天文历法知识汇总

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天文历法知识汇总
一、历法与历书
　　推算年、月、日的长度和它们之间的关系，制订时间顺序的法则叫“历法”。“历书”是排列年、月、节气等供人们考查的工具书。历书在我国古时称通书或时宪书，在封建王朝的时代，由于它是皇帝颁发的，所以又称"皇历"。
　　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。这三个概念所依据的物质运动是互相独立的。地球绕太阳公转一周的时间约为365.2422平太阳日，这叫一个回归年。而从一次新月到接连发生的下一次新月的时间间隔为29.5306平太阳日，这叫一个朔望月。以回归年为单位，在一年中安排多少个整数月，在一个月中又安排多少个整数天的方法和怎样选取一年的起算点的方法就叫历法。历法问题的复杂性全在于回归年和朔望月这两个周期太零碎，它们同"日"之间的关系，不像公里同米之间的关系那样简单;而且，它们彼此之间也不能通约。所以，历法总是顾此失彼，不能同时协调两个周期。因此，历法一般地分为三类;太阴历、太阳历和阴阳历。侧重协调朔望和历月关系的叫太阴历，简称阴历;侧重协调回归年和历年关系的叫太阳历，简称阳历;兼顾朔望月和回归年、历月和历年的叫阴阳历。无论哪一种历法，都有一个协调历日周期和天文周期的关系间题。在原则上，历月应力求等于朔望月，历年应力求等于回归年。但由于朔望月和回归年都不是整日数，所以，历月须有大月和小月之分，历年须有平年和闰年之别。通过大月和小月，平年和闰年的适当搭配和安排，使其平均历月等于朔望月，或平均历年等于回归年。这就是历法的主要内容。
　　二、年月日的来历
　　一年，就是地球绕太阳公转了一周的时间。全长为365天又1/4天(365.2422……日)，也就是365日5小时48分46秒，这叫"回归年"。
　　历法上的年为了应用方便，不采用回归年，而是采用了完整的天数。公历的平年是365天，闰年是366年，每四年一闰，每百年少闰一次。使用的整天数的年历法上叫做"历年"
　　农历是根据月亮的朔望月共12个月算一年，一年是354天。每三年有一个闰年。闰年是383天或384天。
　　一年，又是气候变化的周期，气候由冷变热，再由热变冷;这包括了人们从事农业自耕种到收获的全过程。所以人们从很古的时候起，就用气候冷热周期变化这个自然规律作为计算时间的大单位，把一年作为制订历法的根据。
　　一个月，就是月亮绕地球一周，也就是一个朔望月。一个朔望月的长度是29.53059……日，也就是29日12时44分3秒，这叫做"历月"。众所周知，月亮是个球体，由于月亮绕着地球不停地公转，同时又跟着地球绕着太阳转，所以月亮对地球和太阳的位置也在不断地变动，月亮对着我们照亮的这一面，有时有，有时无，有时多，有时少，这就形成了月亮的圆缺循环。当我们看不到月亮的时候，叫做"朔"(多在阴历的初一和三十日)。过十四、十五天，我们就会看到圆圆的月亮，叫做"望"(多在阴历十四、十五、十六日)。月亮由这次朔到下次朔或由这次望到下次望，这就是月亮绕地球转了一周，就是一个月，我们把它叫做"朔望月"。
　　月亮圆缺循环变化的规律，人人都可以看到，所以人们很早就把它作为计算日了的单位，把朔望月作为制订历法的根据。阴历的一个月，就是根据朔望月定出来的。
　　一日，就是地球本身自转一周的时间，也就是一个白天加一个黑夜，共计24小时。
　　地球是椭圆形的，自己不会发光，所在同一个时间里，地球只有一半向着太阳，向着太阳的这一半地球就是白天，地球背着太阳的一面，太阳的光照不到地球上，这一半地球上就是黑夜。由于地球在不停地自转，这样就形成了白天和黑夜有规律的循环。
　　通常把太阳要升起来的时候叫白天，这就是一天的开始。在白天转为黑夜的时候，也就是太阳落下去的时候叫做黑夜。一天，通常是指这个天象变化的规律，就很容易被人们所掌握，并利用它来作为计算时间的基本单位。一天，是历法上的第一种单位。
　　这种用太阳定出来的日，叫做"太阳日"。太阳日又有"真太阳日"和"平太阳日"两种。真太阳日有长有短，这是因为地球绕着太阳转的轨道是椭圆形的，冬季地球离太阳远一些，所以公转就慢一些。地球公转的速度有快有慢，所以一天的时间也就有长有短。因此"真太阳日"的时间是不完全一样长的，这样用起来就很困难。为了方便起见，历法上用的不是真的太阳日，而是一个长短不变的日，这个日就是一年之中，真太阳日的平均时间长度，就叫"平太阳日。按照现在惯例，一日的时间分成24等份，就是24小时，把24小时作为一日。依照现在惯例，一日是从半夜0点开始，到次日的半夜24小时止作为一天。但是这里需要提及的是在我国古代传统文化中，又把一天的二十四个小时分为十二个时辰，也就是用民间的十二个属相来代替。恰好每个时辰是两个小时，每逢单数进位，而每个时辰又分为三个部份，为初时、正时和末时，每天的交替时间是从当日的半夜十一点整开始为第二天的子时，而不是通常意义上的0点。所以夜晚11：00整到11：39分为初子时，11：40分到12：19分为正子时，12：20分到凌晨1：00整为末子时。而每天中午11：00整到11：39分为初午时，11：40分到12：19分为正午时，12：20分到下午1：00整为末午时，其它依此类推。用日来计算短的时间很方便，如三、五天、十天、八天，但计算长的时间就很困难，所在在计算时间上还有月、年和世纪等。
　　三、公元、世纪、年代
　　"公元"是公历的纪元。它原是以传说的耶稣基督诞生那一年作为公元元年，从公元6世纪到10世纪，逐渐成为基督教国家通用的纪元，所以原先也叫"基督纪元"。后来被世界多数国家所公用，于是就改称"公元"。在历史书上，耶稣诞生前的年代被称为"公元前";耶稣诞生那年以后的年代是"公元后"，简称"公元"。
　　"世纪"一词来源于拉丁文，意思是一百年。也是从耶稣诞生那一年算起：公元元年至100年为1世纪。以此类推，现在是21世纪中的某一个10年。比如说20世纪80年代，就是指从1980年开始的那10年。从1990年起，就进入20世纪90年代了。
　　四、阳历、阴历、农历
　　阳历(即公历)，是世界上多数国家通用的历法，由"儒略历"修订而成。儒略历是公元前46年，古罗马统帅儒略、恺撒决定采用的历法。
　　阳历，是以地球绕太阳运动作为根据的历法。它以地球绕太阳一周(一回归年)为一年。一回归年的长度是365.2422日，也就是365天5小时48分46秒，积累4年共有23小时15分4秒，大约等于一天，所以每4年增加1天，加在2月的末尾，得366天，就是闰年。但是4年加1天实际回归年多了44分56秒，积满128年左右就又多算了一天，也就是在400年中约多算了3天。
　　阳历闰年规定：公元年数可用4整除的，就算闰年;为了要在400年减去多算的3天，并规定公元世纪的整数，即公元年数是100的整数时，须用400来整除的才算闰年，如1600年、2000年、2200年、2400年就是闰年。这样就巧妙地在400年中减去了3天，阳历规定每年都是12个月，月份的大小完全是人为的规定，现在规定每年的1、3、5、7、8、10、12月为大月，每月31天;4、6、9、11月为小月，每月30天;2月平年是28天，闰年是29天。
　　阴历，是根据月相圆缺变化的周期(即朔望月)来制订的。因为古人称月亮为太阴，所以又有太阴历之称，是纯粹的阴历，我国使用"农历"，一般人叫它"阴历"，那是不对的。农历不是一种纯粹的阴历，而是"阴阳历"。
　　阴历把月亮圆缺循环一次的时间算做一个月，12个月算做一年。然而月亮圆缺循环一次--一个朔望月，是29天12时44分3秒，比29天多，又比30天少。为方便，阴历把月份分成大月和小月两种，逢单的月是大月30天，逢双的月是小月29天，一年共是354天。
　　实际上，一个朔望月并不正好等于一个大月和一个小月的平均数--29天半，而是比29天半多44分2.8秒。所以12个朔望月实际上要比354天多8小时48分34秒，30年就要多出11天。因此，阴历30年中就要安插11年闰年，每逢闰年就在12个月多加一天。阴历的闰年是355天。这样，阴历每30年中有19年354天，11年355天，平均一年的长度是354天8小时48分。它的一年比回归年差不多短了11天。3年就短一个多月，17年就要短6个多月了。所以使用这种历时，新年不一定在冬天过，它可以在春天过，也可以在夏天或秋天过。它的惟一好处就是阴历上的每一个日期都可以知道月亮的形状。
　　阴历作为一种历法，由于它与农业生产和人们的日常生活不相协调，所以当今世界上除了几个伊斯兰教国家因为宗教上的原因仍然使用外，其他国家一般已经废弃不用了。
　　农历，是把朔望月的时间作为历月的平均时间。这一点上和纯粹的阴历相同，但农历运用了设置闰月的办法和二十四节气的办法，使历年的平均长度等于回归年，这样它就又具有了阳历的成分，所以它比纯粹的阴历好。
　　现在所有的农历，据说我们的祖先远在夏代(公元前17世纪以前)就使用了这种历法。所以人们又称它为夏历。解放后还仍然叫做夏历，1970年以后我国改称为"农历"。至于"农历"一名的由来，大概因为由于自古以农立国，所以制订历法必须为农业服务。
　　农历的历月是以朔望月为依据的。朔望月的时间是29日12小时44分3秒(即29.5366日)，因此农历也是大月30天，小月29天，但它和纯粹的阴历并不完全一样，因为纯粹的阴历是大小月交替编排的，而农历年大小月是经过推算决定的。
　　农历每一个月初一都正好是"朔"(即月亮在太阳地球中间，且以黑着的半面对着地球的时候)。有时可能出现两个大月，也可以连续出现两个小月。由于朔望月稍大于29天半，所以在农历的每100个历月里约有53个大月和47个小月。
　　农历是基本上以12个月作为一年的，但12个朔望月的时间是354.3667日，和回归年比起来要相差11天左右。这样每隔3年就要多出33天，即多出一个多月。
　　为了要把多余的日数消除，每隔3年就要加一个月，这就是农历的闰月。有闰月的一年也叫闰年。所以农历的闰年就有13个月了。至于闰哪个月是由节气情况决定的。
　　五、农历月份的别称
　　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、阳春、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：壮月、桂月、仲秋、中秋月：
　　九月：亥月、菊月、季秋;
　　十月：阳月、小阳春、孟冬;
　　十一月：辜月、葭月、仲冬;
　　十二月：涂月、腊月、嘉平月，季冬。
六、闰年的计算方法
　　除去世纪年(如1800年为18世纪……)外，凡是年数能被四除尽的就是闰年，如1948年、1952年等等。至于世纪年，只有世纪数能被四除尽或年数能被400除尽的，才是闰年。如1600年到2000年当中的1700年、1800年和1900年，世纪数不能被4除尽，同样年数也不能被400除尽，所以这三个世纪年不是闰年，也就是从1700年到2000年400年中减少的那三个闰年。
　　七、十二个月气象歌
　　正月：岁朝宜黑四边天，大雪纷纷是旱年;
　　但得立春晴一日，农夫不用力耕田。
　　二月：惊蛰闻雷米似泥，春分有雨病人稀;
　　月中但得缝三卯，到处棉花豆麦宜。
　　三月：风雨相逢初一头，沿村瘟疫万民忧;
　　清明风若从南起，定是丰年大有收。
　　四月：立夏东风少病祸，晴逢初一果生多;
　　雷鸣甲子庚辰日，须防蝗虫侵稻禾。
　　五月：端阳有雨是丰年，芒种闻雷美亦然;
　　夏至风从西北起，瓜蔬果园受熬煎。
　　六月：三伏之中逢酷热，五谷田中多不结;
　　此时若不见灾厄，谨防三冬多雨雪。
　　七月：立秋无雨事堪忧，万物从来只半收，
　　处署若逢天下雨，纵然结实也难留。
　　八月：秋分天气白云多，到处欢歌好晚禾;
　　最怕此时雷电闪，冬来米价道如何。
　　九月：霜降南风五谷丰，重阳无雨晴一冬;
　　霜降若逢天下雨，抢收稻谷回仓中。
　　十月：立冬之日怕逢壬，来岁高田枉费心;
　　此日更逢壬子日，灾殃处处损人丁。
　　十一月：初一西风多疾病，若兼大雪病更多;
　　冬至天晴无雨色，明年定唱太平歌。
　　十二月：小寒下雨大寒晴，大寒有雨沤出正
　　初一若逢天晴好，下岁农夫放下心。
　　八、二十四节气
　　二十四节气起源于黄河流域。远在春秋时代，就定出仲春、仲夏、仲秋和仲冬等四个节气。以后不断地改进与完善，到秦汉年间，二十四节气已完全确立。公元前104年，由邓平等制定的《太初历》，正式把二十四节气订于历法，明确了二十四节气的天文位置。
　　太阳从黄经零度起，沿黄经每运行15度所经历的时日称为“一个节气”。每年运行360度，共经历24个节气，每月2个。其中，每月第一个节气为“节气”，即：立春、惊蛰、清明、立夏、芒种、小暑、立秋、白露、寒露、立冬、大雪和小寒等12个节气;每月的第二个节气为“中气”，即：雨水、春分、谷雨、小满、夏至、大暑、处暑、秋分、霜降、小雪、冬至和大寒等12个节气。“节气”和“中气”交替出现，各历时15天，现在人们已经把“节气”和“中气”统称为“节气”。
　　二十四节气反映了太阳的周年视运动，所以节气在现行的公历中日期基本固定，上半年在6日、21日，下半年在8日、23日，前后不差1～2天。
　　为了便于记忆，人们编出了二十四节气歌诀：
　　春雨惊春清谷天，
　　夏满芒夏暑相连，
　　秋处露秋寒霜降，
　　冬雪雪冬小大寒。
　　随着中国历法的外传，二十四节气已流传到世界许多地方。
　　立春：立是开始的意思,立春就是春季的开始。
　　雨水：降雨开始，雨量渐增。
　　惊蛰：蛰是藏的意思。惊蛰是指春雷乍动，惊醒了蛰伏在土中冬眠的动物。
　　春分：分是平分的意思。春分表示昼夜平分。
　　清明：天气晴朗，草木繁茂。
　　谷雨：雨生百谷。雨量充足而及时，谷类作物能茁壮成长。
　　立夏：夏季的开始。
　　小满：麦类等夏熟作物籽粒开始饱满。
　　芒种：麦类等有芒作物成熟。
　　夏至：炎热的夏天来临。
　　小暑：暑是炎热的意思。小暑就是气候开始炎热。
　　大署：一年中最热的时候。
　　立秋：秋季的开始。
　　处暑：处是终止、躲藏的意思。处暑是表示炎热的暑天结束。
　　白露：天气转凉，露凝而白。
　　秋分：昼夜平分。
　　寒露：露水以寒，将要结冰。
　　霜降：天气渐冷，开始有霜。
　　立冬：冬季的开始。
　　小雪：开始下雪。
　　大雪：降雪量增多，地面可能积雪。
　　冬至：寒冷的冬天来临。
　　小寒：气候开始寒冷。
　　大寒：一年中最冷的时候。
　　九、为什么农历没有“闰正月”
　　24节气又可分为“节气”和“中气”大类，简称为“节”和“气”。古人从冬至起中气、节气相间安排，于是小寒为节气，大寒为中气，依次类推。一年共12个中气和12个节气，一般情况每月各有一个中气和一个节气。每一中气都配定属于某月，不能混乱。
　　节气的定法有两种。古代历法采用的称为“恒气”，即按时间把一年等分为24份，每一节气平均得15天有余，所以又称“平气”。现代农历采用的称为“定气”，即按地球在轨道上的位置为标准，一周360°，两节气之间相隔15°。由于冬至时地球位于近日点附近，运动速度较快，因而太阳在黄道上移动15°的时间不到15天。夏至前后的情况正好相反，太阳在黄道上移动较慢，一个节气达16天之多。采用定气时可以保证春、秋两分必然在昼夜平分的那两天。
　　农历置闰的方法同中气的划分和采用定气方法密切相关。由于两个节气的长度平均约为30.5日，而阴历历月平均约只有29.5日，因而每月中节气所在的日期必然会较上一个月推迟1~2天。如此下去，总会有一个月只有节气而没有中气。这一个月被规定为“闰月”，作为该月所在农历历年多余的第13个月。既然节气严格按回归年长度周而复始地出现，根据上述规定来设置闰月必然能保证农历历年的平均长度与回归年十分接近。十九年七闰法就是这样来置闰的。
　　由于定气方法的采用，冬季一节一气的平均长度约为29.74天，比朔望月长不了多少，节气逐月向后推迟得很慢，所以冬季设置闰月的可能性就很小。相反，夏至附近地球运动得慢，交节气也慢，一气可达16天之多，因而夏季及其前后几个月，如农历三、四、五、六、七月，闰月设置较多。在公元1821年到2020年的200年中共有农历闰月74个。其中闰正月、闰十一月、闰十二月一次也没有，而闰五月最多，达16次。无怪乎我们碰不到闰正月，也过不到“闰春节”了。