二十四節(jié)氣：科學(xué)與中國(guó)文化智慧相融

周兵

二十四節(jié)氣：科學(xué)與中國(guó)文化智慧相融

周兵

編者按近日，聯(lián)合國(guó)教科文組織將“二十四節(jié)氣——中國(guó)人通過(guò)觀察太陽(yáng)周年運(yùn)動(dòng)而形成的時(shí)間知識(shí)體系及其實(shí)踐”列入人類(lèi)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)代表作名錄，這極大激發(fā)了國(guó)人對(duì)氣候形成和認(rèn)知的興趣。二十四節(jié)氣是中國(guó)民間認(rèn)知天象、物候、時(shí)令和大自然變化規(guī)律的知識(shí)體系，這一認(rèn)知譜系在國(guó)際氣象界被認(rèn)為是中國(guó)的“第五大發(fā)明”。

氣候源于地球太陽(yáng)互動(dòng)

氣候（climate）一詞源自希臘語(yǔ)中的klima，意思是傾斜，指的是地平線上太陽(yáng)光線的角度。古希臘人已經(jīng)知道如果太陽(yáng)傾角較小，則氣候較冷，因此接近赤道的地方較熱，而高緯度較冷。馬克·吐溫曾描述氣候是一直持續(xù)不斷的；海因萊因認(rèn)為氣候是任何人所能夠期待的。中國(guó)古代文明中對(duì)氣候的認(rèn)識(shí)更加接近現(xiàn)實(shí)：以五日為候，三候?yàn)闅?，六氣為時(shí)，四時(shí)為歲，每歲二十四節(jié)氣，七十二候應(yīng)，氣候的實(shí)質(zhì)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中物候與氣象的有機(jī)組合。

氣候是地球與大氣之間長(zhǎng)期的能量交換與質(zhì)量交換過(guò)程所形成的一種自然環(huán)境因子。氣候的一般性表述是指長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)（月、季、年、數(shù)年、數(shù)十年乃至數(shù)百年以上時(shí)間尺度）大氣的平均或統(tǒng)計(jì)狀況，通常由某一時(shí)段內(nèi)的平均值以及距平均值的離差（距平值）表征，主要反映一個(gè)地區(qū)的冷、暖、干、濕等基本特征。

氣候的外延是指地球大氣熱量、水分及空氣運(yùn)動(dòng)的大氣綜合狀態(tài)的統(tǒng)計(jì)特征，既包括平均狀況，也包括各種可能狀況的概率分布及極端狀況，氣候視其空間尺度大小可分為全球氣候、區(qū)域氣候與局地氣候；視其時(shí)間演變可分為古氣候、現(xiàn)代氣候和未來(lái)氣候。這種多時(shí)間—空間尺度的氣候狀況，是包括人類(lèi)在內(nèi)的一切生物賴(lài)以生存的重要自然環(huán)境。

氣候的形成主要有以下3個(gè)方面的原因：第一，太陽(yáng)輻射與地球運(yùn)動(dòng)；第二，地理分布；第三，大氣環(huán)流的作用。

古希臘認(rèn)識(shí)氣候是從地球與太陽(yáng)活動(dòng)的角度開(kāi)始的，地平線上太陽(yáng)光線的角度觀察不同季節(jié)的氣候差異。中國(guó)古代文明中對(duì)氣候的認(rèn)知與希臘文明相比，有異曲同工之妙，且歷史更加長(zhǎng)遠(yuǎn)，揭示的現(xiàn)象和事實(shí)能一直沿用至今。《夏小正》一書(shū)是我國(guó)最早記錄節(jié)氣以及物候變化的里程碑式的文字，所記載的內(nèi)容和觀察的范圍是后來(lái)二十四節(jié)氣形成的基礎(chǔ)。古人以五日為候，三候?yàn)闅猓鶜鉃闀r(shí)，四時(shí)為歲，每歲二十四節(jié)氣，七十二候應(yīng)，氣候的實(shí)質(zhì)是地球與太陽(yáng)的相互運(yùn)動(dòng)，以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐過(guò)程中物候與氣象的有機(jī)組合。

古籍中的二十四節(jié)氣

二十四節(jié)氣是根據(jù)太陽(yáng)在黃道（即地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道）上的位置來(lái)劃分的。視太陽(yáng)從春分點(diǎn)（黃經(jīng)零度，此刻太陽(yáng)垂直照射赤道）出發(fā)，每前進(jìn)15度為一個(gè)節(jié)氣；運(yùn)行一周又回到春分點(diǎn)，為一回歸年，合360度，因此分為24個(gè)節(jié)氣。節(jié)氣的日期在陽(yáng)歷中是相對(duì)固定的，如立春總是在陽(yáng)歷的2月3日至5日之間。但在農(nóng)歷中，節(jié)氣的日期卻不大好確定，再以立春為例，它最早可在上一年的農(nóng)歷12月15日，最晚可在正月15日。

二十四節(jié)氣是中華民族的祖先在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中逐步認(rèn)識(shí)到季節(jié)更替和氣候變化的規(guī)律，凝聚了對(duì)大自然的感情以及科學(xué)的態(tài)度和正確的觀點(diǎn)及方法，是華夏祖先歷經(jīng)千百年的實(shí)踐創(chuàng)造出來(lái)的寶貴科學(xué)遺產(chǎn)。把全年分為立春、立夏、立秋和立冬等二十四節(jié)氣，以反映四季、氣溫、降雨、物候等方面的變化，以便掌握農(nóng)事季節(jié)的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的貢獻(xiàn)很大。二十四節(jié)氣的劃分是以太陽(yáng)年為基礎(chǔ)的，是中國(guó)農(nóng)歷特有的重要組成部分，由于那時(shí)候陽(yáng)歷還沒(méi)傳入中國(guó)，寄附在陰歷的歷書(shū)上，使之成為混合歷。

二十四節(jié)氣系統(tǒng)是逐步完備起來(lái)的。早在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，中國(guó)就已經(jīng)能用土圭（在平面上豎一根桿子）來(lái)測(cè)量正午太陽(yáng)影子的長(zhǎng)短。戰(zhàn)國(guó)末期《呂氏春秋》已明確提到冬至、夏至、春分、秋分四個(gè)節(jié)氣。一年中，土圭在正午時(shí)分影子最短的一天為夏至，最長(zhǎng)的一天為冬至，影子長(zhǎng)度適中的為春分或秋分。隨著山西襄汾陶寺古觀象臺(tái)的發(fā)現(xiàn)，進(jìn)一步印證了《尚書(shū)·堯典》“分命羲仲，宅嵎夷……寅賓出日，平秩東作?！钡挠涊d。陶寺古觀象臺(tái)形成于公元前2100年的原始社會(huì)末期，比目前世界上公認(rèn)的英國(guó)巨石陣觀測(cè)臺(tái)（公元前1680年）還要早近500年。

西漢劉安著的《淮南子》一書(shū)里就有完整的二十四節(jié)氣記載，并詳細(xì)地介紹了節(jié)氣推算的方法和節(jié)氣的有關(guān)內(nèi)容，論述了天地日月、風(fēng)雨雷電等自然現(xiàn)象的生成，以及對(duì)人類(lèi)和社會(huì)生活秩序與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響。

二十四節(jié)氣與氣候變化

中國(guó)幅員遼闊，從南到北依次跨越了熱帶、副熱帶以及中緯度溫帶地區(qū)。中國(guó)的西北地區(qū)為內(nèi)陸地區(qū)，為大陸性氣候，冬冷夏熱。而在中國(guó)的東部和南部，是東亞大陸和西太平洋的交匯區(qū)，海陸熱力差異明顯，是典型的季風(fēng)氣候區(qū)，由南往北依次為熱帶和副熱帶季風(fēng)氣候，溫帶季風(fēng)氣候。

中國(guó)地理氣候環(huán)境及各地理區(qū)域氣候環(huán)境的差異性，是中華文明多元一體格局形成的重要基礎(chǔ)，黃河流域的氣候環(huán)境優(yōu)勢(shì)則是促成該地區(qū)逐漸成為多元一體文化格局中心的重要因素之一。黃河流域最適宜人類(lèi)生存繁衍，農(nóng)耕時(shí)代的幾千年里，黃河流域一直依靠二十四節(jié)氣來(lái)安排生活和生產(chǎn)活動(dòng)。二十四節(jié)氣的影響由黃河流域擴(kuò)展到整個(gè)華夏大地，又遠(yuǎn)播海外各大洲。

從二十四節(jié)氣的命名可以看出，節(jié)氣的劃分充分考慮了季節(jié)、氣候、物候等自然現(xiàn)象的變化。其中，立春、立夏、立秋、立冬、春分、秋分、夏至、冬至是用來(lái)反映季節(jié)的，將一年劃分為春、夏、秋、冬四個(gè)季節(jié)。春分、秋分、夏至、冬至是從天文角度來(lái)劃分的，反映了太陽(yáng)高度變化的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。而立春、立夏、立秋、立冬則反映了四季的開(kāi)始。由于中國(guó)地域遼闊，具有非常明顯的季風(fēng)性和大陸性氣候，各地天氣氣候差異巨大，因此不同地區(qū)的四季變化也有很大差異。

小暑、大暑、處暑、小寒、大寒等五個(gè)節(jié)氣反映氣溫的變化，用來(lái)表示一年中不同時(shí)期寒熱程度；雨水、谷雨、小雪、大雪四個(gè)節(jié)氣反映了降水現(xiàn)象，表明降雨、降雪的時(shí)間和強(qiáng)度；白露、寒露、霜降三個(gè)節(jié)氣表面上反映的是水汽凝結(jié)、凝華現(xiàn)象，但實(shí)質(zhì)上反映出了氣溫逐漸下降的過(guò)程和程度：氣溫下降到一定程度，水汽出現(xiàn)凝露現(xiàn)象；氣溫繼續(xù)下降，不僅凝露增多，而且越來(lái)越?jīng)?；?dāng)溫度降至攝氏零度以下，水汽凝華為霜。小滿、芒種則反映有關(guān)作物的成熟和收成情況；驚蟄、清明反映的是自然物候現(xiàn)象，尤其是驚蟄，它用天上初雷和地下蟄蟲(chóng)的復(fù)蘇，來(lái)預(yù)示春天的回歸。

在全球氣候變暖的背景下，二十四節(jié)氣的適用性也發(fā)生了變化。人們發(fā)現(xiàn)桃花往往在驚蟄節(jié)氣到來(lái)前就紅了；清明節(jié)后時(shí)常出現(xiàn)氣溫飆升，一日入夏；夏日里雨日少了，暴雨強(qiáng)降水多了；冬天里冷空氣頻數(shù)小了，寒潮強(qiáng)度變?nèi)趿恕?

二十四節(jié)氣歌（節(jié)選）

春雨驚春清谷天，夏滿芒夏二暑連。

秋處白秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒。

七言節(jié)氣詩(shī)（節(jié)選）

一月小寒接大寒，二月立春雨水連；

驚蟄春分在三月，清明谷雨四月天；

五月立夏和小滿，六月芒種夏至連；

七月大暑和小暑，立秋處暑八月間；

九月白露接秋分，寒露霜降十月全；

立冬小雪十一月，大雪冬至迎新年。

【作者單位：國(guó)家氣候中心】

（摘自《光明日?qǐng)?bào)》2016-12-16第10版）

責(zé)任編輯：吳曉麗