为何24节气每个节气的时间长短不同？

苍松

　　一年二十四节气大家都很熟悉，每个节气的时令特点，对应农业的耕种，甚至与养生的关係都一清二楚。但是每个节气时间的长短是多少？每个节气时间的长短相同吗？人们很少考虑。实际上每个节气时间的长短各不相同。比如今年夏至前后，即茫种至夏至，夏至至小暑，其间隔时间为15天17小时左右；而今年冬至前后，即大雪至冬至，冬至至小寒，其间隔时间为14天18小时左右。其他节气间隔时间在上述两者之间。是什么原因造成这种现象呢？

　　为解释上述的问题，先介绍一下"开普勒定律。大家首先不要被"定律"吓着，我想绝大多数美友都能听明白这个定律。开普勒定律是德国天文学家提出的关于行星运动的三大定律。我们只用笫一和笫二定律就行了，是开普勒于1609年提出的。

第一、橢圆定律:所有行星绕太阳的轨道都是橢圆的，太阳在橢圆的一个焦点上。

第二、面积定律:行星和太阳的连线在相等的时间间隔内扫过相等的面积。

　　

　　如笫一定律所示，地球绕大阳的轨道是椭圆的，太阳位于橢圆的一个焦点上。轨道橢圆半长轴a为1.496亿公里，半短轴b为1.4958亿公里，半焦距250万公里。近日点为1.471亿公里，在冬至附近，远日点为1.521亿公里，在夏至附近。这里容易产生一个疑问，为什么远日点时天热，近日点时天寒？因为太阳的直射和斜射对地球温度起主要作用，至于远近差500万公里，在约为1.5亿公里为半徑的园轨道上显得微乎其微，对地球温度影响忽略不计。

　　地球绕太阳的轨道，如橢园示意图所示。设在轨道上取一段弧，长度为s，在距太阳较远的地方，弧s所对应的扇形面积较大，根据面积定律，地球的运行时间较长，远动速度较小；相反，在距太阳较近的地方，弧s所对应的扇形面积较小，地球运行的时间则较短，运动速较大。因此，面积定律告诉我们，离太阳越远，地球运动越慢，离太阳越近，地球运动越快。所有天体运都遵循这个规律。

二十四节气是以太阳为中心，將将360度分成24份，每份15度，夾角线与椭圆相交，其弧长Sx为一个节气地球所运行的距离。由橢圆示意图直观，从冬至到夏至夾角线对应的弧长Sx逐渐加大，而且地球运动速度隨着日地连线的增长逐渐减小，在节气对应的轨道上运动时间由短变长，亦即节气时间由短变长；同理，从夏至到冬至，节气时间由长变短。这就解释清楚了标题提出的问题。

　　用黄道上的位置表示节气，"春分点"设为0度，春分置于"春分点"上。"春分点"是指太阳从南向北在黄赤道的交点上，是天文学中用来观测天体的一个重要的基点。春分为0度，沿黄道每运行15度设一个节气，，这样夏至位于90度在左端，秋分位于180度在下面，冬至位于270度在右端。夏至和冬至是两个特殊的节气，夏至迎来三伏酷暑，冬至开始数九寒天。

　　用天球图表示春分点更加清楚，如下图所示，"天球“是以地球质心M为中心，半经为任意长的一个假想球体。其目的是将天体沿观测视线投影到球面上，以便于研究天体及其相互关系。

天赤道是地球赤道平面与天球相截所得的圆。天赤道将天球分成北天半球和南天半球。

黄道是从地球上看，太阳缓慢地在星空背景上移动，一年正好移动一圈，回到原位，太阳走过的路线就叫黄道。

黄道与天赤道的夹角为23度26分，两平面的交点即春分点和秋分点。

天球示意图

　　这里需要说明的，24节气在黄上的位置，不是固定不变的。由于太阳和月亮对地球隆起部分的引力作用，地球产生"地轴进动"，我国古代天文学家叫做"交点退行″，地轴进动是指地轴绕黄轴的圆锥形运动，圆锥的半角为23度26分。其结果表现为春分点西移和地轴指向离开北极星，其运动周期为25800年。春分点(包括所有节气)沿黄道向(西)后移动，速率每年50.23(角秒)。如下图所示，2000多年前古希腊测得的春分点位于白羊座，地轴指向北极星，而现代测得的春分点则位于双魚座。地轴指向已偏离北极星。地轴进动影响节气和近日点的对应关系，每个节气都能经过远日点或近日点，但不影响四季关系。地轴指向将离开北极星，指向其他恒星，如有人计算到公元14000年左右，地轴将指向织女星。经一周期后，地轴将再次回到指向北极星的位置。

　　夏至，太阳到达北回归线，北半球的阳光接近直射，地球吸收的热量大于散发的热量，地球的气温较快地上升，但是夏至时地球气温还不很高，需要加热一段时间，地球吸收到足夠的热量，气温才达三伏炎热的程度。那么夏至以后什么时侯开始数伏，什么时侯出伏呢？农历規定，三伏分为初伏、中伏和末伏，统称三伏，初伏.为10天，末伏为10天，中伏为10天或20天。用口诀表示:"夏至三庚便数伏，立秋一庚始末伏。″第一句话表示，夏至以后第三个庚日便是初伏第一天，笫二句话表示，立秋以后笫一个庚曰便是末伏第一天，所以末伏放在秋后，因为秋后还要热一段，俗称"秋老虎"。中伏要由夏至后庚曰来的早晚，决定中伏是10天还是20天。农历的年和日，都用天干地支表示。天干是:甲、乙、丙、丁、午、己、庚、辛、壬、癸；地支是:子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥。天干地支组合成60个元素，每个元素可表示年，也可表日，按天干顺序循环。如今年农历是己亥年，明年庚子年…。今年夏至是阳历6月21日，农历是五月十九己丑日，夏至笫二天是庚寅日…，帶庚字的日叫庚日，庚日不是和阳历日固定的。今年夏至庚日来的早，夏至后第21天就是第三个庚日，开始数伏，中伏的第10天赶在立秋之前，必须再加10天才能赶到立秋后的第一个庚日，所以今年中伏为20天。如果夏至的前一天是是庚日，再等29天才数伏，则中伏笫10天就赶到立秋后的笫一个庚日，这时的中伏为10天。

三伏天，人们虽然承受着炎热的煎熬，但是大田的庄稼因得到足夠热量而茁壮成长，果蔬因得到充分的热量，糖份和营养成份速度增长。有冷有热的地球才成为人类美好的家园。

　　冬至，太阳到达南回归线，北半球阳光处于斜射状态，地球吸收的热量少于散发的热量，处于降温过程。农历规定，从冬至开始数九，九天为一九，共九九。三九四九是一年中天气最冷的时侯，九九歌说明了数九后天气变化的情况。数九寒天，麦田冰封保墒。九九81天，农民开始耕种，寒来暑往，秋收冬藏。

　　数九寒天，梅花怒放，绚丽多彩。

　　祝美友秋日安康！谢谢欣赏，欢迎指正。