二十四节气的天文意义

　　节气是表示一年四季的天气气候变化与农业生产的关系的。在古代，节气简称为气，这个气字实际是天气气候的意思。古代一年分为十二个月纪，每个月纪有两个节气。在前的为节气，在后的为中气，如立春为正月节，雨水为正月中，后人就把节气和中气统称为节气，合十二个月纪的节气而为二十四节气。二十四节气从根本上看是根据地球环绕太阳公转的运动来决定的。我们从天文学上知道春分、秋分与夏至、冬至是这样定的：它们把地球公转一周即一年划分成四段，即分周天为三百六十度，自春分开始，夏至为九十度，秋分为一百八十度，冬至为二百七十度，更进而至春分合成三百六十度。每一段即每相距九十度又分为六个小段，这样一年便分为二十四小段，段的交接点就是二十四个节气。它们的名称为立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种、夏至、小暑、大暑，立秋、处暑、白露、秋分、寒露、霜降、立冬、小雪、大雪、冬至、小寒和大寒。这在西洋到如今还只有两分、两至，其余二十个节气是没有的。
　　古代劳动人民进行农业生产不是把天单纯地作为时来看待的。从单纯的时间历程来看，用月亮的盈亏即用阴历作为标准是最简易、也最明显的。古代人民原也这样做了。但是农事活动方面的时，不是单纯指时间历程，它要求能反映出农业气象条件，反映出四季冷暖以及雨，雪、晴、阴的变化，这些都是根据地球绕太阳运行的规律，以及由此而导致的太阳辐射、大气环流等而产生的，朔望月不能反映，必须以地球绕太阳公转的规律为准则。我们知道，月球绕地球一周为阴历一个月即朔望月，需时29。53个乎太阳日，以十二个朔望月作为一年，则一年共有354，36个平太阳日。地球绕太阳一周为阳历一年即回归年，需时365。25个平太阳日，所以每过一个朔望年，相对于回归年脱就要少365。25354。3610。89个平太阳日。十七个朔望年就相差10。89X17185。13个子太阳日，整整差了半年还多几天。这就是说，即使最初朔望月正月和回归年一月相符，但过了十七个朔望年之后，由于相对于回归年来说要差半年多，所以朔望年的正月就出现在回归年的七月。十七年前的朔望月正月如果是各季最冷之际，十七年后的朔望月正月却是夏季最热之时。显然，朔望年不能表示季节、天气与气候的更迭，农业生产是无法利用的。因此古代最后采用的年，不是朔望年，不是纯阴历，而是用闰年来加以弥补的（十九年七闰）旧历。，即阴阳历。它依四季冷暖定年，日月合朔定月，太阳中天定时，即年是太阳年，月是朔望月，而日是太阳日。可是又如何定四季寒暑呢？最初是两分、两至，这是最明显的，也是最易确定的，随后定出四立，最终形成二十四节气。这样，寒来暑往，春、夏、秋、冬，一目了然。
　　从天文学角度看，节气是以视太阳在黄道上所处的位置来确定的。原来，天文学上常以地球为中心来研究天体运行。这是假想有一个半径为无限大的大圆球，称为天球。球心为地球，即观测者。地球与太阳连成的直线延伸到天球上去就是视太阳的位置，称为视太阳。地球轨道平面、地球赤道平面和地球子午线平面延伸到与天球相截所成的大圆分别称为黄道、天赤道、天子午线。黄赤道相交之点称为春、秋分点，黄赤道相距最远之点称为夏，冬至点。地球公转反映到这种以地球为中心的运行情况，就成了在黄道上运行着的视太阳运动。因此，如黄经为零度时，太阳直射赤道，地球南北半球都是昼夜平分的，是为春分，黄经为九十度时，太阳直射北回归线，北半球的白昼最长，夜晚最短，天气将开始炎热，是为夏至，黄经一百八十度时，太阳又直射赤道，这时昼夜再平分，北半球天气渐凉，称为秋分，黄经二百七十度时，太阳直射南回归线，北半球白昼最短，夜晚最长，天气将开始寒冷，称为冬至，然后再到黄经零度（即三百六十度），又为春分。显然，这里也说明了古代人民称夏至为日长至、冬至为日短至，春、秋分为日夜分的科学道理。从春分到夏至，即从黄经零度到九十度，每隔十五度就是一个节气，依次为清明、谷雨、立夏，小满，芒种到夏至而为黄经九十度，从黄经九十度（夏至）到一百八十度（秋分），到二百七十度（冬至），到三百六十度（春分），依次类推，周而复始。
　　了解节气是如何形成的。所以节气在阳历上的日期是固定的，逐年之间最多差一天，而在旧历上的日期是不固定的，各年之间可差上很多天。例如，1966年立春，旧历是正月十五日，到1969年，立春却是旧历十二月十八日，相差二十八天，而阳历就都是2月411，一天也不差。1958年立春旧历是十二月十六日，而1972年却是一月二十一日，相差卅六天，而阳历只差一天，1958年为2月4口，1972年为2月5日。所以用节气便能很有规律地反映出季节与气象条件的变化，结合农作物生长发育和农事活动，就能用来准确地掌握农时。这是古代二十四节气能够逐步发展，并广泛地为农业生产所利用的最直接的原因。