春分秋分與至日有什麼區別?真正不同在哪裡
連續一年觀察正午的太陽。它向北升移,停住,轉而向南,又停住,並且兩次穿過中線。
春分秋分與至日的區別,就是“穿越”與“轉折點”的區別。在分點,太陽的視中心穿過地球赤道平面,赤緯約為 0°。在至日,太陽赤緯到達最北或最南的極值,約為 23.4°,隨後反向移動。兩個分點把陽光近乎均勻地分配給南北半球;兩個至日則讓一個半球得到全年最多的陽光份額,另一個半球得到最少的份額。
穿越兩次。轉向兩次。四個標誌點。
春分秋分與至日的區別可以從赤緯看出來
赤緯相當於天球上的緯度,表示一個天體看起來位於天球赤道以北或以南多遠。與其記住四個季節名稱,不如跟隨太陽赤緯的變化,整個規律五行就能看明白。
一個回歸年內太陽的視赤緯
三月分點 六月至日 九月分點 十二月至日
0°,向北移動 → +23.4°,轉向 → 0°,向南移動 → -23.4°,轉向
向北運行 向南運行 再次向北在三月分點,太陽向北穿過 0°。在六月至日,它到達最大北赤緯。到九月分點,它向南穿過 0°;到十二月至日,則到達最南的極值。
這套說法在兩個半球都適用。“春分”和“夏至”取決於你住在哪裡。三月的分點在北半球是春分,在南半球卻是秋分。說“三月分點”“向北穿越的分點”或“六月至日”,就能避開這種季節名稱的顛倒。
地球和太陽實際發生了什麼
地球自轉軸相對於垂直於軌道平面的方向傾斜約 23.4°。地球繞太陽運行時,自轉軸在太空中大致保持指向同一個方向。正是這種穩定的傾斜,讓不同半球在軌道的不同位置朝向陽光。
六月至日時,北半球最朝向太陽,日下點——正午太陽恰好位於頭頂的地點——到達北回歸線。六個月後,日下點到達南回歸線。分點時,日下點越過赤道,兩個半球都沒有比另一個更朝向太陽。
地球在分點並不會把自轉軸“扶正”,至日也不是地球與太陽特別近或特別遠的時刻。事實上,地球在一月初最接近太陽,而那正是北半球的冬季。距離不是季節形成的動力。軸傾角改變了陽光入射的角度和白晝的長度。
如果有人問,用簡單的話解釋什麼是分點,可以回答:太陽穿過天球赤道。如果問什麼是至日,可以回答:太陽到達最北或最南處,然後折返。這種幾何說法比“晝夜相等的一天”和“白晝最長的一天”更準確,不過那些現象確實能幫助人留意這些時刻。
光照均分並不等於恰好十二小時白晝
“equinox”一詞源自表示“相等”和“夜晚”的詞,但在分點當天,從日出到日落的時間通常超過十二小時。美國海軍天文台解釋了原因:太陽上緣剛出現時就算日出,上緣完全消失時才算日落;同時,大氣折射會把靠近地平線的可見日面向上抬高。
幾何事實仍然成立:太陽中心穿過赤道平面,晝夜分界線幾乎從一個極點連到另一個極點。你所在地在日出日落表上恰好得到十二小時白晝的日期,有時稱為“等晝日”,它取決於緯度,通常落在分點附近的另一天。
談到至日的“最長”或“最短”,也必須說明地點。六月至日是北半球白晝最長的一天,卻是南半球白晝最短的一天;十二月則相反。赤道附近的白晝長度變化很小。在極圈以內,極端情況可以包括連續的白晝或黑夜。
為什麼這四個日期會在普通日曆上移動
分點或至日是一個瞬間,不是一整段民用日期。地球上所有人共同經歷同一個瞬間,但不同的時區可能把它標在不同日期。一個在協調世界時深夜發生的時刻,到了更東方的地區,日曆上可能已經是次日早晨。
回歸年還大約有 365.2422 天。因此,在每年只有 365 天的曆法里,下一個季節標誌點按時鐘會晚約六小時到來;加入閏日後,民用日期又被拉回。為什麼分點日期會改變會更詳細地說明這種擺動。
如果你搜尋“今年春分秋分和至日日期”,應使用會標明時刻和時區的天文年曆。不要以為 3 月 21 日或 12 月 21 日是永遠不變的定律。印刷出來的日期,只是給一個經過測定的瞬間貼上的日曆標籤。
季節閾值以不同方式成為曆法錨點
這四個點能為一年提供一種不依賴當地天氣的結構。雨季可能遲到,樹木也可能提早發芽,但太陽依然會穿越並轉向。這種可重複性有助於解釋,為什麼人們會把這些標誌點用於節期、農業和曆法規程。
現存最清楚的以此為新年例子,是伊朗太陽曆:諾魯孜節和法爾瓦爾丁月第一天與三月分點對齊。法國大革命時期選擇了另一個閾值,把共和歷元年追溯到 1792 年 9 月 22 日的秋分,之後的共和歷年份也在那個季節開始。傳統中國曆法利用冬至幫助安排陰陽合歷的月份,儘管春節並不落在冬至當天。
基督教復活節的計算採用固定在 3 月 21 日的教會春分,而不是每年觀測到的天文分點瞬間。這個標誌點並不開始教會年,而是為逾越節滿月規則提供錨點。相似的天空事件,可以承擔不同的曆法工作。
那麼,為什麼一年有四個季節標誌點?地軸傾斜使太陽在每個回歸年裡兩次穿過赤道,並兩次到達赤緯極值。一種曆法可以把其中一個用作第一天,把某個點納入計算,慶祝某個點,也可以四個都不用。天空提供標誌,群體決定它們的用途。
留意這種幾何規律,不等於採納任何文化的節慶。擔心異教來源的基督徒,可以區分觀察受造界中的事件與舉行宗教儀式。那些計量時間的光體會從聖經角度說明,人可以關注天空而不把它當作敬拜對象。
Day 4 把神聖年第一天固定在其規範表所列的三月分點,並把計數劃分為四個相等的 91 天季節。“日曆”會把神聖日期與日常日期並列顯示。它不會計算你所在地的分點瞬間;它使用等長季節,是一種計數結構,而不是聲稱天文學上的四季長度完全相等。
常見問題
春分秋分與至日有什麼區別?
分點是太陽視中心穿過地球赤道平面的瞬間,因此太陽赤緯通過 0°。至日則是太陽赤緯到達最北或最南、接近 23.4°並反向移動的時刻。分點是穿越,至日是極值。兩者在每個回歸年裡各出現兩次。
在這些日子,地球和太陽實際發生了什麼?
地球繞太陽運行時,自轉軸始終保持傾斜。分點時,兩個半球都沒有比另一個更朝向陽光,日下點穿過赤道。至日時,一個半球達到最大程度朝向太陽,另一個則達到最大程度背向太陽。太陽並不是真的在太空中南北往返。
為什麼這些日期每年會前後移動一兩天?
季節年約有 365.2422 天,不是整數天。多出來的那一小段會讓每年的時刻移動,閏年規則則定期把民用日期拉回。分點和至日還是全世界共同經歷的單一瞬間,所以顯示的日期也可能因時區而異。
為什麼許多曆法從這四個點之一開始新年?
分點和至日是可重複的天文閾值,不受多變的當地天氣影響。有些曆法用其中一個作為新年,例如伊朗歷採用三月分點;另一些曆法把某個標誌點用於規則內部,而不是把它當作第一天。許多曆法從別處開始,所以這是一種有用的模式,並非普遍規律。
資料來源:
在天文年曆里找到下一個穿越點或轉折點,記下所用時區,然後連續一周觀察正午的影子。圖中的規律會開始在你眼前移動。