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在我国古代人民的日常生活及农业生产劳动中，中国人民同二十四节气结下了不解之缘。二十四节气诞生在淮河—秦岭一线的中国南北气候自然分界线，位于中点线上的古城寿春（今安徽省淮南市寿县）。二十四节气作为中国古代重要的科技成果，它是由西汉初期淮南王刘安和门客研制成功的。它的完整科学的记载，保存在淮南王刘安的《淮南子·天文训》之中，至今已有2156年的历史。二十四节气制定以后，被汉武帝刘彻时代颁行的“太初历”（前104年）所采用，至今已经使用了2121年。二十四节气不光被中国人民所喜爱，而且流行于亚洲各国，普遍被这些国家所采用。
2016年11月30日，在埃塞俄比亚举行的联合国教科文组织保护非物质文化遗产政府间委员会第十一届常委会，正式通过决议，把中国申报的“二十四节气——中国人通过观察太阳周年运动而形成的时间知识体系及其实践”，列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录（简称“代表作名录”），举国欢欣。把中华优秀文化遗产发扬光大，走向世界，这是炎黄子孙义不容辞的历史使命。
太阳的东升西落，月亮的盈亏圆缺，循环往复，周而不息；寒来暑往，四时更替；春种秋收，五谷繁殖；生老病死，衣食住行，莫不同一年中的二十四节气紧密相连。
现在流行的一些农谚，就记载了农事和节气之间的密切关系。如淮河两岸和黄河中下游流行“秋分早，霜降迟，寒露种麦正当时”的种麦经验，告诉我们从九月下旬初到十月上旬末，这是播种冬小麦的最好季节。播种高粱、谷子等有“清明高粱、谷雨谷，立夏芝麻、小满黍”。麦子的发育成熟情况有“谷雨麦怀胎，立夏麦胚黄，芒种见麦茬”。记载春分的，有“过了春分线，一天长一线”。这些节气农谚，对农业生产有一定的指导意义。
二十四节气同养生密切相关。就是说，人类要适应四时变化，养护好自己。在古代文献《礼记·月令》、《吕氏春秋·十二纪》、《淮南子·时则训》等有关月令的记载中，春季里，有立春、春分等节气，代表性的食物有麦子和羊类。夏季里，有立夏、夏至等节气，代表性的食物有菽类和鸡类。“菽”，豆类的总称。菽乳，就是豆腐。秋季里，有立秋、秋分等节气，代表性的食物有麻类和狗类。有的研究者认为，“麻”就是糜子。“狗”也是用来食用的。《国语·越语》中记载：越王勾践卧薪尝胆，谋图复国，鼓励繁衍人口。如果生的是男孩，奖励两壶酒、一条狗；如果生的是女孩，奖励两壶酒、一头猪。冬季里，有立冬、冬至等节气，代表性食物为黍类和猪。“黍”，排在五谷“黍、稷、麦、菽、稻”之首。
“冬至”是一年中阴气最盛、阳气最弱的节令，我国南北各地都有食补的习俗。东汉“医圣”张仲景（？150—215）曾作划时代巨著《伤寒杂病论》十六卷。他曾担任长沙太守，后辞官回乡。据说时值冬季，他看到白河两岸乡亲，面黄肌瘦，饥寒交迫，不少人的耳朵都冻烂了。于是就在南阳东关搭起医棚，支起大锅，在冬至那天，发送“祛寒娇耳汤”，医治冻疮。他把羊肉、辣椒、祛寒药材放在锅里熬煮，然后将羊肉、药物捞出来切碎，用面包成耳朵样的“娇耳”，煮熟后，分给病人，每人两只“娇耳”，一大碗肉汤。浑身暖和，两耳发热，冻伤的耳朵都治好了。后人学着“娇耳”的样子，包成食物，也叫“饺子”或“扁食”。于是就留下了冬至吃饺子的习俗。
在古代文人墨客的诗词歌赋中，出现了无数咏叹和记述二十四节气的佳句。比如家喻户晓的晚唐诗人杜牧（803—？852）的《清明》诗：
清明时节雨纷纷，
路上行人欲断魂。
借问酒家何处有？
牧童遥指杏花村。
这首七绝，表达了清明时节行人的思绪和愿望。
二十四节气在我国人民的生活中，有的已经变成了习俗和节日，产生了重要的影响。宋王溥撰《唐会要》卷八十二记载：“（开元）二十四年二月一日敕：寒食、清明四日为假。”2007年12月7日，中华人民共和国国务院通过决定，规定“清明节，放假一天”。沿续唐朝及历代以来的传统，成为法定节日。
生活在地球上的人类，时刻都处在自然界的抚慰之中，同大自然相依为命，这就叫“天人合一”吧。人类对变幻莫测的自然界的认识，由迷茫愚钝到顶礼膜拜，由神奇的幻想到探索它的奥秘，由俯首帖耳的奴隶到成为叱咤风云的主人，其间经历了成千上万年的探索，有成功的经验和失败的教训。
我国古代人民对自然规律的研究，到了西汉时期，终于得到了一次大的飞跃。淮南王刘安和门客研制的二十四节气，它是我国古代人民认识自然、驾驭自然，使其更好地为人类服务的智慧结晶。
二十四节气为什么只会产生在汉代？我们知道，西汉王朝的建立，结束了从春秋战国至楚汉战争，绵延了560多年的战乱局面，天下安定，经济恢复，文化繁荣，学术发展，百家争鸣。在这样的政治、经济、科研条件之下，二十四节气的研究，才能得以进行，最终在《淮南子·天文训》中，全部结项完成。
二十四节气的研制，把永恒而又无穷的时间，使之科学化、规范化，并且容易掌握，便捷实用，这可不是一件容易的事。那么，二十四节气的研制，它的科学依据有哪些呢？
第一，北斗运行规律与二十四节气。
《淮南子·天文训》是这样记载的：
两维之间九十一度（也）十六分度之五，而升（斗）日行一度，十五日为一节，以生二十四时之变。
斗指子则冬至。加十五日指癸，则小寒。
加十五日指丑，则大寒。
加十五日指报德之维，则越阴在地，故曰距日冬至四十六日而立春，阳气冻解。
加十五日指寅，则雨水。
加十五日指甲，则雷惊蛰。
加十五日指卯。中绳，故曰春分，则雷行。
加十五日指乙，则清明风至。
加十五日指辰，则谷雨。
加十五日指常羊之维，则春分尽。故曰有四十五日而立夏，大风济。
加十五日指巳，则小满。
加十五日指丙，则芒种。
加十五日指午，则阳气极，故曰有四十六日而夏至。
加十五日指丁，则小暑。
加十五日指未，则大暑。
加十五日指常羊之维，则夏分尽。故曰有四十六日而立秋，凉风至。
加十五日指申，则处暑。
加十五日指庚，则白露降。
加十五日指酉，中绳，故曰秋分。
加十五日指辛，则寒露。
加十五日指戌，则霜降。
加十五日指蹄通之维，则秋分尽。故曰有四十六日而立冬。草木毕死。
加十五日指亥，则小雪。
加十五日指壬，则大雪。
加十五日指子，故曰阳生于子，阴生于午。阳生于子，故十一月冬至。
《淮南子·天文训》中又说：
子午、卯酉为二绳，丑寅、辰巳、未申、戌亥为四钩。东北为报德之维也，西南为背阳之维，东南为常羊之维，西北为蹄通之维。
这里对《淮南子·天文训》的术语“维”“绳”“钩”等加以解释。
“维”，高诱注：“四角为维也。”一周天
度分为“四维”。
“绳”“钩”，高诱注：“绳，直。”《说文》：“鉤，曲也。”本义指弯曲的钩子。引申有勾连义。可以知道，“二绳”，子午，连接冬至、夏至；卯酉，连接春分、秋分。可以分出两“分”、两“至”。
“四钩”，丑寅，报德之维，连接冬春；辰巳，常羊之维，连接春夏；未申，背阳之维，连接夏秋；戌亥，蹄通之维，连接秋冬。可以知道，“四钩”，可以分出四“立”。
由此可知，二十四节气全年为
日，两维之间为
度，具体分配如下：冬至—大寒46日，立春—惊蛰45日，春分—谷雨46日，立夏—芒种46日，夏至—大暑46日，立秋—白露46日，秋分—霜降46日，立冬—大雪45日。
下面把《天文训》、《时则训》中关于北斗、二十四节气（包含中气、节气）、四季、十二月、农事、物候、音律、干支等记载，合成一图，以便于说明。
《淮南子》二十四节气图
对于北斗的观测，是我国古代天文的重要内容。北斗星指的是大熊星座内排列成“斗”字形的七颗亮星，它们的名称是天枢（北斗一）、天璇（北斗二）、天玑（北斗三）、天权（北斗四）、玉衡（北斗五）、开阳（北牛六）和摇光（北斗七）。北斗七星中的前四颗星，即天枢、天璇、天玑、天权，组成一个斗形，又称为斗魁、魁星，又名璇玑。玉衡、开阳、摇光三星组成斗柄（也即斗杓），也称为玉衡。如果把天枢和天璇连成一线，并延长五倍，可以找到一颗亮度与它们不相上下的恒星，那就是北极星。北斗七星中，除了天权是三等星外，其余六颗是二等星。北斗七星距离北天极不远，斗柄有时朝上，有时朝下，它们的位置随时而动，但总是围绕北极星转圈子。在我国古代，发现不同季节黄昏时，北斗的斗柄指向是不同的。因此它常用来作为指示方向、确定季节和认识北方其他星辰的标志。
关于北斗七星的记载相当早，对它的形体认识也非常清楚。《诗·小雅·大东》中记载：“维北有斗，不可以挹酒浆。”《楚辞·东君》中有“援北斗兮酌桂浆”的名句。这里生动地把北斗描绘成一个大勺子的形象。
在二千多年前的黄淮流域，北斗七星终年在地平线上，常明不隐，因而引起观测者的极大兴趣，成为用来定时间、明季节、辨方向的理想星辰。在西汉戴德编撰的《大戴礼记·夏小正》中，就有这样的记载：
正月，初昏参中，斗柄县在下。
六月，初昏，斗柄正在上。
七月，斗柄悬在下，则旦。
这里把斗柄的位置与月份记载，有机地结合起来。《夏小正》，一说就是夏代的历法。
在战国时成书的《鹖冠子·环流》中，进一步把斗柄所指的方向，与一年四季结合在一起：
斗柄东指，天下皆春；
斗柄南指，天下皆夏；
斗柄西指，天下皆秋；
斗柄北指，天下皆冬。
西汉初期的《淮南子》中的《天文训》和《时则训》，继承古代北斗观测的传统，又有所进步。《淮南子·天文训》中说：
帝张四维，运之以斗。月徙一辰，复反其所。正月指寅，十二月指丑。一岁为匝，终而复始。
这里的“月徙一辰”，即是《淮南子·时则训》中所指的十二月，分别用十二个地支来表示：
孟春之月，招摇指寅。
仲春之月，招摇指卯。
季春之月，招摇指辰。
孟夏之月，招摇指巳。
仲夏之月，招摇指午。
季夏之月，招摇指未。
孟秋之月，招摇指申。
仲秋之月，招摇指酉。
季秋之月，招摇指戌。
孟冬之月，招摇指亥。
仲冬之月，招摇指子。
季冬之月，招摇指丑。
这里的“招摇”有两说：有人认为是北斗七星中的“摇光”，有的说是北斗九星中的“玄戈”、“招摇”两星。不管指的是何星，可以用来标示季节，则是一致的。这样就把每个月中斗柄的位置，清楚地记载下来了。这也就是《淮南子》和其他文献常说的“斗建”，即以“斗柄所指建十二月”。
《淮南子·天文训》中还说：“紫宫执斗而左旋。”紫宫，又叫紫微，就是北斗七星第一星所临近的地方。这里指北天极。也就是说，北斗围绕北天极在周而复始地旋转。在《天文训》中，把北斗运行一周规定为
度，并分成四个相同的大段，即四维：报德之维、常羊之维、背阳之维、蹄通之维。两维之间是
度。每段之中又分成六个小段，这样便分成二十四个小段。每个小段的交点便是一个节气。而斗柄每日行进一度，运行十五日为一节，从而便定出二十四节气来。这样就与地球围绕太阳公转一周
度结合起来。
《淮南子·天文训》中关于用北斗定二十四节气的观点，得到比刘安稍后的司马迁的赞同。他在《史记·天官书》中说：
帝为斗车，运于中央，临制四乡，分阴阳，建四时，均五行，移节度，定诸纪，皆系于斗。
司马迁把北斗作为围绕北天极周回不息的车子，循环往复。“阴阳”指的是日、月，“五行”指的是金、木、水、火、土五星，“诸纪”指的是年、月、日、时。可见他也是把北斗作为定方向、定四时、定时辰的标尺来认识的。司马迁的“天官”体系，是以北极星和北斗星为中心，配合“四象”，而形成一套完整的体系。可见《天官书》同《天文训》中关于北斗的观点是一致的。
第二，月亮运行与二十四节气。
二十四节气，同月亮的运行密切相关。月亮的运行是阴历。设置闰年，就是根据二十四节气中的“冬至”而设立的。这样，根据太阳和月亮的运行规律，阴阳合历就制定出来了，并沿用至今。
《淮南子·天文训》中说：
月，日行十三度七十六分度之二十六，二十九日九百四十分日之四百九十九而为月，而以十二月为岁。岁有馀十日九百四十分日之八百二十七，故十九岁而七闰。
“二十六”：高诱注：“六，或作八。”按：“六”当作“八”。
本段的计算方法是：
比如：2012年闰4月，2014年闰9月，2017年闰6月，2020年闰4月。
第三，太阳运行与二十四节气。
《淮南子·天文训》中运用太阳的运行规律，也就是地球在黄道（指地球绕太阳公转的轨道）上的位置变化，来划分二十四节气。主要有两种方法：
①圭表测量。
圭表，是中国古代观测天象的仪器。“表”，是直立的标杆。“圭”，是平卧于子午方向的尺子。“表”，放置在“圭”的南端，并与“圭”互相垂直。根据太阳的出没方位，和正午高度的不同，以及周期变化的规律，按照“圭”上的“表”影，测量、比较和标定日影的周日、周年变化，用来定方向、测时间、求出周年常数、划分季节和制定历法。
《淮南子·天文训》中记载：
日冬至，八尺之脩，日中而景丈三尺。
日夏至，八尺之景，脩径尺五寸。
（唐）欧阳询撰《艺文类聚》卷三《岁时部上》引作“八尺之表，景脩尺五寸”。当正。
这里记载的是测量“冬至”和“夏至”的方法：冬至之时，八尺高的“表”，日影长一丈三尺。夏至之时，八尺高的“表”，日影长一尺五寸。
②利用太阳与二十八宿的关系。
《淮南子·天文训》中说：太阳正月处于二十八宿中的营室的位置，二月处在奎、娄的位置……十一月份处在牵牛的位置，十二月处在虚星的位置。
比如：“营室”，正月中，雨水。“虚星”，十二月节，冬至。
第四，二十八宿度数与二十四节气。
《淮南子·天文训》中说：二十八宿与天球赤道的夹角可以分为不同的度数：角宿十二度，亢宿九度，氐十五度，房五度……七星、张宿、翼宿各十八度，轸星十七度。总共二十八宿
度。
二十八宿运行的度数，与北斗、太阳运行度数相同。比如：立春，在“危十七度”（今测十六度）。立秋，“翼十八度”（今测十五度）。
第五，十二律长度与二十四节气。
《淮南子·天文训》中用十二律度数，来表示二十四节气的时间变化。
《淮南子·天文训》中说：黄钟处在十二地支子位，它的长度数是八十一分，主管十一月之气，下生林钟。林钟的管长是五十四分，主管六月之气，上生太蔟……无射的管长四十五，主管九月之气，上生仲吕。仲吕的管长六十，主管四月之气，这样十二律的相生便结束了。
比如：“冬至”的时候，与十二律相配的为林钟，逐渐降为最低音；“夏至”的时候，与十二律配合的为黄钟，逐渐上升为最高音。
第六，十二月令与二十四节气。
《淮南子·时则训》中记载了十二个月与斗柄、二十八宿、五方、二十四节气（其中涉及八个节气）、农事、政事、物候、气象、祭祀、军事、干支、音律、五行等的相互关系。
孟春之月，招摇指寅，昏参中，旦尾中。其位东方。立春之日……
仲春之月，招摇指卯，昏弧中，旦建星中。其位东方。是月也，日夜分（即“春分”）。
孟夏之月，招摇指巳，昏翼中，旦婺女中。其位南方。立夏之日……
仲夏之月，招摇指午，昏亢中，旦危中。其位南方。日（短）［长］至（即“夏至”），阴阳争，死生分。
孟秋之月，招摇指申，昏斗中，旦毕中。其位西方。立秋之日……
仲秋之月，招摇指酉，昏牵牛中，旦觜嶲中。其位西方。是月也，日夜分（即“秋分”）。
孟冬之月，招摇指亥，昏危中，旦七星中。其位北方。立冬之日……
仲冬之月，招摇指子，昏壁中，旦轸中。其位北方。日短至（即“冬至”），阴阳争。
《淮南子·时则训》十二月令的记载，当出自《吕氏春秋·十二纪》，同《礼记·月令》记载相近。所以使用了“日长至”、“日短至”、“日夜分”等词语。在十二月令体系中，二十四节气中的四“立”、两“分”、两“至”，则是确定四季、纪月、纪年的重要标准。
可以知道，《淮南子·天文训》及《时则训》中的北斗、月亮、太阳、二十八宿、十二律、十二月令等的运行规律，成为淮南王刘安及门客制定二十四节气的重要科学依据。
《淮南子·天文训》中二十四节气的记载，系统严密，内容丰富。它采用了夏历十一月中为冬至，而依次推衍下去。二十四节气的具体内容是：
冬至，夏至：两“至”是一年中最重要的两个节气。《玉篇》：“至，极也。”即“极点”之义。一年之中，太阳在正北方，日影最长，这正好在冬天，天气又最冷，就取名为“冬至”。冬至又叫“日长至”、“日北至”。反之，一年之中，太阳在正南方，日影最短，这时正值夏季，天气又最热，就取名为“夏至”，也叫“日短至”、“日南至”。冬至和夏至，又统称为“至日”。太阳到达黄经270°和90°。
春分，秋分：这两天昼夜时间平分。古代统称“日夜分”。太阳到达黄经0°和180°。
立春，立夏，立秋，立冬：“立”，开始。《尚书·周书·周官》蔡沈集传：“立，始辞也。”四“立”，是四季的开始。太阳到达黄经315°、45°、135°和225°。
雨水：少雨的冬季已过，降雨季节开始。
惊蛰：开始打雷，地温升高，冬眠动物苏醒。蛰，《说文》：“藏也。”即潜藏、隐藏之义。
清明：天气晴朗，万物滋生。
谷雨：雨量渐多，谷物茁壮成长。
小满：夏熟的麦类作物结实，但尚未成熟。
芒种：麦类等有芒作物收割，晚季作物处于播种大忙季节。
小暑，大暑：表示这是一年中最热的季节。《说文》：“暑，热也。”即炎热义。
处暑：暑天结束，气温下降。《说文》：“处，止也。”即终止、停止义。
白露：气温降低，露水凝结而成。
霜降：白霜降临，开始变冷。
小雪，大雪：降雪季节来临，并由小到大。
小寒，大寒：一年中最冷的季节。为了便于记忆，人们把二十四节气编成歌谣：
春雨惊春清谷天，
夏满芒夏暑相连。
秋处露秋寒霜降，
冬雪雪冬小大寒。
上半年是六、廿一，
下半年是八、廿三。
每月两节日期定，
最多不差一二天。
二十四节气构成了一个天象、节令、气温、降雨、降雪、物候、农事、干支等的综合体系，它的涉及范围大致可以分成三类：
第一类是表明季节的。如二“分”、二“至”、四“立”，就是一年中四季的准确划分。《淮南子·天文训》中的“四维”，就是划分四“立”的理论依据。二次“中绳”，即是确定二“分”的根据。
第二类是反映气候特征的。表示温度变化的，有大、小暑，大、小寒。反映降雨、降雪量的时间和强度的，有雨水、谷雨、小雪、大雪等。表明气温逐渐下降及水汽特点的，有白露、寒露、霜降等。
第三类是反映物候现象的。如小满、芒种，表明农作物的成熟、种植、收获情况。惊蛰、清明，反映动物活动及植物的情况。
由此可见，二十四节气涉及的范围是非常广泛的，并且具有很强的规律性及实践性。它充分说明我们的先人具有高度的智慧和科学水平。对于这样精妙的科学安排，不光是当时的域外各国望尘莫及，就是两千年后的外国人也极为叹服。而西欧到如今还只使用二“分”、二“至”四个节气，没有二十四节气。所以英国著名气象学家肖纳伯曾提出，要让英国使用二十四节气。
两千多年来的中国历法研究和农学著作的编撰，都受到二十四节气的影响。西汉氾胜之的《农书》、后汉崔寔编写的《四民月令》、北魏贾思勰的《齐民要术》、南宋陈敷的《农书》、元朝政府编的《农桑辑要》、元代王祯编撰的《农书》、明代徐光启的《农政全书》、太平天国推行的《萌芽月令》，以及《汉书·律历志》以后的历代正史，几乎都有二十四节气和天象、季节、物候等的记载，有的完全仿照《淮南子》，至多不过是增加了一些物候现象而已，可见其影响是多么深远。
二十四节气的完整科学体系，是刘安及其门客在精心研究和总结了前人的科学成果的基础上，首先创立的。二十四节气产生的地域，与淮河—秦岭一线的中国气候自然分界线有关，具体地说，它产生的地望，就是淮南王刘安的国都寿春。
有人认为二十四节气“形成于中国黄河流域”。这种说法值得讨论。黄河全长约5464千米，流经九个省份。那么，从年代上来说，是形成于两汉、唐宋，还是元明清？从流域上来说，是上游、中游，还是下游？从行政区划上来说，是青海、河南，还是山东？
在广袤的祖国大地上，有一条美丽的河流，它就是淮河。西汉前期，位于淮河中游的淮南国，成为当时重要的文化学术中心。而它的倡导者，就是淮南王刘安。这位蒙冤自杀的诸侯王，南宋史学家高似孙在《子略·淮南子》中称为“天下奇才”。
淮南王刘安“好读书鼓琴”，博学多才，著述宏富。在东汉班固（32—92）所著的《汉书》中，就记载了署名刘安的15篇（部）著作。
《汉书·淮南王传》中记载：
（刘安）招致宾客方术之士数千人，作为《内书》二十一篇，《外书》甚众；又有《中篇》八卷，言神仙黄白之术，亦二十馀万言。
淮南王刘安的著作大多已经失传，而被当代学者胡适称为“绝代奇书”的《淮南子》，却得以幸存。
《汉书·淮南王传》中记载：
初，安入朝，献所作《内篇》，新出，上爱祕之。
《史记·淮南衡山列传》中说：
及建元二年，淮南王入朝。
“初”，指的是汉武帝即位之初，即建元二年（前139年）。当时汉武帝17岁，刘安41岁。
淮南王刘安和门客研制成功的二十四节气，收在《淮南子·天文训》之中，在汉武帝即位第三年，献给了朝廷，并且得到了年轻皇帝的喜爱。那么，二十四节气体系的完成和正式发布，至今已有2156年。
淮南王刘安为王42年，国都为“寿春”。“寿春”之名，见于《史记·楚世家》：
楚考烈王二十二年（前241年），楚东徙都寿春，命曰郢。
又经过19年，具有八百多年历史，创造出辉煌文化的南方大国楚国，终于在寿春灭亡。
楚国的天文学，非常发达。1978年夏，在湖北随县曾侯乙墓出土二十八宿和“斗”字箱盖，大约在前430年。楚国天文学家甘德（一说齐人、鲁人），著有《天文星占》，部分逸文收在唐代的《开元占经》中。楚怀王时代有天文学家唐昧（？—前310年），著有《星学》。1978年，在战国楚地、阜阳出土二十八宿圆盘，墓葬年代是汉文帝十五年（前165年）。而淮南王刘安及门客，也写出了《淮南杂子星》十九卷。可以说，二十四节气的研究，继承了楚人天文学成果，他的科研团队又进行了详细的观测和推算，最终在淮南王国都“寿春”结项完成。
淮河—秦岭一线，是中国南北气候、地理自然分界线。2010年，兰州大学草地农业科技学院陈全功等人，根据气候、地理、人文等方面的综合数据，制成了《基于GIS的中国南北分界带分布图》，分布图表明，中国南北分界具有自然（气候、地理）和人文的综合属性，分界带涉及四川、甘肃、陕西、湖北、河南、安徽、江苏7个省的130个县（市）。在中国南北分界带上，顺着经度各段中点的连线，称为南北分界线。而淮南国都古城“寿春”，就在分界线的中点线上。
在这条分界线上，温度差别相当显著。在我国冬季一月份等温线图0℃的走向上，淮河—秦岭一线基本重合。比如：江苏洪泽、安徽蚌埠、河南桐柏，历年来一月份平均温度为1℃。
淮河—秦岭一线，四季分明。春季：洪泽，62天；蚌埠，56天；桐柏，69天，平均59天。夏季，平均111天；秋季，平均61天；冬季，平均133天。这就告诉我们，春季时间短；夏季时间长；秋季和春季相仿；冬季时间长。正好体现了二十四节气两“分”两“至”的特点。
春秋齐国贤相晏婴（前578—前500年）在《晏子春秋·内篇·杂下》中说：“橘生淮南则为橘，生于淮北则为枳。”2500年前人们就发现了淮河具有南北分界线的特点，请问，“黄河流域”有这个特点吗？
所以，淮南王刘安在天时、地利、人杰等条件齐备之下，二十四节气终于研制成功。
二十四节气的诞生，经过了漫长时间的研制。在我国的科学史上，首先发展起来的是天文学。太阳东升西落，人民日出而作、日入而息，便首先产生了“日”的概念。月亮的圆缺周期性变化，便有了“月”的时间观。这正如恩格斯在《自然辩证法》中所说：“首先是天文学——游牧民族和农业民族为了定季节，就已经绝对需要它。”在二十四节气产生、发展和定型化的过程中，从目前所能见到的古代历史文献来看，至少经过一千多年的长期认识和实践的阶段。
掌握二十四节气运行变化规律的关键，是能够正确区分四季，因此首先要解决二“分”（即春分和秋分）、二“至”（即夏至和冬至）的确立问题。
早在《尚书·虞书·尧典》中就记载：“日中，星鸟，以殷仲春。日永，星火，以正仲夏。宵中，星虚，以殷仲秋。日短，星昴，以正仲冬。”汉孔安国解释说：“日中，为春分之日。日永，为夏至之日。宵中，秋分。日短，冬至之日。”夏代距今大约3600年至4000年。那时就知道区分两“分”、两“至”，确立四季了。
汉代戴德撰写的《大戴礼记》，收有《夏小正》一篇。司马迁的《史记·夏本纪》中说：“太史公曰：孔子正夏时，学者多传《夏小正》云。”其中“正月”有“启蛰”的名称。
春秋末期左丘明（前556—前451年）撰写的《国语·楚语上》有：“处暑之既至。”韦昭注：“处暑在七月。处，止也。”可知是节气之名。
《管子》一书，编辑于战国时代。其中的《宙合》有：“以待清明。”《幼官》有“大暑”、“小暑”，“始寒”、“大寒”，《轻重乙》有“冬至”、“春至”（春分）、“秋至”（秋分）等。当与节气有关。
春秋时代左丘明撰写的《春秋左传·昭公十七年》记载：“玄鸟氏，司分者也；伯赵氏，司至者也；青鸟氏，司启者也；丹鸟氏，司闭者也。”玄鸟，就是燕子。伯赵，就是伯劳。青鸟，就是鸧安。丹鸟，就是锦鸡。四种鸟儿，代表四季。可知春秋时代已经有了两“分”、两“至”的概念。
成书于秦朝统一前夕的吕不韦（前292—前235年）及门客所著《吕氏春秋》，出现了10个节气。它们是：立春、日夜分（春分）、立夏、日长至（夏至）、立秋、日夜分（秋分）、立冬、日短至（冬至）、雨水、白露。
可以知道，由于春秋、战国时期，诸侯混战，天下动乱，科研条件以及认识水平有限，先秦时期二十四节气的体系并未得到确立，出现的名称也没有统一，应该属于前期研究阶段。
有人认为，“早在春秋战国时期，人们根据日月运行位置、天气及动植物生长等自然规律，总结出了二十四节气，到了秦汉年间，完全确立”。从以上所引六种代表性的文献可以知道，秦代二十四节气的名称尚未完成，怎么就能提早到“春秋战国”，“总结出了二十四节气”？
国内外有的学者提出《逸周书》（《汲冢周书》）、《黄帝内经》（《黄帝·素问》）、《周髀算经》、《穆天子传》、甲骨文等就有二十四节气的记载。这种看法是不能成立的。造成失误的原因，主要是对成书的时代、文献的真伪等，没有考察清楚，因而得出了错误的结论。
沈志忠在《二十四节气形成年代考》（《农史研究资料》2017年1月2日第2期）论文中认为：“战国时期，文献中也已出现了关于二十四节气的记载。这方面的材料主要见之于《黄帝内经》、《逸周书》、《吕氏春秋》。《逸周书·时训解》有完整的二十四节气的排列。这个节气系统，这种排列在《逸周书》时代出现，我们认为，这是完全可能的。”
沈先生的推断值得讨论。所引用三部文献，只能说明，战国时代二十四节气还没有完成。
关于《逸周书》，与《周书》、《周志》、《汲冢周书》，其时代、其整理、其分合、其增补，众说纷纭，至今尚无定论。《四部丛刊·史部》收有《汲冢周书》十卷。其中卷六有《时训解第五十二》，其排列顺序是：
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、大寒。
对于《时训解》，南宋著名学者王应麟（1223—1296）在《困学纪闻》卷五《仪礼》中说：
《夏小正》曰：“正月启蛰。”《月令》：“孟春蛰虫始振。仲春始雨水。”注云：“汉始以惊蛰为正月中，雨水为二月节。”《左传》：“启蛰而郊。”（建寅之月）《正义》云：“太初以后，更改气名，以雨水为正月中，惊蛰为二月节，迄今不改。”（盖“启蛰”为“惊蛰”，避景帝讳。）《周书·时训》：“雨水之日，獭祭鱼。惊蛰之日，桃始华。”《易·通卦验》先雨水，后惊蛰。此汉太初后历也。《月令·正义》云：刘歆作《三统历》，改之。又按：《三统历》谷雨三月节，清明，中。而《时训》、《通卦验》清明在谷雨之日，与今历同。然则二书作于刘歆之后，《时训》非周公书，明矣。
王应麟的考辨极其准确。他根据“惊蛰”、“雨水”，“谷雨”、“清明”的排列顺序，清楚地说明：①《逸周书·时训解》，是东汉刘歆（前50—23年）以后人的伪托。②《夏小正》、《左传》叫“启蛰”。汉代避汉景帝讳，改作“惊蛰”。《时训解》若出战国，当叫“启蛰”。③《夏小正》、《左传》“启蛰”为“正月中”，《时训解》为“二月节”。④《时训解》的顺序，依照《太初历》（前104—85年）以后历法所改动。也就是说，今传本《逸周书·时训解》的内容属于抄袭，岂能作为信史，定在“战国”时代？
当代著名学者竺可桢（1890—1974）在《竺可桢文集·论新月令》中说：“《汲冢周书·时训解》虽亦有二十四节气之名，惟后儒王应麟等均疑此书为东汉人伪托，非周公之旧。”
可以知道，《淮南子·天文训》中的二十四节气，被《太初历》所吸收，并被纳入历法体系之中。时至今日，其名称、顺序及理论体系，未有任何改动，足见淮南王刘安及门客探求之精。所以，究其源头，《逸周书·时训解》抄袭的应该是《淮南子》。但是其顺序排列，以“立春”开头，是不科学的。“立春”为黄经315°，岂能作为开头时间？二十四节气的纪时，是把“冬至”作为开始的时间。
关于《黄帝内经》，《四库全书总目》之《黄帝内经·素问》二十四卷《提要》中说：
《汉书·艺文志》载《黄帝内经》十八篇，无《素问》之名。后汉张机（即张仲景）《伤寒论》引之，始称《素问》。晋皇甫谧（215—282）《甲乙经序》称《针经》九卷、《素问》九卷，皆为《内经》。与《汉志》十八篇数合，则《素问》之名起于汉、晋间矣，故《隋书·经籍志》始著录也。
近、现代著名学者俞嘉锡（1884—1955）著《四库提要辨证》云：
《素问》之名，必出于张仲景之前，而不是汉、晋之间。
《四库提要》和《四库提要辨证》作为重要的一家之言，认为《素问》成于东汉之前，并有文献佐证，很有见地。《黄帝内经·素问·六节脏象论》中所说：“五日谓之候，三候谓之气，六气谓之时，四时谓之岁，而各从其主治焉。”很显然，并不能说明“战国时期”就有了“二十四节气”。
对于《周髀算经》中的二十四节气，山东大学林忠军在《象数易学发展史》（第一卷，齐鲁书社，1994年，第57页）中认为：成书于战国时的《周髀算经》已有八节二十四气之语。
汉赵君卿注、周甄鸾（535—566）重述、唐李淳风（602—670）注释《周髀算经》卷二载：
凡八节二十四气，气损益九寸九分、六分分之一。冬至晷长一丈三尺五寸，夏至晷长一尺六寸。问次节损益寸数长短各几何？
冬至晷长一丈三尺五寸，小寒丈二尺五寸，大寒丈一尺五寸一分，立春丈五寸二分，雨水九尺五寸二分，启蛰八尺五寸四分，春分七尺五寸五分，清明六尺五寸五分，谷雨五尺五寸六分，立夏四尺五寸七分，小满三尺五寸八分，芒种二尺五寸九分，夏至一尺六寸，小暑二尺五寸九分，大暑二尺五寸八分，立秋四尺五寸七分，处暑五尺五寸六分，白露六尺五寸五分，秋分七尺五寸五分，寒露八尺五寸四分，霜降九尺五寸三分，立冬丈五寸二分，小雪丈一尺五寸一分，大雪丈二尺五寸。
四平师范学院梁韦弦的论文《〈礼记·月令〉、〈吕氏春秋·十二月纪〉及〈周髀算经〉所记之节气》（《古籍整理研究》学刊，2001年第5期）中说：
郑玄注《礼记·月令》孟春之月“东风解冻，蛰虫始振，鱼上冰，鸿雁来”时说：“皆记时候也。振，动也。《夏小正》‘正月启蛰，鱼陟负冰’。汉始亦以惊蛰为正月中”；注仲春之月“始雨水，桃始华”时说：“汉始以雨水为二月节。”既是汉初二十四节气之惊蛰列立春之后、雨水之前，何以战国之《周髀算经》已列雨水之后、春分之前？故我认为今传本《周髀算经》之写定，可能晚于《吕氏春秋》，而与《淮南子》相先后。
梁先生的考证准确。其考证方法与王应麟、竺可桢相似。《周髀算经》的二十四节气排列顺序，与《淮南子》相同。而使用“启蛰”，这只能是东汉的产物，绝对不可能出自“战国”。
邓瑞全、王冠英主编《中国伪书综考·周髀算经》（黄山书社，1998年）亦云：“根据诸家考辨，现传《周髀算经》大约成书于西汉时期。”
除此上述文献之外，著名英国学者李约瑟（1900—1995）的《中国科学技术史》中认为二十四节气形成于晚周时期的《穆天子传》。其书中虽有“大寒”、“大暑”之类的称呼，但是否断定为节气名称，尚值得探讨。甲骨文专家董作宾（1895—1963）认为二十四节气在殷商时已具规模，现在看来也不大可信。李约瑟、董作宾提供的证据，都显得贫乏和牵强。尽管这些资料可能与二十四节气有关联，但只能认为是处于萌芽或发展时期，真实可信的最完整的记载，只能是《淮南子·天文训》。
顺便提及的，北斗不但可以用来确定二十四节气，我国古代在航海中还用它来指示方向。
从我国版图上看，我国领土大部分处于内陆之中，但是我国内陆江河湖泊众多，海岸线很长，因此古代人民很重视航海技术。要能够在浩瀚无边的大海中游弋，辨明方向是极其重要的。因此随着航海事业的发展，一门新的科学应运而生，这就是航海天文学。《淮南子·齐俗训》中曾经这样记载说：
夫乘舟而惑者，不知东西，见斗、极则悟矣。
意思是说，乘着船在海洋中航行，是分不清东南西北的，但是只要观测北斗和北极星的位置便清楚了。这个宝贵经验的总结，对于古代航海事业，无疑是有重大贡献的。据记载，西汉时期我国的海船就到达了印度洋上的南亚地区。东晋著名僧人法显（334—420）访问印度、斯里兰卡，回国时乘的就是海船，记述辨别方位的办法与《淮南子》相似。明代郑和（1371—1433）的《航海图》长达24页，并且绘有四张星图，还记述了64处各地所见的北辰（北极星）等星辰的位置。
值得欣慰的是，《淮南子》中记载北斗、北极星导航的记载，当今已经成为现实。中国北斗卫星导航系统（BeiDou Navigation Satellite System, BDS），是中国自行研制的全球卫星导航系统。它是继美国全球定位系统（GPS）、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统（GLONASS）之后，第三个成熟的卫星导航系统。北斗卫星导航系统，由空间段、地面段和用户段三部分组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力，已经初步具备区域导航、定位和授时能力，定位精度10米，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒。2012年12月27日，北斗系统空间信号接口控制文件正式版1.0正式公布，北斗导航业务正式对亚太地区提供无源定位、导航、授时服务。