八、中国农历——历法演变

福至运成

中国农历历法,大致经历了观象授时、四分历法、经验历法到科学历法的演变、现代历法四个发展阶段,少有外来影响。其间在唐代时有印度天文学传到中国,元、明二代又有阿拉伯天文学传来,但唐代的九执历、元代的万年历、明代的回回历,在中国始终都没有被采用。一直到了清朝初期的《时宪历》,欧洲天文学的计算方法和数据才开始被应用到了中国的传统历法当中。 <b>观象授时历法</b> 《黄帝历》(公元前2698年)是中国最早的历法,历法采用干支纪年、月、日、时。冬至所在的朔望月(即冬月)为一年起始。相传黄帝即位时,当年冬至又值日月合朔,遂以该日为历元(历法日期计算的起始点),记为甲子年 甲子月 甲子日。所以冬月(对应于现行农历的十一月)即为子月,即所谓的子月建正。月份顺序分别是:子月、丑月、寅月、卯月、辰月、巳月、午月、未月、申月、酉月、戌月、亥月,共十二个月。据《尚书·尧典》记载,期三百有六旬有六日,以闰月定四时,成岁。讲的是,一岁有四季366天,一年有12个阴历月,年与岁的日差则由(年末)闰月来校正。<br><br>《夏历》则于寅月(正月)建正,即所谓的夏正或寅正。一年起始于春季,更符合四季更迭规律。自西汉太初历起,以后的大多数历法,除王莽和魏明帝一度改用建丑的殷历,唐武后和肃宗时改用建子的周历外,均沿用夏正。夏历纪法则沿用黄帝历纪法,延续至今。因此,中国农历被称为夏历。<br><br>但是,由于夏历的正月(寅月)是一年起始,而黄帝历元年起始则在两个月之前的冬月(子月)。这样,根据夏历推算,黄帝纪元就比夏历纪元早了一年。原本黄帝历起始于甲子年甲子月甲子日,按夏历推算则变成了癸亥年甲子月甲子日(注:仅影响冬月和腊月的年干支,不影响其它月份的年干支,也不影响月、日干支)。民国初年,政府曾经颁行实施,中国农历以轩辕黄帝即位年份纪元,以弘扬中华传统文化的连续数字纪年方法。民国元年元旦,公历1912年1月1日是农历辛亥年(宣统三年)冬月十三,因此夏历纪元是4608年,而黄帝纪元是4609年。 夏、商、周历法,均是(日月星辰)观象授时历法。到春秋战国年代,四分历法开始兴起。 <b>四分历法——经验历法</b> “四分历法”是一个经验的“唯象”理论历法。四分历法的发展,使得阴阳五行基本上退出了历法,从而人们可以推算历法而不必再依赖天象。“四分历”标志是,其回归年周期为365又1/4天,不再是以往的366整数天。冬至起于牵牛(牛郎星,二十八星宿之一)初度(赤经差为零度),则1/4日记在斗宿(二十八星宿之一)末,为斗分。斗分就是指回归年长度的小数部分。斗分正好把一日四分,所以古称“四分历”。<br><br>古六历都具备四分历的基本特征。比如,秦朝行用的《颛顼历》为四分历法,一回归年(岁实)为365又1/4天日,一朔望月(朔策)为29又499/940日。月份名称采用夏历,但改夏历“正月”为“端月”,其它月份名称不变。十月为年初(即所谓亥月建正),九月为年末。采用十九年七闰法,闰月设在九月之后,称为后九月。颛顼历是中国历史上,最后一个“以闰月定四时成岁”的历法。历法测制或为公元前366年,至秦始皇一统天下后而遍行。<br><br>西汉《太初历》(公元前104年),改朔策为29又43/81日,所以叫八十一分法。可求得其岁实为:365又385/1539天(19年7闰)=(7+19x12)(29x81+43)/(19x81)天=365.2502天(约为365又1/4日),其实质也是一个四分历法。古时历法为方便人们计算,均采用整数运算,化成带分数。所以一个数要用三个整数(整数部分与分数部分的分子和分母)来描述。<br><br>东汉章帝元和二年(公元85年)废止了太初历,重订《四分历》颁布施行。东汉四分历将汉文帝后元三年庚辰(公元前 161 年)设为历元校正了太初历施行多年后出现的“后天现象”。太初历施行一百多年后,人们发现日月合朔常在历书预言的朔日之前,月食的日期也比预推早了近一日。原因是,太初历的岁实365.2502天比实际的太阳回归周期365.242189偏长。后汉四分历的基本常数,即岁实和朔策与先秦颛顼历相同。不同的是,后汉四分历把先秦颛顼历以来一直沿用的冬至点,在牵牛初度这个位置改正到斗21又1/4度。<div><br>冬至点发生移动,是太阳回归年与恒星年(周天)的时差,就是岁差概念。东晋时,虞喜(公元281-356)正式提出“岁差”概念。将恒星年和回归年区别开来,有助于提高历法精度,也有利于推算久远年代冬至点所在的天文位置。回归年比恒星年短20分24.5秒,每过大约70年,地球在天空的位置就会推后一日,约2万5千年后又回到现在日期的位置。<br></div> 四分历法是科学历法的基础。 <b>经验历法到科学历法</b> 《太初历》 西汉《太初历》是中国第一部有完整文字记载的历法,从公元前104年至公元84年,共行用了187年。一年整数天为365天,以“加差法”替代之前历法的“减差法”(基于366天)以调整时差;第一次从历法上明确了二十四节气的天文位置,有利于农时;改建正于寅月,即夏正,寅月作为一年的开始,与季节相符合;历元设在元封六年十一月甲子日(公元前 105 年12月23日或儒略12月25日)的夜半,这一天的夜半时刻是日月合朔与冬至的交合时刻(据当时史料,用现代方法回演则有差别);以没有中气的月份为闰月,调整了太阳回归周期与阴历纪月不相合的矛盾。太初历法虽不及颛顼历法精确,但是它确立了历法的理论基础,开启了科学历法的进程。以后历法虽又经过多次改进,但其历法原理一直为各代历法沿用至今。较大的改革有:乾象历、大明历、大衍历厉、授时历和时宪历。 《乾象历》 东汉刘洪创制的《乾象历》(汉灵帝光和年间178-183 年),当时虽未能颁行,但是被被誉为是一个划时代的进步历法。在四分历法的基础上,第一次引进了月行疾迟,为以后各代历法所沿用。以往根据月亮平均运动所算出的朔、望时刻,叫平朔和平望。用月亮的实际运动来修正朔、望时刻,叫定朔和定望。四分历的缺点主要是岁实和朔策都偏长,乾象历中分别缩短为365又145/589日=365.2462日,29又773/1457日=29.53054日。乾象历还发明了多种推演算法,求得的近点月及五星会合周期的数据与现代精确值非常接近。近点月,月球绕地球公转连续两次经过近地点的时间间隔,乾象历为27.554629日,与现代精确值27.554551日的误差仅为0.000078日。五星会合周期,即行星连续两次与太阳相合的时间,与现代精确值分别仅相差:木,0.04日;土,0.012日;金,0.099日;水,0.005日;火,0.45日。<br><br>• 黄道:以地球为基准,太阳在天空中穿行的视路径大圆。所以黄道面就是地球绕太阳公转的轨道所在平面。“黄道”在农历历法中是一个非常重要的概念,我们现今常说的“黄道吉日”,就是一个例证。<br>• 白道:以地球为基准,月球绕地球在天空中穿行的视路径大圆。<br>• 恒星月(sidereal ):以恒星为参照,月球在星空视运行一圈的周期,平均27.321661天。<br>• 近点月(anomalistic ):月球连续两次经过近地点的时间间隔,平均27.554551天。<br>• 交点月(draconic ):月球连续两次经过升交点的时间间隔,平均27.212220天。每个恒星月,白道面和黄道面有两个交点。月球从南向北穿过黄道,叫“升交点”;月球从北向南穿过黄道,叫“降交点”。月球的近地点到远地点的连线(拱线)不断自西向东进动,并伴有小幅章动,进动周期为8.849年。<br>• 朔望月(synodic ):月相变化周期,连续两次朔的时间间隔,平均29.530 587 981天。 《大明历》 南北朝祖冲之编制的《大明历》(公元462年),改用391年144闰法,比19年7闰更加精密,并首次引入了岁差。历法是以回归年(岁实)计算的,为365.2428日,是宋代《统天历》(公元1199年)以前最好的数据。交点月的数值为27.21223日,仅比现代精确值多出0.00001日。回归年,是指太阳连续两次通过黄道上春分交点的时间间隔,也就是地心视黄径变化360°的时间间隔,在地球上经历一个完整的季节变换周期。由于地球受其它天体影响,自转方向进动(旋进)变化,造成回归年周期比恒星年周期略短(20分24.5秒)。 《大衍历》 唐朝傅仁均、崔善创制的《戊寅元厉》(公元619年),正式采用定朔、定望并颁布实施。到唐朝僧人一行(俗名张遂)编制的《大(tài)衍历》(公元729年),历法更为科学。不仅采用定朔定望计算,并对太阳视运动速度的不均匀性有精确描述,认识到从冬至到夏至、从夏至到冬至的日行盈缩是极不规则的变化,即用“定气”进行历法计算以提高精度。但编制民用历谱时,仍采用“平气”。并第一次测量到地球子午线(经线)的长度,为123.7公里/度。到了南宋庆元五年(公元 1199 年)颁行的《统天历》,岁实为 365.2425 日,与格里高利历(公元1582年)完全一致,仅比现代精确值多出0.00031天;还引入“斗分差”校正值。<br><br>• 纬度间距:由于地球为椭球,地球经线上的纬度1度间距(即子午线长度)的现代精确值在110.567公里(地球赤道附近)和111.699公里(地球两极附近)之间缓慢变化,平均值为111.133公里。<br>• 经度间距:地球赤道上的经度1度间距为111.321公里,等于60海里,即每角分(1855米)为1海里。然而,1929年在摩纳哥的国际特别水文会议上,规定了1海里等于1852米。随着地球纬度增加,经度1度间距逐渐变小,到南、北极变为0。<br>• 斗分:指回归年长度的小数部分。<br>• 斗分差:岁实古大今小,即回归年周期逐年变短。所以归年长度的小数部分逐年变小,故称为斗分差。现代精确值为-5.3毫秒/年,回归年每200年缩短约1秒钟。 《授时历》 元代郭守敬、王恂、许衡等编制的《授时历》颁行于1281年,历法吸取了历代历法中的先进经验,弃用所有经验参数,采用了比较精确的数据,所用数据全凭科学实测。比如弃用传统历法中的上元积年。上元就是传统历法起算的理想基准点,是指以往一个朔望日的开始时刻与冬至夜半子时刻发生在同一时刻的年份。上元至历法颁行时的年数为上元积年。 至此,中国历法完成了从“唯象”历法到科学历法的过渡。 <b>现代农历历法</b> 历史上不断修改历法,说明科学在不断发展进步,曾有的历法已落后于时代,必须修改跟进。明代《大统历》,实质上是元代《授时历》的沿袭,历法行用已久,已经有很大的误差。<br><br>明末清初杰出天文学家王锡阐,不与清政府合作,家居自学,汇集中西之长,著有《晓庵新历》。该书把中西方法结合,求朔望和节气的时刻以及五星的位置,比仅用欧洲天文学方法更为准确。在讨论昼夜长短、内行星(地球轨道以内的水星、金星)的盈亏现象、以及行星和月球的视直径时所用的方法,虽没有公式表述,但与球门(球面几何)天文学计算完全一样。晓庵新历无疑是非常先进的历法,然而王锡阐只是一介平民,未能被采纳颁用。<br><br>明朝末年,由徐光启领导,李之藻、李天经等协助,修撰新历。徐光启先后召请通晓西方现代科学的耶稣教会传教人士:日耳曼人汤若望(Johann Adam Schall von Bell,1592~1666)、葡萄牙人罗雅谷(Jacobus Rho,1592~1638)、瑞士人邓玉函(Johann Terrenz Schreck,1576~1630)、意大利人龙华民(Niccolo Longobardo,1565~1655)等人参与历局工作。在传统天文学理论框架上,引入欧洲天文学知识,经过四十多年实测,于1629~1634年间编撰成著名的《崇祯历书》。崇祯历书正式采用“定气法”。这是中国历法史上最后一次大改革。然而,明朝未及正式颁行而已亡。 编者之一的汤若望,将《崇祯历书》作了删改、补充和修订,献给清政府,得到采纳。顺治亲笔将之题名为《西洋新法历书》,颁行于世(公元1645年)。并把据此编制而成的历法,命名为《时宪历》。汤若望亦被任命为钦天监监正,成为在中国主持天文历法的第一个外国人。至此,完全依赖中国传统天文学知识编纂历法时代成为历史。西方天文学的介入,将中国农历历法带入现代科学时代。<br><br>《时宪历》的缺点是,日月合朔与节气的时间,是以北京当地时间(东经116度24分)计算的。因此,其节气和新月的观察只适用于中原地区。其它经度的地方,因为时区的关系,当地日月合朔和节气时间与北京时间存在差异,导致置闰和月顺序各不相同。另一个不足之处就是,日月合朔时间与节气时间之间顺序判断不精确。如果日月合朔时间与节气时间在同一天,不管具体的时间是否有先后,一律将这一天划归到下月的初一,此节气也就成为下个月的节气。如果这个节气是中气,就会影响到闰月的设置。因此,就可能出现不同区域的历法不一致的现象,这在中国历法史上确实发生过。<br> 广为流传的《历理历法》,针对时宪历这两大缺点进行了明确规定,但从未正式施行过。历法对节气时间和日月合朔时间,统一采用东经120度即东八区标准时(即北京标准时间,比北京当地时间晚约14分24秒)。这样,在任何时区的节气和置闰,结果都是一样的,都以东八区标准时为准。对于节气时间和日月合朔时间在同一天的情况,精确计算到时、分、秒。只有日月合朔时间在节气时间之前,这个节气才划分到新月内,作为下月的初一。<br><br>“中气”,直接关乎到在农历中的闰月设置。不管是《时宪历》,亦或是广为流传的《历理历法》,都不能克服一个至关重要的问题:由于采用“定气法”之后,造成节气之间间隔时间不相等。最短的是冬至只有14.716天;最长的是夏至长达15.729天。而农历的朔望月有29天或30天。这样势必会出现:有的月份含有多于一个中气,也会发生一年中无中气的月份多于一个月的情况。这种现象的出现,对“无中气置闰”无疑是灾难性的。 中华人民共和国成立后,紫金山天文台自1950年起,每年编撰出版《中国天文年历》。2017年正式颁布了《农历的编算和颁行》标准。标准规定,农历历法时间计算均以北京标准时间(东经120度即东八区标准时)为准。历法的规则仍然沿用《时宪历》规则,仅对可能出现的不确定情况做了具体细化规定,比如对“无中气置闰”做了更具体规定。作为普通老百姓,几乎感觉不到这个颁行标准所带来的变化。但是,对农历的编算和颁行,做了严格地规范,必须符合标准规定的编排规则、计算模型和精度及表示方法。这样,就确保了不会再出现不同农历版本的乱象了。<br><br>《农历的编算和颁行》的颁布,使得以往依赖岁实、朔策等常数,编撰农历历法的年代成为了历史。农历日期编排,所依据的月朔和节气时刻依赖于太阳和月球的位置,必须依据国际天文学联合会(International Astronomical Union)下属的基础天文标准评审委员会(the Standards Of Fundamental Astronomy Reviewing Board)推荐的天体位置计算所规定的模型(<a contenteditable="false" href="https://www.iers.org/IERS/EN/DataProducts/Conventions/conventions.html" target="_blank" class="link"><i class="iconfont icon-iconfontlink"> </i>IERS Conventions</a>)来计算。 参阅 <a contenteditable="false" href="https://www.meipian.cn/2ll5o9cv?share_depth=1" target="_blank" class="link"><i class="iconfont icon-iconfontlink"> </i>《序言》</a> 返回 <a contenteditable="false" href="https://www.meipian.cn/2ll5kkhb?share_depth=1" target="_blank" class="link"><i class="iconfont icon-iconfontlink"> </i>《中国农历简介》</a>