古人是如何掌握节气与纪年的?

榴莲班戟2022-06-24  20

古人是如何掌握节气与纪年的? 01

古人通过高度计阴影测量,发现了太阳高度变化引起的物体阴影长度变化与年份变化的相关性,进而确立了最早的节气 mdash mdash夏至、冬至、春分和秋分。
而两个冬至或夏至之间的时间间隔就是一个回归年。
人们在确定了回归年的周期后,将一年的时间分成二十四等份,就得到二十四节气。

二十四节气是中国古代劳动人民的经验积累和智慧结晶,对指导古代劳动人民掌握农时,合理安排农事活动具有重要意义。【/br/】据史料记载,我国在秦汉时期就已经总结出完整的二十四节气,二十四节气中的两点二至日在更早的战国时期就有记载。

二十四节气是根据地球绕太阳公转时在黄道(即公转轨道平面)上的位置确定的。
把地球绕太阳的轨道平均分成二十四份,每15 deg作为节气,从立春开始,到大寒结束,周而复始。

在没有现代天文知识和精密观测仪器的情况下,古人是如何准确确定二十四节气日期的?这要从简单易行的观测方法和相应的观测仪器开始。
这种观测方法叫做高度计阴影测量,对应的仪器就是标准海图。【/br/】所谓测高摄影测量,通俗地说就是立起一根垂直于地面的杆子,通过观测记录其中午影子的长度来确定季节变化。
垂直于地面的直杆叫表,水平放在地上刻有刻度测量影子长度的尺子叫圭。

太阳每天从东方升起,西方落下,中午时处于最高位置。
但是中午太阳的高度随着季节的变化而变化。夏天太阳高,冬天太阳低。

因此,中国古代的劳动人民发现了太阳高度变化引起的物体阴影长度变化与年份变化的相关性,进而确立了最早的节气 mdash mdash夏至、冬至、春分和秋分。
由于我国主要位于北回归线以北,中午时太阳始终在南方,日晷中的标尺放在南北方向,太阳造成的竖表阴影正好落在标尺上。
冬至日,中午太阳高度最低,影子最长;夏至,中午太阳高度最高,影子最短。
经过对正午日影的长期反复观察和记录,确定了一年中日影的最长和最短位置,于是建立了夏至和冬至。

两个冬至或夏至之间的时间间隔是一个回归年。
人们在确定了回归年的周期后,将一年的时间分成二十四等份,就得到二十四节气。古人把这种方法叫做 平气法 。
由于冬至的影子最长,相邻日的影子长度变化最明显,更有利于观察和记录。

我国古人用冬至的间隔来计算回归年,测得的结果非常准确。
而且,在很长的历史时期内,我国测得的回归年时间精度一直位居世界第一。
由于标准图中表格的高度与测量精度成正比,所以我国的一些标准图被设计得很高,比如河南登封天文台。

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