處在這次日環(huán)食帶所經(jīng)過地區(qū)，但是中國大部分地區(qū)都可以看到日偏食天象。

日環(huán)食的本質(zhì)實(shí)際上是因?yàn)樵虑螂x地球較遠(yuǎn)，月球的本影不能到達(dá)地面而它的延長線經(jīng)過了地面，而位于月影的本影延長線區(qū)域(偽影區(qū))的人們就能看到日環(huán)食。如果月球離地球較近，月影本影能到達(dá)地面，則本影下的人們看到的是日全食。

日環(huán)食還與地球和月亮本身有關(guān)。因?yàn)榈厍蚝驮铝炼际遣煌腹獾那蝮w，所以太陽照射到光，有時(shí)會(huì)被月球擋住。農(nóng)歷初一初二就有可能發(fā)生日環(huán)食。在以上日子中，如果地球、月球、太陽在同一條直線上時(shí)，日環(huán)食就發(fā)生了。太陽射出的光線被月球擋住，而在月球的陰影區(qū)內(nèi)，人就不能接受到陽光，所以就無法看到太陽。又因?yàn)樵虑虻降厍虻木嚯x與月球到太陽的距離不同，且月球離太陽比月球距離地球大很多所以月球就把太陽遮住，只露出周圍的一部分，所以形成日環(huán)食。

2、夏至日牽手日環(huán)食是什么情況

如何觀測日食?夏至?xí)r，太陽直射北回歸線，主角本來只有地球和太陽，基本沒月亮啥事。不過，月亮可不甘心每次都跑龍?zhí)住＿@不，今年夏至日趕上農(nóng)歷五月初一，朔日，月亮終于抓住機(jī)會(huì)，跑到地球和太陽之間，搶了個(gè)“C”位，在天宇上演一場罕見的夏至日日環(huán)食。

地球上的人類之所以有緣看到日食實(shí)屬巧合：太陽平均直徑(~139.2萬公里)約為月球平均直徑(~3474公里)的400倍，而平均日地距離(~1.5億公里)正好約為平均地月距離(~38萬公里)的400倍，所以在地球上的觀測者看來，月球和太陽的視直徑(或角直徑：目標(biāo)對(duì)觀測者的張角)不相上下，都約為0.5度，基本相當(dāng)于手拿一顆黃豆(直徑約為5毫米)，盡量伸出手臂放到眼前(約60厘米處)時(shí)的張角。

由于地球和月球的公轉(zhuǎn)軌道都是橢圓，受太陽和月球到地球的距離變化(近地點(diǎn)到遠(yuǎn)地點(diǎn))的影響：太陽角直徑一年內(nèi)會(huì)有約3%的變化，而月球角直徑在一個(gè)月內(nèi)會(huì)有約10%的變化。這種變化平時(shí)靠肉眼是很難察覺的，而日食發(fā)生時(shí)，就可以真切地感受到。

看臉的時(shí)代，月亮也不甘寂寞。日食可以說是月亮追著太陽比誰臉大的結(jié)果，根據(jù)月球追上太陽后的對(duì)齊程度和月球遮住太陽的程度，日食分為全食、環(huán)食、全環(huán)食、偏食等。

夏至?xí)r地球接近遠(yuǎn)日點(diǎn)，太陽的視直徑較小。這次夏至日日環(huán)食食甚時(shí)，太陽的視直徑為31'28"(或0.5246°)，而月球的視直徑為30'48"(或0.5134°)，二者只相差40"，相當(dāng)于把剛才那粒黃豆放到25米開外的張角!

日環(huán)食過程大致分為：初虧、(偏食)、環(huán)食始、食甚、環(huán)食終、(偏食)、復(fù)圓。

此次日食的環(huán)食從剛果民主共和國北部開始，經(jīng)過中非、南蘇丹、埃塞俄比亞、厄立特里亞、紅海、也門、沙特阿拉伯、阿曼、巴基斯坦、印度、中國，在北太平洋西部結(jié)束。在非洲(除西部和南部)、歐洲東南部、亞洲(除北部和極東南部)、印度洋北部、大洋洲西北部、北太平洋西部可以看到偏食。

在中國境內(nèi)，本次日食的環(huán)食帶自西向東穿過中國的西藏、四川、貴州、湖南、江西、福建、臺(tái)灣等地。

特點(diǎn)+看點(diǎn)

特點(diǎn)一：太陽高。夏至日日環(huán)食，太陽高度角很高，尤其在中國境內(nèi)最早發(fā)生的西藏地區(qū)，初虧時(shí)接近正午，太陽幾乎就在頭頂。

特點(diǎn)二：食分大。接近全食。所謂“食分”是指月亮遮住太陽直徑的比例。日環(huán)食的食分越接近1，太陽邊緣亮邊越窄。此次環(huán)食帶中心線附近地區(qū)的食分大多在0.990以上，是絕妙的“金邊日食”奇觀。三大看點(diǎn)包括：可能有機(jī)會(huì)看到通常只有日全食才得一見的“鉆石環(huán)”——貝利珠，還有日珥、日冕等太陽活動(dòng)現(xiàn)象，以及金(星)日同輝。

特點(diǎn)三：食帶窄。食分大造成環(huán)食帶非常細(xì)窄，我國境內(nèi)最寬處也只有約40公里(作為對(duì)比，2010.01.15日環(huán)食的環(huán)食帶約為300公里)。沿途“巧妙”地避開了除廈門、漳州以外的所有較大城市的市區(qū)，加上天氣原因，想要欣賞金環(huán)奇觀的朋友們要多費(fèi)心了!

特點(diǎn)四：食延短。食分越大，環(huán)食食延就越短，稍縱即逝，要把握住。沿著環(huán)食帶中心線，此次食分最大的地方在西藏阿里地區(qū)，食分約0.995，環(huán)食食延33秒，為中國境內(nèi)最短;環(huán)食食分最小的地方在臺(tái)灣，食分0.988，環(huán)食食延56秒，為中國境內(nèi)最長。

本次日(環(huán))食在中國境內(nèi)的歷程，從阿里地區(qū)初虧(北京時(shí)間約13：10)至臺(tái)灣地區(qū)復(fù)圓(北京時(shí)間約17：30)，全程歷時(shí)近四個(gè)半小時(shí)。

3、如何觀測日食

〇觀食安全指南

由于太陽光中的紅外線直接照射眼睛容易灼傷視網(wǎng)膜，造成不可恢復(fù)的傷害，所以觀測日食前一定要了解安全指南。

絕對(duì)禁止：在沒有減光措施下，通過望遠(yuǎn)鏡直接用肉眼觀看。這會(huì)對(duì)眼睛造成嚴(yán)重?fù)p傷，甚至失明。

不可以：用肉眼直接觀看或佩戴日常的太陽鏡、墨鏡觀看。

不推薦：①通過前端加了減光膜(片)的望遠(yuǎn)鏡目鏡直接用肉眼觀看。原因：從減光膜(片)可能的意外損壞處泄漏的強(qiáng)光足以傷害眼睛。②使用曝光過的底片、蠟燭熏黑或涂了墨汁的玻璃、曝光過的X光底片等觀看。原因：這些都擋不住紅外線和紫外線對(duì)眼睛的傷害。

使用攝影器材拍攝日食也需要安裝濾光膜(片)。

兒童一定要在成人的全程監(jiān)護(hù)下觀看日食。

〇安全觀食法

小孔成像通過小孔成像的原理，制作創(chuàng)意投影來觀看。在一張紙上用小孔寫一句話、畫一個(gè)圖案，觀看投影到另一張紙上、墻上或地面上的日食;也可以尋找附近有茂密樹葉的樹木，觀看透過樹葉縫隙投影到地面上的日食。

望遠(yuǎn)鏡投影法在目鏡后放置一張白紙，將太陽像投影到紙上觀看日食。需要注意的是太陽光經(jīng)過望遠(yuǎn)鏡匯聚，目鏡后的溫度很高，不能用眼睛貼著目鏡觀看，也不能用手觸碰目鏡。在使用望遠(yuǎn)鏡投影法觀看一段時(shí)間之后，需蓋上物鏡蓋讓望遠(yuǎn)鏡冷卻。

專用日食眼鏡能最大程度地過濾掉殺傷力強(qiáng)大的紫外線和紅外線等，使用前需檢查濾光膜表面是否有劃痕或磨損，使用完好的觀食鏡觀賞日食。

“聽”日食日食發(fā)生時(shí)，地球電離層會(huì)發(fā)生很大變化，直接影響短波通訊。如果你手邊恰好有一臺(tái)帶短波的老式收音機(jī)，你也可以試試“聽”日食：將收音機(jī)調(diào)到一個(gè)日食地區(qū)的短波廣播電臺(tái)，例如中國科學(xué)院國家授時(shí)中心短波授時(shí)臺(tái)(呼號(hào)BPM，從陜西蒲城以2.5MHz、5.0MHz、10MHz、15MHz四種頻率交替全天發(fā)播)。日食前后電臺(tái)的聲音應(yīng)該會(huì)突然增大或減小。

天氣不好咋整?看直播啊!

如果當(dāng)?shù)靥鞖獠慌浜?，無法觀測，或者當(dāng)?shù)刂荒芸吹狡常阌趾芟胍欢媒瓠h(huán)日食的精彩，咋辦?可以看網(wǎng)上直播，還會(huì)有專家解讀。具體請(qǐng)關(guān)注本公眾號(hào)，屆時(shí)會(huì)發(fā)布相關(guān)直播預(yù)告。

據(jù)歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，夏至日恰逢日環(huán)食，還是“金邊環(huán)食”，而且環(huán)食帶橫穿中國，這絕對(duì)是個(gè)不可多得的好機(jī)緣。這也是本世紀(jì)唯一一次中國境內(nèi)可見的夏至日日環(huán)食。正好又趕上是個(gè)周日，實(shí)在沒理由錯(cuò)過!或仰首觀天，或在線云賞，也算是躬逢其盛，不辜負(fù)天賜良緣!