第四章 地球運(yùn)動(dòng)的地理意義

第四章地球運(yùn)動(dòng)的地理意義第一頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日第四章地球運(yùn)動(dòng)的地理意義

地球運(yùn)動(dòng)的地理意義主要有兩方面。首先，地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)決定太陽(yáng)能在地球上的緯度分布和季節(jié)變化，從而在地球上形成了四季和五帶；其次，地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)都是周期性的現(xiàn)象，認(rèn)識(shí)和利用它們的周期性規(guī)律，人類創(chuàng)造了歷法和時(shí)間。第一節(jié)四季和五帶

地球上之所以會(huì)形成四季和五帶，其根本原因是由于黃赤交角的存在，其直接原因是由于太陽(yáng)的回歸運(yùn)動(dòng)。因此，在沒有說明四季和五帶之前，首先介紹太陽(yáng)的回歸運(yùn)動(dòng)。第二頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日一、太陽(yáng)的回歸運(yùn)動(dòng)太陽(yáng)回歸運(yùn)動(dòng)和太陽(yáng)赤緯的周年變化1、太陽(yáng)回歸運(yùn)動(dòng)概說（1）太陽(yáng)回歸運(yùn)動(dòng)——太陽(yáng)相對(duì)于天赤道南北的往返運(yùn)動(dòng)

由于黃赤交角的存在，太陽(yáng)在沿黃道作周年運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，還表現(xiàn)為相對(duì)于天赤道南北的往返運(yùn)動(dòng)。這是因?yàn)辄S道和天赤道在天球上相交，并且相互等分，黃道的一半在天赤道以北，一半在天赤道以南。這樣太陽(yáng)在沿黃道作周年運(yùn)動(dòng)時(shí)，半年在天赤道以北，半年在天赤道以南，半年向北運(yùn)行，半年向南運(yùn)行，太陽(yáng)這種相對(duì)于天赤道南北的往返運(yùn)動(dòng)，稱為太陽(yáng)的回歸運(yùn)動(dòng)。（2）太陽(yáng)回歸運(yùn)動(dòng)所達(dá)到的南北界線——南北回歸線即天球上±23°26′的兩條赤緯圈。（3）太陽(yáng)回歸運(yùn)動(dòng)的周期——回歸年

地球上回歸線和回歸年的概念都來自于太陽(yáng)回歸運(yùn)動(dòng)，三者是同一事物的不同側(cè)面。第三頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日

2、太陽(yáng)回歸運(yùn)動(dòng)定量地表現(xiàn)為太陽(yáng)赤緯的周年變化（任何時(shí)候太陽(yáng)赤緯總是等于太陽(yáng)直射點(diǎn)的緯度）

——太陽(yáng)赤緯的周年變化太陽(yáng)是地球上的熱量源泉，太陽(yáng)在天球上處于什么位置，對(duì)地球上的熱量分布是至關(guān)重要的。在天文上，太陽(yáng)的位置多用它的黃經(jīng)表示（太陽(yáng)的黃緯總是等于0），我國(guó)的24氣和西方的12宮，都是按太陽(yáng)的黃經(jīng)劃分的，都表示太陽(yáng)的黃經(jīng)位置。但是，從地理意義上來說太陽(yáng)的赤緯是更加重要的。太陽(yáng)的回歸運(yùn)動(dòng)引起太陽(yáng)赤緯的周年變化，而太陽(yáng)赤緯隨著太陽(yáng)黃經(jīng)的變化而變化。因此，我們根據(jù)太陽(yáng)的黃經(jīng)可以推算出太陽(yáng)的赤緯。如圖4—1所示。第四頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D4—1太陽(yáng)黃經(jīng)和赤緯

第五頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日天赤道、黃道和太陽(yáng)所在赤經(jīng)圈，構(gòu)成一個(gè)直角球面三角形，其中的直角就是天赤道與赤經(jīng)圈的交角。根據(jù)球面三角形的正弦定律：球面三角形的正弦定律是說明球面三角形的各內(nèi)角的正弦與所對(duì)邊正弦之間關(guān)系的即sina/sinA＝sinb/sinB＝sinc/sinC

其中a、b、c表示三角形的三條邊，A、B、C表示三個(gè)內(nèi)角。根據(jù)正弦定律可得：

sin23°26′/sinδ＝sin90°/sinλ

據(jù)此可得出根據(jù)太陽(yáng)黃經(jīng)求知所對(duì)應(yīng)的太陽(yáng)赤緯公式：

sinδ＝0.4sinλ（sinδ＝sin23°26′sinλ）第六頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日3、太陽(yáng)直射點(diǎn)的回歸移動(dòng)

——太陽(yáng)直射點(diǎn)太陽(yáng)直射點(diǎn)就是太陽(yáng)中心與地球中心連線同地球表面的交點(diǎn)，也叫日下點(diǎn)，在這一點(diǎn)上太陽(yáng)高度總是等于90°，也就是說在太陽(yáng)直射點(diǎn)上，太陽(yáng)總位于天頂?shù)摹?/p>

——太陽(yáng)赤緯總是等于直射點(diǎn)的緯度（畫圖說明）

——直射點(diǎn)的回歸移動(dòng)由于太陽(yáng)赤緯總是等于當(dāng)時(shí)直射點(diǎn)的緯度，因此太陽(yáng)回歸運(yùn)動(dòng)在地球上表現(xiàn)為太陽(yáng)直射點(diǎn)相對(duì)于地球赤道南北的往返運(yùn)動(dòng)，這就是太陽(yáng)直射點(diǎn)的回歸移動(dòng)。太陽(yáng)直射點(diǎn)半年在北半球移動(dòng)，半年在南半球移動(dòng)；半年向北移動(dòng)，半年向南移動(dòng)。地球上的回歸線和回歸年的概念，就是對(duì)于太陽(yáng)直射點(diǎn)的回歸移動(dòng)而言的。第七頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日（二）太陽(yáng)回歸運(yùn)動(dòng)與地球公轉(zhuǎn)太陽(yáng)周年運(yùn)動(dòng)是地球公轉(zhuǎn)的反映，所以太陽(yáng)相對(duì)于天赤道的回歸運(yùn)動(dòng)，從根本上說必須用地球公轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)軌道來說明。人們通常把地軸同軌道平面的關(guān)系比喻為地球“斜著身體”繞地球公轉(zhuǎn)。在這樣做的時(shí)候，人們把軌道平面（黃道面）當(dāng)作水平的，而把地軸和赤道面看成是傾斜的。其實(shí)，黃赤交角的真正涵義是黃道面相對(duì)于赤道面的傾角，在這里，傾斜的是黃道面，而赤道面看成是水平的。把赤道面看成是水平的，黃道面看成傾斜的，有利于用地球公轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)軌道來說明太陽(yáng)的回歸運(yùn)動(dòng)。每年的夏至日，地球位于軌道上的最南點(diǎn)，這時(shí)從地球上看去，太陽(yáng)位于黃道上的最北點(diǎn)（夏至點(diǎn)），因而直射在地球的北回歸線；反之，在每年的冬至日，地球位于軌道上的最北點(diǎn)，這時(shí)太陽(yáng)位于黃道上的最南點(diǎn)（冬至點(diǎn)），因而太陽(yáng)直射在地球的南回歸線上。在每年的春分日和秋分日，地球位于軌道南北兩端的中點(diǎn)，這時(shí)太陽(yáng)位于黃道上的秋分點(diǎn)和春分點(diǎn)，因而直射在地球的赤道上。因此，太陽(yáng)回歸運(yùn)動(dòng)的根本原因，是地球公轉(zhuǎn)的南北分量造成的。第八頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日這是我們講的第一個(gè)問題——太陽(yáng)的回歸運(yùn)動(dòng)，太陽(yáng)回歸運(yùn)動(dòng)定量的表現(xiàn)為太陽(yáng)赤緯的周年變化，在地球上則表現(xiàn)為太陽(yáng)直射點(diǎn)回歸移動(dòng)。從而引起各地晝夜長(zhǎng)短和正午太陽(yáng)高度發(fā)生變化。晝夜長(zhǎng)短決定了日照時(shí)間的長(zhǎng)短，正午太陽(yáng)高度決定了太陽(yáng)輻射強(qiáng)度的大小。因此，晝夜長(zhǎng)短和正午太陽(yáng)高度決定了太陽(yáng)輻射能在地球上的緯度分布和季節(jié)變化，從而形成了地球的四季和五帶。所以晝夜長(zhǎng)短和正午太陽(yáng)高度對(duì)地球上四季和五帶的形成是至關(guān)重要的。

第九頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日二、晝夜長(zhǎng)短（一）晝夜長(zhǎng)短概說1、晝夜半球和晨昏線在太陽(yáng)光的照射下，地球被分成晝夜兩半球，晝夜兩半球的分界線叫做晨昏線（圈），它是地面上的大圓。晨昏線所經(jīng)過的地點(diǎn)正經(jīng)歷著一天當(dāng)中的早晨和黃昏。隨著太陽(yáng)直射點(diǎn)的南北移動(dòng)，晨昏圈便在南北兩極之間擺動(dòng)。擺動(dòng)幅度為23°26′，在這個(gè)范圍內(nèi)，有極晝、極夜現(xiàn)象，南北緯66°34′被稱為南北極圈。2、晝夜及其交替地球在空間上有晝夜半球之分，在時(shí)間上有晝夜之別。地球上同一地點(diǎn)白晝和黑夜是不斷交替的。晝夜交替的原因，既有地球自轉(zhuǎn)的因素，也與地球公轉(zhuǎn)有關(guān)。如果地球既不自轉(zhuǎn)也不公轉(zhuǎn)的話，或者說像月球那樣，是同步自轉(zhuǎn)的話，那么地球上的晝夜半球的空間位置將不會(huì)發(fā)生變化，在這種情況下，在地球上只有晝夜半球之分，而每個(gè)地點(diǎn)卻沒有白晝和黑夜的變化。但是，實(shí)際上地球既有自轉(zhuǎn)，也有公轉(zhuǎn)，而自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)周期也不同步。因此，地球上每個(gè)地點(diǎn)就會(huì)出現(xiàn)晝夜交替的現(xiàn)象，晝夜交替的周期是一個(gè)太陽(yáng)日。第十頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日3、晝夜長(zhǎng)短一個(gè)地方的晝夜長(zhǎng)短取決于晝弧和夜弧的大小。（1）晝弧和夜弧地球上的緯線一般地都被晨昏線分成兩部分（兩個(gè)弧段），位于晝半球的部分叫晝弧，夜半球的部分叫夜弧。或者說地平圈將太陽(yáng)周日圈（赤緯圈）分為晝弧和夜弧兩部分。晝弧和夜弧的長(zhǎng)度決定了一地的晝長(zhǎng)和夜長(zhǎng)（按15°折合1小時(shí)）。（請(qǐng)同學(xué)們看P99-100圖4—6、7、8三幅圖）（2）晝夜長(zhǎng)短計(jì)算（半晝弧公式）第十一頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日晝弧和夜弧的大小，在天文學(xué)上是用解球面三角形的方法計(jì)算的，計(jì)算中的關(guān)鍵一步是求日落時(shí)的太陽(yáng)時(shí)角。太陽(yáng)位于上中天時(shí)，就是一天中的正午，這時(shí)太陽(yáng)時(shí)角為0°，日落時(shí)的太陽(yáng)時(shí)角，就是太陽(yáng)位于西方地平線上的時(shí)角，這就是半晝弧的度數(shù)，半晝弧所對(duì)應(yīng)的時(shí)間是半晝長(zhǎng)。因此，知道了半晝弧，就可以計(jì)算出該地的晝夜長(zhǎng)短。這里關(guān)鍵是半晝弧如何求？，也就是日落時(shí)的太陽(yáng)時(shí)角如何求？半晝弧的大小取決于兩個(gè)因素：一是當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥圈?；二是?dāng)時(shí)的太陽(yáng)赤緯δ（即太陽(yáng)直射點(diǎn)緯度）。前者是空間因素，即地點(diǎn)因素；后者是時(shí)間因素，即季節(jié)因素。半晝弧t同地理緯度ψ和太陽(yáng)赤緯δ之間有如下關(guān)系：

cost＝-tgψtgδ（半晝弧公式）該公式的推導(dǎo)如下：如圖4—2所示。

第十二頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D4—2半晝弧

第十三頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日

半晝弧公式的推導(dǎo)是利用球面三角形的邊的余弦定理進(jìn)行的，該定理是說明球面三角形的兩邊和夾角同第三邊關(guān)系的，即Cosa＝cosbcosc＋sinbsinccosA。用文字表述即為：球面三角形任何一邊的余弦，等于其他兩邊余弦的乘積，加上這兩邊正弦及其夾角的余弦的連乘積。球面三角形的三個(gè)頂點(diǎn)分別是天北極P、天頂Z和太陽(yáng)S，故稱PZS三角形。

ΔPSZ中，PZ=90°－ψ，PS=90°－δ，ZS=90°CosZS＝cosPZcosPS+sinPZsinPScost

Cos90°=cos(90°－ψ)cos(90°－δ)＋sin(90°-ψ)sin(90°－δ)cost0=sinψsinδ＋cosψcosδcost

cost=－sinψsinδ/cosψcosδ=－tgψtgδ（半晝弧公式）

(式中t為半晝弧，即日落時(shí)的太陽(yáng)時(shí)角；ψ為地理緯度；δ為太陽(yáng)赤緯，即太陽(yáng)直射點(diǎn)的地理緯度。ψ、δ皆以北半球?yàn)檎?、南半球?yàn)樨?fù)。)第十四頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日（3）討論半晝弧公式：cost＝－tgψtgδ

——該公式的物理意義：簡(jiǎn)言之，晝夜長(zhǎng)短因緯度而不同，因季節(jié)而變化。

——晝夜等長(zhǎng)條件：t＝90°（2t＝180°，晝長(zhǎng)12小時(shí)），cost=0，這就要求等號(hào)右側(cè)的ψ和δ，至少有一個(gè)為是零。若ψ＝0°，即在赤道上，終年晝夜等長(zhǎng)。δ＝0°，即在春秋二分時(shí)，全球各地晝夜等長(zhǎng)。

——晝長(zhǎng)夜短條件：t>90°（2t>180°，晝長(zhǎng)>12小時(shí)），cost<0，

tgψtgδ>0，ψ和δ同號(hào)，即在太陽(yáng)直射半球上晝長(zhǎng)夜短。

——晝短夜長(zhǎng)條件：t<90°（2t<180°，晝長(zhǎng)<12小時(shí)），cost>0，

tgψtgδ<0，ψ、δ異號(hào)，即非太陽(yáng)直射半球上晝短夜長(zhǎng)。第十五頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日——極晝(極夜)條件：

極晝條件：t＝180°（2t＝360°，晝長(zhǎng)等于24小時(shí)），cost＝-1，tgψtgδ＝1，要求ψ、δ同號(hào)且互余，即ψ＝90°－δ的地方出現(xiàn)極晝。極夜條件：t=0°（2t=0°，晝長(zhǎng)為0小時(shí)），cost=1tgψtgδ=-1，ψ、δ異號(hào)且互余，即ψ＝-（90°－δ）的地方出現(xiàn)極夜。上述ψ＝±（90°－δ）的兩條緯線與晨昏線相切，在天球上表現(xiàn)為太陽(yáng)周日圈與地平圈相切。第十六頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日（二）晝夜長(zhǎng)短的緯度分布在同一日期,太陽(yáng)赤緯δ是個(gè)常數(shù)，也就是太陽(yáng)直射點(diǎn)的緯度是一個(gè)常數(shù)，所以同一日期的晝夜長(zhǎng)短因地理緯度ψ而不同。在不同日期，晝夜長(zhǎng)短的緯度分布有不同情況，但有三條是全年共同的。1、任意日期晝夜長(zhǎng)短全年共同規(guī)律（有三條）（1）在赤道上，終年晝夜等長(zhǎng)。ψ＝0°，tgψ＝0，∴cost＝－tgψtgδ＝0，t＝90°。所以在赤道上無(wú)論太陽(yáng)赤緯如何變化，全球晝夜等長(zhǎng)。（2）在太陽(yáng)直射半球上晝長(zhǎng)夜短。高緯度（ψ﹥90°－δ）地區(qū)有極晝，晝長(zhǎng)達(dá)24小時(shí)。（3）在非太陽(yáng)直射半球上晝短夜長(zhǎng)。高緯度相應(yīng)地區(qū)有極夜，晝長(zhǎng)為零。第十七頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日根據(jù)以上三條，除春秋二分日外，全球被分成四個(gè)緯度帶，即極晝、晝長(zhǎng)夜短、晝短夜長(zhǎng)和極夜四個(gè)地帶。如P102圖4—10所示。隨著太陽(yáng)赤緯δ的變化，四個(gè)緯度地帶范圍會(huì)發(fā)生相應(yīng)地改變。2、不同日期晝夜長(zhǎng)短的緯度分布（1）從春分至秋分。太陽(yáng)赤緯為正值（即太陽(yáng)直射北半球），則北半球晝長(zhǎng)夜短，南半球晝短夜長(zhǎng)，在全球范圍內(nèi)晝長(zhǎng)向北增加。極晝地帶位于北極地區(qū)，極夜地帶位于南極地區(qū)；從秋分至次年春分，太陽(yáng)赤緯為負(fù)值（即太陽(yáng)直射南半球），情況與上述相反。（2）春秋二分日。太陽(yáng)赤緯為零度（太陽(yáng)直射赤道），全球各緯度晝夜等長(zhǎng)，均為12小時(shí)。（3）冬夏二至日。太陽(yáng)赤緯絕對(duì)值最大（等于黃赤交角），這時(shí)極晝地帶和極夜地帶的范圍都是最大的，晝夜長(zhǎng)短的緯度差異達(dá)到極大值。第十八頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日

δ為正值（太陽(yáng)直射北半球），全球晝長(zhǎng)向北遞增；δ為負(fù)值（太陽(yáng)直射南半球），全球晝長(zhǎng)向南遞增。δ的絕對(duì)值愈大，極晝（夜）地帶范圍愈寬。（三）晝夜長(zhǎng)短的季節(jié)變化在同一地點(diǎn)，地理緯度ψ是常數(shù)，所以同一地點(diǎn)的晝夜長(zhǎng)短，因太陽(yáng)赤緯的變化而有季節(jié)變化（惟一例外的是赤道）。晝夜長(zhǎng)短的季節(jié)變化，又因緯度而不同，但有三條是全球各地共同的。第十九頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日1、晝夜長(zhǎng)短全球各地共同規(guī)律（有三條）（1）春秋二分日，全球晝夜平分。晝長(zhǎng)夜長(zhǎng)均為12小時(shí)。δ＝0°，tgδ＝0，∴cost＝－tgψtgδ＝0，t＝90°。（2）冬夏二至日，各地晝夜長(zhǎng)短達(dá)到極端。是一年中晝最長(zhǎng)、夜最短或者晝最短、夜最長(zhǎng)的時(shí)候。（3）如果太陽(yáng)是一個(gè)光點(diǎn)，如果大氣沒有折光作用，那么各地全年平均晝長(zhǎng)相等，均為12小時(shí)。全球各地按照晝夜長(zhǎng)短的季節(jié)變化，以二分二至為界，全年可分四個(gè)階段：即舂分至夏至，夏至至秋分，秋分至冬至，冬至至次年春分。春秋二分日，發(fā)生晝長(zhǎng)夜短和晝短夜長(zhǎng)的交替；冬夏二至發(fā)生晝?cè)鲆箿p和晝減夜增的交替。不同緯度晝夜長(zhǎng)短的季節(jié)變化不同。第二十頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日2、不同緯度晝夜長(zhǎng)短的季節(jié)變化可歸納為以下幾條：（1）南北兩半球，晝夜長(zhǎng)短的季節(jié)變化順序和極值出現(xiàn)的時(shí)間相反。例如，當(dāng)北半球晝長(zhǎng)夜短時(shí)，南半球則晝短夜長(zhǎng)；當(dāng)北半球晝最長(zhǎng)時(shí)，南半球則夜最長(zhǎng)。（2）緯度愈高，晝夜長(zhǎng)短的變化幅度愈大。例如，在赤道上，終年晝夜等長(zhǎng)，到南北極圈，晝夜長(zhǎng)短的變化幅度達(dá)到極大值，最長(zhǎng)的白晝和最長(zhǎng)的黑夜都達(dá)到24小時(shí)。（3）在南北極圈以內(nèi)，極晝和極夜的持續(xù)日期，因距兩極遠(yuǎn)近而不同。愈近兩極，極晝和極夜持續(xù)時(shí)期愈長(zhǎng)。如在南北極圈，極晝和極夜都只有1日，到南北兩極，極晝和極夜各約半年。第二十一頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日（四）影響晝夜長(zhǎng)短的其他因素（選講）除了地理緯度和太陽(yáng)赤緯外，影響晝夜長(zhǎng)短的還有三個(gè)次要因素。1、太陽(yáng)視半徑：16′。太陽(yáng)并不是一個(gè)光點(diǎn)，而是一個(gè)視半徑約為16′的圓面。我們知道，日出和日沒是以視太陽(yáng)上緣的出沒為標(biāo)準(zhǔn)的，即以視太陽(yáng)圓面與地平圈相切為標(biāo)準(zhǔn)的。因此，太陽(yáng)出沒時(shí)，太陽(yáng)圓面中心不在地平圈上，而在地平圈以下16′，當(dāng)時(shí)太陽(yáng)中心的天頂距不是90°，而90°16′。2、大氣折光：34′。由于大氣的折光作用，太陽(yáng)光線在地球大氣中不是直線傳播的，光在大氣中的折射有“抬高”太陽(yáng)的作用。我們知道，地球大氣密度隨高度而減小，因此太陽(yáng)光線從密度低的大氣進(jìn)入密度高的大氣就會(huì)不斷發(fā)生折射，因而有抬高太陽(yáng)作用。這種效應(yīng)又是在接近地平時(shí)最顯著，其值為34′。因此，當(dāng)視太陽(yáng)圓面中心位于地平線時(shí)，真太陽(yáng)中心尚在地平線以下34′位置。同時(shí)考慮這兩個(gè)因素的影響，日出和日沒真太陽(yáng)中心的天頂距是90°50′。第二十二頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D4—3大氣折光

第二十三頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日3、眼高差在觀測(cè)日出和日沒時(shí)，人們的眼睛總有一定高度，而且站得越高，越能較早的看到日出，較晚的看到日沒。正因此，高山上的白晝?cè)谌魏螘r(shí)候總是長(zhǎng)于平地上的白晝。在這三個(gè)次要因素中，眼高差是局部性因素，在推算晝夜長(zhǎng)短時(shí)，人們總是把它看成是常數(shù)（如1.5米）。太陽(yáng)視半徑和大氣折光作用則是全球性因素，能夠反映晝夜長(zhǎng)短一般規(guī)律。同時(shí)考慮這兩個(gè)因素影響，太陽(yáng)出沒時(shí)真太陽(yáng)中心的天頂距增加了50′，就是說由于這兩個(gè)因素的影響，真太陽(yáng)中心還在地平圈以下50′時(shí)，人們就可以看到太陽(yáng)。這樣，就使晝半球擴(kuò)大了50′，而夜半球減小了50′。晝夜兩半球不再是真正半球，晨昏線也不再是地面上大圓。這就改變了晝夜長(zhǎng)短緯度分布和季節(jié)變化的簡(jiǎn)單規(guī)律性。第二十四頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日（1）任何日期和地點(diǎn)白晝被延長(zhǎng)，黑夜被縮短。赤道上不再是終年晝夜等長(zhǎng)，而總是晝長(zhǎng)于夜（相差約7分鐘），在其他緯度，晝夜等長(zhǎng)的日期不再出現(xiàn)在二分日，而是出現(xiàn)在春分前和秋分后三、四天。半晝弧公式也發(fā)生改變：

cost＝－tgψtgδ－0.0149secψsecδ(2)任何日期極晝地帶的范圍被擴(kuò)大，極夜地帶的范圍被縮小。同時(shí)極晝時(shí)期被延長(zhǎng)，極夜時(shí)期被縮短。（五）晨昏蒙影

我們現(xiàn)在所說的白晝和黑夜，都是以日出和日沒為分界線的，事實(shí)上，在日出之前（黎明）和日沒之后（黃昏）的一段時(shí)間，天空仍然相當(dāng)明亮，或者說處于半光明狀態(tài)。這段時(shí)間既不是真正的白晝，也不是真正的黑夜，而是處于晝夜交替的過渡時(shí)期。這個(gè)晝夜交替的過渡階段，叫曙暮光，現(xiàn)代天文學(xué)稱晨昏蒙影。第二十五頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日晨昏蒙影分為晨光和昏影。晨光出現(xiàn)在日出以前，昏影出現(xiàn)在日沒以后，其成因都是相同的，都是大氣分子和塵埃對(duì)太陽(yáng)光線的反射和散射作用的結(jié)果。晨光以日出為終點(diǎn)，存在一個(gè)晨光始的問題；昏影以日沒為起點(diǎn)，存在一個(gè)昏影終的問題。那么這個(gè)晨光始、昏影終如何定？定的標(biāo)準(zhǔn)是什么？這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)就是太陽(yáng)低度（負(fù)高度），太陽(yáng)上升到這個(gè)低度標(biāo)準(zhǔn)就是晨光始，太陽(yáng)下降到這個(gè)低度標(biāo)準(zhǔn)就是昏影終。按照不同需要，人們把晨昏蒙影分為三級(jí)：民用、航海、天文晨昏蒙影，它們的太陽(yáng)低度標(biāo)準(zhǔn)分別是6°、12°、18°。第二十六頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日民用晨昏蒙影：太陽(yáng)位于地平以下0°—6°的一段時(shí)間。戶外活動(dòng)不受影響，室內(nèi)無(wú)須照明。航海晨昏蒙影：太陽(yáng)位于地平以下6°—12°的一段時(shí)間。戶外活動(dòng)嫌暗，室內(nèi)照明。天空中的亮星已出現(xiàn)，遠(yuǎn)方地平線清晰可見。這段時(shí)間是航海測(cè)量的最佳時(shí)機(jī)。天文晨昏蒙影：太陽(yáng)位于地平以下12°—18°的一段時(shí)間。天空由亮到黑，最暗的恒星已經(jīng)出現(xiàn)，黑夜降臨，。第二十七頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D4—4晨昏蒙影

第二十八頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日晨昏蒙影持續(xù)時(shí)間，也就是太陽(yáng)自地平到落入地平以下18°所需的時(shí)間，這段時(shí)間，主要隨緯度升高而增大，也略因季節(jié)而變化，二分較短，二至較長(zhǎng)。緯度愈高，持續(xù)時(shí)間愈長(zhǎng)。夏至日北緯60°地方，整夜處于晨昏蒙影狀態(tài)中，前一天的昏影尚未結(jié)束，第二天的晨光便以開始，通霄達(dá)旦地處于半光明狀態(tài)，這種高緯度夏季奇特現(xiàn)象，稱為白夜。事實(shí)上在夏至日這天，北緯48.5°以北的地方,便沒有真正的黑夜,都是白夜.第二十九頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日三、太陽(yáng)高度（一）太陽(yáng)高度概說1、任意時(shí)刻太陽(yáng)高度（1）概念：太陽(yáng)高度——就是太陽(yáng)光線與地平面之間的夾角。在地球上的四季和五帶的形成中，太陽(yáng)高度起著重要作用，因?yàn)樗诤艽蟪潭壬蠜Q定了太陽(yáng)熱能在地球表面上的分布。（2）影響因素：太陽(yáng)高度h因地理緯度ψ、太陽(yáng)赤緯δ和當(dāng)時(shí)的太陽(yáng)時(shí)角t而不同。地理緯度ψ是地點(diǎn)因素，太陽(yáng)赤緯δ是周年變化的因素，太陽(yáng)時(shí)角t是周日變化因素。全面反映這三個(gè)因素同太陽(yáng)高度關(guān)系的，是天球上的球面三角形PZS，如圖4—5所示。三角形的三個(gè)頂點(diǎn)分別是天北極P、天頂Z、和太陽(yáng)S，三角形的三條邊分別是天頂距90°－h(huán)，太陽(yáng)的余赤緯90°－δ和當(dāng)?shù)氐挠嗑?0°－ψ，它的一個(gè)內(nèi)角是太陽(yáng)時(shí)角t。根據(jù)這個(gè)球面三角形可以推導(dǎo)出求太陽(yáng)高度公式：第三十頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日Cos(90°－h(huán))＝cos(90°－ψ)cos(90°－δ)﹢sin(90°－ψ)sin(90°－δ)costsinh＝sinψsinδ﹢cosψcosδcost圖4—5太陽(yáng)高度推算

第三十一頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日2、正午太陽(yáng)高度太陽(yáng)高度因太陽(yáng)時(shí)角變化而有周日變化，正午時(shí)太陽(yáng)高度是一日內(nèi)最大的，稱正午太陽(yáng)高度。正午時(shí)，太陽(yáng)時(shí)角t=0°，cost=1。因此，正午太陽(yáng)高度只因太陽(yáng)赤緯和地理緯度而不同。根據(jù)sinh＝sinψsinδ＋cosψcosδcost

正午時(shí)，t=0°，cost=1∴sinH＝sinψsinδ﹢cosψcosδ

＝cos（ψ－δ）＝sin[90°－(ψ－δ)]∴H＝90°－(ψ－δ)＝90°－ψ＋δ

式中的(90

°－ψ)可看作上點(diǎn)高度。第三十二頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日

地理緯度ψ，不分±，始終取正值；太陽(yáng)赤緯δ，在太陽(yáng)直射半球?yàn)檎?、非太?yáng)直射半球?yàn)樨?fù)，即當(dāng)?shù)叵陌肽耆≌?，冬半年取?fù)值。這個(gè)公式用文字表述為某地的正午太陽(yáng)高度等于90°減去該地的地理緯度與太陽(yáng)能直射點(diǎn)緯度的差值。注意：1)在北半球，H以南點(diǎn)為起點(diǎn)，南半球以北點(diǎn)為起點(diǎn)；

2)當(dāng)δ＝ψ時(shí)，H＝90，只有南北回歸線之間，才可能達(dá)到90°的太陽(yáng)高度；

3)南北回歸線之間（不包括南北回歸線），當(dāng)δ>ψ時(shí)，H>90°。例如，20°N，夏至日H是93°26′，這表明當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐恼缣?yáng)不在天頂以南，而在天頂以北；

4)南北極圈內(nèi)冬半年，若ψ

>90°－δ，H<0，出現(xiàn)負(fù)值。例如，北極在冬至日的H是﹣23°26′。這意味著當(dāng)時(shí)正午太陽(yáng)位于地平以下23°26′。第三十三頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日3、夜半太陽(yáng)低度

H＝﹣(90°－ψ)＋δ=ψ＋δ－90°

式中的-(90°－ψ)為下點(diǎn)的低度。4、白夜的緯度界限

-18°＝ψ＋23.5－90°ψ＝48.5°。（二）正午太陽(yáng)高度的緯度分布

H因緯度不同，因季節(jié)而變化。在同一日期，太陽(yáng)赤緯δ可以看作常數(shù)，因而H因緯度而不同。具體地說，太陽(yáng)直射的緯度，H最大等于90°，從這里開始，H向南北兩方同時(shí)降低，緯度相差多少度，H就相差多少度。在說明H的緯度分布時(shí)，H的公式可改寫成如下形式：

H＝(90°＋δ)－ψ

式中(90°＋δ)可理解為赤道上不同季節(jié)的正午太陽(yáng)高度，其他各地隨緯度遞減，ψ是對(duì)(90°＋δ)的緯度訂正。即是說任何緯度的H都等于赤道上的H減去緯度值。第三十四頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日正午太陽(yáng)高度H的緯度分布本身，又因季節(jié)而變化，在不同季節(jié)，括號(hào)內(nèi)的δ應(yīng)取不同的值，如以二分二至為例：1、春秋二分：太陽(yáng)直射赤道，δ＝0°，各緯度H＝90°－ψ,赤道最高，H＝90°，由此向南北兩方降低，兩極最低H＝0°。2、夏至日：太陽(yáng)直射北回歸線。對(duì)北半球來說，δ＝23°26′，各緯度H＝（90°＋23°26′）－ψ＝113°26′－ψ；對(duì)南半球來說，δ＝﹣23°26′，各緯度H＝（90°﹣23°26′）－ψ＝66°34′－ψ。北回歸線H最大，H＝90°，由此向南北兩方降低，南北兩極為±23°26′。3、冬至日：太陽(yáng)直射南回歸線。對(duì)北半球來說，δ＝﹣23°26′，各緯度H＝（90°－23°26′）－ψ＝66°34′－ψ；對(duì)南半球來說，δ＝23°26′，各緯度H＝（90°＋23°26′）－ψ＝113°26′－ψ；南回歸線H最大，H＝90°，由此向南北兩方降低，南北兩極為±23°26′。第三十五頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日（三）正午太陽(yáng)高度的季節(jié)變化在同一地點(diǎn)，地理緯度ψ為一常數(shù)。因此，H因季節(jié)而變化。為了便于說明H的季節(jié)變化，H的公式可改寫成如下形式：

H＝(90°－ψ)＋δ

式中(90°－ψ)可理解為春秋二分的正午太陽(yáng)高度，即全年的平均值；δ是對(duì)（90°－ψ）的季節(jié)訂正。δ在太陽(yáng)直射半球上（夏半年）取正值，非太陽(yáng)直射半球（冬半年）取負(fù)值。正午太陽(yáng)高度的季節(jié)變化本身，又因緯度而不同，因?yàn)樵诓煌木暥龋ㄌ?hào)內(nèi)ψ應(yīng)取不同值。例如：第三十六頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日1、在赤道上：ψ＝0°，H＝90°±23°26′，即赤道上H變化于113°26′—66°34′之間。2、在南北回歸線：ψ＝23°26′，H＝（90°﹣23°26′）±23°26′，那里H變化于90°—43°08′之間。3、在南北極圈：ψ＝66°34′，H＝（90°﹣66°34′）±23°26′，那里H變化于46°52′—0°之間。4、在南北兩極：ψ＝90°，H＝（90°﹣90°）±23°26′，那里H變化于23°26′—﹣23°26′之間。第三十七頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日注意：南北兩半球緯度相等的兩個(gè)地方，H的變化幅度也相等，但極值出現(xiàn)時(shí)間相反。例如，50°NS的地方，ψ＝50，H＝（90°﹣50°）±23°26′＝40°±23°26′，其變幅都是63°26′—16°34′之間，但極值出現(xiàn)時(shí)間相反。最后應(yīng)說明一下，前面講了，H在北半球規(guī)定以南點(diǎn)為起點(diǎn)，南半球以北點(diǎn)為起點(diǎn)，這樣會(huì)導(dǎo)致H的計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)大于90°的情況，這不符合氣象學(xué)要求。有必要把大于90°的H轉(zhuǎn)換成90°以內(nèi)的角，其方法是180°﹣H。第三十八頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日四、地球上的四季（一）季節(jié)變化的性質(zhì)因黃赤交角的存在和太陽(yáng)回歸運(yùn)動(dòng)，使晝夜長(zhǎng)短和正午太陽(yáng)高度發(fā)生季節(jié)變化和緯度差異。由于它們的季節(jié)變化，一年內(nèi)分為春夏秋冬四季，嚴(yán)格地說，只有中緯度地帶才是四季分明的，對(duì)整個(gè)地球來說，不如籠統(tǒng)地說季節(jié)變化更為確切一些。季節(jié)變化有如下兩方面性質(zhì)。1、季節(jié)變化是半球性現(xiàn)象大家知道南北半球沒有同時(shí)來臨的季節(jié)，而總是相反。這是因?yàn)橛绊懠竟?jié)變化的兩個(gè)主要因素：晝夜長(zhǎng)短和正午太陽(yáng)高度是半球性的。在太陽(yáng)直射半球上，晝長(zhǎng)夜短，正午太陽(yáng)高度偏大；非太陽(yáng)直射半球上，則晝短夜長(zhǎng)，正午太陽(yáng)高度偏小。而且在任何時(shí)候太陽(yáng)只能直射某一個(gè)半球。影響季節(jié)變化的因素有：第三十九頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日（1）半球性因素（晝夜長(zhǎng)短和正午太陽(yáng)高度）——決定地球所得的太陽(yáng)熱能在南北半球的分配。南北半球各自所得的太陽(yáng)熱能，從占全球總量的百分?jǐn)?shù)來看，變化于70%—30%之間，即約成100：43，其差值為57。（2）全球性因素（日地距離的變化）——影響全球所得的太陽(yáng)熱能總量。日地距離變化于1.521～1.471億KM之間,二者約成100:96.7。我們知道，太陽(yáng)輻射強(qiáng)度與距離平方成反比。因此，全球所得的太陽(yáng)熱能總量的極大值與極小值之比為1002:96.72，即約成100：93.5,其差值為6.5。比較半球性因素和全球性因素，很顯然半球性因素是季節(jié)變化的主要因素，所以季節(jié)變化是半球性現(xiàn)象。每年一月初地球經(jīng)過近日點(diǎn)，地球獲得的熱量較多，然而此時(shí)北半球正處于寒冷的冬季，這也反映出全球性因素不是主要的。

第四十頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日

2、季節(jié)變化首先是天文現(xiàn)象，然后是氣候現(xiàn)象。這里所說的季節(jié)是天文季節(jié)，而不是氣候季節(jié)。太陽(yáng)直射在哪個(gè)半球上，該半球晝長(zhǎng)夜短，正午太陽(yáng)高度偏大，太陽(yáng)熱能的分配側(cè)重于該半球，以至該半球是夏季，另一半球?yàn)槎?。圖4—6季節(jié)的天文因素：晝夜長(zhǎng)短和正午太陽(yáng)高度的變化第四十一頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日（二）太陽(yáng)直射點(diǎn)的移動(dòng)和四季的遞變1、太陽(yáng)直射點(diǎn)在南北半球之間的移動(dòng)：造成南北兩半球冬夏半年的相互替代。從春分至秋分：太陽(yáng)直射北半球，是北半球的夏半年，南半球的冬半年。在此期間，北半球晝長(zhǎng)夜短，北極地區(qū)有極晝，北回歸線以北地帶H大于全年平均值。南半球相反。從秋分至次年春分：太陽(yáng)直射南半球，是北半球的冬半年，南半球的夏半年。在此期間，北半球晝短夜長(zhǎng)，北極地區(qū)有極夜，北回歸線以北地帶H小于全年平均值。南半球相反。以后太陽(yáng)直射點(diǎn)又移到北半球，南北半球的冬夏半年又相互更替。第四十二頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日2、太陽(yáng)直射點(diǎn)向北或向南移動(dòng)。導(dǎo)致南北兩半球晝夜長(zhǎng)短和正午太陽(yáng)高度變化的相互倒轉(zhuǎn)。從冬至到次年夏至：太陽(yáng)直射點(diǎn)始終向北移動(dòng)。在此期間，北半球的白晝變長(zhǎng)，極夜地帶縮小，北回歸線以北地區(qū)，H持續(xù)增大。南半球反之。從夏至到冬至：太陽(yáng)直射點(diǎn)始終向南移動(dòng)。在此期間，北半球的白晝變短，極晝地帶縮小，北回歸線以北地區(qū)，H持續(xù)減小。南半球反之。以后太陽(yáng)直射點(diǎn)又轉(zhuǎn)向北移動(dòng)，南北半球晝夜長(zhǎng)短和正午太陽(yáng)高度的變化相互倒轉(zhuǎn)。第四十三頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日3、太陽(yáng)直射點(diǎn)向回歸線和赤道的移動(dòng)：導(dǎo)致晝夜長(zhǎng)短和正午太陽(yáng)高度趨近全年極值或平均值。從春分到夏至或從秋分到冬至。太陽(yáng)直射點(diǎn)向回歸線方向移動(dòng)。在此期間，無(wú)論南北半球，晝夜長(zhǎng)短和正午太陽(yáng)高度都趨向全年的極大值或極小值。從冬至到次年春分或從夏至到秋分。太陽(yáng)直射點(diǎn)向赤道方向移動(dòng)。在此期間，無(wú)論南北半球，晝夜長(zhǎng)短和正午太陽(yáng)高度都趨近全年的平均值（晝長(zhǎng)趨近12小時(shí)，H趨近當(dāng)?shù)赜嗑?0°－ψ）。第四十四頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日（三）四季劃分1、天文學(xué)上四季的劃分四季劃分強(qiáng)調(diào)四季的天文特征：夏季——是一年中白晝最長(zhǎng)，正午太陽(yáng)高度最大的季節(jié)；冬季——是一年中白晝最短和正午太陽(yáng)高度最小的季節(jié)；春秋二季——晝夜均勻，正午太陽(yáng)高度也趨近平均值，是冬夏二季的過渡季節(jié)。（1）我國(guó)強(qiáng)調(diào)天文特征，以24氣中四立（立春、立夏、立秋、立冬）為四季的起止，以二分二至為四仲；第四十五頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日春季:立春（2.5）—春分（3.21）—立夏（5.5）夏季:立夏（5.5）—夏至（6.22）—立秋（8.8）秋季:立秋（8.8）—秋分（9.23）—立冬（11.8）冬季:立冬（11.8）—冬至（12.22）—立春（2.5）(2)西方側(cè)重氣候特征，以二分二至作為四季的起點(diǎn)。春分春季夏至夏季秋分秋季冬至冬季春分2、氣候?qū)W上的四季劃分氣候?qū)W上是以候溫為依據(jù)劃分的，候溫是每連續(xù)五日的平均氣溫。候溫高于22℃的持續(xù)時(shí)期為夏季：低于10℃的持續(xù)時(shí)期為冬季；介于兩者之間的是春秋二季。3、統(tǒng)計(jì)學(xué)的四季春季3、4、5月，夏季6、7、8月，秋季9、10、11月，冬季12、1、2月。第四十六頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D4-6四季的劃分第四十七頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日五、地球上的五帶五帶指熱帶、南北溫帶和南北寒帶。（一）五帶的性質(zhì)

——五帶是季節(jié)地帶：五帶是按各地季節(jié)變化的不同劃分的，每一地帶在季節(jié)變化方面都有一定特點(diǎn)。

——五帶是天文地帶：季節(jié)變化有兩方面，即天文方面和氣候方面。天文方面就是晝夜長(zhǎng)短和正午太陽(yáng)高度的季節(jié)變化；氣候方面主要是氣溫的變化。這里的五帶完全是根據(jù)天文季節(jié)來劃分的，強(qiáng)調(diào)太陽(yáng)輻射的天文因素。

——五帶是緯度地帶：五帶劃分不考慮海陸、大陸東西岸和地形的影響，也不考慮具體氣象條件，而以緯度為唯一標(biāo)準(zhǔn)。（二）五帶的劃分：第四十八頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日第四十九頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日五帶劃分有兩個(gè)具體標(biāo)準(zhǔn)：一是有無(wú)直射陽(yáng)光（有無(wú)90H）；二是有無(wú)極晝極夜現(xiàn)象。這兩者都決定于緯度。劃分有無(wú)直射陽(yáng)光的緯度界線，就是南北回歸線，它是熱帶和南北溫帶的天文界線，在南北回歸線之間地帶，每年有兩次太陽(yáng)直射。劃分有無(wú)極晝極夜現(xiàn)象的緯度界線，就是南北極圈，它是寒帶和溫帶的天文界線。有了南北回歸線和南北極圈，全球就分成熱帶、南北溫帶和南北寒帶五帶。第五十頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日（三）五帶分論熱帶:寬度：23°26′×2＝46°52′，面積占全球39.8%

特征：（1）正午太陽(yáng)高度很大（90°—43°08′）,太陽(yáng)輻射最強(qiáng)。（2）晝夜長(zhǎng)短變化幅度很小。南北寒帶：是兩個(gè)圓形的高緯度地帶，半徑23°26′，面積占全球8.3%;

特征：（1）H終年很小，甚至為負(fù)值；（2）夏有極晝，冬有極夜。南北溫帶：是面積和寬度最廣的緯度帶，寬度各為43°08′，面積占全球51.9%。特征：（1）H的極大值和極小值都是一年一度的；（2）晝夜長(zhǎng)短變化幅度隨緯度增高而顯著增大。第五十一頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日第二節(jié)歷法一、歷法概說（一）有關(guān)歷法的基本概念天文學(xué)為人類提供了三個(gè)時(shí)間的自然單位，這就是年、月、日。這里的年是回歸年，月是朔望月，日是平太陽(yáng)日。回歸年（365.2422日）——地球上季節(jié)變化周期；朔望月（29.5306日）——月相變化周期；平太陽(yáng)日（24時(shí)）——晝夜交替的平均周期。歷法——就是協(xié)調(diào)三種時(shí)間單位的方法，也就是安排年月日的方法，如何安排年月日，讓人們用起來方便。規(guī)定每年應(yīng)有幾個(gè)月，各月應(yīng)有多少日。第五十二頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日在上述三個(gè)時(shí)間單位中，日是最基本的時(shí)間單位，不能被分割。因此，歷法上為了保持日的完整性，它的年不同于回歸年，它的月也不同于朔望月。歷年——?dú)v法中所使用的年的長(zhǎng)度；歷月——?dú)v法中所使用的月的長(zhǎng)度。歷年和歷月都是日的整數(shù)倍，都不帶小數(shù)。（二）歷法起源第五十三頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D4—8鄭州南郊古觀象臺(tái)第五十四頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日

歷法首先是為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)的，在沒有精確測(cè)定回歸年長(zhǎng)度之前，要想制定科學(xué)的歷法是不可能的。因此，古人不得不采用“觀象授時(shí)”的辦法來預(yù)告農(nóng)時(shí)季節(jié)。這里的“時(shí)”就是季節(jié)，“授時(shí)”就是確定季節(jié)，“觀象授時(shí)”就是觀測(cè)自然現(xiàn)象來判斷農(nóng)時(shí)季節(jié)。最原始的觀象授時(shí)是地象授時(shí)。地象授時(shí)——即觀察地面物象來判定季節(jié)，比如，春天聽布谷鳥叫了，就是插秧季節(jié)，秋天看見野菊花開了，就該種麥子了。然而，草木鳥獸的季節(jié)性活動(dòng)，受各種因素的影響，并沒有準(zhǔn)確的時(shí)間。后來地象授時(shí)由天象授時(shí)所取代。天象授時(shí)——就是觀察星空現(xiàn)象來判斷農(nóng)時(shí)季節(jié)，方法有：斗柄授時(shí)、中星授時(shí)、晷影授時(shí)。第五十五頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日1、斗柄授時(shí)就是根據(jù)“北斗七星”的斗柄三星在初昏時(shí)所指方向判定季節(jié)。漢代《鶡冠子》一書中明確記載了斗柄授時(shí)的法則：斗柄東指，天下皆春；斗柄南指，天下皆夏；斗柄西指，天下皆秋；斗柄北指，天下皆冬。2、中星授時(shí)中國(guó)古人根據(jù)初昏時(shí)中天星宿來判定春夏秋冬四季?！对?shī)經(jīng)》中記載：“七月流火，九月授衣”。“火”是指天蝎座α星——大火星（心宿二）。意思是如果黃昏時(shí)大火星已過上中天，標(biāo)志著新秋到來?！稌?jīng)》中說得更明白：第五十六頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D4—9中星授時(shí)第五十七頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日日中星鳥，以殷仲春；日永星火，以正仲夏；宵中星虛，以殷仲秋；日短星昴，以正仲冬。

“日中”指晝長(zhǎng)適中，“霄中”指夜長(zhǎng)適中，“日永”和“日短”指白晝最長(zhǎng)和最短，“鳥、火、虛、昴”指各個(gè)季節(jié)黃昏時(shí)位于上中天的星宿。意思：晝夜等長(zhǎng)和鳥星昏中是仲春到來標(biāo)志，白晝最長(zhǎng)和大火昏中是仲夏到期來標(biāo)志，其余類推.3、晷影授時(shí)是根據(jù)正午日影長(zhǎng)度來定季節(jié)。一年中正午太陽(yáng)高度最大，日影最短的日子是夏至；一年中正午太陽(yáng)高度最低，日影最長(zhǎng)的日子是冬至；從去年冬至（夏至）到今年冬至（夏至），就是一個(gè)回歸年。它是地球上季節(jié)變化的周期。精確測(cè)定了回歸年的長(zhǎng)度，人們才有條件制定科學(xué)的歷法。因此，歷法起源于觀象授時(shí)。第五十八頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D4—10晷影授時(shí)第五十九頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日（三）歷法分類歷法總是要同時(shí)考慮朔望月和回歸年兩個(gè)天文周期，所以歷法總有歷月和歷年兩個(gè)不同側(cè)面。利用朔望月來安排歷月，又要根據(jù)回歸年來安排歷年。但是，歷法的復(fù)雜性在于回歸年和朔望月兩個(gè)天文周期太零碎，彼此又沒有倍數(shù)關(guān)系，回歸年不是朔望月的整數(shù)倍，而且朔望月和回歸年也都不是日的整數(shù)倍。所以歷法在協(xié)調(diào)這兩個(gè)天文周期時(shí)總是顧此失彼，必然要有所側(cè)重。由于這個(gè)原因，歷法一般分為三類。（1）太陰歷：側(cè)重于朔望月和歷月的關(guān)系，簡(jiǎn)稱陰歷。（2）太陽(yáng)歷：側(cè)重于回歸年和歷年的關(guān)系，簡(jiǎn)稱陽(yáng)歷。（3）陰陽(yáng)歷：兼顧朔望月和歷月，回歸年和歷年的雙重關(guān)系，叫陰陽(yáng)歷。第六十頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日無(wú)論哪種歷法，從原則上講，歷月應(yīng)力求等于朔望月，歷年應(yīng)力求等于回歸年。但是，由于朔望月和回歸年都不是完整的日數(shù)，能夠等于朔望月的只能是平均歷月而不是每一個(gè)歷月；能夠等于回歸年的只能是平均歷年而不是每一個(gè)歷年。因此，歷月必須有大小月之分，歷年必須有平年和閏年之別。通過大月和小月，平年和閏年的適當(dāng)搭配，使平均歷月等于朔望月，平均歷年等于回歸年。這就是歷法的主要內(nèi)容。以下分別介紹這三種歷法是如何安排大小月和平閏年的。第六十一頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日二、陰歷(太陰歷)(一)編歷原則陰歷是根據(jù)月相變化來安排日期的，它首先考慮的是用朔望月的長(zhǎng)度來確定它的歷月：大月30日，小月29日，通過大小月的適當(dāng)安排，使平均歷月接近等于朔望月。其次是參照回歸年來確定它的歷年，12個(gè)朔望月相加，接近回歸年，所以陰歷的歷年就是12個(gè)歷月的積累。概括地說，陰歷的編歷原則是：平均歷月＝朔望月；平均歷年＝朔望月×12。第六十二頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日（二）優(yōu)缺點(diǎn)1、優(yōu)點(diǎn)：每一日期都代表一定的月相。知道了陰歷日期就可推知是什么月相及月亮的出沒情況，反過來也然。同時(shí)，日月食和海洋潮汐也都與月相有關(guān)。2、缺點(diǎn)：陰歷最大的缺陷是它的月份沒有季節(jié)意義，不能反映季節(jié)變化。因?yàn)?2個(gè)陰歷月的總?cè)諗?shù)是29.5306×12＝354.3672日，而季節(jié)變化周期回歸年長(zhǎng)度為365.2422日，比回歸年短10.875日(約11日),只需經(jīng)過17年，就短了187日，這樣陰歷日期同季節(jié)便發(fā)生倒置。比如，陰歷某年的新年1月1日是在寒冷的冬季度過的，那么在17年后新年便要在炎熱的夏季度過了。因此，使用這樣的歷法不能滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要。為了說明陰歷的具體做法，下面介紹一種目前世界上惟一現(xiàn)存的陰歷——回歷太陰年。第六十三頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日（三）回歷（伊斯蘭歷）1、大小月規(guī)定回歷一個(gè)歷年分為12個(gè)歷月，大月30日，小月29日，平均歷月為29.5日。在12個(gè)歷月中，逢單為大，逢雙為小，大小相間。這樣，回歷的歷年長(zhǎng)度為354日，是回歷的平年。2、置閏周期（30年11閏）由于回歷的平均歷月為29.5日，比朔望月短0.0306日，經(jīng)過360個(gè)歷月(即經(jīng)過30個(gè)太陰年)正好比朔望月短11日。因此，回歷在30年中，安排11個(gè)閏年，閏年的日數(shù)為355日，并把閏年12月由小月改為大月。這樣回歷的平均歷月十分接近朔望月。第六十四頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日3、回歷以月光初見定每月初一回歷日序的確定不同于我國(guó)的舊歷。我國(guó)舊歷是以日月合朔為每月初一（看不見月亮）。而回歷以月光初見為每月初一，所謂月光初見，就是在日月合朔以后第一次在黃昏時(shí)西方見到的峨眉月。一般地說，回歷的每月初一，相當(dāng)于我國(guó)舊歷的初二或初三。4、太陰年與太陽(yáng)年比較回歷的平年是354日，閏年是355日，30年有11個(gè)閏年。因此，回歷的平均歷年為354.3666日，比回歸年短10.8756日。二者的長(zhǎng)度之比為32:33,大體上說，在32個(gè)陽(yáng)歷年中，回歷要多出一個(gè)陰歷年。回歷年是太陰年，與季節(jié)變化失調(diào)。所以回歷另設(shè)太陽(yáng)年:平年365日，閏年366日，128年31閏，十分接近回歸年（太陽(yáng)年屬陽(yáng)歷）。第六十五頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日三、陰陽(yáng)歷(一)編歷原則陰陽(yáng)歷是陰歷向陽(yáng)歷發(fā)展的一種過渡性歷法，是三類歷法中最復(fù)雜的一類。它試圖同時(shí)協(xié)調(diào)朔望月和歷月、回歸年和歷年兩方面的關(guān)系。既要維持一個(gè)月當(dāng)中月相變化，又要照顧到每年春、夏、秋、冬不能倒置。同時(shí)兼顧陰、陽(yáng)兩歷，故名陰陽(yáng)歷。陰陽(yáng)歷具有陰歷和陽(yáng)歷的雙重特點(diǎn)，我國(guó)舊歷就屬于陰陽(yáng)歷的一種。它的編歷原則是以朔望月為基礎(chǔ)，兼顧回歸年。即：平均歷月＝朔望月（與陰歷同）；平均歷年＝12.3682朔望月＝回歸年。

陽(yáng)陽(yáng)歷中的陰歷成分，主要體現(xiàn)在歷月上，歷月的平均長(zhǎng)度接近等于朔望月，所以它能保持陰歷的優(yōu)點(diǎn)與月相變化相對(duì)應(yīng)；陰陽(yáng)歷中的陽(yáng)歷成分反映在它的歷年上，歷年的平均長(zhǎng)度接近等于回歸年，因此它也能反映季節(jié)變化。第六十六頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日

——大小月規(guī)定大月30日，小月29日，平均29.5日；平年12個(gè)歷月,長(zhǎng)度為354日,閏年13個(gè)歷月,長(zhǎng)度為383(384)日。

——置閏周期（19年7閏）就是在19個(gè)歷年中安排7個(gè)閏年，12個(gè)平年。這樣安排以后，19年中包含的朔望月數(shù)為：

19年＝12×19＋7＝235朔望月＝29.5306×235＝6939.69日

19回歸年＝365.2422×19＝6939.6018日因此，采用19年7閏法使陰陽(yáng)歷的平均歷年十分接近回歸年。第六十七頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日（二）中國(guó)舊歷（夏歷或農(nóng)歷）的特點(diǎn)我國(guó)舊歷屬于陰陽(yáng)歷的一種，一般稱為夏歷或農(nóng)歷，但是這兩個(gè)名稱都不能確切地表示我國(guó)傳統(tǒng)歷法的含義和性質(zhì)。之所以被稱為“夏歷”，是因?yàn)樗远了诘脑路轂?1月，這一點(diǎn)同先秦時(shí)代的夏歷相同，但它并非先秦時(shí)代的夏歷，更不是夏朝的歷法。之所以被稱為“農(nóng)歷”，是因?yàn)槲覈?guó)農(nóng)民長(zhǎng)期根據(jù)陰陽(yáng)歷所附載的24氣來安排農(nóng)事。其實(shí)，24氣不屬于陰陽(yáng)歷的范疇，從它所代表的太陽(yáng)黃經(jīng)位置來看，應(yīng)該屬陽(yáng)歷的范疇。因此，真正的農(nóng)歷是陽(yáng)歷，而不是陰陽(yáng)歷。我國(guó)舊歷有著陰陽(yáng)歷的共同特點(diǎn)，即它按照朔望月來安排大小月，又根據(jù)回歸年所相當(dāng)?shù)乃吠聰?shù)，來安排平年和閏年，這樣就使平均歷月接近等于朔望月，平均歷年也接近等于回歸年。同時(shí)我國(guó)舊歷還有它自己的特點(diǎn)，歸納起來有如下三大特點(diǎn)：第六十八頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日1、我國(guó)傳統(tǒng)歷法自秦漢以來一直是陰陽(yáng)歷和24氣并行陰陽(yáng)歷的歷日制度用于一般記事，附載的24氣用于指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。24氣與太陽(yáng)黃經(jīng)嚴(yán)格對(duì)應(yīng)，純屬陽(yáng)歷范疇。因此，我國(guó)傳統(tǒng)歷法實(shí)質(zhì)上是陰歷和陽(yáng)歷的合歷，稱為陰陽(yáng)合歷，在世界歷法史上獨(dú)樹一幟。2、我國(guó)傳統(tǒng)歷法采用干支循環(huán)為紀(jì)時(shí)制度無(wú)論紀(jì)年、紀(jì)月、紀(jì)日和紀(jì)時(shí)辰都是適用的。其中，干支紀(jì)年和紀(jì)日最為普遍。第六十九頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日表4—2天干地支天干甲乙丙丁戊己庚辛壬癸地支子丑寅卯辰巳午未申酉戌亥第七十頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日用一個(gè)天干配一個(gè)地支，如甲子、乙丑、丙寅……癸亥，這樣配一個(gè)循環(huán)，可配成60組。因此，60年為一個(gè)甲子，有人講某某人年過花甲，就是說他已過60歲了。近代史上有些重要的歷史事件就是用干支稱呼的，如甲午戰(zhàn)爭(zhēng)、戊戌變法、辛亥革命等。在我國(guó)歷史上除了用干支紀(jì)年外，有時(shí)也用皇帝年號(hào)紀(jì)年，如乾隆三年等，哪個(gè)皇帝在位的時(shí)候發(fā)生的事件就用哪個(gè)皇帝的若干年來記載。干支紀(jì)日與干支紀(jì)年完全相同。知道了干支紀(jì)年和干支紀(jì)日的規(guī)律性以后，只要知道某一年或某一日的干支紀(jì)法，其他任何年份和任何日期的干支紀(jì)法都可推算出來。如1984年為甲子年，以后逢4都是甲，1994年為甲戌年，2004年為甲申年，2005年為乙酉年，2006年為丙戌年。干支紀(jì)日也是一樣，只要知道某一天的干支紀(jì)法，其他任何一天都可以推算出來，如1949年10月1日，即中華人民共和國(guó)成立之日，是甲子日，其他任何日期都可以推出來。第七十一頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日干支紀(jì)月是用地支來紀(jì)，地支12個(gè)字正好配12月，規(guī)定11月為子月，12月為丑月……10月為亥月.

干支紀(jì)時(shí)，也用地支來紀(jì)，把一天分為12個(gè)時(shí)辰，每一地支代表一個(gè)時(shí)辰，把今天的23時(shí)到明天凌晨1時(shí)叫子時(shí)，1—3時(shí)叫丑時(shí)，上午11時(shí)到下午1時(shí)為午時(shí)。另外，12屬相與12地支也有對(duì)應(yīng)關(guān)系。采用干支作為紀(jì)時(shí)制度，其優(yōu)越性在于，它不因朝代的變更而中斷，也不因國(guó)家的分裂而混亂，對(duì)于考古和研究歷史是很有幫助的。3、我國(guó)傳統(tǒng)歷法對(duì)于日序和月序、平年和閏年不像一般歷法那樣采用長(zhǎng)期安排的辦法，而是強(qiáng)調(diào)逐年逐月推算。具體的推算原則有如下兩條：第七十二頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日（1）以月相定日序它逐一推算日月合朔的日期和時(shí)刻，日月合朔的這一天定為每月初一；根據(jù)前后兩次合朔間隔的日數(shù)確定大小月。如果前后兩次合朔間隔日數(shù)為30日，該月即為大月,如只有29日，該月即為小月。（2）以中氣定月序中國(guó)舊歷把24氣按單數(shù)和雙數(shù)不同分為兩組，即節(jié)氣和中氣。以中氣定月序，首先是根據(jù)有無(wú)中氣來定正規(guī)歷月和閏月。我們知道，一個(gè)回歸年當(dāng)中只有12個(gè)中氣，但卻有12.3682個(gè)朔望月。因此,經(jīng)過2—3年的歷月輪轉(zhuǎn)之后，必定會(huì)出現(xiàn)一個(gè)歷月沒有中氣的現(xiàn)象，這個(gè)沒有中氣的月份便是閏月；其次，是根據(jù)歷月所包含的中氣來定各月的月序。12個(gè)中氣正好配上12個(gè)歷月，規(guī)定雨水所在的月份為正月，春分所在的月份為2月，其余類推；第三，是定閏月的月序。我國(guó)舊歷把閏月看成是前一個(gè)月的重復(fù)，如果閏月出現(xiàn)在幾月之后，就稱為閏幾月。第七十三頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日表4—1中氣定月序12節(jié)氣12中氣舊歷所定月份立春雨水正月驚蟄春分二月清明谷雨三月立夏小滿四月芒種夏至五月小暑大暑六月立秋處暑七月白露秋分八月寒露霜降九月立冬小雪十月大雪冬至十一月小寒大寒十二月第七十四頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日四、陽(yáng)歷從歷史演變來看，陰歷是最原始的歷法，隨著科學(xué)的發(fā)展，先是在陰歷中摻進(jìn)陽(yáng)歷的成分，由陰陽(yáng)歷取代了陰歷，后來陰歷成分全部被拋棄，變成了純粹的陽(yáng)歷。現(xiàn)在世界上通行的歷法—公歷，就是陽(yáng)歷的一種。（一）編歷原則平均歷年＝回歸年；平均歷月＝回歸年÷12，（二）大小月規(guī)定一個(gè)歷年為12個(gè)月。大月31天：1、3、5、7、8、10、12為大月。小月為30天：4、6、9、11為小月。

2月：平年28天，閏年29天。第七十五頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日（三）置閏周期(400年97閏)

陽(yáng)歷的平年為365日，回歸年為365.2422日，二者相差0.2422日,四年就少加了0.2422×4＝0.9688日，所以陽(yáng)歷每四年加一天，稱為閏年，閏年所加的一天放在2月份，閏年的2月份為29天，閏年長(zhǎng)度為366日。但是，4年安排一個(gè)閏年，又多加了0.0312日，就是每4年多加0.0312日，這樣400年就多加0.0312×100＝3.12日，就是說400年多加了3天。因此，陽(yáng)歷400年中應(yīng)少閏3次。由此得出陽(yáng)歷的置閏周期是400年97閏。陽(yáng)歷的置閏規(guī)則是：公元年數(shù)能被4整除的是閏年.如1988,2004年等；公元年數(shù)能被100整除，而不能被400整除的世紀(jì)年不是閏年。如1700，1800，1900年等；公元年數(shù)能被400整除的世紀(jì)年才是閏年。如2000，2400年等。這樣安排閏年后，平均歷年長(zhǎng)度為365.2425日，實(shí)際回歸年的長(zhǎng)度為365.2422日，只相差0.0003日，這需要3333年才相差一日。因此，陽(yáng)歷的平均歷年十分接近回歸年，精度是很高的。

第七十六頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日（四）陽(yáng)歷的優(yōu)缺點(diǎn)1、優(yōu)點(diǎn)（1）陽(yáng)歷的最大的優(yōu)點(diǎn)是其日期與季節(jié)變化幾乎完全一致。這是因?yàn)樗钠骄鶜v年十分接近回歸年。一年中最熱月份總在7月，最冷月總在1月。（2）閏年推算簡(jiǎn)易，而且閏年只要在2月增加一日即可。（3）陽(yáng)歷每年固定為12月，基本有固定的日數(shù)，容易記憶。（4）目前世界各國(guó)幾乎全部用陽(yáng)歷，都用公元來紀(jì)年，國(guó)際交往比較方便。（5）24氣在陽(yáng)歷中有固定日期，便于指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。第七十七頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日2、缺點(diǎn)我們現(xiàn)在使用的陽(yáng)歷是格里果里歷，簡(jiǎn)稱格里歷，是從1582年開始使用的，它的前身是儒略歷。由于它很精密，所以先后被世界各國(guó)所采用。因此，格里歷就是現(xiàn)在世界通用的公歷，習(xí)慣上也叫陽(yáng)歷。我國(guó)于辛亥革命以后的1912年也開始使用陽(yáng)歷。但是格里歷并不是十全十美的，存在著許多本來可以避免的缺陷歸納起來有如下幾方面：（1）各月的日數(shù)參差不齊，從28—31日不等，大小月安排雜亂無(wú)章；（2）四季長(zhǎng)度不等，夏季（6、7、8）92天，冬季（12、1、2）在平年只有90天；上半年只有181天，而下半年有184天，這給生產(chǎn)計(jì)劃，財(cái)政預(yù)算，乃至氣象、水文資料統(tǒng)計(jì)都帶來不便；

第七十八頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日（3）各月日期與星期序數(shù)沒有固定關(guān)系；（4）歲首（元旦）太陽(yáng)黃經(jīng)為280°，沒有明確的天文意義。針對(duì)格里歷的現(xiàn)狀，特別是歷月安排的現(xiàn)狀，國(guó)際上早就開展了關(guān)于歷法改革的討論，并提出了許多改革方案，但是人們對(duì)新歷帶來的方便，能否彌補(bǔ)隨之而來的許多麻煩把握不住，因?yàn)樗鼘⒔o歷史記錄造成混亂。況且，目前陽(yáng)歷還沒有到非改不可的程度。為了方便記憶，歷法學(xué)家編有一首陽(yáng)歷推算歌，抄錄如下：陽(yáng)歷稱方便，人人會(huì)推算；一年12月，365天；大月31，小月30天；七前單月大，8后單月??；2月28，閏年加一天；何時(shí)始逢閏，4除公元年。第七十九頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日五、現(xiàn)行陽(yáng)歷的發(fā)展過程現(xiàn)在世界上通用的陽(yáng)歷（公歷）起源于古羅馬。據(jù)說古羅馬最先使用的歷法是以朔望月為基礎(chǔ)的，分一年為10個(gè)月，共計(jì)304天，后來由于受希臘歷法的影響，遂將10個(gè)月增加為12個(gè)月，全年354天，比回歸年短11天多，為了消除這個(gè)差值，使歷法的日期與季節(jié)吻合。當(dāng)時(shí)規(guī)定了每?jī)赡暝黾右粋€(gè)月，稱為閏月，閏月只有22天或23天，將它安插在合適的地方。但是,羅馬帝國(guó)的統(tǒng)治者卻濫用職權(quán)，隨心所欲的安插閏月，結(jié)果使得歷法極為混亂，甚至寒暑顛倒，四時(shí)無(wú)序。所以，有人曾幽默地諷刺說：“羅馬人常打勝仗，但卻不知道勝仗是在哪一天打的。”這種不堪設(shè)想的混亂局面，一直到公元前46年才結(jié)束。第八十頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日（一）儒略歷（公元前46年）

儒略歷是儒略·凱撒（一位羅馬帝國(guó)的統(tǒng)治者）在公元前46年仿照古埃及歷法制定的。這種歷法于公元前46年制定，于公元前45年開始實(shí)行。新歷不考慮月相變化周期，只以太陽(yáng)周年運(yùn)動(dòng)(季節(jié)變化)的周期回歸年為依據(jù)，所以它已是純粹的陽(yáng)歷了。儒略歷規(guī)定：全年分為12月，共計(jì)365天，逢單為大，31天；逢雙為小，30天。這樣全年就不是365天而是366天，需要去掉一天。應(yīng)該從哪個(gè)月去呢？據(jù)說古羅馬時(shí)代被判處死刑的人一律在2月份處死，所以人們盼望2月份快快過去，越短越好。這樣從2月份減去一天，2月份就只有29天了，只有在閏年的時(shí)候才有30天。當(dāng)時(shí)規(guī)定每四年一閏，閏年時(shí)就把多加的一天加在2月份。至于2月份變?yōu)?8天還有一段故事。第八十一頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日據(jù)傳說，儒略·凱撒出生在7月份，而7月份又是大月，所以他常常因此引以自豪，并夸耀自己的非凡。不料儒略·凱撒在改歷后的第二年即公元前44年，被人暗殺了。他的侄子屋大維繼位后，一躍成為古羅馬的最高統(tǒng)治者，并亨有奧古斯都的盛名（奧古斯都是“神圣”的意思）。不幸的是儒略·凱撒規(guī)定的“每隔三年一閏”的置閏法則，被誤解為“三年一閏”了。這樣從公元前45年到公元前9年的36年中，已經(jīng)置了12個(gè)閏年，比原規(guī)定多出3個(gè)閏年，真是“差之秋毫，謬之千里”。第八十二頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日（二）奧古斯都?xì)v此時(shí)奧古斯都才如夢(mèng)初醒，發(fā)覺現(xiàn)行的置閏法則是對(duì)儒略歷的誤解，于是果斷地宣布，從公元前8年到公元4年不再置閏，從公元4年起實(shí)行每4年一閏的制度。從這一點(diǎn)來看，奧古斯都是撥亂反正了。但他卻以此居功自傲，竟濫用職權(quán)，又從2月份拿出一天，加在他出生的8月份上，并洋洋得意地表示自己有至高無(wú)上的尊嚴(yán)，可以與儒略·凱撒媲美了。這樣7、8、9出現(xiàn)連續(xù)三個(gè)大月，恐怕社會(huì)與論通不過，他干脆一不做，二不休，把8月份以后改為逢單為小，逢雙為大。改革后的歷法叫做奧古斯都?xì)v。第八十三頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日概括地講奧古斯都?xì)v主要有以下幾點(diǎn)：

1、改正了被搞錯(cuò)的置閏制度。自公元4年起，4年1閏；

2、8月按照創(chuàng)歷者的名字定名為奧古斯都月（大月）；

3、8月份以后逢單為小月，逢雙為大月；

4、6個(gè)大月改為7個(gè)大月；

5、8月變成大月造成了1個(gè)額外超出日。從二月中扣去，二月平年為28日，閏年為29日。（三）格里歷（羅馬教皇修改的儒略歷）由于奧古斯都?xì)v的平均歷年仍然是365.25日。因此，奧古斯都?xì)v也被當(dāng)作儒略歷的一種形式。因儒略歷的平均歷年長(zhǎng)度是365.25日，比實(shí)際回歸年長(zhǎng)0.0078日，這樣400年就比回歸年長(zhǎng)3天多，可見儒略歷需要進(jìn)一步完善。公元1582年，羅馬教皇格里果里十三世頒發(fā)了改革歷法的命令:第八十四頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日

1、把1582年10月5日改為15日，在歷史上留下10日空白；

2、那些公元年數(shù)不能被400整除的世紀(jì)年（1700、1800、1900）不再作為閏年，仍算作平年，能被400整除的世紀(jì)年才算閏年。這兩條規(guī)定十分重要。第一，儒略歷實(shí)行后在公元325年曾規(guī)定3月21日為春分日，但到1582年格里果里改革歷法時(shí)，春分日已經(jīng)趕到3月11日了，與規(guī)定相差10天。因此，新歷的第一條措施就消除了這個(gè)差數(shù)，使春分日仍回到3月21日。這樣1582年10月5日—10月15日，這10天在歷史上實(shí)際是不存在的。第二，新歷的第二條措施把儒略歷的400年100閏的規(guī)定，改為400年97閏。這樣新歷的平均長(zhǎng)度是365.2425日，比回歸年長(zhǎng)0.0003日，要3333年才與回歸年相差1日。這種新歷叫格里果里歷，簡(jiǎn)稱格里歷。（當(dāng)今格里歷（新歷）與儒略歷舊歷的差值增為13日，故十月革命由舊歷10月25日改為11月7日）。第八十五頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日習(xí)題：1、慶祝10月革命為什么在11月7日？(10月革命發(fā)生在新歷1917年10月25日)答：從1582年到1917年之間抹去10天，再抹去1700年、1800年、1900年（不再是閏年）的3天，總共抹去13天。10月2526272829303111月12345672、牛頓生于舊歷1642年12月25日。按照新歷，他的生日應(yīng)該是何年何月何日？（1643年1月4日）答：從1582年到1642年之間抹去10天。12月2526272829303111月1234

第八十六頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)：時(shí)間一、時(shí)間和時(shí)間單位1、時(shí)刻與時(shí)段時(shí)刻：表示時(shí)間的早晚或先后（會(huì)議幾點(diǎn)開、飛機(jī)何時(shí)起飛）又分為物理時(shí)刻、鐘表時(shí)刻。物理時(shí)刻：時(shí)刻本身、遲早的程度。鐘表時(shí)刻：物理時(shí)刻的表示形式，同一物理時(shí)刻有不同鐘表時(shí)刻。時(shí)段：表示時(shí)間的久暫或長(zhǎng)短（會(huì)議開多久，飛機(jī)飛多長(zhǎng)時(shí)間）2、時(shí)間單位時(shí)間的國(guó)際單位是秒。秒長(zhǎng)原來是從自然單位日派生出來的。1日為24小時(shí)，一日的1/86400為1秒，真太陽(yáng)日不均勻，秒長(zhǎng)不固定。第八十七頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日

1820年法國(guó)科學(xué)院正式提出了秒長(zhǎng)的定義：全年中所有真太陽(yáng)日的平均長(zhǎng)度的1/86400為1秒。叫平太陽(yáng)秒。后來又發(fā)現(xiàn)地球自轉(zhuǎn)不均勻，動(dòng)搖了平太陽(yáng)秒的客觀不變性。經(jīng)過長(zhǎng)期觀測(cè)，人們發(fā)現(xiàn)地球公轉(zhuǎn)是相當(dāng)穩(wěn)定的。于是1958年國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)決議，把秒長(zhǎng)定義為1900年1月0日歷書時(shí)12時(shí)正的瞬間回歸年長(zhǎng)度的1/31556925.9747。不管以后回歸年的秒數(shù)如何變化，天文歷書永遠(yuǎn)采用這個(gè)不變的秒長(zhǎng)，稱為歷書秒。要得到歷書秒的秒長(zhǎng)很困難，當(dāng)宏觀時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)不能適合科學(xué)發(fā)展需要時(shí)，人類將目光轉(zhuǎn)向微觀。銫（Se）原子振蕩頻率極其穩(wěn)定，1歷書秒中銫原子振蕩9192631770次，1967年10月13屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)把銫（Se）原子振蕩9192631770次的時(shí)間定為1個(gè)原子秒，它是現(xiàn)代國(guó)際單位制中時(shí)間的基本長(zhǎng)度單位。第八十八頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)：時(shí)間一、時(shí)間和時(shí)間單位1、時(shí)刻與時(shí)段時(shí)刻：表示時(shí)間的早晚或先后（會(huì)議幾點(diǎn)開、飛機(jī)何時(shí)起飛）又分為物理時(shí)刻、鐘表時(shí)刻。物理時(shí)刻：時(shí)刻本身、遲早的程度。鐘表時(shí)刻：物理時(shí)刻的表示形式，同一物理時(shí)刻有不同鐘表時(shí)刻。時(shí)段：表示時(shí)間的久暫或長(zhǎng)短（會(huì)議開多久，飛機(jī)飛多長(zhǎng)時(shí)間）2、時(shí)間單位時(shí)間的國(guó)際單位是秒。秒長(zhǎng)原來是從自然單位日派生出來的。1日為24小時(shí)，一日的1/86400為1秒，真太陽(yáng)日不均勻，秒長(zhǎng)不固定。第八十九頁(yè)，共一百一十一頁(yè)，2022年，8月28日二、鐘表時(shí)刻與量時(shí)天體(一)時(shí)刻與天體時(shí)角在天文學(xué)上，時(shí)刻都是用天體的時(shí)角來度量的。因此，時(shí)刻因不同的量時(shí)天體而不同。1、天體時(shí)角時(shí)角屬時(shí)角坐標(biāo)系，它以上點(diǎn)為起點(diǎn)