曆中有數 ─ 天球、回歸年、24節氣

春分、夏至、秋分、冬至。這是廣為人知的幾個「節氣」。

不過,「節氣」到底代表甚麼呢?

想了解「節氣」的定義,我們必須依序談談底下幾個概念。

 

 

天球

天球是假想出來的一個球面。主要特色是「與地球同球心」和「自轉軸相同」。

 

如下圖,地球的自轉軸是傾斜的,黃色的是「赤道」,紅色的則是赤道投影在天球上的「天球赤道」。

Celestial sphere.svg
Fcn – the author of the work,GFDL
https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=7391312

 

下圖則是將自轉軸拉正後,地球在天球中旋轉的情形。紅色的線就是接下來要介紹的「黃道」。

Earth within celestial sphere.gif
Tfr000 (talk) 20:06, 29 March 2012 (UTC) – 自己的作品
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https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=18893066

 

 

黃道與回歸年

地球繞太陽公轉,在地球上觀察,就像是太陽繞著地球移動一樣。這裡的移動不是指每一天日出日落的移動,而是指每一天的同一個時間,太陽在天上的位置也不同。

我們在地球上觀察太陽移動的路徑,就是黃道。

而一個「回歸年」,就是指太陽從黃道上的某一點開始移動,回到同一點所需的時間,也就是繞行360度所需的時間。一個回歸年大約是365.2422天。

 

 

24節氣

由於太陽所在位置的不同,會影響氣溫及天氣狀況,因此訂出各個節氣,當作農事及生活的參考。

把太陽在黃道上的位置,每15度訂出一個節氣,因此就有了24節氣。(360/15=24)

太陽到達0度的位置,稱為「春分」;到達90度,稱為「夏至」;到達180度,稱為「秋分」;到達270度,稱為「冬至」。

 

下圖即為在地球上,觀察太陽在黃道上的位置,所對應到的節氣。

24-solar-items 2
圖片來源:http://tamweb.tam.gov.tw/faq/040507-5.htm

 

第二張圖更符合實際狀況,地球繞太陽公轉,冬至時太陽直射南回歸線,夏至時太陽直射北回歸線。

24-solar-items 1

圖片來源:http://big5.china.com.cn/city/zhuanti/jieqi/2007-08/30/content_8772346.htm

 

 

節氣與節日

和節氣有關的節日,主要有以下兩個。

祭祖的「清明」,日期為4月4日到6日;吃湯圓的「冬至」,日期為12月21日到23日。

看得出來,節氣的時間都不固定在某一天。而且,節氣的日期是看國曆,而非農曆。

「中秋」和「端午」雖然有著很像節氣的名稱,但都不是節氣,而且日期都是看農曆。

 

 

總結

想像在地球外有一個很大的球面叫「天球」,天球上有一個軌道叫做「黃道」,太陽在黃道上繞行一周就叫一個「回歸年」。太陽在黃道上的位置,從0度開始,每15度就會對應一個節氣,這就是「24節氣」。

 

 

延伸閱讀

https://zh.wikipedia.org/wiki/節氣

節氣的由來

廿四節氣的來源? @網路天文館

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