明天（6月21日），难得一见的日环食就要上演，下次日环食经过中国要等十年之久，在相同的城市发生可能要百年后。那么，该怎么观测宝贵的日环食？不但不能用裸眼、望远镜、照相机、摄像机来直接观测，即便和佩戴太阳镜、黑胶片等物品也不行。道理何在？这里有一份专业的安全观测日环食指南，还教你如何制作简易装备，动起手来吧！
撰文 | 满威宁 （美国加州州立大学旧金山分校物理与天文系教授）
2020年6月21日将会发生一次难得一见的日环食。整体食甚（月球对太阳遮挡最多的时刻）将发生在北京时间下午2:40:04，此时太阳在中印边界的正上方，全国大部分地区都可看到日偏食。日食可观测区会一直向东移动，在此后的两小时内西藏、四川、贵州、湖南、江西、福建和台湾等地的一些城乡将依次迎来日环食景观。尽管各地的偏食景观可持续两三个小时，但环食只持续若干分钟并只在很小范围内可见。中国各地从最西到最东将观测到环食（或者偏食食甚）的时间会在下午两点半到四点十五分之间变化（点击链接https://www.timeanddate.com/eclipse/in/china/xiamen可查询各城市食甚时间）详情可见模拟视频：视频内时间为通用协调时 (UTC, Universal Time Coordinated，请前往《返朴》观看视频)，加上八个小时就是北京时间。
但你知道吗，很多常见的日食观测方法其实是非常危险的。因观察日食而视觉受损多发生在儿童和青少年身上，本文旨在及时帮助大家做好准备，清晰又安全地观测6月21日即将发生的日食。文末附有彩蛋教大家在6月21日（夏至）的正午测量当地的纬度和经度。
错过了这次日环食，还要等多久？下图按时间顺序编号展示了未来十年的各次日食的可观测区域。
图片来源：www.timeanddate.com
6月21日，在这个地图上（1）号深红色飘带区域的人，将有幸观察到日环食（不被云遮挡的话）。而在这条红色飘带南北两侧上千公里的范围内，则可以观察到不同程度的日偏食，如下图。
图片来源：中国国家天文
图片来源：www.timeanddate.com
之后到2022年10月25日，中国西部地区能再次看到日偏食（黄色区域标号6）。北美洲未来的两次日食将出现在2023年10月14日（在北美洲西南部可以观测的日环食，红色飘带标号8）和2024年4月8日（北美洲南部和东部可观测的日全食，红色飘带标号9）。
中国东部和中部地区的同学，如果错过今年6月21日，则要等到2030年6月1日才能再看到一次日偏食。而日环食或日全食则平均要过几百年才会在同一个地方再次出现。你准备好迎接这次难得一见的日食了吗？
日食或许是人们在日常生活中就能遇到的最令人兴奋的天文现象之一，也是众多摄影爱好者最爱的题材之一。对日食的观察可以激发人们对科学的热情，帮助大家透彻地理解很多书本上的科学知识，从天体运行轨道的数学规律，到环境光照水平的辐射测定法和光度测定法的原理，不一而足。各种观测日食的方法可以让人们了解多种光学设备的原理和动手实践应用。在今后的文章里，笔者会更多地介绍与日食月食相关的科学，本文只讨论如何安全地观察日食（和其他关于太阳的天象）。
如果你所在的地区到时候阴天或者下雨，你还可以在以下专业网站观看此次日食的直播。https://www.timeanddate.com/live/eclipse-solar-2020-june-21
观察日食可能会造成哪些危害？太阳给地球送来了温暖和光明，可她也是一个巨大的核反应堆，时刻辐射着整个电磁波谱上的各类电磁波。穿透大气层有效到达地面的太阳辐射范围，包括从波长290纳米的紫外线、可见光、红外线、微波，到波长几米的无线电波。
紫外线属于电离辐射，单个光子可以破坏分子内的化学键，因此可能破坏DNA从而引发皮肤癌变。紫外线曝露也会加剧眼球表面的老化，增加白内障发生概率。即使是太阳的可见光部分，也因为亮度过高，可以对我们的眼睛造成永久性的伤害。类似激光致瞎，观测日食导致的暂时和长久失明也时有发生。
更重要的是，虽然人类的视觉神经只能感知波长在400到700纳米左右的可见光，可是波长从380到1400纳米的可见光和红外线都能畅通地穿过我们的眼球组织到达视网膜。所以即使是那些代表着温暖，又不可见的红外线部分，也可以因为强度过高，对我们的视网膜造成局部的热损伤。我们的视网膜既感知不到红外线，又没有痛觉神经，所以如果发生了红外线热损伤，我们并不能及时察觉，因为不会马上感到不适。
我们不需要对强度不高的普通电磁辐射（无线电波、微波、红外线等无法电离原子或分子的电磁波）过多担心，但我们一定要小心来自太阳的紫外线辐射以及强可见光和强红外线，避免它们可能造成的永久性的伤害。这些伤害可能在比几秒还短的时间内发生，而且可能不易察觉，所以学会真正安全地观察日食非常重要。
观察日食的第一要素是永远不要直接裸眼看太阳。在日出日落的时候，地平线方向的太阳被极长距离的大气散射掉了绝大部分的光，这时你可以用肉眼去短时间观察一下红彤彤的夕阳，但专业意见也不会鼓励这种行为。除此之外，一定不可以直接用裸眼观察太阳。
即使发生日食，当百分之九十九以上的太阳面积都被挡住的时候，也不可以裸眼看太阳。同理，也不要用相机或手机直接对太阳进行拍摄，越是精细的感光系统（例如视锥感光细胞和相机的高敏感光器件）越容易在强光作用下被永久性破坏。
另外，月球表面有很多坑坑洼洼的环形山，发生日环食时，太阳很可能从月球带小坑的外延漏出耀眼的阳光，形成钻戒形状的奇观。这是摄影师的大爱，但直接观察它和拍摄它对眼睛和相机的损害都是巨大的。
安全观察日食通常有两类办法：
一类是过滤掉绝大部分的光，包括红外线和紫外线；
一类是让太阳在屏幕上成像。
过滤法正规的太阳观测过滤膜或观测镜表面上看起来跟黑灰色铝箔纸一样不透明，它们实际上能够过滤掉超过99.999%的可见光和紫外线，以及超过99.99%的红外线，也就是透射率不到万分之一或者十万分之一。它们的价钱也并不昂贵，在美国有些几美元就能买到。
