2023年的天空将出现很多奇妙⽽壮观的天⽂现象，这其中就包括令众多天⽂爱好者⼗分期待的⽇⻝。今年全球将发⽣两次⽇⻝。两次⽇⻝分别是发⽣在4⽉20⽇的⽇全环⻝和发⽣在10⽉15⽇的⽇环⻝。其中，4⽉20⽇的⽇全环⻝是⼀次罕⻅的⽇⻝现象，它是⽇全⻝和⽇环⻝组成的混合⽇⻝，被称为“第四种⽇⻝”。混合⽇⻝看起来是像⽇环⻝还是像⽇全⻝，取决于观察者所在的位置。
⽇⻝以其短暂却绚烂的演出，吸引着成千上万的天⽂、摄影、科普爱好者和科研⼈员的⽬光。⽇⻝，指在地球上看到太阳被⽉球遮蔽的现象。⽇⻝主要分为⽇偏⻝、⽇全⻝和⽇环⻝三种。不同类型的⽇⻝，与⽉球的影⼦结构和⽇⻝时地球在⽉影中的位置有关。
计算表明，平均每个世纪可出现67.2次⽇全⻝、82.2次⽇环⻝和82.5次⽇偏⻝。也就是说，在地球上看到⽇偏⻝的机会⽐较多，对于同⼀地区⽽⾔，平均每3年就可以看到⼀次⽇偏⻝。不过，由于⽇全⻝带和⽇环⻝带⾮常狭窄，每次⽇⻝时仅占据地球表⾯积的极少部分，有时还位于⼈⼝稀少或难以到达的地区，所以对于某⼀具体地区来说，看到⽇全⻝和⽇环⻝的机会就不算多了。
我们能在地球上欣赏到壮观的⽇全⻝，要多亏⽉球完美的⼤⼩和⽉、地、⽇之间的相对距离。太阳直径⼤约是⽉球直径的400倍，太阳到地球的距离差不多也是⽉球到地球距离的400倍。因此从地球上看，⼈们会觉得太阳和⽉球⼏乎⼀样⼤，当⽉球运⾏到地球和太阳中间且完全挡住太阳时，我们就能在地球上欣赏到壮观的⽇全⻝了。
太阳的⼤⽓可分为光球、⾊球、⽇冕三层。平时⼈们看到的⽇轮是太阳的最底层⼤⽓（光球），厚度仅⼏百千⽶，太阳的可⻅光辐射⼏乎全部是由光球发射出来的。光球上⽅是厚度为⼏千千⽶的⾊球，亮度只有光球的万分之⼀。⾊球的外⾯有⼀层延伸⾄⼏个太阳半径之外的最外层⼤⽓（⽇冕），亮度只有光球的百万分之⼀。平时，暗弱的⾊球和⽇冕完全被明亮的天空背景所淹没，⼈们想看⻅它们，必须借⽤专⻔的⽇冕仪。
发⽣⽇全⻝时，由于明亮的光球被⽉亮遮蔽，全⻝带地区上空的⼤⽓因失去强光照射⽽变得很暗，这使得红⾊的⾊球和银⽩⾊的⽇冕得以显现，为研究它们提供了绝佳的机会。在⽇全⻝这⼀特定的时机和特定的条件下，科学家们通过观测⾊球和⽇冕来研究太阳的物理状态和化学组成。
我们不仅可以利⽤⽇全⻝研究太阳，也可以研究地球。发⽣⽇全⻝时，因为⽉球会遮挡住太阳，所以会导致到达地⾯的太阳辐射降低。在地球⼤⽓⼤约60～1000千⽶区域内，中性⽓体分⼦会因太阳辐射等的作⽤被部分电离，形成导电的电离层，⽽太阳辐射会影响电离层的电⼦产⽣率，所以电离层在⽩天和夜晚会产⽣不同的分层结构。
⽇全⻝的出现，给⼈们提供了⼀个在特殊情况下研究太阳辐射对地球⼤⽓层影响的绝佳机会。我们可以通过多种⼿段来测量电离层对⽇全⻝的响应，例如电离层测⾼仪、⾮相⼲散射雷达、GNSS（全球卫星导航系统）掩星等。通过这些⼿段，研究⼈员发现，⽇全⻝不仅作⽤于阴影区，还会通过⼤尺度重⼒波向全球范围传播。