蕭耐園

二十四節(jié)氣是我國古代歷法的獨特創(chuàng)造。幾千年來，歷法中節(jié)氣的設(shè)置不僅對我國農(nóng)牧業(yè)的發(fā)展起了重要作用，同時圍繞節(jié)氣也產(chǎn)生了許多民間節(jié)日和民俗活動，體現(xiàn)了我國博大精深的傳統(tǒng)文化。

二十四節(jié)氣是我國傳統(tǒng)歷法的重要組成部分。二十四節(jié)氣的名稱是根據(jù)地球在公轉(zhuǎn)軌道上位置所反映的寒暑變化并結(jié)合相應(yīng)的氣象條件和自然現(xiàn)象（即物候）來命名的。其中春分、夏至、秋分、冬至，是季節(jié)的轉(zhuǎn)折點。在北半球，一年之內(nèi)，春、秋分日晝夜等長，夏至日白晝最長，而冬至日則白晝最短。

最初的二十四節(jié)氣是把一回歸年的日數(shù)等分成24份，例如在漢代人們認定冬至在赤道斗宿21度，我國古代把全天分成365度，自此每經(jīng)一節(jié)氣加一個平均值365/24=15度，即為各節(jié)氣太陽所在的赤道宿度值。這相當(dāng)于從冬至以后每隔15.218日，為一個新的節(jié)氣。

西漢漢武帝元封七年（公元前104年）頒布了新制定的《太初歷》，首次把二十四節(jié)氣完整地引進歷法?！短鯕v》用的是平氣法：從冬至開始，等間隔地依次相間安排各個節(jié)氣;每月有一個節(jié)氣，一個中氣，如立春為正月節(jié)氣，雨水為正月中氣。由于兩個節(jié)氣之間的時間大于一個朔望月的時間，所以可能出現(xiàn)一個月內(nèi)只有一個節(jié)氣或一個中氣的情況。因而《太初歷》規(guī)定節(jié)氣可以在上月的下半月或本月的上半月出現(xiàn)，而中氣一定要在本月出現(xiàn)。如果遇到?jīng)]有中氣的月份，則定為上月的閏月。于是，從閏月以后的這月開始，將一直保持每月有一個節(jié)氣、一個中氣，直到兩年多以后再一次置閏。這種置閏原則一直沿用至今。

北齊張子信經(jīng)20余年的精心觀測與潛心研究，在公元570年前后發(fā)現(xiàn)了太陽在天空中周年視運動的不均勻現(xiàn)象。地球在冬至后不久過近日點，在夏至后不久過遠日點。過近日點時運行速度最快，在冬至前后兩個節(jié)氣間的日期差要短于平均值，只有14天多，之后逐漸減慢;直至到達遠日點運行速度最慢，夏至前后兩個節(jié)氣間的日期差近16天，之后逐漸加快，所以他發(fā)現(xiàn)了各個節(jié)氣之間的時間間隔是不等長的。

隋仁壽四年（公元604年），劉焯在他編制的《皇極歷》中根據(jù)這種不均勻現(xiàn)象對二十四節(jié)氣的推算提出改革。他把太陽運動的軌道——黃道等分成24份，太陽移行到每一等分點時就是每一節(jié)氣的時刻，此法稱為定氣。他把太陽的運動看作等加速、等減速運動，用時間的二次函數(shù)擬合太陽運動。劉焯創(chuàng)立了二次差內(nèi)插算法，并用這種算法計算太陽位置和定氣時刻。

元朝初年，郭守敬和王恂等人編制了《授時歷》。他們認為前人對于太陽運動的認識比較粗疏，太陽運行的度數(shù)不是時間的二次函數(shù)，而是三次函數(shù)，以三次差內(nèi)插算法應(yīng)用于太陽運行的計算。此外，郭守敬還創(chuàng)制了許多出色的天文儀器，其中最值得一提的是留存至今的登封測景（即“影”）臺。郭守敬通過實測獲得了許多精確的數(shù)據(jù)。《授時歷》所采用的一些數(shù)據(jù)在當(dāng)時幾乎是最精確、最先進的。

（作者系南京大學(xué)天文系教授、中國科學(xué)院紫金山天文臺客座研究員）