坛主小传 方成，天文学家，1938年出生，江苏江阴人，1995年当选为中国科学院院士，2005年获第三世界科学院院士称号，现为911制品厂麻花天文系教授，国际天文学联合会副主席。他首次把太阳耀斑色球结构计算同自洽能量平衡计算结合起来，并建立了耀斑大气演化、白光耀斑、日珥和黑子的半经验模型，被国际上广泛采用。他还主持了我国第一架太阳望远镜（又称太阳塔）的研制。
核心提示
我国夏朝就已经有了世界最早的日食记录，中国古代日食记录达1000多条。《诗经·小雅·十月之交》里说：“日有食之，亦孔之丑；日月告凶，不用其行”，自古以来，许多地方的人们都把神秘的日食作为天降灾祸的征兆，事实上如何呢？本文从诸多角度全方位解读日全食，让公众了解日全食并学会观测日全食。
根据国际天文联合会等权威机构的精确推算，7月22日，我国长江流域将发生21世纪最壮观的日全食，我省南京、镇江、无锡、苏州等大部分地区都可以观测到，相当一部分区域会有5分钟左右的持续黑暗。即将上演的这一“天文大戏”，是一种什么样的天文现象？我们该如何应对？
黑子、耀斑、太阳风暴……
太阳内部活动非常丰富
要讲日全食，首先我们要讲讲太阳。大家每天都看到太阳，但是对太阳的真面目可能不太了解。通过天文望远镜的观测，可以了解很多对于太阳的情况。太阳是一个非常美丽的天体，它不仅对我们人类有很大的影响，我们每天靠太阳来维持我们的生命，维持地球的存在，同时它对天文研究来讲也非常重要。
太阳是距离我们最近的恒星。说“近”也不是很近，有一亿五千万公里呢。这是什么概念？坐一小时飞行1000公里的飞机，要坐上17年。但是在宇宙里相对来说还是很近的，是宇宙里唯一一颗我们可以进行详细观测和研究的恒星。
太阳中间有小的黑点叫黑子，太阳实际上是在旋转的，不是固定不变的。从东边出来一个黑子，然后一直转到西边去，在不断地变化。当然这是我们把它浓缩的结果，就是每天拍到的太阳照片加到一起，就变成这样。太阳内部有很多非常丰富的活动，跟大家平时看到的情况完全不一样，上面有很多亮的地方，也有很多很长的暗的地方。太阳边上还有很多小玩意儿，人们叫它们“太阳耳朵”。我们从空间观测里面看到的紫外太阳单色像（这在地上看不到）跟我们在地面上看到的太阳黑子不一样。我们可以把它转起来看，看看太阳上是怎么变化的，有些很亮的区域从东边出来，然后又到西边转下去，转一周大概需要27天左右。非常亮的叫太阳活动区，有些地方非常暗，边上的小“耳朵”叫日珥。所以太阳上充满了各种各样的活动，都是肉眼看不到的，都要通过仪器和卫星来观测。
太阳活动中，有一种现象叫耀斑，就是太阳大气层局部区域突然变亮的活动现象，非常好看。耀斑爆发总的能量相当于1万到10万次火山爆发或者百万次氢弹爆炸，这个能量非常大。耀斑爆发以后，会产生各种各样非常强的辐射，还有很强的粒子发射。我们老百姓生活里面可能感受不到，但是高科技产物就会受到很大影响，比如卫星上各种精密的探测仪器会受到影响，如果太阳活动正在发生时，宇航员走出舱外也会受到影响。
另外一种就是日冕物质抛射，我们日常叫太阳风暴。太阳边上有时候会有非常大的很亮的一种爆发产生，像这样一个爆发我们叫做日冕的物质抛射，大概一次可以抛出1亿吨到100亿吨的物质，而且这些物质速度非常快，每秒钟达到了50公里到2000公里，远远超过我们目前所有地面上的飞机导弹的速度，所以这是非常厉害的一种抛射。这种抛射并不是每天都有的，但是也经常有，太阳活动最大的时候，它每天可以达到50至60次，如果太阳活动比较小的时候，几天一次。这种爆发现象对我们的日地空间，对我们地球的环境，对我们人造卫星影响也非常大。
今年被定为“国际天文年”
日全食天象观测最为重要
2009年7月22日的日全食是国际天文年一个重要的活动。所谓国际天文年，是由国际天文学联合会和联合国教科文组织正式发起的，经过联合国正式批准把今年定为国际天文年。为什么定为国际天文年呢？400年前，伽利略第一次把望远镜指向星空，并开创了人类观测宇宙新纪元，今年被定为国际天文年就是为了纪念他的这一壮举。当时的望远镜非常简陋但贡献非常大，今年国际天文年主题是探索宇宙，在全世界范围内推广宣传宇宙科学与天文学，让广大的群众能够更多地了解宇宙和我们生活的世界。
到目前为止，全世界已经有140多个国家和地区参与国际天文年活动，我们国家当然也参与了，而且组织了一系列的活动。国际天文年里面有很多活动，比如像天文学100小时，就是在今年的4月2日到4月5日，全世界大大小小的天文台都对公众开放，让公众可以通过望远镜来观测星空，我们国家也开放了天文台和很多望远镜。此外，“暗夜保护”要求减少灯光的污染，也有很多的活动。还有宇宙意识、宇宙日记、从地球到宇宙等一系列活动。而在这个国际天文年里，罕见而壮观的日全食作为一个广大老百姓都能参与的天象观测，就显得非常重要。
贝利珠、色球层、日冕……
日全食极为奇特和壮丽
日全食是最为奇特而又壮观的天象，再加上跟我们靠得近，很多人都能看到，所以是一个非常重要的天象。日全食时，天空突然间一下就变得黑暗起来，气温下降、飞禽走兽因黑夜突然降临而惊慌不安，壮丽无比的贝利珠像耀眼的珍珠一样突然出现在黑色月轮的周围，刹那间又显现出红色的太阳色球层和银白色的日冕……开始是完整的太阳，随着日全食的发展，太阳一步一步地被月亮挡住了，最后就变成日全食。过了日全食以后，太阳又慢慢恢复到原来的景象，这是日食的过程。
为什么会有日全食呢？非常容易理解，月球沿着轨道绕地球转，当月球走到地球和太阳之间时会把太阳光挡住，投影在地面上就看到了月球的影子。如果月球能够全部把太阳挡住，这时就发生了日全食。
月球绕着地球从西往东转，转的时候影子就会从西往东扫过地球，这个影子带就成为日食带。中心部分叫全食带，就是日全食的带，在这个中心带里都能看到日全食——当然时间不一样，先从西开始然后往东，随着月球影子的运动，所以日全食就从西边开始看起，西边的人先看到，然后慢慢在东边的人也可以看到，整个的时间并不是很长，大概也就是两叁小时左右，因为月影走得很快。这个范围多大呢？大概宽度在300公里左右。7月22日这次日全食，偏食带很大，全国能看到的基本上都是偏食，只有长江流域这一带能看到日全食。
日全食能看到什么东西呢？最壮观最美丽的还是日冕，1991年日全食时，我们看到太阳被挡住后，旁边出来很多非常漂亮的日冕结构，像一个头盔一样，还有一些羽毛状的结构，还有很多细丝。这是非常壮观的，平时大家从来没有看到过，突然一下子看到，会非常激动。
何处可看日全食？
长江中下游成最佳观测点
今年日全食全长有5-6分钟左右（其中时间最长的地方不在中国而在太平洋上），是非常罕见难得的日全食，必然吸引千千万万民众观看。据估计，这次能看到日全食的，在我们国内至少有3亿到4亿人。同时，日全食也将牢牢吸引天文学家的目光，很多国外天文学家也会跑到中国来观看。
这次日全食将经过人口密集、交通便利、经济发达的长江中下游地区，将成为该地区日全食中持续时间最久、观赏人数最多，景象最为壮观的日全食。距离上次1575年5月10日（明朝万历年间）的日全食，经过了434年，而下一次到2309年才可以看到，对于一个地方一般来讲叁百年左右才有这么一次。地球上其他地方能看到，但是很不方便，现在江苏人在家门口就能看到日全食，这是非常难得的一次机会。
此次日全食在全球的分布是从印度开始，然后进入中国西藏的边缘，然后到了重庆成都一带，经过长江流域，一直到上海出太平洋，后面在太平洋上我们是很难看到的，除非坐船过去。从重庆成都开始一直到上海这一带，都可以看到日全食。日全食是从西边开始慢慢往东，西边开始的时候非常早，早上太阳很低，到了江苏范围之内是最好的，是早上9点半钟左右，那个时候太阳很高了，看得非常清楚，所以从观测条件来讲，最好的是江苏上海这一带。
在江苏，苏北地区看不到日全食，只能看到偏食。到南京时，太阳被挡住了99％，还有1％的太阳没被挡住，这个1％的阳光就很亮了，所以在南京城里面看不到日全食，很遗憾。只有到南京的溧水、高淳能看到，高淳的条件特别好，能看到5分钟左右。溧水县能看到一部分，但是时间不长，大概有3分36秒左右。苏州很好，宜兴、溧阳、无锡也不错，大概有4分钟。
从规避战争到研究日地效应
观测日全食意义深远
公元前21世纪，夏朝就已经有了世界最早的日食记录，中国古代日食记录达1000多条，对人类有很大的贡献。古代人为什么要重视日食观测？有两个原因，一是日食作为一种特异天象，当时人认为日食发生的时候战争就来了，一定要想方设法避开一些灾难，所以皇帝非常重视，要古代的天文学家告诉他什么时候有日全食，应采取一些措施来防止灾难的发生。老百姓自然也很关注。第二个原因是日食观测为制定历法提供了关键的数据，我国古代的历法非常先进，跟耕种时间等有密切关系，怎么知道这个农历对不对就靠日全食来检查，因为如果算出来的时间跟实际发生的日全食时间不对的话，说明历法就不对了，需要修改这个历法。过去历法对老百姓生产、国家的运行都很重要。
目前日全食的科学意义在于为研究太阳及其与地球的关系提供良好的机会。1868年8月18日法国天文学家皮埃尔·詹森在印度观测日全食时，发现一条橙黄色明线，不知道是什么元素的谱线，于是他把这种元素命名为氦，27年后的1895年，一位名叫雷姆塞的英国化学家终于在地球上找到了氦，现在氦在工业上用得很多，冷冻行业也用得很多。第二个例子是1919年英国科学家爱丁顿通过日全食期间观测太阳背后恒星光线的弯曲，证明了爱因斯坦的广义相对论，被传为科学史上的佳话。爱因斯坦认为光线会弯曲，当初他提出这个理论的时候并没有实验根据，只是从他的理论来预测应该有一个弯曲，结果爱丁顿利用日全食观测太阳背后的光线——因为太阳边上有恒星——测量日全食时的恒星位置跟日全食以后的恒星位置，发现位置变了，有弯曲的光线，这个就证明了爱因斯坦的广义相对论是正确的。
另外，由于日全食时会出现很多平时难以出现的特殊现象，是对太阳外层的日冕、色球等太阳大气进行探测的有利时机。日全食时，还可能对地球环境例如气温、电磁场、电离层、无线电通信等发生一定的影响，因此日全食观测也成为研究日地效应的一个重要环节。
及早做好准备
抢“日全食经济圈”商机
日全食观测有积极的社会影响，起码有叁点：第一，这是大力开展科学普及的好机会，将对提高全民的科学素质、破除迷信产生积极的作用。
第二，可以带来较大的经济效益，拉动消费增长。过去，凡有幸被日全食光顾的地方，将造就“日全食经济圈”，旅游收入会有持续而惊人的增长。因为日全食有那么多人关注，会有很多国内外的人来观测日全食，可以带动旅游业的发展。这次据说光到苏州来的外宾大概就将达到一万人左右，到江苏省各个地方的那就更多了，可以产生比较大的经济效益。我们应及早做好准备，抢抓“日全食经济圈”商机。
第叁，有利于向国内外宣传江苏的形象。那么多国内外的客人到我们这里来——因为江苏省是观察日全食非常好的地方——他就会了解江苏，接触江苏各地的建设情况，树立我们江苏的形象，吸引他们到江苏省来工作、投资。
戴专业镜片、做好安全预案
观日全食应注意的问题
但是，日食观测如不注意会产生一些不良后果，我想举几点来说一下。首先是如果观测不当的话，会带来公众视力的安全问题，裸眼或用不标准的镜片观看日全食容易造成对眼睛的永久伤害。日全食的时候太阳被月球挡住了，这时可以用肉眼来看太阳，不会把眼睛烧坏，用小望远镜看看太阳也没有问题，但是日全食开始得非常快，结束得也非常快，不注意太阳光就出来了，那时还用眼睛看就非常危险了。1988年，欧洲和部分亚洲地区发生20世纪最后一次日全食，很多人去看，结果有些人视网膜受到损伤，导致视力下降甚至失明。因为太阳光进眼睛以后会聚焦到视网膜上去，光线很强，会烧坏视网膜，严重时会失明，这是不可修补的，我们应充分重视以免发生不测。
除了日全食那几分钟，其他时间都不能用眼睛直接看，必须要通过工具，用专门的镜片来看。要用专业生产的日食观测镜，那是采用双层或多层铝膜覆盖的聚酯塑料高密复合膜镜，并经过了各种波长的光线透过率检测，可以有效降低太阳辐射对人眼的伤害。这种镜片并不贵，也就是一两块钱，日食之前很多地方会出售这个镜片，这是对眼睛非常安全的镜片。如果自己做的话，镜片要做得非常黑才可以，普通太阳镜是不行的，仍然会伤眼睛，如果用望远镜观测的话更要加遮光镜。最好是买专业的眼镜以确保安全，特别是对儿童来说。少年儿童缺乏科学常识，觉得日全食好看好玩就直接用眼睛看了。大人要注意这个事情，让孩子在大人的监督下来观测日全食。不戴专业眼镜的话，可以通过电视观看（中央电视台会全程转播），当然看电视与你自己亲眼观测不同的，自己看要壮观得多了。
另一个就是天空突然变黑带来的社会问题。日全食时天色会在几秒钟之内突然变黑，这个会带来一些安全问题。届时，天空的亮度降低100万倍，太阳全部挡住以后整个地上就没有光了，而且天空夜幕降临的时候，还有凉风，鸡犬也会惊慌。天空变黑对公路、民航、水运以及人们生活、工作、旅游都可能造成一定的影响。高速公路、城市交通、航运等等，有可能会因天空突然变暗和驾驶员注意力分散而造成事故，因此要及早地宣传以采取防御措施。建筑工地也会出现同样的问题，高空作业突然看不见了就会出现安全问题，医院里面原来正在做手术的，如果原来没有做准备，突然黑了就会出差错出事故。还有通讯问题，去年我们在甘肃观测日食的时候就有这样的问题。当然社会上还有一些不法分子想趁黑打劫，导致一些治安问题，也需要引起我们高度重视注意防范。
日全食时气象的变化也非常厉害。在日全食时，温度会有15到25℃左右的变化，我们估计这次日全食大概也可以下降15到25℃左右，风速也会有变化，但相对来讲不是很大。
另外一部分群众可能出现心理问题，因为几千年以来，地球上不少地方的人们都把日全食看成是灾难的预兆，这当然是迷信，但是有一部分人就是相信它。所以发生日全食的时候，经常会引起社会上的一些骚乱。目前为止科学家还没有发现日食对人类有什么直接的身体危害，但日食在许多人的心理上会产生或多或少的恐慌和焦虑，同样会伤害到身体的健康，这方面也值得我们注意。我们要破除迷信，明白日全食不是世界末日来临，也不是灾难的象征，而是一种自然的天象。
所以我建议提前通知各个部门，做好各种必要的预案，让有关单位和广大民众做好心理上和观测器材上的必要准备。此次日全食发生在7月22日（星期叁）早上9点半，正是上班时间，这个时候马路上人多车多，天突然很快暗下来了，会带来很多问题，需要各部门通力合作，事先宣传到位，并做好充分的应急准备，以保证人们的身体健康和生命安全。（根据方成院士在江苏省科协主办的系列高端报告会上的演讲整理，未经本人审阅）
