二十四节气的官方定义:二十四节气,是中国古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。它是“有关自然界和宇宙的知识与实践”,是蕴含科学的非物质文化遗产,其实也是古代中国生态文化的叙事主线。
联合国教科文组织2016年11月30日颁发的二十四节气人类非物质文化遗产证书
二十四节气的本质是时间,将天文时间转化为气候时间,即把“天上的”时间转化为“地上的”时间,进而折算成物候时间,或曰生态时间,进而奠定了环境友好的生态文化。在人们心目中,自然生态不只是友,而是亦师亦友。
二十四节气,由夜观天象的仰望,变成品味乡土的俯视,进而形成沉浸于乡土之中的沉浸式体验。
二十四节气的黄道示意图
公元前104年,汉武帝颁发《太初历》,二十四节气正式进入国家历法。最初,人们采用“平气法”,即将一个回归年尺度内每个节气时间等分。1645年,清顺治时期颁发《时宪历》,开始采用“定气法”,即将一个回归年尺度内每个节气黄经等分。也就是说,原来每个节气是完全等长的,现在每个节气是准等长的(夏季节气时段接近16天,冬季节气时段不足15天)。
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。一月两节不更变,最多只差一两天。上半年来六廿一,下半年是八廿三。
二十四节气的核心是为了“道法自然”。“顺天应时”,是借由“应时”的方法论以“顺天”。在春生、夏长、秋收、冬藏的自然节律中,作息存养。它是由“天文之学”到“人文之学”。
虽然二十四节气序列(完整的数目、称谓、次序)始于西汉时期的《淮南子·天文训》,但在先秦时期,就有了八个节气:立春、立夏、立秋、立冬,以及春分、秋分、夏至、冬至。
清代《钦定书经图说》之夏至致日图,光绪三十一年(1905年)内府刊本
当然,最早被测定和确立的是夏至、冬至、春分和秋分。这是一个回归年中最重要的四个特征态:白昼最长日、白昼最短日和昼夜均分日。《夏小正》中的“时有养日”和“时有养夜”便是关于夏至、冬至更古老的表达。从昼夜长短的角度,它们被称为“日长至”和“日短至”;从阳光直射点位移的角度,它们被称为“日北至”和“日南至”;从阴气、阳气盛衰的角度,它们又被称为“一阴生”和“一阳生”。
那么现存典籍中,中国古人最早的冬至和夏至日影记录是在什么年代、什么地点观测的呢?
在文献学和考古学证据不够“硬核”的情况下,我们以天文学的算法推算,《易纬通卦验》中冬至晷长一丈三尺(约4.32米)、夏至晷长一尺四寸八分(约0.45米)的记载为最早的冬至和夏至日影观测记录,观测时间为公元前1814年前后(夏代),观测纬度为34.28°N附近。同时,我们可以推算出《淮南子·天文训》中八尺之表在冬至日的日中时日影13尺(约4.29米)、夏至日的日中时日影1.5尺(0.5米)的记录并非西汉时期在淮南国所测,观测时间为公元前1017年前后(西周初期),观测纬度为34.69°N附近。换句话说,在将近四千年前,中国古人就已经测定了冬至、夏至,并将观测记录存世。
对古代冬至和夏至日影观测记录的年代拟合结果及误差示意
注:隋、唐、宋观测影长数据分别来自《隋书·天文志》《新唐书·历志》《唐会要·卷四十二》《宋史·律历志》。
对公元前冬至和夏至日影观测记录的纬度拟合结果示意
注:阴影范围为公元前冬至和夏至日影观测记录的纬度拟合结果的平均误差范围。
二十四节气视角下北京市太阳视运动特征
二十四节气视角下广州市太阳视运动特征
以昼夜时长的极值界定日行的特征态,其实是一种非常高级的思维。
夏天时最早的日出、最晚的日落,冬天时最晚的日出、最早的日落,这样的特征虽然很直观,但各地的特征完全不同,不能成为通用特征。
例如在北京,最早的日出是在芒种二候,最晚的日落是在夏至二候;最晚的日出是在小寒节气前后,最早的日落是在大雪节气前后。而在广州,最早的日出是在芒种一候,最晚的日落是在夏至三候;最晚的日出是在小寒三候,最早的日落是在小雪二候。
但各地的白昼最长日和白昼最短日却是一样的。所以,夏至和冬至为人们找到了一年中天文特征态最重要的“共同语言”。
全年日出时间最晚之日所在节气的分布(2025年1月1日—12月31日)
全年日落时间最晚之日所在节气的分布(2025年1月1日—12月31日)
全年日出时间最早之日所在节气的分布(2025年1月1日—12月31日)
全年日落时间最早之日所在节气的分布(2025年1月1日—12月31日)
地球一直歪着身子,(以北半球的视角)冬天它仰着头,夏天它俯下身。冬至是它最“傲娇”的时候,夏至是它最“谦恭”的时候。
夏至、冬至、春分、秋分,是中国古人最初测定的四个节气,其实也是世界各国共有的四个节气,是不被称为节气的节气。
当然在世界各地,人们所看到的太阳运行轨迹各不相同,北半球语境中的春分(Spring Equinox)、秋分(Autumn Equinox)、夏至(Summer Solstice)、冬至(Winter Solstice),如果置于全球语境,通常被称为三月分(March Equinox)、九月分(September Equinox)、六月至(June Solstice)、十二月至(December Solstice)。
2001年设立的世界睡眠日是在每年的3月21日,定在了春分节气区间。天文划分法下的春季起始日,也是回归年的始与终。
为什么要定在春分节气区间呢?因为在各个节气时段,春分、秋分前后的白昼时长变幅是最大的,人们很容易春困秋乏,这是人体对天文变量的滞后响应所致。
中国古代历法是缜密的阴阳合历,有太阳升沉的日,有月亮朔望的月,有朔望月组构的农历年,有十九年七闰所形成的约6940天的回归年和朔望月的周期拟合。这些不是都已经蕴含日行和月行节律了吗?为什么还要设立二十四节气呢?
因为二十四节气对表征气候节律有着独特的优越性。
如果我们选取某一年的逐日平均气温,比如北京2000年立春至大寒节气序列(2000年2月4日—2001年2月3日),再选取某一气候期的逐日平均气温均值,比如北京1981—2010年。我们可以看到,尽管取的是30年的气候平均值,但气温曲线依然可见非趋势性的振荡。如果我们再在节气尺度上进行平均,节气时段的气温均值便呈现出线条优美的气候律动。二十四节气,透过“上蹿下跳”的天气变率,提取悠扬的气候旋律,由“天有不测”洞见“天行有常”,这是对气候密码的中国式破译。
由日尺度到节气尺度:从看似纷繁的天气跌宕中洞察气候的律动
二十四节气日各气候季节在全国陆地面积中的占比(1991—2020年)
节气序列,体现着太阳的回归周期;节气尺度,体现着月亮的朔望周期,中国古人创制的时间体系中兼顾着日月之行的节律。比如形容天气的“晴朗”一词,英语使用的是表征太阳的“sunny”,而汉语中的“晴”是指阳光灿烂的昼,“朗”是指月色皎洁的夜。
在两千多年的文明历程中,人们依托气候节律,不断充注顺天应时的智慧,以社会适应和文化响应的方式,逐渐使二十四节气成为人类文明史中一个独特的知识体系和文化基因。
清代乾隆帝曾写过一幅匾联,来自杜甫的两首诗,集句而成。这幅匾联,特别能够代表我心目中二十四节气文化的传承与发展——“从来多古意,可以赋新诗”。
元代农学家王祯在其《王祯农书·授时篇》中写道:“奈何幽且远,彼庶难具知。图成仅盈尺,备悉逾浑仪。”这是说时之盈缩、气之盛衰的认知体系还是太玄奥晦涩了,人们平常很难理解和应用。但如果画成图,就有可能优于浑天仪。
这段文字,道出了我们为什么要以图解方式讲述二十四节气。“左图右史”,是中国的文化传统。书,应该是“索象于图,索理于书”的图书。
王祯《授时图》
由内而外共有八层。第一层:北斗七星、“斗杓”“时指”。第二层:天干。第三层:地支。第四层:四季。第五层:十二月。第六层:二十四节气。第七层:七十二候。第八层:逐月农事。
二十四节气,既是特别亲民的科学,又是特别家常的文化。它具有严谨的科学逻辑、深邃的文化内涵和悠久的历史积淀,我们对此始终怀有温情与敬意。