恭喜24节气成为世界非物质文化遗产！它是科学还是文化？
2016/12/1 16:59:09 中国科普博览
好消息!
二十四节气正式列入
人类非物质文化遗产名录了!
新华社
昨天，联合国教科文组织保护非物质文化遗产政府间委员会召开第11届常会，中国的“二十四节气”被正式列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。
人民群众纷纷从各地发来掌声和欢呼声之余……
也有人提问：
为什么24节气作为农历，却跟公历对应那么好，比如清明总在4月5日？
为什么有时看新闻报24节气不止有日期，还精确到分秒？
为什么有时觉得24节气挺准有时又不准？
为什么为什么为什么……
嗯，每每遇到节气，就有人问我类似问题。我这次就发奋写个大的，一次性答完，包回百问~
遥想……
有一次参加科普活动，我问了在场的观众盆友们一个问题：
大家觉得24节气是阳历还是阴历？
大家纷纷说：当然是阴历呀!这是我们老祖宗发明的嘛，阳历是外国人发明的!
我说：那为什么24节气跟阳历日期对应得那么好呢？比如清明一般都在4月5日，夏至在6月21日，立冬在11月7日，前后就算有差异也不会超过2天，为什么呢？
场上沉默了一阵。
我还没来得及得意，就有一位观众大叔说：
因为…24节气被假日办修订过？
好吧大叔你赢了!
回到正题
先从各种“历”讲起~
一、阴历、阳历、农历，你能分清吗？
阳历
就是“太阳历”，是依据太阳的变化来修订的历法，以地球绕太阳一圈的时间为一年。
▲太阳高度角的变化
阴历
就是“月亮历”，是依据月亮的变化来修订的历法。月亮每经历一次从圆到缺的循环，就是一个月。我国古人常把月亮叫做“太阴”，所以也叫“阴历”。
▲月有阴晴圆缺
农历
很多人认为农历就是阴历，其实并非如此。农历是我国古代人民独创的一种历法，兼顾了太阳和月亮的双重变化，属于“阴阳合历”。
为什么农历要又阴又阳呢？
我推测，古代中国人可能先观测到了月亮的变化，因为月亮的圆缺变化更加直观，信息更易于捕捉。
但同时，我国古代是一个农业社会，当时的农业生产完全是靠天吃饭，需要严格掌握气候变化的年周期，而这极大地依赖于太阳的变化规律。
▲古代农业耕作场景
我国古人慢慢发现，月亮的变化与太阳的变化并不吻合，如果只看月亮的话，每12次月亮的圆缺周期后，就会比太阳的一个周期差出一段时间来。日积月累，差距越来越大，农业生产完全得不到指导，这不白瞎了吗？!
于是，机智的古人就在阴历的基础上，补充了太阳的变化，并总结为24节气。
所以，24节气是农历的一部分，它本质上是阳历，我们现在通用的公历也是阳历，两者自然吻合度很高。而农历是阴阳合历，因为有阴历的成分，所以跟通行公历有较大差距。
实际上，纯粹的阴历使用并不广泛，现在似乎只有伊斯兰教还在用，叫“伊斯兰历”。
这种历法只考虑月亮的变化，跟四季的吻合度比较低，每年只有354天8小时48分，每隔2.7年就跟公历差一个月，每年1月可能出现在春夏秋冬四个季节，用起来太麻烦。
二、古人是怎么捣鼓出24节气的？
春秋时期
古人发现，在每一年中，白天和黑夜的时间长短是不一样的。
先是白天越来越长、黑夜越来越短，直到某天(夏至)时，白天最长、黑夜最短。之后白天越来越短、黑夜越来越长，直到某天(冬至)时，白天最短、黑夜最长。之后又开始白天越来越长、黑夜越来越短……周而复始。
阳光下的影子也有类似的变化规律。夏至时，影子最短，说明阳光最“正”；冬至时，影子最长，说明阳光最“斜”。
因此，最早定下来的两个节气，应该是夏至和冬至。
尽管那时的古人，还不知道地球绕着太阳转，却能敏锐地提出了“日至北”和“日至南”的概念。这与我们现代的科学认识，夏至时太阳直射北回归线，冬至时太阳直射南回归线，在思路上已经大为接近。
要知道，春秋时代的古人几乎没有任何观测仪器，仅仅凭借着最简单的观察，加以思索，就发现了日影的长短、太阳的位置和冬夏的交替之间的内在联系，创造出了冬至和夏至的概念，这就是古代劳动人民的智慧，可真是了不起!
战国时期
夏至和冬至的提出，相当于把一年作了二等分。到了战国后期，古人进一步把一年作了八等分，于是有了立春、春分、立夏、夏至、立秋、秋分、立冬、冬至，一共8个节气。
夏至、冬至，分别指白天最长和黑夜最长，合称“二至”，“至”为极致。
春分、秋分，分别指白天和黑夜一样长的两天，合称“二分”，代表“平分”。
立春、立夏、立秋、立冬，合称“四立”，“立”表示“开始”。
这8个节气更清晰地勾勒出了一年四季的划分，记录在《吕氏春秋》的《十二月纪》中。
▲《吕氏春秋·十二月纪》
西汉
在《淮南子·天文训》中，古人更加精确地把一年作了24等分，并加以命名，形成我们今天所熟知的24节气，这是24节气第一次被完整叙述。
▲《淮南子·天文训》
公元前104年，《太初历》正式把24节气明确加进历法中，成为农历的一部分。
24个节气大致对应一年中的12个月，平均每个月对应两个节气。
古人认为这种变化是一种“气”，每月的前一个是“节”，叫“节气”；后一个是“中”，叫“中气”，所以每年一共有12节和12中。慢慢演变简称为24节气。
二十四节气歌
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。
三、为什么24节气能准确到分秒？
24节气依据太阳的变化而建立，本质上是根据地球绕太阳的公转和地轴倾斜造成的黄赤交角。
如果我们把地球绕太阳公转的轨道视为一个平面圆，并把春分点看作0度的话，那每过15度就是一个节气，24个节气正好360度。
这个度数可以精确到某天某时某秒，比如今年冬至在2016年12月21日 18:44:07，这都可以根据公式推算出来。
当然，我们平时一般按照习惯，把这一整天都当做这个节气。
四、 24节气到底准不准？
24节气不仅在天文上做了精准的角度划分，还加入了其它信息。比如雨水、小暑、寒露、霜降、大雪，这是气象信息；而惊蛰、清明、谷雨、小满、芒种，这是物候信息。
这让24节气的准确性，受到地理条件的限制。
24节气原产于黄河流域，以这一纬度带的温带季风气候特征为基础。但我国幅员辽阔，气候资源多样，在中原以外的大片区域，如新疆内蒙的温带大陆性气候、云贵两广和东南沿海的亚热带季风气候、西藏的高原山地气候、海南和云南广西南部的热带季风气候，肯定是无法套用到24节气中的。
比如立春，意为春季开始，在每年的2月3-5日。
从气候学角度来说，把冬季后5天滑动平均气温值≥10℃的第一天，作为春季开始。
从这个标准来说，黑龙江一般在5月初入春，华北平原一般在4月，江浙一般在3月上旬，福建更早，要是在青藏高原北部，全年无春都有可能，跟立春节气差十万八千里。
即使只考虑黄河流域，每年的气候差异也很大。就说北京，在2002年，3月9日就入春了；但在2009年，4月2日才入春，前后可以差二十多天，显然跟立春节气也对不上。
再比如大暑，意为一年中最热的时候，在每年的7月22-24日。
大暑时，如果出现降雨，那高温天气可能得到缓解；大暑之后，如果副热带高压来袭，天气晴朗、阳光暴晒，可能比大暑时候还热。
所以大暑也未必是最热的时候。
同理，立秋是秋季开始、立冬是冬季开始、大寒是一年中最冷的时候、雨水是降雨开始、白露是天气转凉等等，当具体到某个地区、某一年份时，也都是不准的。
你也许要说了：我去，你可真无聊，要这么对应当然不准了!人家24节气只是说个大概嘛!
说得太对了!
如果只是说个大概的话，那至少在黄河流域，24节气还是能够反映出天气变化趋势的。
比如雨水节气，从多年气候平均状况来看，我国黄河流域在这一天后，降雨总体上将呈现增多的趋势。
请原谅一个科研工作者的龟毛和话唠……
最后要强调的是，24节气诞生于春秋，西汉就已经完整收录入历法。
古人在几乎没有任何气象观测仪器的时代，仅凭肉眼观察、身体感受和分析思考，就归纳总结出这样一套简练优美的规律，道尽寒来暑往、四季更迭。
还有那些富有诗意的名称：惊蛰、清明、谷雨、芒种、白露……更是意境悠远，美得让人心尖儿打颤。
昨天终于被列入世界非物质文化遗产，真是实至名归!
下一个节气是大雪，你准备好了吗？
出品：科普中国
制作：中国科学院大气物理研究所 李汀
监制：中国科学院计算机网络信息中心
“科普中国”是中国科协携同社会各方利用信息化手段开展科学传播的科学权威品牌。
本文由科普中国融合创作出品，转载请注明出处。
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