方成小传：天文学家的贡献及日食相关全方位探究
坛主小川方成，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年被授予第三世界科学院院士称号。现任南京大学天文系教授、中国科学院院士。国际天文学联合会。他首次将太阳耀斑色球层结构的计算与自洽能量平衡计算结合起来，建立了耀斑大气、白光耀斑、日珥和太阳黑子演化的半经验模型，被国际上广泛使用。他还主持研制了我国第一台太阳望远镜（又称太阳塔）。核心技巧
我国夏朝就已经有了世界上最早的日食记录，中国古代的日食记录就有1000多次。 《诗经·小雅·十月之交》云：“日食之时，丑也；日月警告凶恶，而不为之”。自古以来，许多地方的人们都将神秘的日食视为仙人。实际上，灾难的征兆是什么？本文从多个角度全面解读日全食，让大众了解日全食，学会观测。
据国际天文学联合会等权威机构精确测算，7月22日，我国长江流域将出现21世纪最壮观的日全食。我省南京、镇江、无锡、苏州等大部分地区均可观测到。该区域将保持黑暗约 5 分钟。这场“天文大戏”即将上演什么样的天文现象？我们应该如何应对？
太阳黑子、耀斑、太阳风暴……
太阳内部有很多活动
说起日全食，首先得说说太阳。每个人每天都会看到太阳，但他们可能不太了解它的真实面貌。通过天文望远镜的观测，我们可以了解很多关于太阳的知识。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。我们每天依靠太阳来维持我们的生命和地球的存在。对于天文学研究也非常重要。
太阳是离我们最近的恒星。说“近”并不是很近，有1.5亿公里远。这是什么概念？一小时飞行1000公里需要17年。但它在宇宙中距离比较近，是宇宙中唯一我们可以详细观察和研究的恒星。
太阳中间有一些小黑点，称为太阳黑子。太阳实际上是在旋转，而不是静止的。太阳黑子从东边出来，又转向西边，不断变化。当然，这是我们把它浓缩出来的结果，就是把我们每天拍的太阳的照片加在一起，就变成了这样。太阳内部有很多非常丰富的活动，和你平时看到的完全不一样。上面有很多明亮的地方，也有很多长长的黑暗的地方。太阳旁边还有很多小玩意儿，人们称它们为“太阳耳朵”。我们从太空观测中看到的太阳的紫外单色图像（在地面上看不到）与我们在地面上看到的太阳黑子不同。我们可以把它转过来看看太阳是如何变化的。一些非常明亮的区域从东方出来，然后转向西方。转一圈大约需要27天。非常亮的地方称为太阳活动区，有些地方非常暗，侧面的小“耳朵”称为日珥。因此，太阳充满了各种活动，这些活动是肉眼看不见的，必须通过仪器和卫星来观察。
在太阳活动期间，有一种现象称为耀斑，这是太阳大气局部区域突然变亮的一种活动现象。它非常美丽。一次耀斑爆炸的总能量相当于10,000到100,000次火山喷发或100万次氢弹爆炸。这个能量是非常大的。耀斑爆发后，会产生各种极强的辐射和强烈的粒子排放。我们普通人在生活中可能感觉不到，但是高科技产品会受到很大的影响。比如卫星上的各种精密探测仪器都会受到影响。如果太阳活动发生，宇航员走出飞行器时也会受到影响。
另一种是日冕物质抛射，我们通常称之为太阳风暴。有时，太阳附近会发生非常大且明亮的爆炸。像这样的爆炸称为日冕物质抛射。它一次可以抛出大约1亿吨到100亿吨的物料，而且这种物料的速度是非常快的。 ，达到每秒50公里到2000公里，远远超过了我们目前地面上所有的飞机和导弹的速度，所以这是一种威力非常大的弹丸。这种弹射并不是每天都会发生，但确实经常发生。太阳活动最盛时，每天可达50至60次。当太阳活动相对较低时，每隔几天就会发生一次。这种爆炸现象对我们的太阳和陆地空间、我们的地球环境、我们的人造卫星也有很大的影响。
今年被定为“国际天文学年”
日全食天文观测最重要
2009年7月22日的日全食是国际天文年的重要事件。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。今年被联合国正式批准为国际天文年。为什么将其定为国际天文学年？ 400年前，伽利略首次用望远镜瞄准星空，开启了人类观测宇宙的新纪元。今年被指定为国际天文学年，以纪念他的功绩。当时的望远镜非常简陋，但做出了很大的贡献。今年国际天文年的主题是探索宇宙，在世界范围内推广宇宙科学和天文学，让广大公众更多地了解宇宙和我们生活的世界。
迄今为止，全球已有140多个国家和地区参加了国际天文年。当然，我国也参与并组织了一系列活动。国际天文年的活动很多，比如今年4月2日至4月5日的天文100小时活动。世界各地大大小小的天文台都向公众开放，让公众可以通过望远镜观察星星。我们国家也开设了天文台和很多望远镜。另外，“暗天守护”要求减少光污染，活动也很多。还有宇宙意识、宇宙日记、从地球到宇宙等一系列活动。在今年的国际天文年，罕见而壮观的日全食作为公众可以参与的天文观测非常重要。
贝利珠、色球、日冕……
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日全食极其奇特而壮观
日全食是最奇特、最壮观的天象。另外，它离我们很近，很多人都能看到它，所以它是一个非常重要的天象。日全食期间，天空突然变暗，气温下降，鸟类和动物因黑暗的突然到来而惊慌失措。瑰丽的贝利珠突然像一颗颗耀眼的珍珠一样出现在黑月周围，转眼又出现了。太阳的红色色球层和银白色的日冕出现……从完整的太阳开始。随着日全食的发展，太阳一步步被月亮挡住，最后就变成了日全食。日全食过后，太阳慢慢恢复原来的样子。这就是日食的过程。
为什么会出现日全食？这很容易理解。月球沿着它的轨道绕地球旋转。当月亮来到地球和太阳之间时，它挡住了太阳的光，投射在地面上就看到月亮的影子。如果月亮能够完全遮挡太阳，就会发生日全食。
月球自西向东绕地球旋转。当它旋转时，它的影子将从西向东扫过地球。该阴影区域成为日食区域。中央部分称为日全食带，即日全食的区域。在这个中心区域，你可以看到日全食——当然时间不同。它从西边开始，然后向东边走。随着月影的移动，日全食开始从西方的人们首先看到，然后渐渐地东方的人们也能看到。整个时间不是很长，大约两三个小时，因为月影移动的速度很快。这个范围有多大？宽度大约为300公里左右。 7月22日的日全食将出现较大的日偏食带。基本上全国各地都可以看到日偏食。只有长江流域才能看到日全食。
日全食期间你能看到什么？最壮观、最美丽的就是日冕。 1991年日全食的时候，我们看到太阳被遮挡之后，旁边出现了很多非常漂亮的日冕结构，像头盔一样，还有一些羽毛状的结构和很多细丝。这是非常壮观的。你以前从未见过它，但当你突然看到它时，你会非常兴奋。
哪里可以看到日全食？
长江中下游成最佳观测点
今年的日全食大约有5-6分钟长（最长的不在中国，而是在太平洋）。这是一次非常罕见的日全食，绝对会吸引数千万人观看。预计这次我国至少有3亿到4亿人能够看到日全食。同时，日全食也将牢牢吸引天文学家的关注，不少国外天文学家也会来中国观看。
本次日全食将经过人口稠密、交通便利、经济发达的长江中下游地区。它将成为该地区持续时间最长、观看人数最多、景象最壮观的日全食。距离上一次日全食发生在1575年5月10日（明朝万历年间），已经过去了434年，下一次要到2309年才能看到。一般来说，这种日全食在一个地方只会发生一次大约三百年后。在地球上其他地方也可以看到，但是很不方便。现在江苏民众在家门口就能看到日全食。这是一个非常难得的机会。
本次日全食的全球分布从印度开始，然后进入中国西藏边缘，再到达重庆成都地区，穿过长江流域，结束于上海出太平洋。除非乘船，否则我们很难在太平洋看到日食的其余部分。过去的。从成都、重庆到上海都可以看到日全食。日全食从西边开始，慢慢向东移动。西方的天气开始得很早，早上太阳很低。到了江苏最好是早上9点30分左右。那时候太阳很高，所以看得很清楚，所以从观测条件来说，最好的还是在江苏和上海。
在江苏和苏北地区看不到日全食，只能看到日偏食。我们到南京的时候，99%的阳光被遮挡，还有1%的阳光没有被遮挡。这百分之一的太阳非常明亮，所以我们在南京看不到日全食，有点遗憾。只有南京溧水和高淳才能看到。高淳条件特别好，5分钟左右就可以看到。可以看到丽水县城的一部分，但是持续时间不长，大约3分36秒。苏州很好，宜兴、溧阳、无锡也不错，4分钟左右。
从避免战争到研究日地效应
观测日全食具有深远意义
公元前21世纪，夏朝就有了世界上最早的日食记录。中国古代有1000多次日食记录，为人类做出了巨大贡献。古人为何重视日食观测？有两个原因。首先，日食是一种特殊的天象。当时人们认为，日食发生时战争就会来临，必须想办法避免一些灾难。因此，皇帝非常重视，并请古代天文学家告诉他，当出现日全食时，应该采取一些措施来预防灾难。自然，老百姓也十分关心。第二个原因是日食观测为制定历法提供了关键数据。我国古代的历法非常先进，与农耕时间密切相关。如何知道农历是否正确，就要靠日全食来检查，因为如果计算出来的时间与实际日全食时间不一样，就说明日历有误，需要修改。过去，历法对于人们的生产和国家的运转非常重要。
当前日全食的科学意义在于，它为研究太阳及其与地球的关系提供了一个很好的机会。 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，发现了一条橙黄色的亮线。他不知道这是什么元素，所以他将这种元素命名为氦。 27年后的1895年，一位名叫雷姆西的英国化学家终于在地球上发现了氦。现在氦气在工业上被大量使用，包括制冷行业。第二个例子是，1919年，英国科学家爱丁顿在日全食期间观察到太阳背后恒星光线的弯曲，证明了爱因斯坦的广义相对论，成为科学史上的传奇。爱因斯坦相信光会弯曲。他提出这个理论时，并没有实验依据。他只是根据他的理论预测应该有一个弯曲。结果，爱因斯坦用日全食来观察太阳背后的光线——因为太阳的侧面有星星——测量日全食时星星的位置和日全食后星星的位置，我们发现位置发生了变化，并且光线发生了弯曲。这证明了爱因斯坦的广义相对论是正确的。
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另外，由于日全食期间会出现许多难以出现的特殊现象，因此是探测太阳外层日冕、色球层等太阳大气层的有利机会。日全食期间，还可能对温度、电磁场、电离层、无线电通信等地球环境产生一定的影响，因此日全食观测也成为研究日地效应的重要组成部分。
尽早做好准备
抢占“日全食经济圈”商机
日全食观测具有积极的社会影响，至少在三个方面：一是大力科普的好机会，对提高全民科学素质、破除迷信将产生积极作用。
二是可以带来更大的经济效益，拉动消费增长。过去，任何有幸出现日全食的地方，都会形成“日全食经济圈”，旅游收入就会持续惊人的增长。因为这么多人关注日全食，所以国内外都会有很多人来观测日全食，这样可以促进旅游业的发展。此次据说仅来苏州的外宾就将达到1万人左右，更有更多的人来到江苏省各地，可以产生比较大的经济效益。我们应该尽早做好准备，抢占“日全食经济圈”的商机。
三是有利于在国内外宣传江苏形象。所以很多国内外的客人来找我们，因为江苏省是一个非常好的观测日全食的地方，他们来了解江苏，接触江苏各地的建设情况，树立我们江苏的形象，吸引他们来江苏省。工作，投资。
佩戴专业镜片并制定安全计划
观看日全食的注意事项
但是，如果不注意日食观测，就会产生一些不良后果。我想提几点。首先，如果观察不当，会给公众的视野带来安全问题。肉眼观看日全食或使用非标准镜片很容易对眼睛造成永久性伤害。日全食期间，太阳被月亮挡住。这时，你可以用肉眼看太阳，而不会灼伤眼睛。用小望远镜看太阳是没有问题的。然而，日全食开始得很快，结束得也很快。如果你不注意太阳，它就会出来。到时候用眼睛去看会非常危险。 1988年，20世纪最后一次日全食发生在欧洲和亚洲部分地区。很多人都去看了。结果，一些人的视网膜受到损害，导致视力下降甚至失明。因为太阳光线进入眼睛后会聚焦在视网膜上。光线非常强，会灼伤视网膜。严重时会导致失明。这是无法挽回的。我们应该充分注意，避免发生意外。
除了日全食的几分钟外，其他时间都无法用肉眼直接看到。必须使用工具和特殊的镜头才能看到。采用专业生产的日食观测眼镜，为聚酯塑料高密度复合膜镜面，表面覆盖双层或多层铝膜，并经过各种波长透光率测试，可有效减少太阳辐射的影响在人身上。眼睛损伤。这种镜头并不贵，只要一两块钱。日食之前很多地方都会有卖。这是一款对眼睛非常安全的镜片。如果你自己制作，镜片必须做得很暗。普通太阳镜不起作用，因为它们仍然会伤害您的眼睛。如果用望远镜观察，必须加遮光镜。最好购买专业的眼镜，以确保安全，尤其是儿童。儿童和青少年缺乏科学知识，认为日全食有趣、有趣，所以只是用眼睛观看。大人应该注意这个事情，让孩子在大人的监督下观察日全食。如果您不戴专业眼镜，您可以在电视上观看（中央电视台将直播整个活动）。当然，看电视和亲眼观察是不同的。亲眼目睹更加壮观。
另一个是天空突然变暗引发的社会问题。日全食期间，天空会在几秒钟内突然变暗，这会引起一些安全问题。届时，天空的亮度将降低100万倍。阳光完全被遮挡之后，整个地面就不会发光了。而且，夜幕降临的时候，天上会刮起一阵凉风，吓得鸡犬不宁。天空变暗可能会对高速公路、民航、水上运输以及人们的生活、工作、旅游造成一定的影响。高速公路、城市交通、航运等，可能因天色突然变暗、驾驶员分心而引发事故，因此需要及早宣传，采取防御措施。同样的问题也会出现在建筑工地。当高空作业突然变得看不见时，就会出现安全问题。在医院里，正在接受手术的人，如果没有准备，就会出错，酿成事故。还有通讯的问题，去年我们在甘肃观测日食的时候就遇到过这个问题。当然，社会上还是有一些不法分子想趁势进行抢劫，造成一些治安问题，这也需要我们高度重视和防范。
日全食期间的天气变化也非常剧烈。日全食期间，温度会变化约15至25摄氏度。我们预计，这次日全食的气温可能会下降约15至25摄氏度。风速也会发生变化，但相对来说不会很大。
另一部分人可能会有心理问题，因为几千年来，地球上很多地方的人们都将日全食视为灾难的预兆。这当然是迷信，但有些人就是相信。因此，当日全食发生时，往往会引起社会上的一些骚乱。到目前为止，科学家还没有发现日食对人类有什么直接的身体伤害，但是日食或多或少会引起很多人心理上的恐慌和焦虑，同时也会损害身体健康。这方面也值得我们关注。注意。我们必须破除迷信，明白日全食并不是世界末日，也不是灾难的象征，而是一种自然天体现象。
因此，我建议提前通知各部门，做好一切必要的预案，以便相关单位和公众做好必要的心理和观察设备准备。这次日全食发生在7月22日（周三）早上9点30分，正好是上班时间。这时，路上人和车很多，天色突然很快就暗了下来。这会带来很多问题，需要各部门的共同努力。全力配合，提前宣传，做好应急准备，确保人民群众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研讨会上的发言，未经本人审阅）
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