二十四節氣的科學合理測定

廣大農民群眾為了搞好農業生產，在遠古時期就很重視掌握農時。因為只有掌握農時，才能按照農時從事農事活動，才能夠獲得較好的收成。掌握農時就是掌握節氣氣候的變化規律。最初人們是從觀察“物候”入手，就是根據觀察自然界生物和非生物對節氣、氣候變化的反應現象，從而掌握節氣氣候特征。人們以物候為依據從事農事活動。大約在距今6000年的黃帝（軒轅）時代，已初制“物候歷”。其內容大概是：“燕子是春分來秋分去，伯勞鳥是夏至來冬至去，青鳥是立春來立夏去，丹鳥是立秋來立冬去……”

較早的古歷書《夏小正》，書中有物候的詳細記載。《夏小正》全書雖然只有五百余字，卻以全年十二個月為序，記載了每月的天象、物候、民事、農事、氣象等方面的詳細內容，說明我國古人對于星辰，特別是北斗的變化規律研究已經達到了一定的水平。

不久以后，人們發現以物候來掌握節氣氣候還是顯得粗放和不穩定。于是便求助于對天象的觀測，通過觀測星象的變化，找出了星象和節氣變化的規律，如《呂氏春秋》中記載有關北斗星斗柄的指向描述：“斗柄東向，天下皆春，南向天下皆夏，西向天下皆秋，北向天下皆冬……”

緊接著人們又發現，以“天象”觀測來掌握節氣氣候，仍然顯得比較粗疏、缺乏準確。于是到了距今2700多年的周朝、春秋時期（公元前722—前481年），人們意識到日照人的影子長短可能與太陽的位置和氣候變化有某種關聯。勞動人民經過反復地實踐探索，獲得的經驗是：用土圭來測量太陽對晷針所投影子的長短，即土圭測日影的方法確定了春分、秋分、夏至、冬至節氣的準確日期。

關于土圭測影，就是利用直立的竿子在正午時刻測其影子的長短，把一年中影子最短的一天確定為“夏至”，最長的一天確定為“冬至”；兩至中間（“冬至”到“夏至”“夏至”到“冬至”）影子為長短之和一半的兩天，分別定義為“春分”和“秋分”。

土圭原本是一支垂直地立在地表面的桿子，中午時分去觀察桿子的影子長度，一年中桿子的影子夏天短冬天長。經過長期的反復觀測，人們發現在夏天的某一天正午，桿影達到最短，而后桿影越來越長，天氣越來越涼，進入冬天后，又有一天其正午的桿影達到最長，人們定義為“日至”。“至”就是達到的意思，后來又把夏天的日至，稱作日南至，或夏至；冬天的日至稱作日北至，或冬至。夏至到夏至，或冬至到冬至，正好是太陽公轉一周，即陽歷的一年。在夏至到冬至和冬至到夏至的兩個時段里，有兩天的白天和夜晚一樣長，起名為“秋分”和“春分”，“分”表示晝夜平分。

隨著“兩至”“兩分”的確定，立春、立夏、立秋、立冬，表示春、夏、秋、冬四季開始的四個節氣也相繼確定。這樣“四立”加上“兩分”“兩至”，恰好把一年分為八個基本相等的時段，把四季的時間范圍定了下來。《呂氏春秋·十二紀》中詳細記載了八個節氣，而且還有許多關于溫度、降水變化的內容，以及溫度、降水變化所影響的自然物候現象等內容。

土圭測影定節氣

隨著鐵制工具的普遍利用和農田水利灌溉的大發展，農事活動日益精細與復雜，耕地面積日益擴大，這就使得在天時的掌握上，要有更多的主動性和預見性，以便及時采取措施。于秦漢時代，黃河中下游地區的人們根據本區域歷年氣候、天氣、物候以及農業生產活動的規律和特征，先后補充確立了其余十六個節氣。這十六個節氣是：雨水、驚蟄、清明、谷雨、小滿、芒種、小暑、大暑、處暑、白露、寒露、霜降、小雪、大雪、小寒、大寒。至此，歷時三四千年，終于形成了完整的二十四節氣。西漢《淮南子》一書就詳細記載了完整的二十四節氣內容。

從此以后，人們對二十四節氣的探索隨著生產力的提高而發展前進。對于那些對農業生產有特別意義的時段，有了更細致的闡述，并且在不同氣候和農業生產特點的地區應用時，產生出大量的農諺、民謠。二十四節氣的深刻含義，已經不僅僅是節氣的名稱所能表示的了。