时间和历法黑白去背景

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1、9月22日晚上7点后在科研行政楼 16楼如果天气允许， 有利用望远镜赏月的活动欢迎感兴趣的同学参加 也可电话3601396咨询刘凯上节课主要内容回顾天体和太阳的周日视运动天体永不升，永不落的条件存在极昼和极夜的条件太阳的周年视运动 太阳周年视运动的方向与地球公转的真实方向是一致的，也与地球的 真实方向是一致的。但是在天球上看到的太阳周日视运动的方向与地 球的周日视运动方向刚好相反，也就是说在天球上看到的太阳周年视 运动的方向与周日视运动的方向刚好相反。太阳参与周日视运动，是 东升西落，自东向西；同时太阳相对于星空背景的周年视运动，是自 西向东。 太阳运动的不均匀性 太阳运动所经过的途径，在(3

2、月21号-9月22 号)中间走过了180度，恰好和（9月23日-3 月21日）走过的度数一样。可是我们可以 计算一下，春季和夏季一共经过了186天， 而秋季和冬季只经过了179天。这就是说， 秋季和冬季，太阳在天球上运动得较快， 而春季和夏季运动得较慢。在1月4日附近 太阳移动得最快(每天11)，而在7月4日 附近移动得最慢（每天57）。这主要是 由地球绕太阳公转不均匀引起的。作业1：根据球面三角的公式，推导已知天体高度h，方位 角A和地方纬度，计算它的赤纬和时角t的方程？作业2：南京一对夫妇看中了南京市某小区一栋小高层楼二楼 中部一套房，小区环境优美，交通方便，他们看中的这套房 朝向正南方，

3、面积适中。缺陷是正南不远处正好有一栋东西 方向上的小高层挡住了阳光，冬季阳光明显不足。经实地测 量，南边那栋楼二楼（与他们拟购的那套房处于同一水平面 上）以上的高度和到他们那套房的南北向楼距比例为1:1.1。 请粗略估算下，他们这套房从秋分到次年春分（约180天）有 多少天见不到太阳？（南京的纬度为3203）时间的含义时间要用物质的运动来度量。选择不同的物质运动形式来 表达或计量时间的过程中，选择的物质需要： （1）具有固定的周期-周期性； （2）均匀等速运动-稳定性； （3）大多数人都能观测到-可测性。测量时间的原理真太阳时：真太阳日就是太阳中心连续两次上中天的时 间间隔。平太阳时：我们设想

4、有一个点，它不是在黄道上移动， 而是在赤道上移动：它在赤道上运动是均匀的；这个点 在赤道上滑动一周（即连续两次在赤道上经过春分点） 所需的时间，和真太阳在黄道上滑动的那个一周（即真 太阳连续两次经过春分点）所需的时间相等。这个假设 的点，定义为平太阳。平太阳在天球上绕行一圈的时间恒星时：天球上春分点连续两次上中天的时间间隔，定 义为“恒星日”。地方时： 以本地子午面作起算平面，根据任意量时天体所确 定的时间，均称该地的地方时。如量时天体分别为春分点、 真太阳、平太阳所测量的地方时分别为：地方恒星时、地方 真太阳时、地方平太阳时。区时：以经线为界，把全球分为24个区，每区跨经度15， 各区把中央

5、经线的地方时作为本区统一使用的标准时。这样 的区，称为时区；这样的时间，称为区时。日期如何变更呢？从图可以看出，日界线的东侧是西12区，日 界线的西侧是东12区。国际上规定，东12区比西12区早1日。 所以，从西12区进入东12区，日期要加1日；从东12区进入西 12区，要减1日。但东12区和西12区这两个半时区，在方向上 ，东12区在西，西12区在东，所以，自东向西越过日界线（相 当于从西12区进入东12区）要加1日；自西向东越过日界线（ 相当于从东12区进入西12区）要减1日。第三章 时间和历法3.2 历法基础知识介绍计算长的时间间隔的系统称为历。编历是天文学的一个任务。 天象的周期变化，

6、给我们提供了时间的单位。但时间单位有长有短 ，短的只便量度不太长的时间，长的就不变量度短的时间。“年”、“ 月”、“日”是根据地球公转、月球公转和地球自转来决定的。这三种 单位都是彼此独立的，它们并不可以通约。换一句话讲，年和月都 不能用任何比例系数来完全精确的规划到日。回归年（365.2422 日）和朔望月（29.5306）都不是整数，都不能简单通约。如果 按年、月的实际长度作为历法中的年和月，那么年和月开始时刻在 一日中将是不固定的，这对人们的生产和生活都很不方便，因此， 历法中的年和月都是整日数，都是人为规定的。这种整日数的年和 月，称为历年和历月。既然历年不等于回归年，历月不等于朔 望

7、月，它们之间存在着一定的差值。如果对差值置之不理， 积久了，积多了，将会造成历法的混乱。对差值的适当处理 ，在历法中叫做置闰。置闰的目的，就是使历法的起算点总 是接近所规定的日期。根据选定的天体的运动实况和认为定出的年、月的长 度，以及选取的不同的历元-起算点，而制定出太阴 历、太阳历和阴阳历三种大类型。几个问题： 1.为什么阳历中2月最短？ 2.为什么8月要为31天？ 3.为什么人在19岁的阴历和阳历生日为 同一天？太阴历太阴历简称阴历。阴历是把月看作首要成分，力求把朔望月作为历 月的长度，而历年的长度是人为规定，与回归年毫无关系的历法。 朔望月的长度是29.5306日，所以阴历的历月，规定

8、单数的月为30 天，双数的月为29天，平均29.5天，并以新月始见为月首。12个 月为一年，共354天。然而12个朔望月的长度是354.3671天，比历 年长0.3671天，30年共长11.013天。因此，阴历以每30年为一个 置闰周期，安排在第2、5、7、10、13、16、18、21、24、26、 29各年12月底，有闰日的年称为闰年，计355天。经过闰日安插， 在30年内仍有0.013天的尾数没有处理，不过这要经过2400余年方 能积累一天，届时只要增加一个闰日就行了。阴历起始历元是回教 教主穆罕默德从麦加迁到麦地那的一天，即儒略历公元622年7月 16日（星期五）作为纪元和岁首。这种历法

9、平年只有354日，闰年也只有355日，比回归年约少11天 左右，3年就要短1个月，约17年就会出现月序与季节倒置的现象， 比如原来1月份在冬天，17年后，1月份就在夏天了。当农业慢慢发 展以后，需要历法的月份和四季、农业与气候密切配合。然而，阴历 是满足不了这个需要的。为了解决阴历与农业生产上的矛盾，解决办法：一是放弃，即取缔 以朔望月为基本单位的阴历，采用以气候变化周期的回归年为基本单 位制定新的历法，这就是稍后要介绍的阳历。二是阴历和阳历两种并 行使用，如伊斯兰教的民族，在宗教节日上用阴历，在农业生产上用 阳历。三是协调，即仍以朔望月的长度作为一个月，而历年的平均长 度为回归年，经过恰当的

10、调整后，使之基本符合寒暑变化的常规。也 就是说，根据月亮绕地球公转周期以定月，根据地球绕太阳公转周期 以定年，这样制定的历法，叫阴阳历。还有一种是阴阳历和阳历并行 使用，如我国的农历。太阳历-以公历为例太阳历简称阳历，它纯粹以回归年为基本单位，与朔望月毫无关 系。把年看作首要成份，力求把阳历历年的平均长度等于回归年， 月的日数和年的月数都是人为规定的。现今全世界通用公历，即格 里高利历，就是阳历，它是由儒略历发展而成的。儒略历 公元前46年，罗马的最高统治者儒略凯撒邀请天文学家 索西琴尼进行历法改革，制订新历，称为儒略历，又称旧太阳历。 儒略历把一个回归年定为365.25日，并规定每年设12月

11、，单月31日 ，双月除2月29天（因二月份是当时罗马处决犯人的月份，二月份 减少1天，表示执政者的仁慈）外，其余是30天，共计365天，每隔 三年置一闰年，闰年时在二月内加一闰日，也是30天。闰年共计 366天。儒略凯撒儒略凯撒在改历后一年（即公元前45年）逝世，为了纪念他，他的旧臣 僚把他出生的7月（大月）改为儒略月。掌握权利的僧侣们把“每隔三年置 一闰年“规则，误解成“每三年置一闰年“。这样，自公元前42年置闰开始 到公元前9年短短33年中，竟置闰了12次，比恺撒规定多了三个闰年。当 时的最高统治者，恺撒的侄子奥古斯都对儒略历作了修正。下令改历：一是规定从公元前8年到公元3年不再闰年，等把

12、多闰的3年 扣回后再按4年1闰的办法实行；二是他把自己出生的8月改为大月，并称“ 奥古斯都月“，8月以后大小月颠倒，结果多了一个大月，就再从2月份中 扣除1日，平年的2月份就剩28日。后人把此称为奥古斯都历（其实本质 上还是儒略历）。这样没有规律的月的日数（1、3、5、7、8、10、12是 大月，2、4、6、9、11是小月），仍然在现行的公历中沿用着。奥古斯都国际通用的公历（格里历） 儒略历在当时可以说是最好的历法。欧 洲一些基督教国家于公元325年在尼斯会议决定共同采用，并根据当时 的天文观测规定春分日必须在3月21日，然而，儒略年（365.25日） 比回归年（365.2422日）长0.00

13、78日，即11分14秒。这个小小的差值 ，从公元325年到1582年的1257年间积累了约10天的差误。 在公元 1582年测得太阳于3月11日便通过了春分点，春分日比规定的3月21日 提早10天来临。历日与天象不符合，必须对历法进行修订。罗马教皇格里高利十三世采纳了意大利医生利里奥的建议，并于公 元1582年3月1日颁布了命令：一是把当年10月4日后的一天作为10月 15日，即把10月5日至14日的10天勾销（历史上空白了10天）；二是 把4年1闰改为400年97闰，置闰的办法是：凡世纪年份（为100的倍数 ）能被400除尽者才是闰年，其余年份能被4除尽者为闰年。当然，这 样闰法，比起儒略历

14、经过128年就相差一日要精确得多。但每400年还 是多闰0.12日，4000年就多闰1.2日 ，因此，如果这一历法继续使用 下去，公元4000年和8000年亦不应作闰年。因为，在几千年中，回归 年的长度也会改变的。我国从1912年明国政府成立时宣布采用公历。阴阳合历以夏历为例我们自有史以来常用夏历，夏历是一种阴阳合历。夏历把回归年和朔望 月这两个独立的时间长度调和起来，同时考虑这两个周期，使其能协调 起来。阴阳合历中，有的月有30天，称为大月，有的月29天，称为小月。一年 又12各月，共计354或者355天。这和回归年相差11天左右，为了使平均 年里接近回归年，约每隔3年设置一个闰月。中国早已

15、发现（公元前6世 纪春秋时代，而古希腊在公元前433年发现了这个周期），19各阴历年中 加入7个润月，就和19个回归年的长度几乎相等了。这是因为：19个回归年=19365.2422=6939.6018日 1219+7个朔望月=23529.5306=6939.6910日由于闰月的安插，阴阳历的一年长度相差很大，平年是353 355天，闰年383384天。如何安插闰月，这跟二十四 气中的中气有关。在阴阳历中，每个月都有它固定的中气 ，如含有雨水的月份为正月，含有春分的月份为二月 大寒则是腊月（十二月）的中气。在十九个回归年中，有 228个节气和228个中气，而阴阳历十九年中有235个朔望 月，显然

16、有七个月会没有节气和七个月没有中气。在西汉 天文学家邓平和落下闳制定太初历时，规定以没有“中 气“的月份，作为这一年的闰月，它用上月的名称，并在前 面加上一个“闰“字，这种置闰办法，被后来历法家一直采用 着.夏历中，把一个回归年分成24个节气。太阳在黄道上每运行15度称为一 个节气，每个节气都配以适当的气象和天文名称。由于夏历和农业生产的 关系十分密切，所以夏历也称为农历。春 季立春 2月35日雨水 2月18-20日惊蛰 3月5-7日 春分 3月20-22日清明 4月4-6日谷雨 4月19-21日 夏 季立夏 5月5-7日小满 5月20-22日芒种 6月5-7日 夏至 6月21-22日小暑 7月6-8日大暑 7月22日-24日 秋 季立秋 8月7-9日处暑 8月22-24日白露 9月7-9日 秋分 9月22-24日寒露 10月8-9日霜降 10月23-24日 冬 季立冬 11月7-8日小雪 11月22-23日大雪 12月6-8日 冬至 12月21-23小寒 1月5-7日大寒 1月20-