时间的基本计量单位规定为秒,这个标准是在黄裳弟子的主持下测定的,他在南京紫金山建立了天文观测台,以太阳连续两次通过紫金山天文台的经线为一天,称之为一个太阳日,以一太阳日的86400分之一为一秒;但后来在长期的连续观测中发现,一年中太阳日的长短并不一样,最长的是12月23日,最短的是9月16日,长短相差51秒;于是提出平太阳日的概念,假想有一个均匀速度的天体在黄道上运动,这个假想的天体被称为“平太阳”,把这个平太阳连续两次通过同一子午线的时间称之为平太阳日,把平太阳日86400分之一为一秒,就比原来精确多了。规定1分钟等于60秒,1小时等于60分钟,1天等于24小时,1时辰等于2小时。
为了方便计时,用60进制,因为10只有1、2、5、10四个约数,而60有1、2、3、4、5、6、10、12、15、20、30、60等12个约数,60进制的表示小数的分数要比10进制的多,方便使用。
白天和黑夜是我们最能直观感觉到的时间观念;另外还有春夏秋冬冷暖的变化,月亮和太阳的起落,月亮的圆缺;
日,一天;月,月亮圆缺的一个周期;人们根据地球自转,产生昼夜交替的现象形成了"日"的概念;根据月亮绕地球公转,产生朔望,形成"月"的概念,根据地球绕太阳公转产生的四季交替现象而形成了"年"的概念。
历法的复杂程度本质上是由其参照物的选择决定的。农历选取阴阳二体为时间参照,由此决定了其内容相对地复杂又丰富,符合我国传统的哲学观。
阳历也就是公历,它是国际通用的。阳历以地球绕太阳转一圈的时间定做一年,共365天5小时48分46秒。平年只计365天这个整数,不计尾数;一年分做12个月,大月31天,小月30天,二月只有28天。四年的尾数积累起来共1天光景,加在第四年的二月里,这一年叫做闰年。所以闰年的二月有29天。阴历以月亮圆缺一次的时间定做一个月,共29天半。为了算起来方便,大月定做30天,小月29天,一年12个月中,大小月大体上交替排列。阴历一年只有354天左右,也没有平年闰年的差别。
阴历不考虑地球绕太阳的运行,因此使得四季的变化在阴历上就没有固定的时间,它不能反映季节,这是一个很大的缺点。为了克服这个缺点,后来人们定了一个折中的历,就是所谓阴阳合历。我国还在使用的夏历(也有人叫它农历或阴历),就是这种阴阳合历。它跟阴历一样,也以月亮圆缺一次的时间定做一个月,也是大月30天,小月29天,可是它又用加闰月的办法,使得平均每年的天数跟阳历全年的天数相接近,来调整四季。夏历约每过二、三年多一个闰月。“阴历”又名“太阴历”,系以月球绕行地球一周为一月,再配合地球绕日一周之时数为一年,实际上等于阴阳合历,我国在民国元年前采用此历,为与现行之历相对称,故名之曰“旧历”。一般人以为阴历适合于农家,而名之日“农历”。
因每月天数不能有奇零,故阴历一个月为二十九日或三十日。每月以合朔之日为首,即以朔日为初一日。每年以接近立春之朔日为岁首。
地球绕日一周,即月球绕地球十二次又三分之一,一年内之月数不能有奇零,故一年十二个月,仅三百五十四日,与岁实相比较,约余十一日,积至三年,余三十三日,故每三年须置一闰月,尚余三日或四日,再积二年,共余二十五日或二十六日,可置一闰月,平均计算,每十九年须置七闰。以有节无气之月为闰月,有闰月之年为闰年,闰年有十三个月,平年则十二个月。
阴历在天文学中主要指按月亮的月相周期来安排的历法。以月球绕行地球一周(以太阳为参照物,实际月球运行超过一周)为一月,即以朔望月作为确定历月的基础,一年为十二个历月的一种历法。在农业气象学中,阴历俗称农历、殷历、古历、旧历,是指中国传统上使用的夏历。而在天文学中认为夏历实际上是一种阴阳历。
lunar calendar,主要按月亮的月相周期来安排的历法。它的一年有12个朔望月,约354 或 355日.
农历是阴阳历结合有增设闰月的.
月球绕地球一周,出没于黄道者两次,历二十七日七小时四十三分十一秒半,为月球公转一周所需的时间,谓之“恒星月”。唯当月球绕地球之时,地球因公转而位置亦有变动,计前进二十七度余,而月球每日行十三度十五分,故月球自合朔,全绕地球一周,复至合朔,实需二十九日十二时四十四分二秒八,谓之“朔望月”,习俗所谓一个月,即指朔望月而言。
古代国家农业慢慢地发展以后,就发现纯粹用阴历历法、月份和春、夏、秋、冬四季,农业节候配合不上,为了解决这阴、阳历的矛盾,古代有两种办法:一种办法是放弃阴历月亮盈亏作为计算月份方法,而以太阳回归年即365又四分之一天为一年,把年分为12个月,平年365天,闰年366天,4年一闰。这是公元前46年西洋罗马所采取的办法。另一办法是找出阳历年的日数和阴历月的日数两者之间的最小公倍数,这就是我国古代颛顼历的十九年七闰的办法。因为阴历的235个月的日数却等于19个阳历年的日数。据日本天文学家新城新藏的考据,十九年七闰的办法是我国春秋时代已经应用的。我们古代从早的颛顼历以及汉朝太初历、四分历统是依照此法安排的。但这一安排虽可以调和阴阳历,不至于冬夏倒置,但平年354天,闰年384天,一年中节气仍然可以相差一个月,对于农业操作安排上仍然不够精密,所以到了战国末年又建立二十四节气,和阴历相辅而行。到了东汉时代又发现一节一气尚有15天多的间隔,才又创立一年七十二候。这是我们旧历发展的经过。
历法 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 合计 | ||
阳历 | 平年 | 31 | 28 | 31 | 30 | 31 | 30 | 31 | 31 | 30 | 31 | 30 | 31 | 365 | |
闰年 | 31 | 29 | 31 | 30 | 31 | 30 | 31 | 31 | 30 | 31 | 30 | 31 | 366 | 闰日 | |
阴历 | 354 | 不设闰月 | |||||||||||||
阴阳历 | 平年 | 353-355 | |||||||||||||
闰年 | 383-385 |
阳历闰年:
最根本的原因是:地球绕太阳运行周期为365天5小时48分46秒(合365.24219天)即一回归年(tropical year)。公历的平年只有365日,比回归年短约0.2422日,所余下的时间约为四年累计一天,故四年于2月加1天,使当年的历年长度为366日,这一年就为闰年。现行公历中每400年有97个闰年。按照每四年一个闰年计算,平均每年就要多算出0.0078天,这样经过四百年就会多算出大约3天来,因此,每四百年中要减少三个闰年。所以规定,公历年份是整百数的,必须是400的倍数的才是闰年,不是400的倍数的,虽然是100的倍数,也是平年,这就是通常所说的:四年一闰,百年不闰,四百年再闰。 例如,2000年是闰年,1900年则是平年。
农历闰年:
中国旧历农历作为阴阳历的一种,每月的天数依照月亏而定,一年的时间以12个月为基准,平年比一回归年少约11天。为了合上地球围绕太阳运行周期即回归年,每隔2到4年,增加一个月,增加的这个月为闰月。闰月加到哪个月,以农历历法规则推断,主要依照与农历的二十四节气相符合来确定。在加有闰月的那一年有13个月,历年长度为384或385日,这一年也称为闰年。如1984年鼠年的农历中,有两个十月,通常成为前十月和后十月(即闰月)。农历闰年闰月的推算,3年一闰,5年二闰,19年七闰;农历基本上19年为一周期对应于公历同一时间。如公历的2001年5月27日、1982年5月27日和1963年5月27日这个日子,都是闰四月初五。
由于1回归年为12.368个朔望月,0.368=368/1000=46/125,即125个回归年的话正好余出46个朔望月,所以在一百二十五年中应设置四十六个闰年。但因为这样设闰太过复杂,经推算,7/19最接近0.368。故一般的,在19年里中设置7个闰月,有闰月的年份全年383天或384天。
为什么采取“十九年七闰”的方法呢?一个朔望月平均是29.5306日,一个回归年有12.368个朔望月,0.368小数部分的渐进分数是1/2 、1/3 、3/8 、4/11 、7/19 、46/125,即每二年加一个闰月,或每三年加一个闰月,或每八年加三个闰月……经过推算,十九年加七个闰月比较合适。因为十九个回归年=6939.6018日,而十九个农历年(加七个闰月后)共有235个朔望月,等于6939.6910日,这样二者就差不多了。
七个闰月安置到十九年当中,其安置方法是很有讲究的。农历闰月的设置,自古以来完全是人为的规定,历代对闰月的设置也不尽相同。秦代以前,曾把闰月放在一年的末尾,叫做“十三月”。汉初把闰月放在九月之后,叫做“后九月”。到了汉武帝太初元年,又把闰月分插在一年中的各月。以后又规定“不包含中气的月份作为前一个月的闰月”,直到现在仍沿用这个规定。
为什么有的月份会没有中气呢?节气与节气或中气与中气相隔时间平均是30.4368日(即一回归年365.2422日平分12等分),而一个朔望月平均是29.5306日,所以节气或中气在农历的月份中的日期逐月推迟,到一定时候,中气不在月中,而移到月末,下一个中气移到另一个月的月初,这样中间这个月就没有中气,而只剩一个节气了。
上面讲过,古人在编制农历时,以十二个中气作为十二个月的标志,即雨水是正月的标志,春分是二月的标志,谷雨是三月的标志……把没有中气的月份作为闰月就使得历月名称与中气一一对应起来,从而保持了原有中气的标志。
从十九年七闰来说,在十九个回归年中有228个节气和228个中气,而农历十九年有235个朔望月,显然有七个月没有节气和七个月没有中气,这样把没有中气的月份定为闰月,也就很自然了。
农历月的大小很不规则,有时连续两个、三个、四个大月或连续两个三个小月,历年的长短也不一样,而且差距很大。节气和中气,在农历里的分布日期很不稳定,而且日期变动的范围很大。这样看来,农历似乎显得十分复杂。其实。农历还是有一定循环规律的:由于十九个回归年的日数与十九个农历年的日数差不多相等,就使农历每隔十九年差不多是相同的。每隔十九年,农历相同月份的每月初一日的阳历日一般相同或者相差一、二天。每隔十九年,节气和中气日期大体上是重复的,个别的相差一、两天。相隔十九年闰月的月份重复或者相差一个月。
以花命名的农历各月份的诗意别称:正月--柳月,银柳插瓶头,又称柳月;二月--杏月,杏花闹枝头,又称杏月;三月--桃月,桃花粉面羞,又称桃月;四月--槐月,槐花挂满枝,又称槐月;五月--榴月,石榴红似火,又称榴月;六月--荷月,荷花满池放,又称荷月;七月--巧月,凤仙节节开,又称巧月;八月--桂月,桂花遍地香,又称桂月;九月--菊月,菊花傲霜雪,又称菊月;十月--阳月,芙蓉显小阳,又称阳月;十一月--葭月,葭草吐绿头,又称葭月;腊月--梅月,梅花吐幽香,又称梅月。此外,农历月份还有其它许许多多的别称。
正月银柳插瓶头
二月杏花闹枝头
三月桃花粉面羞
四月槐花挂满枝
五月石榴红似火
六月荷花满池放
七月凤仙节节开
八月桂花遍地香
九月菊花傲霜雪
十月芙蓉显小阳
冬月葭草吐绿头
腊月梅花吐幽香
时间是物质存在的客观形式之一。任何一种物质的变化、运动或发展的过程,都永远是在时间和空间内发生的。
时间;它有两种含义:一种是“时段”,是两个瞬时之间的间隔长短;一种是“时刻”是指某一瞬时是什么时间。例如,我们早晨八时上班,十二时下班,上午工作了四个小时。这四个小时就是“时段”值;而八时和十二时就是“时刻值”。
时间是用相同周期的积累来测量的。人们很早就发现,与人类生活有紧密联系的太阳的运动是比较均匀的,而这种运动实际上是地球自转与公转的结果,因此,建立了按太阳运动计量时间的计时系统,把日出日落的周期值作为计量时间的标准原器。
太阳日,是根据地球自转和它的公转运动的周期值来规定的。太阳日分为“真太阳日”与“平太阳日”。真太阳日是根据太阳来测定的“日”,即太阳在上空正中时至第二天正中时的时间间隔,叫做一个真太阳日。由于两个真太阳日的时段不是相等的,为更均匀地计量时间,“平太阳日”是天文学家根据地球运转的总时间加以平均所得的“日”。我们日常生活的就是“平太阳日”。
在平太阳日系统中,一般采用夜半时刻作为平太阳日的起算点,也叫平子夜。地球绕太阳公转一周为一年,自转一周为一日,一日分为二十四小时,每小时分为六十分,每分又分为六十秒,“秒”是时间的基本单位,把一个平太阳日等分为86400个时段,每一个时段的长度就是平太阳时系统基本单位——平太阳秒的长度 1秒=1/86400平太阳日。
地方时与标准时间。地面上每一个观测点都有自己的平子夜时刻,在同一瞬时,不同经度上的观测点将有不同的时刻值.这样的时刻,叫做地方时。地球自转一周二十四小时,东西经度合计是三百六十度。则每隔十五度,时间相差一个小时(360°+24=15°)如果各地都使用自己的地方时,将带来很多不便,因此,制定了标准时间规定。以经过英国伦敦的格林威治天文台的零度经线为零时区的中央经线,从西经7°30’到东经7°30’的范围划为零时区。在这个时区内以零度经线的地方时为标准时间。这就是格林威治时间,也叫世界时。从零时区边界线分别向东、西每隔经度15°划一个时区,全球共划分为24个时区,每个时区相差一个小时。各区都以该区中央经线的地方时为该区的标准时间,如我国首都北京在东经116°,属东八区,这个时区的中央经线是东经120°,因此“北京时间”实际上是东经120°的地方时。
实际上时区的界线为了方便起见,往往按照各国行政区域或自然界线来划分。我国领土辽阔,东西横跨四个时区,目前是采用一个区时,即以北京时间作为全国统一标准时间。由于零时和二十四时是重合的,为区分今天和明天,国际上人为地规定了以180°经线附近的一条线作为国际日期变更线,当由不同方向航行越过这条线的时候,需要遵照规则,把日期提早或推迟一天。
由于电子技术的不断发展,原子钟这种高精度的计时仪器的出现,为时间计量工作带来很大方便。1967年国际度量衡委员会决定从1972年1月1日零时(世界时)开始,标准时间用国际原子钟得到。并以铯(CS133)原子振动9192631770次所历的时段作为国际原子钟的一秒钟。可以得到高精度的时间。
地球在围绕太阳不停地公转的同时,也在绕自身的地轴自转,不过地轴并不垂直于公转轨道面,而是有一个23度27分的倾角。正是因为这个倾角的存在,才会使太阳在地球表面的直射点在南、北回归线之间移动,从而形成了春夏秋冬四个季节。
当太阳直射在北回归线时,北半球获得的太阳热量较多,且白昼比黑夜长,所以北半球气温处于一年中最高的时候,为夏季;这时太阳斜射在南半球,南半球获得的太阳热量较少,且黑夜比白昼长,因此,南半球处于一年中最冷的季节——冬季。当地球绕太阳再公转半圈时,太阳的直射点由北回归线移向南回归线,北半球获得的太阳热量逐渐减少,由夏季进入秋季,进而转入冬季;而南半球却正好相反,由冬季进入春季,进而过渡到夏季。不过,地球绕太阳公转的轨道并不是一个标准的正圆,因此南半球的夏天要稍稍比北半球的夏天热,而冬天则要比北半球的冷些。
四季的形成是因为地球绕太阳公转的结果。地球一直不断自西向东自转,与此同时又绕太阳公转。而地球公转的轨道又是一个椭圆的形状,太阳始终位于一个焦点上。地球在不断公转的过程中,地轴与公转轨道始终会保持66°34′的交角,即地球始终是斜着身子绕太阳公转。因为地球公转的原因,致使太阳直射点在地球表面发生变化。
到了每年6月22日前后,地球就是位于远日点。太阳会直射北回归线,这一天就是北半球的夏至日。与此同时北半球得到的热量最高,白昼最长,而且气候也炎热,属于北半球的夏季,但南半球正处于寒冷的冬季。
此后因为继续在公转轨道上不停运行,太阳的直射点便会南移。到了9月23日左右,太阳就会直射赤道,这一天就是北半球的秋分日。现在南半球以及北半球得到的太阳热量都相等,昼夜平分,北半球是秋季,南半球是春季。
地球继续不断运转,到12月22日左右,地球开始位于近日点,太阳便直射南回归线。这一天就是北半球的冬至日。而此时北半球得到的热量为最少,且白昼时间最短,气候也相当寒冷,是北半球的冬季。南半球刚好是夏季。
太阳直射点北返以后,在3月21日左右,太阳再次直接射向赤道,这一天就是北半球的春分日。这个时候,是北半球的春季,而南半球却是秋季。地球像这样以一年为周期绕太阳不停运转,从而产生了四季的更替。
太阳 地球 月亮相互作用自转和公转运动的实验
月有阴晴圆缺: