生活中的地理:天文曆法知識匯總

2019-03-13 16:48:48

生活中的地理:天文曆法知識匯總

點擊數:1514 次錄入時間:2010-3-16 15:04:00編輯:sandongchenping

一、曆法與曆書

推算年、月、日的長度和它們之間的關係,制訂時間順序的法則叫“曆法”。“曆書”是排列年、月、節氣等供人們考查的工具書。曆書在我國古時稱通書或時憲書,在封建王朝的時代,由於它是皇帝頒發的,所以又稱"皇曆"。

人們根據地球自轉,產生晝夜交替的現象形成了"日"的概念;根據月亮繞地球公轉,產生朔望,形成"月"的概念,根據地球繞太陽公轉產生的四季交替現象而形成了"年"的概念。這三個概念所依據的物質運動是互相獨立的。地球繞太陽公轉一周的時間約為365.2422平太陽日,這叫一個回歸年。而從一次新月到接連發生的下一次新月的時間間隔為29.5306平太陽日,這叫一個朔望月。以回歸年為單位,在一年中安排多少個整數月,在一個月中又安排多少個整數天的方法和怎樣選取一年的起算點的方法就叫曆法。曆法問題的複雜性全在於回歸年和朔望月這兩個周期太零碎,它們同"日"之間的關係,不像公里同米之間的關係那樣簡單;而且,它們彼此之間也不能通約。所以,曆法總是顧此失彼,不能同時協調兩個周期。因此,曆法一般地分為三類;太陰曆、太陽曆和陰陽曆。側重協調朔望和歷月關係的叫太陰曆,簡稱陰曆;側重協調回歸年和歷年關係的叫太陽曆,簡稱陽曆;兼顧朔望月和回歸年、歷月和歷年的叫陰陽曆。無論哪一種曆法,都有一個協調曆日周期和天文周期的關係間題。在原則上,歷月應力求等於朔望月,歷年應力求等於回歸年。但由於朔望月和回歸年都不是整日數,所以,歷月須有大月和小月之分,歷年須有平年和閏年之別。通過大月和小月,平年和閏年的適當搭配和安排,使其平均歷月等於朔望月,或平均歷年等於回歸年。這就是曆法的主要內容。

二、年月日的來歷

一年,就是地球繞太陽公轉了一周的時間。全長為365天又1/4天(365.2422……日),也就是365日5小時48分46秒,這叫"回歸年"。

曆法上的年為了套用方便,不採用回歸年,而是採用了完整的天數。公曆的平年是365天,閏年是366年,每四年一閏,每百年少閏一次。使用的整天數的年曆法上叫做"歷年"

農曆是根據月亮的朔望月共12個月算一年,一年是354天。每三年有一個閏年。閏年是383天或384天。

一年,又是氣候變化的周期,氣候由冷變熱,再由熱變冷;這包括了人們從事農業自耕種到收穫的全過程。所以人們從很古的時候起,就用氣候冷熱周期變化這個自然規律作為計算時間的大單位,把一年作為制訂曆法的根據。

一個月,就是月亮繞地球一周,也就是一個朔望月。一個朔望月的長度是29.53059……日,也就是29日12時44分3秒,這叫做"歷月"。眾所周知,月亮是個球體,由於月亮繞著地球不停地公轉,同時又跟著地球繞著太陽轉,所以月亮對地球和太陽的位置也在不斷地變動,月亮對著我們照亮的這一面,有時有,有時無,有時多,有時少,這就形成了月亮的圓缺循環。當我們看不到月亮的時候,叫做"朔"(多在陰曆的初一和三十日)。過十四、十五天,我們就會看到圓圓的月亮,叫做"望"(多在陰曆十四、十五、十六日)。月亮由這次朔到下次朔或由這次望到下次望,這就是月亮繞地球轉了一周,就是一個月,我們把它叫做"朔望月"。

月亮圓缺循環變化的規律,人人都可以看到,所以人們很早就把它作為計算日了的單位,把朔望月作為制訂曆法的根據。陰曆的一個月,就是根據朔望月定出來的。

一日,就是地球本身自轉一周的時間,也就是一個白天加一個黑夜,總計24小時。

地球是橢圓形的,自己不會發光,所在同一個時間裡,地球只有一半向著太陽,向著太陽的這一半地球就是白天,地球背著太陽的一面,太陽的光照不到地球上,這一半地球上就是黑夜。由於地球在不停地自轉,這樣就形成了白天和黑夜有規律的循環。

通常把太陽要升起來的時候叫白天,這就是一天的開始。在白天轉為黑夜的時候,也就是太陽落下去的時候叫做黑夜。一天,通常是指這個天象變化的規律,就很容易被人們所掌握,並利用它來作為計算時間的基本單位。一天,是曆法上的第一種單位。

這種用太陽定出來的日,叫做"太陽日"。太陽日又有"真太陽日"和"平太陽日"兩種。真太陽日有長有短,這是因為地球繞著太陽轉的軌道是橢圓形的,冬季地球離太陽遠一些,所以公轉就慢一些。地球公轉的速度有快有慢,所以一天的時間也就有長有短。因此"真太陽日"的時間是不完全一樣長的,這樣用起來就很困難。為了方便起見,曆法上用的不是真的太陽日,而是一個長短不變的日,這個日就是一年之中,真太陽日的平均時間長度,就叫"平太陽日。按照現在慣例,一日的時間分成24等份,就是24小時,把24小時作為一日。依照現在慣例,一日是從半夜0點開始,到次日的半夜24小時止作為一天。但是這裡需要提及的是在我國古代傳統文化中,又把一天的二十四個小時分為十二個時辰,也就是用民間的十二個屬相來代替。恰好每個時辰是兩個小時,每逢單數進位,而每個時辰又分為三個部份,為初時、正時和末時,每天的交替時間是從當日的半夜十一點整開始為第二天的子時,而不是通常意義上的0點。所以夜晚11:00整到11:39分為初子時,11:40分到12:19分為正子時,12:20分到凌晨1:00整為末子時。而每天中午11:00整到11:39分為初午時,11:40分到12:19分為正午時,12:20分到下午1:00整為末午時,其它依此類推。用日來計算短的時間很方便,如三、五天、十天、八天,但計算長的時間就很困難,所在在計算時間上還有月、年和世紀等。

三、公元、世紀、年代

"公元"是公曆的紀元。它原是以傳說的耶穌基督誕生那一年作為公元元年,從公元6世紀到10世紀,逐漸成為基督教國家通用的紀元,所以原先也叫"基督紀元"。後來被世界多數國家所公用,於是就改稱"公元"。在歷史書上,耶穌誕生前的年代被稱為"公元前";耶穌誕生那年以後的年代是"公元後",簡稱"公元"。

"世紀"一詞來源於拉丁文,意思是一百年。也是從耶穌誕生那一年算起:公元元年至100年為1世紀。以此類推,現在是21世紀中的某一個10年。比如說20世紀80年代,就是指從1980年開始的那10年。從1990年起,就進入20世紀90年代了。

四、陽曆、陰曆、農曆

陽曆(即公曆),是世界上多數國家通用的曆法,由"儒略曆"修訂而成。儒略曆是公元前46年,古羅馬統帥儒略、愷撒決定採用的曆法。

陽曆,是以地球繞太陽運動作為根據的曆法。它以地球繞太陽一周(一回歸年)為一年。一回歸年的長度是365.2422日,也就是365天5小時48分46秒,積累4年共有23小時15分4秒,大約等於一天,所以每4年增加1天,加在2月的末尾,得366天,就是閏年。但是4年加1天實際回歸年多了44分56秒,積滿128年左右就又多算了一天,也就是在400年中約多算了3天。

陽曆閏年規定:公元年數可用4整除的,就算閏年;為了要在400年減去多算的3天,並規定公元世紀的整數,即公元年數是100的整數時,須用400來整除的才算閏年,如1600年、2000年、2200年、2400年就是閏年。這樣就巧妙地在400年中減去了3天,陽曆規定每年都是12個月,月份的大小完全是人為的規定,現在規定每年的1、3、5、7、8、10、12月為大月,每月31天;4、6、9、11月為小月,每月30天;2月平年是28天,閏年是29天。

陰曆,是根據月相圓缺變化的周期(即朔望月)來制訂的。因為古人稱月亮為太陰,所以又有太陰曆之稱,是純粹的陰曆,我國使用"農曆",一般人叫它"陰曆",那是不對的。農曆不是一種純粹的陰曆,而是"陰陽曆"。

陰曆把月亮圓缺循環一次的時間算做一個月,12個月算做一年。然而月亮圓缺循環一次--一個朔望月,是29天12時44分3秒,比29天多,又比30天少。為方便,陰曆把月份分成大月和小月兩種,逢單的月是大月30天,逢雙的月是小月29天,一年共是354天。

實際上,一個朔望月並不正好等於一個大月和一個小月的平均數--29天半,而是比29天半多44分2.8秒。所以12個朔望月實際上要比354天多8小時48分34秒,30年就要多出11天。因此,陰曆30年中就要安插11年閏年,每逢閏年就在12個月多加一天。陰曆的閏年是355天。這樣,陰曆每30年中有19年354天,11年355天,平均一年的長度是354天8小時48分。它的一年比回歸年差不多短了11天。3年就短一個多月,17年就要短6個多月了。所以使用這種歷時,新年不一定在冬天過,它可以在春天過,也可以在夏天或秋天過。它的惟一好處就是陰曆上的每一個日期都可以知道月亮的形狀。

陰曆作為一種曆法,由於它與農業生產和人們的日常生活不相協調,所以當今世界上除了幾個伊斯蘭教國家因為宗教上的原因仍然使用外,其他國家一般已經廢棄不用了。

農曆,是把朔望月的時間作為歷月的平均時間。這一點上和純粹的陰曆相同,但農曆運用了設定閏月的辦法和二十四節氣的辦法,使歷年的平均長度等於回歸年,這樣它就又具有了陽曆的成分,所以它比純粹的陰曆好。

現在所有的農曆,據說我們的祖先遠在夏代(公元前17世紀以前)就使用了這種曆法。所以人們又稱它為夏曆。解放後還仍然叫做夏曆,1970年以後我國改稱為"農曆"。至於"農曆"一名的由來,大概因為由於自古以農立國,所以制訂曆法必須為農業服務。

農曆的歷月是以朔望月為依據的。朔望月的時間是29日12小時44分3秒(即29.5366日),因此農曆也是大月30天,小月29天,但它和純粹的陰曆並不完全一樣,因為純粹的陰曆是大小月交替編排的,而農曆年大小月是經過推算決定的。

農曆每一個月初一都正好是"朔"(即月亮在太陽地球中間,且以黑著的半面對著地球的時候)。有時可能出現兩個大月,也可以連續出現兩個小月。由於朔望月稍大於29天半,所以在農曆的每100個歷月里約有53個大月和47個小月。

農曆是基本上以12個月作為一年的,但12個朔望月的時間是354.3667日,和回歸年比起來要相差11天左右。這樣每隔3年就要多出33天,即多出一個多月。

為了要把多餘的日數消除,每隔3年就要加一個月,這就是農曆的閏月。有閏月的一年也叫閏年。所以農曆的閏年就有13個月了。至於閏哪個月是由節氣情況決定的。

五、農曆月份的別稱

一月:正月、隅月、孟月、端月、始春、元春;

二月:如月、杏月、仲春、早春;

三月:病月、桃月、季春、炳月、三春、陽春、暮春

四月:余月、清和月、桃月、孟夏;

五月:榴月、薄月、仲夏;

六月:且月、荷月、伏月、季夏;

七月:相月、巧月、霜月、孟秋、桐月;

八月:壯月、桂月、仲秋、中秋月:

九月:亥月、菊月、季秋;

十月:陽月、小陽春、孟冬;

十一月:辜月、葭月、仲冬;

十二月:塗月、臘月、嘉平月,季冬。

六、閏年的計算方法

除去世紀年(如1800年為18世紀……)外,凡是年數能被四除盡的就是閏年,如1948年、1952年等等。至於世紀年,只有世紀數能被四除盡或年數能被400除盡的,才是閏年。如1600年到2000年當中的1700年、1800年和1900年,世紀數不能被4除盡,同樣年數也不能被400除盡,所以這三個世紀年不是閏年,也就是從1700年到2000年400年中減少的那三個閏年。

七、十二個月氣象歌

正月:歲朝宜黑四邊天,大雪紛紛是旱年;

但得立春晴一日,農夫不用力耕田。

二月:驚蟄聞雷米似泥,春分有雨病人稀;

月中但得縫三卯,到處棉花豆麥宜。

三月:風雨相逢初一頭,沿村瘟疫萬民憂;

清明風若從南起,定是豐年大有收。

四月:立夏東風少病禍,晴逢初一果生多;

雷鳴甲子庚辰日,須防蝗蟲侵稻禾。

五月:端陽有雨是豐年,芒種聞雷美亦然;

夏至風從西北起,瓜蔬果園受熬煎。

六月:三伏之中逢酷熱,五穀田中多不結;

此時若不見災厄,謹防三冬多雨雪。

七月:立秋無雨事堪憂,萬物從來只半收,

處署若逢天下雨,縱然結實也難留。

八月:秋分天氣白雲多,到處歡歌好晚禾;

最怕此時雷電閃,冬來米價道如何。

九月:霜降南風五穀豐,重陽無雨晴一冬;

霜降若逢天下雨,搶收稻穀回倉中。

十月:立冬之日怕逢壬,來歲高田枉費心;

此日更逢壬子日,災殃處處損人丁。

十一月:初一西風多疾病,若兼大雪病更多;

冬至天晴無雨色,明年定唱太平歌。

十二月:小寒下雨大寒晴,大寒有雨漚出正

初一若逢天晴好,下歲農夫放下心。

八、二十四節氣

二十四節氣起源於黃河流域。遠在春秋時代,就定出仲春、仲夏、仲秋和仲冬等四個節氣。以後不斷地改進與完善,到秦漢年間,二十四節氣已完全確立。公元前104年,由鄧平等制定的《太初曆》,正式把二十四節氣訂於曆法,明確了二十四節氣的天文位置。

太陽從黃經零度起,沿黃經每運行15度所經歷的時日稱為“一個節氣”。每年運行360度,共經歷24個節氣,每月2個。其中,每月第一個節氣為“節氣”,即:立春、驚蟄、清明、立夏、芒種、小暑、立秋、白露、寒露、立冬、大雪和小寒等12個節氣;每月的第二個節氣為“中氣”,即:雨水、春分、穀雨、小滿、夏至、大暑、處暑、秋分、霜降、小雪、冬至和大寒等12個節氣。“節氣”和“中氣”交替出現,各歷時15天,現在人們已經把“節氣”和“中氣”統稱為“節氣”。

二十四節氣反映了太陽的周年視運動,所以節氣在現行的公曆中日期基本固定,上半年在6日、21日,下半年在8日、23日,前後不差1~2天。

為了便於記憶,人們編出了二十四節氣歌訣:

春雨驚春清谷天,

夏滿芒夏暑相連,

秋處露秋寒霜降,

冬雪雪冬小大寒。

隨著中國曆法的外傳,二十四節氣已流傳到世界許多地方。

立春:立是開始的意思,立春就是春季的開始。

雨水:降雨開始,雨量漸增。

驚蟄:蟄是藏的意思。驚蟄是指春雷乍動,驚醒了蟄伏在土中冬眠的動物。

春分:分是平分的意思。春分表示晝夜平分。

清明:天氣晴朗,草木繁茂。

穀雨:雨生百穀。雨量充足而及時,穀類作物能茁壯成長。

立夏:夏季的開始。

小滿:麥類等夏熟作物籽粒開始飽滿。

芒種:麥類等有芒作物成熟。

夏至:炎熱的夏天來臨。

小暑:暑是炎熱的意思。小暑就是氣候開始炎熱。

大署:一年中最熱的時候。

立秋:秋季的開始。

處暑:處是終止、躲藏的意思。處暑是表示炎熱的暑天結束。

白露:天氣轉涼,露凝而白。

秋分:晝夜平分。

寒露:露水以寒,將要結冰。

霜降:天氣漸冷,開始有霜。

立冬:冬季的開始。

小雪:開始下雪。

大雪:降雪量增多,地面可能積雪。

冬至:寒冷的冬天來臨。

小寒:氣候開始寒冷。

大寒:一年中最冷的時候。

九、為什麼農曆沒有“閏正月”

24節氣又可分為“節氣”和“中氣”大類,簡稱為“節”和“氣”。古人從冬至起中氣、節氣相間安排,於是小寒為節氣,大寒為中氣,依次類推。一年共12箇中氣和12個節氣,一般情況每月各有一個中氣和一個節氣。每一中氣都配定屬於某月,不能混亂。

節氣的定法有兩種。古代曆法採用的稱為“恆氣”,即按時間把一年等分為24份,每一節氣平均得15天有餘,所以又稱“平氣”。現代農曆採用的稱為“定氣”,即按地球在軌道上的位置為標準,一周360°,兩節氣之間相隔15°。由於冬至時地球位於近日點附近,運動速度較快,因而太陽在黃道上移動15°的時間不到15天。夏至前後的情況正好相反,太陽在黃道上移動較慢,一個節氣達16天之多。採用定氣時可以保證春、秋兩分必然在晝夜平分的那兩天。

農曆置閏的方法同中氣的劃分和採用定氣方法密切相關。由於兩個節氣的長度平均約為30.5日,而陰曆歷月平均約只有29.5日,因而每月中節氣所在的日期必然會較上一個月推遲1~2天。如此下去,總會有一個月只有節氣而沒有中氣。這一個月被規定為“閏月”,作為該月所在農曆歷年多餘的第13個月。既然節氣嚴格按回歸年長度周而復始地出現,根據上述規定來設定閏月必然能保證農曆歷年的平均長度與回歸年十分接近。十九年七閏法就是這樣來置閏的。

由於定氣方法的採用,冬季一節一氣的平均長度約為29.74天,比朔望月長不了多少,節氣逐月向後推遲得很慢,所以冬季設定閏月的可能性就很小。相反,夏至附近地球運動得慢,交節氣也慢,一氣可達16天之多,因而夏季及其前後幾個月,如農曆三、四、五、六、七月,閏月設定較多。在公元1821年到2020年的200年中共有農曆閏月74個。其中閏正月、閏十一月、閏十二月一次也沒有,而閏五月最多,達16次。無怪乎我們碰不到閏正月,也過不到“閏春節”了。

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