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6月21日
一场“超级日环食”将震撼登场
网上还将此次日环食称为
“本世纪我国最壮观的日环食”
▲资料图。图片来源：视觉中国
如果错过这次机会
想在中国境内再看到同样的日食
就要再等10年了！
日环食，是日食的一种，此时月面没有完全把太阳遮住，而露出了周围的一圈日面，太阳如一轮金环，因此叫做日环食。
这次日环食是21世纪有史以来
食分最大的一次
同时也是
8年来我国观测条件最好的一次
这次日环食将在6月21日
14时43分至17时24分登场
届时，受到月球遮挡影响
太阳的中心部分会变暗
同时边缘依旧保持明亮状态
形成一枚闪耀的指环
▲资料图。图片来源：视觉中国
这次日环食几个特点
1.食分超大，接近日全食
又被称为“金边日食”
2.环食带细窄
中国境内基本在45公里以下
环食阶段时延极短，不到1分钟
3.日环食当天恰逢夏至日
夏至时刻为北京时间凌晨5时44分
另外，本次日环食发生时
金星位于太阳西边不远处
大家可尝试观赏“金日同辉”
要特别注意的是
大家观赏日食不要直接用肉眼
或仅佩戴墨镜观看
更不要直接透过望远镜看
正确的做法是
戴上一副日食观测镜
如需使用望远镜
也要装专用的滤光片或减光膜
保护眼睛，也很重要哦~
▲资料图。图片来源：视觉中国
2020年6月21日日环食中国各地见食时间表
科学家们对日食现象有着不同的兴趣点。
01
太阳的表面并不平静！位于太阳大气最外层的日冕，是太阳风暴的发源地，其释放的巨大能量和粒子会奔袭向地球，导致极光等一系列空间天气现象。然而，一般我们很难直接观测到日冕，这是因为日冕被太阳光球的巨大光芒掩盖。所以，科学家通过给太阳加一个“挡板”（日冕仪）对日冕进行观测。而当日食发生时，月球就起到了“天然挡板”的作用，在地面上就可以观测到非常清晰日冕结构，这为太阳物理研究提供了完美的实验场所。
日食期间日冕观测的示意图
空间天气学家对日食的关注远不只太阳本身，更重要的是太阳活动对地球的影响。
02
地球高层大气受到太阳活动的强烈影响。高层大气通常是指从地面约60公里开始，一直延伸到1000公里高度的地球大气区域。在太阳的极紫外、X射线等辐射的作用下，地球大气可以被部分电离，形成电离层。因此，在高层大气区域，中性的大气与电离层相互共存、相互依赖，并共同受到太阳活动的调制。
高层大气示意图
高层大气与我们的生活息息相关。它是绚烂极光表演的“舞台”，高层大气的“风吹草动”也能直接影响低轨道卫星的精密定轨和机动变轨等。此外，电离层能以各种不同的方式反射和吸收无线电波，对通讯和导航造成影响。这也是科学家一直追寻高层大气科学奥秘的原因所在。
高层大气与我们的生活息息相关。
日食期间，月球会挡住来自太阳的辐射，减少光电离率。同时，太阳注入地球大气的能量减小，导致大气温度的降低。因此，可以想象，日食能对高层大气产生剧烈影响。
讲到这里，大家可能会有疑问，那日食对高层大气的影响不就相当于白天突然变成黑夜吗?
答案为：“是，亦不是。”
长期以来，日食对高层大气影响的研究，大都集中在日食区域内的电离层变化。早在上世纪五六十年代，研究者们就通过电离层测高仪、非相干散射雷达等，发现电离层电子浓度在日食期间下降，日食结束后恢复的现象。所以在这一层面上，日食现象确实类似于白天变成黑夜。
日食阴影区域内电离层电子浓度急剧减小，影响通讯（Zhang et al. 2017）。
随着电离层探测技术的发展，科学家发现日食能引起全球范围内的高层大气扰动。一方面，犹如“一石激起千层浪”，日食造成的突然温度降低也能引起多种尺度波动，包括全球范围内的大尺度重力波，且波动向全球范围传播，影响全球高层大气。另一方面，研究者惊奇地发现，电离层电子密度在非日食阴影区域也能造成剧烈扰动。
理论分析的高层大气对日食的响应（Dang et al. 2018）。
研究者们已经利用数值模型对本次日食的高层大气效应进行了预测。本次日食的独特之处在于，它正好穿过电离层赤道异常区域，模拟结果显示，由于大气-电离层耦合作用，即使赤道异常区域仍处于日食阴影范围内，该区域的电离层电子密度，可能不是减少，而是出现显着的增强。
2020年6月21日日环食理论预测结果（Dang et al. 2020）。
对于2020年6月日食的观测，我国空间科学家也早已整装待发。子午工程是我国空间天气领域唯一的国家重大科技基础设施，是由我国科学家创新性地提出的空间环境地基综合监测网。利用东经100°E和北纬40°N两条观测链与东经120°E和北纬30°N观测链组成“井”字型探测布局，以链为主、链网结合的，运用地磁（电）、无线电、光学和探空火箭等多种手段的监测网络。期待如此“天罗地网”为我们带来对日食空间天气效应的新认识。
我国重大科学工程子午工程示意图