
中国的24农历节气,为何预测气候这么准?
目前对月相术语的精确性是明末清初西方天文学的贡献。在过去的几千年里,中国古代的天文学体系中,月球术语的精确度一直在提高,但是却有着明显的不准确性,这些不准确性是无法消除的,而且由于某些不明原因,使天文学家们感到非常烦恼和沮丧。我们的节气实际上是根据太阳的运动来定义的。最典型的是春分和秋分,夏至和冬至,这是最容易识别和最早形成的。
这是我们理解太阳运动的最重要的时间点。当然,这些现象不仅是中国的节气,也是世界各国在研究天文历法时必须掌握的认识。例如,中国农历十分重视冬至。冬至日太阳移向遥远的南方,并开始返回北方。这实际上是二十四节气中的第一个,这是一个重要的时间基准。“冬至”是指太阳正午高度从最低点回到北方较高点的时间。我们现在知道,地球实际上是以椭圆形轨道绕太阳运行的,这意味着它的速度是不均匀的。当然,椭圆轨道离圆非常近。没有非常精确的数学工具,很难实现这一点。
所以根据太阳运行轨道上的24个节气的定义,很难精确地掌握它。传统的中国农历,实际上是用一种近似的方法,即一年365.2425天被分成24个等分。从冬至开始,每过一天就是一个节气。当然,这是一种强迫性的方法,起初人们并不知道其中存在一些错误。尤其令人尴尬的是,尽管冬至的时间算得很准确。其他节气的结果实际上有系统的误差,不符合其原来的定义(即产生这些误差的天文现象)。随着天文观测技术的进步,人们逐渐认识到误差的存在。但是在传统中国天文学史的框架内,例如天是圆的,地球是圆的宇宙模型,例如依赖于数值计算的数学方法,代数而不是几何,没有办法处理这些误差。
因此,尽管中国传统天文学家早就知道这些误差,但他们不知道如何更准确地计算这些误差。直到明末,徐光启在西方传教士的帮助下,几乎完全进入了西方天文学。其中一个非常重要的人物是德国传教士唐。他帮助中国天文学史调整了24节气的定义,将热带年的平均长度调整为太阳轨道长度---- 黄道长度的24等分。根据黄道坐标的经度,它是一个圆形,360度均匀分成24个部分,每15度是一个节气。这就是我们经常在科普书籍中看到的24节气的定义,比如短信或者网站。