春分秋分与至日有什么区别?真正不同在哪里
连续一年观察正午的太阳。它向北升移,停住,转而向南,又停住,并且两次穿过中线。
春分秋分与至日的区别,就是“穿越”与“转折点”的区别。在分点,太阳的视中心穿过地球赤道平面,赤纬约为 0°。在至日,太阳赤纬到达最北或最南的极值,约为 23.4°,随后反向移动。两个分点把阳光近乎均匀地分配给南北半球;两个至日则让一个半球得到全年最多的阳光份额,另一个半球得到最少的份额。
穿越两次。转向两次。四个标志点。
春分秋分与至日的区别可以从赤纬看出来
赤纬相当于天球上的纬度,表示一个天体看起来位于天球赤道以北或以南多远。与其记住四个季节名称,不如跟随太阳赤纬的变化,整个规律五行就能看明白。
一个回归年内太阳的视赤纬
三月分点 六月至日 九月分点 十二月至日
0°,向北移动 → +23.4°,转向 → 0°,向南移动 → -23.4°,转向
向北运行 向南运行 再次向北在三月分点,太阳向北穿过 0°。在六月至日,它到达最大北赤纬。到九月分点,它向南穿过 0°;到十二月至日,则到达最南的极值。
这套说法在两个半球都适用。“春分”和“夏至”取决于你住在哪里。三月的分点在北半球是春分,在南半球却是秋分。说“三月分点”“向北穿越的分点”或“六月至日”,就能避开这种季节名称的颠倒。
地球和太阳实际发生了什么
地球自转轴相对于垂直于轨道平面的方向倾斜约 23.4°。地球绕太阳运行时,自转轴在太空中大致保持指向同一个方向。正是这种稳定的倾斜,让不同半球在轨道的不同位置朝向阳光。
六月至日时,北半球最朝向太阳,日下点——正午太阳恰好位于头顶的地点——到达北回归线。六个月后,日下点到达南回归线。分点时,日下点越过赤道,两个半球都没有比另一个更朝向太阳。
地球在分点并不会把自转轴“扶正”,至日也不是地球与太阳特别近或特别远的时刻。事实上,地球在一月初最接近太阳,而那正是北半球的冬季。距离不是季节形成的动力。轴倾角改变了阳光入射的角度和白昼的长度。
如果有人问,用简单的话解释什么是分点,可以回答:太阳穿过天球赤道。如果问什么是至日,可以回答:太阳到达最北或最南处,然后折返。这种几何说法比“昼夜相等的一天”和“白昼最长的一天”更准确,不过那些现象确实能帮助人留意这些时刻。
光照均分并不等于恰好十二小时白昼
“equinox”一词源自表示“相等”和“夜晚”的词,但在分点当天,从日出到日落的时间通常超过十二小时。美国海军天文台解释了原因:太阳上缘刚出现时就算日出,上缘完全消失时才算日落;同时,大气折射会把靠近地平线的可见日面向上抬高。
几何事实仍然成立:太阳中心穿过赤道平面,昼夜分界线几乎从一个极点连到另一个极点。你所在地在日出日落表上恰好得到十二小时白昼的日期,有时称为“等昼日”,它取决于纬度,通常落在分点附近的另一天。
谈到至日的“最长”或“最短”,也必须说明地点。六月至日是北半球白昼最长的一天,却是南半球白昼最短的一天;十二月则相反。赤道附近的白昼长度变化很小。在极圈以内,极端情况可以包括连续的白昼或黑夜。
为什么这四个日期会在普通日历上移动
分点或至日是一个瞬间,不是一整段民用日期。地球上所有人共同经历同一个瞬间,但不同的时区可能把它标在不同日期。一个在协调世界时深夜发生的时刻,到了更东方的地区,日历上可能已经是次日早晨。
回归年还大约有 365.2422 天。因此,在每年只有 365 天的历法里,下一个季节标志点按时钟会晚约六小时到来;加入闰日后,民用日期又被拉回。为什么分点日期会改变会更详细地说明这种摆动。
如果你搜索“今年春分秋分和至日日期”,应使用会标明时刻和时区的天文年历。不要以为 3 月 21 日或 12 月 21 日是永远不变的定律。印刷出来的日期,只是给一个经过测定的瞬间贴上的日历标签。
季节阈值以不同方式成为历法锚点
这四个点能为一年提供一种不依赖当地天气的结构。雨季可能迟到,树木也可能提早发芽,但太阳依然会穿越并转向。这种可重复性有助于解释,为什么人们会把这些标志点用于节期、农业和历法规程。
现存最清楚的以此为新年例子,是伊朗太阳历:诺鲁孜节和法尔瓦尔丁月第一天与三月分点对齐。法国大革命时期选择了另一个阈值,把共和历元年追溯到 1792 年 9 月 22 日的秋分,之后的共和历年份也在那个季节开始。传统中国历法利用冬至帮助安排阴阳合历的月份,尽管春节并不落在冬至当天。
基督教复活节的计算采用固定在 3 月 21 日的教会春分,而不是每年观测到的天文分点瞬间。这个标志点并不开始教会年,而是为逾越节满月规则提供锚点。相似的天空事件,可以承担不同的历法工作。
那么,为什么一年有四个季节标志点?地轴倾斜使太阳在每个回归年里两次穿过赤道,并两次到达赤纬极值。一种历法可以把其中一个用作第一天,把某个点纳入计算,庆祝某个点,也可以四个都不用。天空提供标志,群体决定它们的用途。
留意这种几何规律,不等于采纳任何文化的节庆。担心异教来源的基督徒,可以区分观察受造界中的事件与举行宗教仪式。那些计量时间的光体会从圣经角度说明,人可以关注天空而不把它当作敬拜对象。
Day 4 把神圣年第一天固定在其规范表所列的三月分点,并把计数划分为四个相等的 91 天季节。“日历”会把神圣日期与日常日期并列显示。它不会计算你所在地的分点瞬间;它使用等长季节,是一种计数结构,而不是声称天文学上的四季长度完全相等。
常见问题
春分秋分与至日有什么区别?
分点是太阳视中心穿过地球赤道平面的瞬间,因此太阳赤纬通过 0°。至日则是太阳赤纬到达最北或最南、接近 23.4°并反向移动的时刻。分点是穿越,至日是极值。两者在每个回归年里各出现两次。
在这些日子,地球和太阳实际发生了什么?
地球绕太阳运行时,自转轴始终保持倾斜。分点时,两个半球都没有比另一个更朝向阳光,日下点穿过赤道。至日时,一个半球达到最大程度朝向太阳,另一个则达到最大程度背向太阳。太阳并不是真的在太空中南北往返。
为什么这些日期每年会前后移动一两天?
季节年约有 365.2422 天,不是整数天。多出来的那一小段会让每年的时刻移动,闰年规则则定期把民用日期拉回。分点和至日还是全世界共同经历的单一瞬间,所以显示的日期也可能因时区而异。
为什么许多历法从这四个点之一开始新年?
分点和至日是可重复的天文阈值,不受多变的当地天气影响。有些历法用其中一个作为新年,例如伊朗历采用三月分点;另一些历法把某个标志点用于规则内部,而不是把它当作第一天。许多历法从别处开始,所以这是一种有用的模式,并非普遍规律。
资料来源:
在天文年历里找到下一个穿越点或转折点,记下所用时区,然后连续一周观察正午的影子。图中的规律会开始在你眼前移动。