為什么是二十四個節氣？
先秦時期，我們便已陸續有了“二至二分”和“四時八節”。
“二至二分”，首見于《尚書》。《尚書·堯典》中說：“日中，星鳥，以殷仲春。日永，星火，以正仲夏。宵中，星虛，以殷仲秋。日短，星昴，以正仲冬。”人們以天文視角，由晝夜的均齊長短，測定了最初的四個節氣。
“四時八節”，首見于《左傳》。《左傳·僖公五年》寫道：“凡分、至、啟、閉，必書云物，為備故也。”分，乃春分、秋分；至，乃夏至、冬至；啟，為立春、立夏；閉，為立秋、立冬。人們又以物候視角，測定了四個節氣。
自《呂氏春秋》，人們以“八風”對應“八節”，以盛行風向對應分、至、啟、閉，體現了中國古人對季風氣候的深刻理解。節氣，由二到四，測定了天文意義上的極致點和均分點；由四到八，則以氣候對天文的響應，確立了季節。人們也逐漸由“天上的時間”之起承轉合，走向了“地上的時間”之啟閉枯榮。
那么，由二到四，由四到八，進一步的細分不該是擴充為十六個節氣嗎？怎么會是二十四個節氣呢？
第一，我們從歷法體系來看。
節氣作為補充歷法，必然要不“違和”地嵌入人們已基于日晷和月相建立的年和月的天文歷法體系之中。《漢書·律歷志》寫道：“（漢武帝時期）舉終以定朔晦分至，躔離弦望。”這是說我們最終要確定月之朔晦，確定春分、秋分、冬至、夏至，確定星際距離和月之弦望。
中國古代的歷法體系是陰陽合歷，對太陽歷的“四時八節”進行時段細化的訴求，必然還要滿足太陽與月亮周期擬合（陰陽合律）的訴求。
首先，人們對太陽歷的“四時八節”有時段細化的訴求。在二十四節氣體系建立之前，人們對日以上尺度的太陽周期，有年、季、節三種尺度，但沒有表征太陽周期的時間尺度。這一方面是因為農時節點的變幅一般都在月以下尺度，另一方面則由于主宰氣候進而掌控農時的太陽歷只精確到準45天的“八節”尺度。人們有著在“八節”基礎上進一步細化歷法的強烈訴求。
其次，人們對太陽與月亮周期有擬合的訴求。陰陽合律中，大的周期是19個回歸年對應235個朔望月，小的周期是準30天對應1個朔望月。準45天的“四時八節”也并未與準30天的朔望月形成合律。
那么，在此基礎上的尺度細化如何實現陰陽合律呢？
在此基礎上降尺度的首選，就是以15天作為節氣尺度。
我們姑且拋開“四時八節”的條件，在回歸年和朔望月的背景下，創立準15天的節氣尺度在歷法邏輯上有沒有合理性呢？
《史記·律書》寫道：“氣始于冬至，周而復生。”
“本一氣之周流耳”，是中國古代時間周期的頂層框架。在“一氣”的周期內，我們以歷法推步的起點冬至為初始點，考慮冬至為望日和朔日這兩種極致狀態。由于日晷或晝長均具有地域差異，我們以陽光直射點的緯度值表征太陽的變量并對此進行歸一化處理。
一個回歸年尺度內太陽南北至周期與月亮圓缺周期（冬至為望日，如1980年）
一個回歸年尺度內太陽南北至周期與月亮圓缺周期（冬至為朔日，如1870年）
在一個回歸年尺度內，月相，有且只有完整的12組朔望。這12組朔望中的24個極值態，以15天左右的周期演繹著盈虧圓缺的循環流轉。這是人們最具親切感、最具視像感且便于植入既有天文歷法的時間節律。
竹，外有節，內有氣。節可代表刻度，氣可代表氣候。
二十四節氣分為12個節氣和12個中氣。月之初為節氣，月之中為中氣。在月相節律的框架內，盡管從每年實際的歷法日期上看，節氣日未必能對應朔，中氣日未必對應望，但就長序列的常年均值而言，節氣日對應朔日區間，中氣日對應望日區間。
節氣之形意
節之繁體字“節”源自竹節。十二個月如同十二竹節。
因為回歸年時長約為365.2422天，朔望月約為29.5306天，農歷以置閏的方式以求實現對回歸年的周期擬合，所以農歷月時長的數學期望值為29.5306天。
由于冬至必須在曾為歲首的農歷十一月，冬至日在農歷十一月中的數學期望值為14.7653，對應望日區間。而冬至必須在農歷十一月的這種設置上的強制性，也就使間隔15天左右的各個節氣日、中氣日的數學期望值對應朔日、望日區間。
正月朔日的公歷日期（1701—2700年）
二月望日的公歷日期（1701—2700年）
我們以千年序列（1701—2700年）為例。譬如，正月朔日的均值是2月5日（立春，節氣），二月望日的均值是3月21日（春分，中氣）。我們也就很容易理解“立春，正月節”“春分，二月中”說法的邏輯所在了。
閩臺口語中的“
迌”這個詞極具意涵。我們的行走，是隨著日月行走。二十四節氣，兼容了日月的節律。以日行節點為節，月相周期為律。
所以從均值的意義上看，節氣對應朔日區間，中氣對應望日區間，構成了陰陽合律的意象。24個節氣序列是12個完整朔望組中12個朔日加12個望日的合成序列。
屈原《離騷》曰：“日月忽其不淹兮，春與秋其代序。”日與月的節律，造就了春與秋的時序。
在一年8節、12個月的框架內，24既是8和12的最小公倍數，也是12個朔望組中的極致月相數。從這個角度看，節氣的時點是由太陽決定的，而節氣的數量是由月亮決定的。二十四節氣是對日月之行雙重節律的兼容。
因此，二十四節氣的定義，可以表述為：二十四節氣，是中國古人通過觀察太陽周年運動并參照月相節律而形成的時間知識體系及其實踐。
從日到年：不同尺度的時間文化
第二，我們從文化邏輯來看。
首先，人們先前已有季節尺度上的“孟仲季”三分之規，例如夏季劃分為孟夏、仲夏、季夏三等分，那么，“八節”尺度依循三分之規，細分為二十四等分，也就順理成章了。之后，在二十四節氣的基礎上同以三分之規細分出七十二候，實屬一脈相承。
其次，人們在春秋戰國時期已有三分損益的理念。
《呂氏春秋·季夏紀》寫道：“三分所生，益之一分以上生。三分所生，去其一分以下生。”三分損益，雖是源于衡量音律，但在邏輯上，三分損益也可以成為人們衡量特定時段內某種要素進退、消長、盛衰的范式，這同樣是三分之規。
《漢書·天文志》中說：“日，陽也。陽用事則日進而北，晝進而長，陽勝，故為溫暑。陰用事則日退而南，晝退而短，陰勝，故為涼寒也。故日進為暑，退為寒。”晝夜的進退、陰陽的消長、寒暑的盛衰，其實也都在以損益可衡量的范疇之內。
最后，在中國古代，“三”意在言多。古有“三生萬物”之說，八與三相乘而生二十四契合“三生萬物”的理念。
明代《古微書》寫道：“昔伏羲始造八卦，作三畫以象二十四氣。”這雖是后人的附會，冀以貫通八卦和二十四節氣。但在中國古代文化的不同區塊，以“三”刻畫一體之中的多元特征，是雖未約定卻也俗成的邏輯。
第三，我們從時間尺度界定物候期的能力上看。
在農耕社會，一種好的時間制度，必定在人們耕耘稼穡方面具有指導性。那么，節氣尺度在界定包括農作物在內的植物物候期方面有著怎樣的價值呢？
在農作物物候期方面，我們以宛敏渭《中國自然歷選編》中的293項農作物物候為例。其中的農作物物候涉及北京、河北、黑龍江、江蘇、浙江、安徽、河南、廣東、四川、云南、陜西、甘肅等地。以節氣尺度觀測，平均觀測年份7.05年，平均多年變幅15.59天。多年變幅的峰值段為旬尺度外、節氣尺度內的11~15天區間。
293項農作物物候的逐項多年變幅
60.4%的物候現象的多年變幅在15天的節氣尺度內。15天的節氣尺度對99.0%的物候現象達到正態分布的±1σ標準。也就是說，在界定農時方面，在既要時段細，又要信度高的雙重訴求下，節氣尺度是最優尺度。
這140年的北京春季物候期標準差為5.76天，12天（超出候尺度和旬尺度）達到標準正態分布的1σ標準。15天（節氣尺度）可以概括80.7%年份的物候期。通俗來說：八成是準的。
北京春季物候期的逐年變化（1849—1988年）
數據來源：1849—1949年序列來自龔高法等《北京地區自然物候期的變遷》（由前人日記梳理出的物候信息）；1950—1973年序列來自竺可楨先生的觀測；1974—1988年序列來自《中國動植物物候觀測年報》；北京春季物候期數值，為冰始融、山桃始花、杏樹始花、紫丁香始花、柳始飛絮這五項物候的日期均值。
在千年序列物候期方面，我們以已知的世界上最長的物候觀測序列——日本京都櫻花滿開日期為例。該項觀測自812年開始，數據截至2021年。存在部分年份缺測，實際觀測年份數833年。
櫻花滿開日期符合數學上的正態分布。日序均值（μ）為104.47，標準差（σ）為6.46天。[±1σ]區間為14天（節氣尺度）。15天可概括3/4年份（75.4%）的物候期。也就是說，即使是存在氣候變化的近千年物候序列（多年變幅達到40天），節氣尺度也恰好可以滿足體現概率密度的正態分布的±1σ標準。
日本京都櫻花滿開日期的逐年序列（812—2021年）
櫻花滿開日期均在春分、清明、谷雨時節，其中清明時節為峰值時段，占71.8%。812—2021年的滿開日期均值為4月15日，1991—2020年均值為4月6日。2021年為3月26日，打破觀測史上的最早紀錄。
在這個例子中，粗略而言，節氣尺度為±1σ，月尺度為±2σ，“八節”為±3σ。這三個時間尺度在刻畫特長序列植物物候期方面有一定的數學意義。
第四，我們從時間尺度刻畫氣候的能力來看。
對水汽狀態和降水相態變化，節氣尺度有著確切的界定能力。例如，表征冰始融的立春節氣，表征水始冰的立冬節氣，表征初雨的雨水節氣，表征初霜的霜降節氣，表征首場降雪的小雪節氣，表征首次積雪的大雪節氣。
可見，相應節氣時段初雨、初霜、首場降雪、首次積雪等氣候現象的落區，與節氣體系的起源地——黃河中下游地區高度疊合。
對關鍵物候期，節氣尺度有著確切的界定能力。例如，表征物候春始的驚蟄節氣，表征物候春盛的清明節氣（側重陽光）和谷雨節氣（側重雨露），表征夏收作物將熟的小滿節氣，表征秋收作物當播的芒種節氣。在靠天吃飯的農耕社會，這些都是指導人們順天應時的關鍵性時間節點。
在雨熱同季的季風氣候背景下，一種時間尺度特別需要具有在雨熱（降水和氣溫）維度界定變化趨勢和極值區間的能力。
我們以北京1981—2010年的氣候期為例。先看節氣尺度在界定寒暑極致時段方面的能力。
節氣尺度的小寒、大寒，能夠較為準確地界定氣溫的谷值區間，盡管它們與趨勢性下降的冬至、趨勢性上升的立春，平均氣溫只有1~2℃的差異。
北京1981—2010年冬至到立春時節氣溫走勢（℃）
節氣尺度的小暑、大暑，能夠非常準確地界定氣候的峰值區間，盡管它們與相鄰的趨勢性上升的夏至、趨勢性下降的立秋，平均氣溫只有1℃以內的差異。
而90天左右的季節尺度、45天左右的“八節”尺度，均不具備界定寒暑極致時段的能力。
盡管從時間尺度的分辨率而言，節氣尺度仿佛“寫意畫”，候尺度仿佛“工筆畫”，但在氣溫峰值區間（例如夏至三候至立秋一候），候尺度中的擾動顯著，并不能較好地表征變化趨勢。
節氣尺度在表征氣候方面的優越性，既在于能夠比更細的時間尺度在紛繁的變率中更好地刻畫出定常的規律，也在于能夠比更粗的時間尺度更好地勾勒出氣候的輪廓感和特征態。這就如同最好的選手，必定能在難度系數和穩定性之間完美平衡，二十四節氣就是這樣的選手。
雨水時節始雨水
霜始降
開始降雪的節氣
開始積雪的節氣
北京1981—2010年夏至到立秋時節氣溫走勢（℃）
為什么是二十四個節氣？節氣數目定格為二十四個的緣由可能是契合既有的歷法體系和文化邏輯。而15天左右的節氣尺度在界定物候、刻畫氣候方面的優越性，可能是節氣體系一直被推崇，成為顯學，進而“飛入尋常百姓家”的原因。
最終，它擁有了超越國界的節氣文化“朋友圈”。