日環食（annular solar eclipse）是日食的一種。發生時太陽的中心部分黑暗，邊緣仍然明亮，形成光環。這是因為月球在太陽和地球之間，但是距離地球較遠，不能完全遮住太陽而形成的。發生日環食時，物體的投影有時會交錯重疊。
2012年5月21日，日環食現象現身天際，該次日環食，在中國境內可以觀察到的時間最長達4分33秒。本次日環食是我國東南沿海50多年來迎來的第一次日環食。2013年11月3日，全球多地出現日全環食，據稱此次日全環食系本世紀第二次日全環食。2020年6月21日，“超級日環食”在瀘州市天宇上演，瀘州境內日環食從14時08分開始，15時47分達到食甚，17時11分結束，全程持續了3小時3分鐘，這次日環食最大食分達到0.994，亦被稱作“金邊日食”。2023年全球共發生2次日食，一次是4月20日的日全環食（同一次日食，一部分地區可見日全食，另一部分地區可見日環食），另外一次就是10月14日晚至15日的日環食現身天宇。
定義
日環食是日食的一種，是根據光的直線傳播形成的。發生時太陽的中心部分黑暗，邊緣仍然明亮，形成光環。這是因為月球在太陽和地球之間，但是距離地球較遠，不能完全遮住太陽而形成的。發生日環食時，物體的投影有時會交錯重疊。
發現歷史
早期
在古代，中國和巴比倫等文明國家都有很多日食的記載及研究，逐漸了解到日食和月食的原因和發生規律，并且進行預報。在中國的古書中雖然有相關記錄，但也不詳細。早在三千多年前，中國古代在殷墟出土的甲骨文中就有五次日食記錄。前735年，《詩經·小雅》的《十月》記載：“十月之交，朔月辛卯，日有食之。”《春秋》一書，就記載了自前720-前481年的37次日食。在古代，天文學家就知道日食有一定的出現規律，古代巴比倫人發現了日、月食發生的周期，稱為沙羅周期(Saros，是重復的意思)。中國古代也提出過類似的日月食規律，如漢代的《太初歷》記載的交食周期為135個朔望月(986.63天）。
在中國從漢朝開始，天象記錄日趨詳盡、精細。對日食的觀測，不但有發生日期的記載，而且開始注意到了食分、方位、虧起方向及初虧和復圓時刻等。
現代
隨著社會的進步，日食成為科學研究的對象。在17世紀和18世紀，日食觀測還只局限于天體力學的范疇，也就是說利用日面和月面接觸的時刻，來校正月球的星歷表。到19世紀中葉，由于光學、光譜學和照相技術的應用，日食研究開始進入天體物理的領域，并取得了輝煌的成績，
自20世紀50年代以來，人類觀測日食的方式和手段不斷發展和提高。從最初的地面觀測，逐漸演變為高空觀測，甚至利用地球大氣外觀測。同時，觀測手段也得到了極大的豐富，包括飛機、氣球、火箭、人造衛星等先進設備都被用于觀測日食。這些改進使得人類能夠更深入地研究日食現象，獲取更準確的數據和信息。
名稱由來
太陽是萬物之源，發生日食時古人認為是不吉祥的征兆。與日食有關聯的厄運的含義就包含在它的詞源中。“eclipse”這個詞來自于古希臘語，意為“廢棄”“沒落”和“黯淡”，古希臘人把日全食解釋成是太陽拋棄了地球。在漢語中，日食名字由來，與古人對日食現象解釋有關。在各種解釋日食成因的神話中，最為常見的就是發生日食時是太陽被某種動物吞掉。印度人和土耳其人認為日全食期間有條蛇在吞噬太陽，古埃及的太陽教徒相信，存在著一只食日的蟒蛇。在中國，流傳著天狗食日的傳說，在日發生時，人們會敲鑼打鼓，制造巨大的聲響，來驅趕天狗。印度神話中，也有把日食現象歸咎于一個叫做“羅喉”的惡神。古人對這類天體現象的命名即表明了他們的解釋，“食”即表明了吞食，“以為日食的發生是太陽被某種神物吞食下去。”
“annular（環食）”來源于拉丁文中的環“ANNULUS”，這時，日食以它們最黑，最大程度的時間點命名，盡管它只持續不到一秒。即使只能在一個地點看到這種典型的火環，這整個日食也被稱為一個日環食。
形成原理
形成原因
日環食的本質實際上是因為月球離地球較遠，月球的本影不能到達地面而它的延長線經過了地面，而位于月影的本影延長線區域（偽影區）的人們就能看到日環食。如果月球離地球較近，月影本影能到達地面，則本影下的人們看到的是日全食。
日環食還與地球和月亮本身有關。因為地球和月亮都是不透光的球體，所以太陽照射到光，有時會被月球擋住。農歷初一初二就有可能發生日環食。在以上日子中，如果地球、月球、太陽在同一條直線上時，日環食就發生了。太陽射出的光線被月球擋住，而在月球的陰影區內，人就不能接受到陽光，所以就無法看到太陽。又因為月球到地球的距離與月球到太陽的距離不同，且月球離太陽比月球距離地球大很多所以月球就把太陽遮住，只露出周圍的一部分，所以形成日環食。
從太陽和月亮的視直徑上分析，從地球上看太陽和月球，它們的視直徑差不多，都是32角分左右。由于地球繞日運行和月球繞地運行的軌道都是橢圓，因此三者之間相對距離會有些變化，導致太陽和月球的視直徑也會發生相應變化。太陽視直徑范圍為31分28秒到33分32秒，月球視直徑范圍是29分56秒至33分28秒。因此可能出現月球視直徑大于等于或小于太陽視直徑的三種情況，分別發生日全食、全環食和環食三種情況。
同一次日食，在地球上不同區域，看到的日食種類也不相同。日食時實際月影只掃過地球表面局部地帶叫日食帶。地球上處在月球半影區的人只看到日偏食；處在月球本影區的人才可以看到日全食；若日食時僅偽本影(及半影)掃過地球，處于偽半影區的人可看到日環食。
形成條件
日食是在一定的條件下形成的。日食是地球位于月影方向(日月延長線)上，也就是說，只有當月球地球和太陽位于(或基本位于)同一條直線上時才會發生日食，這基本條件可分為兩個具體條件：
時間條件
日食發生于朔，月食發生于望。在一個朔望月中，只有日月合朔時，地球才有可能位于月影方向上，從而發生日食；只有日月相望時，月球才有可能位于地球本影方向上從而發生月食。但并非所有的朔、望都有食的發生，因此發生日月食還需要下一個條件。
日環食發生條件
1.在新月期（初一）
2.同時，月球處于（或臨近）黃道白道交點，這時地球、月球、太陽整齊的位于（或接近于）一條直線上。
3.月球處于遠地點——月球離地球最遠的地方，因此太陽的外邊緣也就是陽光組成的環仍然可見。
交點條件
相對于地球繞太陽公轉的軌道平面（黃道面），月球繞地球旋轉的軌道平面（白道面）傾斜了5°，而兩個軌道平面的交點就是黃白道（面）交點。當太陽和月亮都與月球交點很接近、可以和地球形成一條完美或近乎完美的直線的時候，我們就會經歷一個持續約34.5天的食季。每次食季會出現兩到三次日食月食現象——其中至少一次、最多兩次是日食（并不是在同一地區）。
如果月亮繞地球公轉所在的平面(白道)與地球繞太陽公轉所在的平面(黃道)是重合的，太陽、地球、月亮也一定在一條直線上，月亮把太陽光遮住，即發生日食。由于黃白交角的存在，黃道和白道并不重合而是有一個5°9"的夾角，日月相沖時，太陽地球和月球不一定在同一平面上，月球不一定能從地球的本影中通過。只有當日月同位于黃白交點或其附近時，這時的朔會出現日食，這時的望也才會發生月食。
地月位置
因為地球和月亮都是不透光的球體，所以太陽照射的光，有時會被月球擋住。農歷初一初二就有可能發生日環食。在以上日子中，如果地球、月球、太陽在同一條直線上時，日環食就發生了。太陽射出的光線被月球擋住，而在月球的陰影區內，人就不能接收到陽光，所以就無法看到太陽。又因為月球到地球的距離與月球到太陽的距離不同，且月球離太陽比月球距離地球大很多所以月球就把太陽遮住，只露出周圍的一部分，所以形成日環食。
時長
在日環食可見的地區，日環食可持續超過3小時。從開始到結束，整個日環食過程可以持續超過6小時，但不是在同一個地區。環，空中“火環”的可視時間在低于一秒到超過12分鐘之間變動。
2010年1月15日的日環食見環食最長時間為11分04秒，接近理論上的最大值，見食地點位于印度洋北部。而1992年，世界范圍內曾發生過的環食時間長達11分41秒，但下一次環食時間超過11分04秒的情況則要等到3043年的日環食了。也就是說，此次日環食是自1992年到3043年的1000多年間已經發生或者將要發生的日環食中見食時間最長的，號稱“千年一遇”。在中國，云南省瑞麗地區距離環食帶中心最近，因此是中國環食見食時間最長的，達到8分17秒。
發生過程
日環食過程分為初虧、偏食、環食始、食甚、環食終、偏食、復圓。發生日環食時，物體的投影有時會交錯重疊，公眾可在短時間內欣賞到“日有陰晴圓缺”。月亮在太陽的中心，但無法遮住整個日面。一個“光環”包在月球外圍。此時月球離地球較遠，月球的本影不能到達地面而它的延長線經過了地面，而位于月影的本影延長線區域（偽影區）的人們就能看到日環食。
因為月球自西向東視運動比太陽快，日食總是先從太陽西邊緣開始向東增大被食部分。由于月影在地球處自西向東掃過的速度(約1km/s)比地球表面自轉速度(赤道上也不到0.5km/s)快，月影在地面上大致從西向東移動，因而地面日食帶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。
日食過程圖表
日食過程全部結束日食程度也以食分表示，定義為食甚時日輪被遮部分與太陽直徑之比。日全食的食分略大于1，而日偏食的食分小于1。
簡單地說，就是太陽被一點一點“吃”掉，成了一個亮環，接著又被一點一點“吐”出來的過程。如果當天陽光燦爛，能看到太陽突然間被一個黑影遮擋住，黑影不斷在擴大，感覺黑夜要來了。當太陽只剩下一個小月牙形時，天色暗淡，一直持續至太陽完全被黑影遮住。暗淡是暫時的，慢慢地月影向東移出，太陽慢慢露出光芒，直至恢復日食之前的樣子。
觀測與探測
業余觀測
選擇好合適的濾光片
雖然將近日落，但陽光仍舊刺眼，要注意保護眼睛，選擇好濾光片，電焊玻璃、電腦軟盤芯、照相底片都可以試一試，即使如此，看的時間也不要過長，拍照時，在鏡頭前也要加上適當的濾光片，否則會損壞相機。在太陽落山的時候，可試著取下濾光片，直接用肉眼看一眼，但不要時間過長。
選擇好適當的觀看地點
最佳的觀看地點是高處，能看見太陽落山的地方。如身處高層樓房，可在朝西的陽臺或窗戶觀看。或上天塔、山頂，但一定要在前兩天選擇好這個地點，還要試拍太陽，測好曝光量，不要臨時抱佛腳。最好在初虧之前進入觀看地點，直到日食或日落結束，看個全過程。
注意觀看的時間
要以當地預報時間為準，最好在初虧之前進入觀看地點，直到日食或日落結束，看個“全過程”。
注意事項
觀測日環食最重要的就是要保護眼睛，雖然日食是太陽整個或者部分被遮擋，太陽光并不是十分刺眼，然而 1％的太陽面積所發出的光比電焊發出的光的亮度還要強，被傷當時可能會沒有感覺，但幾小時以后就會出現不良反應，嚴重者造成永久失明。因此，觀測時一定要用減光裝置。
觀測時一定要用減光裝置，譬如，專業觀測鏡，或者是到專業觀測點進行觀測，雖然專業觀測鏡濾光條件比較好，但是也不能長時間觀看，一定不要用肉眼直視太陽。
相機照相觀測法
日食照相和攝像的基本方法，只需要把普通天文攝影和攝像的基本方法，和前文所述的目視觀測太陽的基本方法結合起來就可以。天文攝影最簡單的方法是用相機直接拍攝，對于太陽而言，許多照相機的長焦端都足可以拍到較大的像了，在非全食階段，只需要將濾光片罩在相機鏡頭前就可以拍攝。如果用墨水盆法或者望遠鏡投影法觀測日食，直接把看到的拍下來即可。至于全食階段，直接用相機對著太陽拍就行了。用相機直接拍攝還可以實現許多創意攝影。最經典的是拍攝日全食的糖葫蘆串像。
攝像觀測法
和照相機類似，直接用攝像機加濾光片拍攝日食過程就是非常好的觀測手段。一般而言，攝像機的長焦端比普通相機的長焦端還要長，因此能拍攝到更大的太陽像，足以滿足一般觀測需要。只需要在鏡頭前罩上濾光片，找到太陽，將光學變集的倍數放到最大，然后開始拍攝，攝像機一般都能比較正確地自動對焦和設置曝光參數。實在不行，就改為手動擋(如果有的話)來手動設置曝光參數，并手動對焦到無窮遠。
天文觀測
在過去，觀測日食常用光學的方法，就是用望遠來攝影，用分光儀來拍攝光，用光電光度儀器測量等等。觀測月食時，必須注意地影和月面相接觸的四個點的時刻。四個接觸點（切點）的時刻要力求下（通常應用時儀記錄)，以供研究之用。天文學家會在在日食的短暫時間里，使用各種各樣的天文望遠鏡和射電望遠鏡觀測日食，對它進行拍照和記錄，分析它的光譜和射電強度變化曲線。
望遠鏡目視觀測
用天文望遠鏡進行目視觀測，有兩種辦法。一種和上面的直接目視觀測類似，在望遠鏡前端加上專用的太陽濾光膜，將絕大部分的陽光濾掉后，就能在天文望遠鏡目鏡上用肉眼直接觀測放大許多倍之后的日食。二是投影法進行觀測，如果實在沒有濾光片，可以使用投影法進行觀測，首先，將望遠鏡大概對準太陽方向，然后將一只手掌攤開放在目鏡后面，離開目鏡一個較短的距離，然后慢慢憑感覺尋找太陽的位置，找到太陽時，太陽的強光會通過目鏡在你攤開的手掌上形成一個亮斑。這時鎖定望遠鏡，調整望遠鏡的焦距，會發現在某個位置上手上的亮斑會變得非常清晰，這就是太陽的像，可以把手拿開在那里放上一張白紙，開始觀測日食。
望遠鏡拍攝觀測法
通過望遠鏡進行天文攝影的基本方法有兩種，直接焦點法(簡稱直焦法)和放大攝影法(簡稱放大法)。由于太陽很亮，此感光度一般設置到最低就可以，快門速度則可以通過實拍一回放找出最合適的數值。如果有條件，最好使用快門線或者通控器進行拍攝，因為手按快門可能會引起震動造成畫面模糊。
科學探測
研究日食的電離層效應大多采用垂測 、高頻多卜勒和衛星信標等手段。1959年美國麻省電波科學實驗 室，電子學會及空軍劍橋研究中心Chester Malik等人用定頻后向散射環視掃描法研究了1959年10月2日日食的電離層效應， 記錄了全方位上日食前后的后向散射信號。指出F2層食效應 的復雜 性及定量分析的困難。1963年J.R.Davis等采 用美國海軍研究室的后向散射儀進行定 頻觀測A型顯示研究了1973年7月20日美 州日食，得到日食引起D層及Es層離化減弱和 F2層發生分裂的結果 。
2019年12月26日國家天文臺興隆觀測站提供的直播信號，使用的是公共天文臺上的太陽望遠鏡。這是一臺專用于太陽觀測的科普望遠鏡，裝有Hα濾光片，可過濾99 %以上的太陽光。而據央視新聞報道，中國科學院云南天文臺在直播中動用了“觀日神器”——NVST一米新真空太陽望遠鏡。作為目前世界上最大口徑的真空太陽望遠鏡，當前國際上地面四大前沿太陽觀測設備之一，其有效口徑為0.99米，真空窗直徑達1.2米。
重大事件
研究日食對中國大氣邊界層熱力狀態的影響
地球的能量主要來源于太陽，太陽的輻射變化對地球大氣邊界層有著潛在的影響。日食過程中太陽被遮擋，減少了到達地球的熱輻射能量，大氣熱力狀態被改變，為研究大氣層熱力狀態的變化提供了一個好的機會。
2020年6月21日，在中國境內出現了一次日環食，除日環食帶以外中國其他地區都可見到日偏食。為了研究日食對邊界層大氣熱力狀態的影響，分析了西安市、遵義市、南寧市和宜賓4個不同地區的微波輻射計實時連續觀測的大氣溫濕度廓線數據，研究日食期間不同日面遮擋程度對不同邊界層高度上大氣熱力狀態的變化及其受天氣條件的影響。
研究結果表明，日食期間，由于太陽被月球遮擋，到達地面的太陽輻射減少，邊界層大氣溫濕度發生了明顯的變化響應；太陽被月球遮擋的越多，邊界層溫濕度變化更加明顯。溫度隨太陽被遮擋面積變大而減小，濕度表現出相反的現象，水汽密度在日食的整個過程中受到日食的影響較弱；日食過程中，邊界層溫濕度變化相比于日食發生要滯后約15-20分鐘左右；日食期間地面溫濕度的變化還受到云層的影響，云對太陽輻射的衰減也是一個重要影響。
檢驗了廣義相對論所提出的引力透鏡效應
廣義相對論該理論提出引力能彎曲光線，觀察時即表現為某天體附近的星星視位置發生變化。而一般的天體造成的彎曲太小，地球上難以觀察到，只有太陽的引力能引起足夠大的彎曲。而平時太陽的強光將其附近的星光完全湮沒，因此日全食成了觀察這一效應的最佳機會。檢驗了廣義相對論所提出的引力透鏡效應。
亞瑟·埃丁頓在非洲海岸線上的幾內亞灣的普林西比島，發生日食時兩支觀測隊分別拍攝了太陽附近的星光照片，發現星光受太陽引力發生彎曲，證實了廣義相對論所提出的引力透鏡效應。這次觀測的結果是，“在太陽附近確實發生了光線的偏折，偏折大小正是阿爾伯特·愛因斯坦廣義相對論所需要的大小。”
國際合作
中國射電天文學的發展和日環食的觀測還有一段淵源。1958年中蘇聯合海南島日環食觀測為射電天文學這門新興學科在中國的發展提供了一個契機。那次觀測旨在研究太陽的射電輻射，由蘇聯主導，中國方面組織和培訓了一批科研人員協助蘇聯進行觀測。
雖然在基礎知識背景方面不足，但蘇聯射電天文學家的講座促進了中方人員開展射電天文的積極性，后續還開展了射電天文訓練班，為射電天文研究人員打下了必要的理論基礎。而且，中國的科研人員通過借用蘇聯的射電望遠鏡進行熟悉和解剖，研究從蘇聯借來的圖紙，慢慢也掌握了設備制造的相關技術和原理。
學術研究
1.通過觀察日食，可以研究太陽光球的“臨邊昏暗”規律。理論和實踐均證明，一個從里向外溫度逐漸降低的高溫氣體球，必定出現“臨邊昏暗”現象。也就是說，它的視圓面中心最亮，越向邊緣就越暗。太陽的臨邊昏暗現象早就被發現了，日輪中心最明亮，越是臨近邊緣就越昏暗掌握了臨邊昏暗規律，就能反過來推算太陽光球內的物理狀況(溫度、壓力、電子密度等)。日環食雖不及日全食，但也還是研究臨邊昏暗的有利條件。
2.研究“引力會使光線偏折”。阿爾伯特·愛因斯坦在20世紀初根據他提出的廣義相對論《關于引力問題的一種物理理論)，預告由于太陽引力的作用，星光從太陽旁邊經過時，就會發生偏折，偏折的方向是向太陽靠攏，星光方向改變的大小是1角秒。平時由于陽光燦爛，看不到太陽近旁的星，所以無法測量星光究竟是不是偏折了。日全食時，天空昏暗和太陽方向靠得很近的那些星星顯現出來，就有可能測量了。進入20世紀以來，曾經利用許多次日全食進行了測量。由于這種測量困難很大，極難測準，所以各次測量的結果往往不太一樣，有時甚至差得很多。但是，基本上都肯定了星光經過太陽近旁時，確實會朝著太陽偏折，而且偏折的數值比原來測定的還要大(約為2角秒多些)。這個問題很復雜，還有待于今后做更多的研究。
相關影響
日食對生物影響
1987年9月23日，中國發生過一次罕見的日環食天象，據當時記者在現場觀察到，當日食來臨時，天空隨之轉暗，仿佛黃昏來臨，10分鐘內氣溫迅速下降8C，天空中的鳥兒急速地飛人林中的草叢，地面上的公雞啼鳴，母雞領著雞雛迅速歸窩，蚊子也頓時活躍起來。據世界外研究者觀察發現，在日全食時，螞蚊會靜止不動；蜜蜂屬在日食前半小時就開始返蜂房，不再外出，直到日食過后1小時才大量飛出，大頭金蠅在日食環境中可發生形態變形；白天活動的鳥綱，日食時活動減少，而夜間活動的鳥類卻開始活躍；信鴿在日食時會失去定向能力。
自然環境的變化，必然會對人體產生相應的影響。日食環境對人體的影響與日食食分大小有關，日全食時影響最大。1980年2月16日，日全食，上海市中醫學院科研小組的同志前往全食地昆明市，和當地醫務人員一起，對55例心血管疾病患者進行了綜合檢查，結果表明70%以上的病人原有的主要癥狀加重，直到日食后兩三天，病人的血壓、脈搏、交感神經興奮性才逐漸恢復到日食前的水平。這種影響主要是由于日食時月球遮住了太陽，使地球上的光線、溫度、磁場、引力場、微粒輻射等物理因素發生短暫的突變所引起的。
日食對短波通訊及導航影響
由于太陽輻射，使得地球上空100千米到數千千米的大氣層中產生了帶電粒子，這些包含了帶電粒子的地球大氣層被稱為電離層。電離層是由于太陽輻射電離了大氣的中性粒子，使得高層大氣中出現了大量的自由電子和離子。在低電離層高度上，由于太陽輻射是電離層電子的最主要來源，日食期間太陽輻射的減小，會造成低電離層電子濃度的快速減小，其響應時間和日食時間對應較好；在稍高的電離層高度上，產生電子的來源主要是電離層中本身的輸運和擴散等過程，日食的效果不如低電離層明顯且響應時間滯后日食時間。
由于調頻(FM)廣播電臺、手機、對講機、無線上網等都使用超短波，因此日全食對這些廣播通信業務不會產生影響。但對于利用電離層反射進行的短波通訊和通過電離層的測繪學、導航等用戶來說，需要關注日食期間電離層變化導致的影響。專家們建議在日食發生前1小時至日食后3小時內，航空、航天、測繪、勘探等部門避免進行高精度作業，日食帶所覆蓋的城市注意調整其短波通訊頻率，避免進行野外探險或考察活動。
日食對天氣的影響
日食對人們生活的影響是多方面的，其中大家能夠明顯感受到的，除了短波通訊受到影響以外，最明顯的就是它對天氣的影響。日食發生時，地面天氣在相應發生著異常甚至劇烈的變化。日食氣象變化也最顯著，具體表現為以下幾點特征，日食發生的時候，氣溫會逆降急劇；地面溫度的變化比氣溫更大；日食溫度變化入地深度達到10厘米或更深；空氣相對濕度明顯逆升；日食使中午變成黃昏月夜。
日食與考古
古代對日食的記載對歷史學家來說有重要的意義，因為通過日食的發生日期，可以準確地確定歷史事件的發生年日。例如，亞述人所記載發生于公元前763年6月15日的一場日食，對古代近東歷史的準確定年起到了重要作用。在夏商周斷代工程中，通過日食記錄“天再旦”確定了姬囏元年為公元前899年；根據“歲鼎克昏”確定武王克商年為公元前1046年；通過5次月食確定了商王武丁在位年代為公元前1250-前1192年。這些研究成果有力地支撐了工程，將中國的歷史紀年向前推進800余年。
日環食對低頻時碼授時信號影響
中國科學院國家授時中心馮平課題組關于日環食對低頻時碼授時的影響研究取得了新進展。在2020年6月21日日環食發生當天，該課題組在海南省三亞市對低頻時碼信號進行測試，結果表明，相比于參考日（6月20日、6月22日）日均2-4dBμV/m的變化范圍，在整個日環食發生的較短過程中，低頻時碼信號場強發生“三次突變”，且變化劇烈，其最大增長值達到17dBμV/m。
根據大量測試數據，課題組分析了日環食對低頻時碼信號的影響，排除了太陽活動和地磁場變化的影響，確認信號場強變化是由日環食對電離層影響導致。當日環食發生時，由于太陽被遮擋，導致電離層的電離度（離子和電子）降低，其愈合逐漸加速，底層高度隨之提升。這一變化使低頻時碼信號在傳播過程中衰減變小，到達地面時得到增強。復圓后，隨著太陽射向地球的帶電粒子密度恢復，低電離層反射高度逐漸降低，低頻時碼信號場強也緩慢恢復到參考日值。
對動物的影響
當月球位于太陽和地球之間，三者一線時，月球遮擋太陽光線，使其無法照射到地球，此時發生日食現象。對于動物來說，每當日食發生時，鳥類可能會變得安靜，蝙蝠可能會四處飛翔，寵物們可能會感到不安，但由于動物的反應難以準確預判。
日環食激發大氣聲重力波的研究
1987年9月23日，在日環食期間，中國多個測站獲得的地面微壓波、無線電探空及太陽輻射資料，研究了日食激發聲重力波的波源機制、波譜特征、地區差異，并與同時進行的電離層探測結果進行了比較。結果表明此次日環食過程中肯定有重力波發生，其周期與太陽直接輻射起伏經歷的時間有明顯的一致性。不同地方的日食重力波都來自太陽直接輻射變化直接產生的強迫振蕩和各地大氣層內的浮力振蕩。前者的波動周期較長，振幅較大，直接與日食期間太陽輻射的起伏有關;后者的波動周期較短，振幅較小，與各地日食時局地大氣層內的穩定度及濕度條件有關。研究中發現由日食引起的太陽直接輻射有兩種與重力波激發有關的起伏過程，一種是初虧-復圓階段的振蕩，其周期與各地日食開始時間有關;一種是復圓后的振蕩，其周期與各地食分值有關。這兩種起伏周期與日食參數的相關系數都在0.99以上。在分析日食的太陽輻射和局地大氣效應的基礎上，提出了相應的聲重力波發生的物理機制，并討論了日食聲重力波與同時發生的電離層振蕩的關系。針對70年代以來國內外一直未能解決的日食是否激發大氣聲重力波的問題，早上發生日食的地方有長周期寬頻譜的大氣聲重力波產生，下午發生日食的地方則沒有這種波出現。
應用
日食記錄在歷史考古方面也有相當大的作用。在中國歷史中，西周共和元年(前841年)以前的歷史紀年是不可靠的。為了確定這之前的年代，除了通過考古學的證據之外，最有效的辦法是對古籍中記載的可靠天象進行推算，找出具體的年份、年號、帝王即位順序與在位時間，推算出確切的年代。
日食可以為研究太陽和地球的關系提供良好的機會。太陽和地球有著極為密切的關系。當太陽上產生強烈的活動時，它所發出的遠紫外線、X射線、微粒輻射等都會增強，能使地球的磁場、電離層發生擾動，并產生一系列的地球物理學效應，如磁暴、極光擾動、短波通訊中斷等。
相關文化
日食與月食是自古就有的自然天象，世界上的文明古國多有這方面的記載。在巴比倫和尼涅維亞的廢墟中所得的陶土器皿和斷裂的石碑上，有六次古代日食的記載。其中最早的一次于公元前911年發生。曾有人認為，這是世界上最古的一次日食記載。
在出土的商代甲骨卜辭中，被認定的日食記載有5次，記錄了發生在公元前14至公元前12世紀之間的日食。 除了甲骨文，中國的古籍也對日食多有記載。
古人對太陽抱有一種崇拜和敬畏心理。因而太陽被“食”就令古人驚恐萬分，這在中西各民族的歷史上都沒有例外。在中國古代，一旦發生了日食，民間都會有自發的“驅趕天狗”行動。朝廷對日食更為重視，每當日食發生這天，皇帝要素服，避正殿，率領百官，在大殿前或祭臺上舉行救護儀式。
《尚書》的《征》篇記載了一次日食事件：“惟時羲和，顛覆厥德，沈亂于酒，畔官離次，俶擾天紀，遐棄厥司。乃季秋月朔，辰弗集于房，瞀奏鼓，嗇夫馳，庶人走。太陽神尸厥官，罔聞知，昏迷于天象，以干先王之誅。”在中康時代（約公元前21世紀左右）有兩個掌天地四時之官名羲與和，他倆疏于職守，不僅沒有預測到日食的日期，而且在那次日食發生時，正喝得爛醉，按當時政典，兩人都被處死。據天文學家和史學家考證，這次日食的具體發生時間為公元前2137年10月22日，也就是說，這要比公元前1400年的甲骨文中記載的時間還要早，應該是夏朝時期的日食記錄。而國外最早的日食記錄是發生在巴比倫的一次日全食，時間為公元前763年6月15日，比中國最早的日食記錄要晚得多。
有關《尚書》記載的這次日食發生的日期，中外學者認識不一致：最早的認為應該在公元前2156年10月22日；而最遲的是公元前2007年10月25日。即使是發生在公元前2007年，也比國外最古的日食記載公元前991年早1016年。
《全宋詩》中，收有南宋后期3首描寫日食的五言古詩，它們分別是3位詩人所作，記錄了4次不同的日食，這4次日食集中在60多年內。
相關記錄
日環食次數
本世紀會有224次日食，其中僅有7次日全環食（占3.1%）。2023年4月第三周發生的是本世紀第三次日全環食，之前兩次分別發生于2005年4月8日和2013年11月3日。遺憾的是，全部7次日全環食都與中國無緣，日全食或日環食的機會倒是不少，比如，在2030年6月1日中國北部大部分區域可觀測到日環食，在2034年3月20日中國西部可觀測到日全食，尤其是2035年9月2日的日全食帶將橫穿整個中國大陸，屆時北京可以觀測到整個過程。
日環食期間引力異常現象的觀測
用周期為916秒的扭秤和48.3秒的扭擺分別在烏魯木齊市和廣州市對1987年9月23日的日環食進行引力效應的觀測，在4.1×10~(-5)和1.5×10~(-6)的精度范圍內沒有發現Saxl.E.所觀測到的扭擺周期突變現象。
觀測記錄
未來預計
以上資料來源
騷亂與日食
據史料記載，公元前763年，在太陽被月球完全遮住的5分鐘時間內，伊拉克的阿舒爾市發生了叛亂。這個記載表明古代人們在思想上把兩者聯系在一起了。
古代傳說
古時百姓認為，出現日食是“天狗”這樣的惡神跟人類作對，故意“破壞”萬物賴以生存的太陽。當日食出現時都被認為是一種兇兆。老百姓都會采取行動，所謂“救日”，聚眾敲鑼打鼓、大放鞭炮，以轟走“天狗”“挽救”太陽。
參考資料 >
天狗咬掉太陽了！26日上演金環日食，我國全境可觀測到日偏食.北晚在線.2023-10-16
漲知識！原來日食背后還有這么多門道.京報網.2023-10-16
2023年最后一場日環食14日亮相，“金指環”開啟美洲穿越之旅.齊魯壹點.2023-10-16
10月15日天宇上演日環食，我國公眾可上網“追金指環”.央視網.2023-10-16
日環的含義是什么? 有光環的行星是什么行星?.蘇北網.2023-10-16
6月21日“超級日環食”瀘州天宇上演 全程持續3小時3分鐘.人民網.2023-10-16
動解｜本世紀我國最壯觀“日環食”將至.新京報網.2020-06-18
錯過就要再等十年！6月21日多地可觀日環食.百家號.2025-09-25
今年最后一次日食10月15日“駕到”.新華網.2023-10-16
日環食.江西省科學技術館.2023-10-16
張柯欣∣中國日食月食神話轉變及流傳分析.微信公眾平臺.2023-09-09
annular 的相關詞匯.By_etymonline.2023-10-16
日環食和日全食的區別 日偏食日環食形成示意圖原理.閩南網.2023-10-16
1996 年版物理學名詞修訂 英中對照初稿本.Iphy.2023-10-16
錯過今天，再等十年!“金環日食”怎么看，這些知識補起來.網易.2023-10-16
震撼!近十年一遇的日環食來了，然而廣東人看到的是.......澎湃新聞.2023-10-16
千年一遇日環食見食時間最長8分17秒.新浪科技.2023-10-16
21世紀僅有7次！罕見日全環食來了.北晚在線.2023-10-16
今天，科學家帶你看日食.中國科普博覽.2023-10-16
網易探索1月15日直播千年最長日環食.網易探索.2023-10-16
錯過今天，再等十年.中央紀委國家監委網站.2023-10-16
錯過等十年，14時13分貴陽日環食即將登場.貴陽網.2023-10-16
極簡科學課丨十地攜手直播罕見金環日食 科學家如何帶你天涯共此“食”.新華社.2023-10-16
Famous Eclipse of 1919 .bibalex.2023-09-26
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【中國科學報】《席澤宗文集》出版座談會召開.中國科學院.2023-09-11
國家授時中心開展日環食對低頻時碼授時信號影響研究取得進展.科易網.2023-10-16
人們忍不住贊嘆日食奇觀，但你知道日食對動物有什么影響嗎?.上游新聞.2023-10-16
日環食激發大氣聲重力波的研究.保定學院圖書館.2023-10-16
最古老的日食記載:可追溯至公元前911年.福州新聞網.2023-10-16
加上“金環日食”，今天可謂三喜臨門.網易.2023-10-16
日食奇觀背后，還有哪些科學奧秘.京報網.2023-10-16
日環食期間引力異常現象的觀測——1987年9月23日.知網空間.2023-10-16
月食與日食.超星閱讀.2023-09-11
今天下午！最壯觀的“金環日食”來了，錯過再等10年.大美桃江.2023-10-16