1941年，在抗日战争最艰难的时期，中国科学家冒着日寇飞机轰炸的危险，从云南昆明出发，经贵州、重庆、四川、陕西抵达甘肃临洮，历时42天行程3200公里，圆满完成了一次意义深远的日全食观测任务，在世界天文史、航空史、科技史、电影史上创造了四个第一次。

1934年岁末，南京紫金山天文台发布了一条惊人的消息：1941年9月21日，将有日全食带进入我国新疆，经青海、甘肃、陕西、湖北、江西，最后在福建北部入海，经过4000公里112个县。

不久，经英国格林威治天文台证实，中国天文工作者测报的日全食，是继中国明朝嘉靖二十一年（1542年）8月21日日全食之后，近400年来在中国出现的又一次日全食，有着极其重要的学术价值、历史价值和观赏价值。

在人工日冕仪还未发明前，由于太阳周围的天体被它明亮的强光掩没了，科学家无法观测和分析太阳及其周围的空间。而日全食发生时，平时难得一见的太阳色球层和日冕层直接展现在我们面前，这就给天文学家提供了绝佳的研究机会。通过观测和研究，可以了解太阳大气的组成、温度、结构以及太阳的活动规律。更重要的一点，爱因斯坦提出广义相对论以后，尽管英国科学家爱丁顿通过观测日全食，证明了爱因斯坦观点的正确性，但仍有不少科学家对爱丁顿的观测结果持怀疑态度，打算再次验证。因此，1941年的日全食观测就显得十分重要。

1939年3月16日，日食观测筹备工作正式启动。这时，日寇加紧了太平洋战争步伐，世界各国纷纷取消了来华观测的计划。观测400年来罕见的日全食并留下科学记录的任务就全压在中国科学家的肩上。

科学观测最重要的是观测所需的仪器。不久，传来了令人沮丧的消息：从美国订购的地平镜，刚刚运到香港就被日机炸毁。此时，天文研究所所长余青松调到中央研究院任职，天文研究所所长职务由张钰哲接任，他在惋惜中不得不佩服余青松独到的眼光。从南京西迁昆明时余青松所长让大家运来了笨重的仪器，然后根据美国菲克公司的样图，余所长亲自绘了一套施工图，由张钰哲负责在云南五金工厂铸造了一个铁架，一个安装齿轮的底盘，用南京运来的仪器拼凑了一架定天镜，一架地平镜。此时，这套拼装的观测仪便成为唯一的希望，但原定在甘肃天水和陕西安康两地观测的计划却落空了。经过权衡，最终将观测地点选择在距离兰州100公里的临洮县。

1941年6月7日，“西北日食观测队”在昆明凤凰山天文台成立。观测队员由10人组成。张钰哲任观测队队长，陈遵妫为总干事长。

从昆明到临洮，路途遥远，运费和汽油极其昂贵。在抗战最艰苦的情况下，要将弥足珍贵的汽油用来观测日食，许多人觉得不够现实。然而，几天后张钰哲却意外地收到批复：（一）已定预算若超支可以追加；（二）汽车由军令部和甘肃油矿局免费提供。

6月30日，旭日东升，观测队员们登上一辆装有观测仪器的道奇牌军用卡车，从昆明出发，经贵州、重庆、成都、天水，去往兰州。

旅途中的困难是难以预料的。火车还未到曲靖，麻烦就来了。由于天气转晴，日机便接踵而至，铁路被炸毁，幸好观测设备完好无损。次日清晨抵达曲靖后，他们又将设备行李转移到汽车上。

广袤的云贵高原，海拔多在1500米以上，不仅紫外线强，而且多为崇山峻岭，崎岖山路。这对来自低海拔地区的知识分子来说,是一次莫大的考验。一直致力于研究那次日全食观测的同济大学医院教授赵惠康说：“往山下看，有不少的汽车翻到深沟、山崖下，这还不光是心灵的恐惧。”

离开云南富源县不久,就进入贵州境内。在前往贵阳途中，观测队多次遇到日机的轰炸。后来他们干脆不分昼夜，只要听到警报就隐蔽，没有警报就赶路。就这样，大家汽车当房，行李当床，一路风尘，终于翻越了娄山关。

翻过娄山关，观测队经纂江前往重庆。重庆是国民政府的陪都，在重庆南郊的海棠溪，观测队遇到了27架日机的轰炸。大家纷纷躲在桥洞下，汽车藏在树林中。半个小时后敌机离去了，留下的是老百姓痛苦的呻吟和哭喊。

7月20日清晨，观测队在细雨蒙蒙中离开成都，经德阳、绵阳、江油，前往剑阁。盛唐时期，李白发出“蜀道难，难于上青天”的慨叹。然而，对于经历过一路艰险的观测队员来说，已算不得什么。

越过剑门关，经过广元，跨过棋盘岭就进入陕西地界了。观测队员根据《陕西省地图》的指引，经宁强、勉县、褒城，走完了陕西省。陕西勉县，是观测队这次逐日临洮中最难熬的一段路。勉县位于汉中盆地西端，北依秦岭，南靠巴山，居川、陕、甘要冲。此时的黄沙镇，虽然没有战火，但却弥漫着一股荒凉和恐惧。

那天，观测队吃过晚饭，就连夜出发了。谁知这段漫长的黄沙路没有人烟，漆黑荒凉的路边不时地出现狼群。队员们的心一下子提到了嗓子眼。所幸的是，狼群没有攻击的意向。队员们在狼嚎声中战战兢兢，汽车在坑坑洼洼的路面上颠簸摇晃、缓缓前行。

就在距褒城县十五公里的时候，一道闪电划破夜空，接着一声巨响，随后便是豆大的雨点，然后是倾盆大雨。前不着村，后不着店，真是祸不单行！队员们在大雨中熬过了半个小时。虽然雨停了，但汽车却不走了！无论司机怎样努力，马达却始终发动不起。大家跳下车去推，费了好大的劲儿才把汽车推出泥潭。

张钰哲环顾四周，除了田野、树木，没有一户人家。他当即决定：留下两人和司机守车，其他人往前走，设法找人帮忙。身着湿漉漉的衣服，踩着粘糊糊的泥泞，走了一里多路，终于发现了一座天主教堂。深更半夜，意大利神父突然见到几位狼狈的不速之客，着实大吃一惊。但他很快明白了，于是点燃火炉，叫来司机，烤干衣服。 

第二天下午，大家费了好大功夫才把汽车拖到修理厂。技师查出大小毛病二十多处。关键是引擎坏了。引擎是发动机的关键，发动机则是汽车的心脏。厂长闫少群说，由于引擎坏掉要翻模铸造，最少需要20天。大家一听，全都傻眼了。

褒城是陕西西部的一个小县（解放后并入勉县），当时正好处在日全食带内。张钰哲双管齐下，一面请中央研究院联系油矿局派车接应，一面给修理厂的工人放有关日食的电影。消息传出，县城百姓和百里外的群众全都赶来，连放三天。工人们看了电影，加班加点，不到七天就修好了汽车。

8月3日下午，观测队离开褒城。出城不远，迎面驶来一辆汽车。这正是油矿局派来接应他们的。观测队员将观测设备搬到油矿局的汽车上，经略阳进入甘肃地界。

甘肃的路况不比陕西境内好多少。在崎岖的山道上他们跋涉了两天，眼看快到天水了，突然发现天水城上空烟尘缭绕，正当大家争论不定的时候，突然从路边奔出一个青年，手拿步枪，喝令大家不许前行，说前面有日机空袭警报。大家立刻将汽车停在树林底下，人员潜伏在密林深处。两三个小时过后，日寇飞机才远去。

离开天水，一路草木稀疏，黄土裸露，队员们不免有些凄凉之感。直到8月7日近午，发现左前方数百米之外有一列蜿蜒苍翠的山峦，司机说，这座山叫皋兰山，山下的城市就是兰州城。

兰州是控驭西北的军事重镇，被誉为“金城汤池”。抗战时期为国民政府第八战区司令部和甘肃省政府所在地。张钰哲和队友们首先来到甘肃科学教育馆（即今甘肃省博物馆的前身）。在这里，他们会见了科学馆馆长、著名化学家袁翰青和刚从成都飞抵兰州的高鲁先生。第二天观测队拜会了省政府主席谷正伦。谷正伦告诉观测队，接到中央研究院的公函以后，省民政厅和教育厅立即严令临洮县政府，认真做好观测队的接待工作，请观测队放心（当年国立中央研究院致甘肃省政府的公函复印件，原件保存在甘肃省档案馆，内容为：请省府转饬临洮县府于该队到达时，对于寻觅住所、勘座观测地点等事宜予以安排照应）。

1941年8月10日，观测队翻过七道梁，逆洮河南上，抵达临洮。从昆明到临洮，历时42天，全程3200公里的征程，终于画上了圆满的句号。      临洮，这座两千多年的古城，自从公元前280年秦昭王设置陇西郡以来，一直为郡、路、州、军、府所在地，始终以文化发达而著称。此时的临洮正以崇尚现代科学的姿态，欢迎远道而来的科学家。

张钰哲在《日全食观测报告》中说:“临洮县府对于观测队的协助和招待无微不至。”朱门县长为观测队选择了最好的旅馆和酒店，每天派专人送来饭菜，并派警察盘查过往人员，防止汉奸特务破坏；西北步兵学校送来一架手摇发电机和10匹军马备用；能工巧匠赶制木架平台，供观测队放置仪器。

观测队始料未及的是，在距兰州100公里的临洮县城，每天还要躲避日军飞机的轰炸。据《中央日报》报道，观测队在临洮的40天遇到了25次空袭。亲历者陈宗妫回忆：“最严重的一次是在8月底，那天三架轰炸机盘旋在我们上空，投下20多枚炸弹。空袭过后，我第一个跑出去，看到放置仪器的大箱子安然无恙，心中的石头才落地。”

为了避免日机轰炸和城内街市声音嘈杂，张钰哲决定将观测点设在城东一里的岳麓山泰山庙广场。随着时间的临近，最让观测队担心的是，在临洮的40天里阴雨天气多达半数，尤其是日期临近的七、八天不见一丝太阳，张钰哲不得不将唯一的希望寄托在飞机上，只有凌空观测。

正在兰州作日食讲解的中国天文学会会长、日食观测委员会秘书长高鲁，通过第八战区司令长官朱绍良给重庆发报，请当局派飞机支援日食观测。

在抗战最紧张的情况下，将作战飞机用于观测日食，这未免太奢侈了。据《环球飞行》主编王宁生介绍：“1941年初的时候，我们中国人用于作战的飞机只有65架。”北京天文馆馆长朱进说：“按照一般的考虑，如果真的遇到类似情况，这事儿肯定就取消了。虽然说科学研究很重要，但是再重要也不至于动军用飞机。”

9月16日，空军方面发来电报：同意飞机支援。9月18日，望眼欲穿的潘澄侯和李国鼎，带着三架摄影机和照相器材乘机飞抵兰州，见到了讲解日食的胡玉章。中央广播电台台长冯简也同机到达。

9月20日下午，李国鼎、潘澄侯、胡玉章三人先后分乘兰州空军的教练机和轻型轰炸机飞抵临洮。当时的机场在今天的新添镇叶家坪，距县城20公里。当时负责拍照的观测队总干事长陈宗妫回忆：“日食前一天夜间，陆军的一个高炮团开抵临洮县，还有20架战斗机在兰州机场待命，随时准备拦截敌机。”

正如张钰哲所言：“七年筹备，万里奔波，成败利钝，寄于一旦。”人员和设备到齐之后，天气就成为最揪心的问题。9月20日晚，天空一片阴沉。张钰哲和队友们彻夜难眠。黎明起床一看，又是云遮雾罩，大家的心又悬了起来。

上午8时，依然云雾弥漫，张钰哲命令轻型轰炸机做好起飞准备。金陵大学电影教育系学生区永祥，将摄影机放在机关枪的位置，承担了凌空拍摄的重任。潘澄侯和胡玉章在地面分别拍摄日食过程和地面观测情况，一架拍彩色影片，一架拍黑白影片。

8时05分，张钰哲和队员们完成最后一次调试。8时40分，云开雾散，火红的太阳挂在天边，仿佛等月亮将它慢慢的遮蔽。9时许，张钰哲命令观测队员：按预定方案实施观测！9时29分42秒，全球瞩目的日全食初亏终于出现了。当时晴空万里，只见月亮的黑影从西侧开始侵入太阳。

临洮中学的肖剑琴老师写的《一次自然界的奇观》一文，对1941年日全食在临洮的情况作了精彩的描述：

“1941年9月21日早9时29分42秒，太阳放出空前未有的强光，眼睛很不容易睁开。到了10时30分48秒，太阳成为初五、初六的凹瘪月牙形。随之微风习习，逐渐清凉，突然黄球消失了，球体全黑了，周围只有一丝白边。温度急剧地下降，寒风像是秋季的西风，鸡也叫起来了，犬也吠起来了。10时53分38秒，黑球白边生光了，地面复苏了，那黑球白边顶上哗地一下，放出了：红、橙、黄、绿、青、蓝、紫奇光。12时18分18秒，太阳又‘复原’了！”

按照观测队的建议，临洮全县的师生、机关职员近万人涌上岳麓山，有的准备了茶色墨镜，有的用墨汁染的玻璃观看。师范学校的美术教师还组织学生作了日食写生，张壁原老师的一幅日食素描至今珍藏在儿子家中。

远在马衔山麓的杨正江老人当时还不到六岁，当他跟随大人在山上放羊的时候，天色突然黑了下来，把大家吓坏了。他说：“我们很紧张，这是什么大难来临了吧？大家非常害怕。这时候大人们也喊我们了，这一喊我们更加害怕，一下子放声大哭。哎？！怪得很！就在我们放声大哭、手足无措的时候，太阳‘忽’地又出来了，大家高兴得跳起来。”

当时兰州城区处在日食带的背界面上，在城里看不到日全食。兰州市组织了100多人的观察团来临洮观看，把临洮城的旅馆住满了。大多数人则步行十几公里到兰州城郊的西果园、阿干镇一带观看。

地势高峻的七道梁，成为兰州人的最佳观测点。国民党元老于右任先生，在天文学会会长高鲁、著名学者高一涵陪同下，前往七道梁观看。高一涵写了一首长诗，记述了从日食发生到结束的全过程，描写了当时“牛羊下山鸡入室，狐兔仓皇乱窜逃”的情形。

当时的《科学》杂志这样报道观测现场的情景:“当食既与生光之际，欢声雷动，掌声震耳，莫不叹为宇宙奇观。”《中央日报》《民国日报》和《西北日报》都对日全食观测情况作了重点报道。

中央广播电台台长冯简亲自作了现场直播。一大早，他就带领民工从泰山庙向电报局架设了一条专线，通过电话将观测实况传到兰州，再通过无线电广播传到重庆，最后向全世界转播。

当时的冯简，既当工程师，又当播音员。他用汉语和英语每十分钟向听众播报一次日食情况。地面情况则由观测队员李珩和《中央日报》记者沈宗琳播报。

研究那次日全食的同济大学医院教授赵惠康说：“这是我们国家第一次面向全球的无线电广播，很有历史意义。”北京天文馆馆长朱进说：“从天文学科本身来讲，这次观测为我们留下了非常难得的一次日全食资料，现在想也算是一个奇迹。”

《中央日报》当时评价这次日全食观测，是在中华民族遭受外国侵略之时，在“中国本土进行的第一次有组织的观测，其成败之意义，远远超出了‘天文’范畴。”这次观测，捕捉到珍贵的天文资料170多项，拍摄照片200多张，消耗“五彩”影片20卷。日全食照片和电影胶片拍出来以后，证明了爱因斯坦的相对论是完全正确的。

今天，当我们欣赏这些像葫芦串一样的太阳照片时，您也许不会想到，当年陈宗妫先生拍照时多么不易。北京电影制片厂摄影师孙健三介绍：“用胶片拍摄的时代要先测光的，没有日食怎么测光呢？有了日食的过程中，每一瞬间亮度都不一样，你怎么来正确曝光？曝光时间要特别准确。”

难得的摄影技术资料，也是这次日全食观测的巨大收获。张钰哲把所用摄影器材的型号、镜头、口径、焦距及曝光参数等一一做了记录。

拍摄日全食电影就更难了。朱进介绍：“它的难度是头一次，没有以前的参照。”原北京电影制片厂摄影师孙健三说：“当时全中国有很多拍电影的，但是没有一个人能在没有发生日全食的时候准确地测出曝光参数，它每一瞬间的亮度都不一样，每一瞬间都要调光圈，否则这个就拍不好了，不是曝光过度就是曝光不足。”

当区永祥完成航拍任务后打开机舱盖，向地面人群挥手致意时，并没有想到自己在临洮创造了“人类首次航拍日全食”的记录。

看了那次航拍的日全食电影后,著名化学家、教育家陈裕光博士说：“这次拍摄的电影，记录了人类依靠科学，不再脚踏大地，离开地球飞到天上去观测天文的时代的开始。”

著名爱国人士钱昌照认为:“在我国天空完成的航拍日全食电影的壮举，不仅创造了人类天文史上的第一次，也创造了人类航空史上的第一次，还创造了人类科技史上的第一次，这也是人类电影史上的第一次呀，实在是可喜呀、可贺呀！”

这次逐日临洮的壮举，也是一次科普宣传的“长征”。它穿越5个省20多个市县，往返一万二千华里，一路讲演日全食知识，使沿途百姓第一次听到了“天文”一词，并对“日食”有了正确理解。一路风尘中，观测队播下了“崇尚科学，反对迷信”的种子，使沿途百姓摒弃了“天狗吃太阳”的迷信思想。张钰哲在“观测报告”中写道：“按食时伐鼓鸣金救日之举，重庆成都均且不免，而临洮以边陲僻县，是日竟未闻一滴之锣鼓声”。

五十年后,中国电影教育先驱孙明经先生在他的八十岁寿宴上，对旁边的儿子孙健三说:“今天的人类已经可以到宇宙空间去观测各种天文现象，而人类离开地面对天文现象有影像记录的观测，却始于1941年日本空军经常去轰炸的甘肃临洮县的天空，这是每一个中国人不该不知道的。”孙明经先生的一席话，使在场的人第一次将“航拍日全食”与“临洮县”联系起来。

八十年后的今天，当“神舟”“天宫”“天舟”等宇宙飞船遨游太空的时候，中国宇航员已经能够亲自到太空观测天文现象了。随着中国空间站的正式使用，中国科学家可以把巨大的天文望远镜和观测器安放到太空去观测，中国人探索太空的梦想正在一步步变为现实。