實際上,一般來說,我們是從地球上來觀測太陽和月球相對于假想天球的視運動的。因為月球自西向東的視運動比太陽快,日食總是先從太陽西邊緣開始向東進行。由于月影在地球處自西向東掃過的速度(約1千米/秒)比地球表面自轉速度(赤道上也不到0.5千米/秒)快,月影在地面上大致從西向東移動,因而地面的日食帶上不同地點看到日食發生的時間就不同,西部比東部先見到日食。由于月球本影錐在地面的截面較小,全食帶的寬度僅兩三百千米,就一個地方而言,日全食持續時間——“食延”很短,最長也只有7分多鐘,而短的僅20秒。為了盡量延長觀測日全食的觀測時間,人們乘飛機追隨疾駛的月影,例如,1973年6月30日,法國科學家乘協和飛機進行了前所未有的74分鐘之久的日全食觀測。月球半影掃過的地區只能看到日偏食,顯然日偏食的可觀測時間要長得多。就一個地方來說,3類日食的過程概述如下。
(1)日全食的整個過程可分為5個階段:
①初虧。月球東邊緣與日輪西邊緣外切(第一次接觸)稱為初虧,日食開始,而后被食部分逐漸增大。
②食既。月球東邊緣與日輪東邊緣內切(第二次接觸)稱為食既,日全食開始。
③食甚。月球中心離日輪中心最近時稱為食甚。
④生光。月球西邊緣與日輪的西邊緣內切(第三次接觸)稱為生光,日全食結束,而后被食部分逐漸減小。
⑤復圓。月球西邊緣與日輪東邊緣外切(第四次接觸)稱為復圓,日食過程全部結束。
日全食的景觀非常壯麗。從初虧起,日輪逐漸變為彎月狀,天色變暗,仿佛夜晚來臨,飛鳥歸巢。從食既始,黑暗突然降臨,月球遮住的日輪周圍顯現出淡紅色光圈——這是太陽大氣色球層,常有幾處火舌狀的日珥,再仔細看,日輪外呈現銀灰色的光輝,這是太陽的外層大氣——日冕。臨近生光,日輪邊緣突然顯現像珠寶般耀眼的“貝利珠”,這是明亮的日輪光輝從月輪邊緣的出口穿出的緣故,令人驚呼。日全食不僅時間短促,而且罕見。典型的日全食帶的寬度約160千米,長約9700千米,因而可以看到日全食的地區僅為155萬平方千米,這只是地球表面總面積(約5.1億平方千米)的1/305;就全地球而言,平均1.5年發生一次日全食,所以不離一地的人約450年才有機會看見一次日全食,就是說,很多人甚至一生中可能連一次日全食也看不到。百聞不如一見,為了親自目睹日全食奇觀,人們就只好不辭辛苦、遠道奔赴發生日全食的地方。
(2)日環食的整個過程也可分為5個階段:
①初虧。月球東邊緣與日輪西邊緣外切稱為初虧,日食開始,而后被食部分逐漸增大。
②環食始。月球西邊緣與日輪西邊緣內切稱為環食始,日環食開始。
③食甚。月球中心離日輪中心最近稱為食甚。
④環食終。月球東邊緣與日輪的東邊緣內切稱為環食終,日環食結束,而后被食部分逐漸減小。
⑤復圓。月球西邊緣與日輪東邊緣外切稱為復圓,日食過程全部結束。
(3)日偏食的整個過程可分為3個階段:
①初虧。月球東邊緣與日輪西邊緣外切為初虧,日偏食開始,而后被食部分逐漸增大。
②食甚。月球中心離日輪中心最近時稱為食甚。
③復圓。月球西邊緣與日輪東邊緣外切稱為復圓,日食過程全部結束。
日食的程度以“食分”表示,定義為食甚時日輪被遮部分與日輪直徑之比。日全食的食分略大于1,而日環食的食分略小于1,日偏食的食分小于1。