二十四节气申遗成功，你真的了解它吗？
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有学者将二十四节气的起源回溯至夏商时期，但完整的二十四节气的名称，最早见于西汉年间成书的《淮南子·天文训》。其正式纳入历法，则始于汉武帝太初元年颁行的《太初历》——这是二十四节气严格意义上的诞生时间。
作为一项中国原产的记历方式，二十四节气持续使用的时间已超过2100年。无需借助抽象数字，仅以气候、物候划分时间，二十四节气沿用时间之长、覆盖地域之广，在世界文明史上可谓一朵奇葩，有人甚至将它称为中国四大发明之外的“第五大发明”。
2006年6月，二十四节气顺理成章地入选第一批国家级非物质文化遗产名录（以下简称“国家非遗”）。2016年11月30日，二十四节气被列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。
“气候”逼出来的节气？
据中国气象科学研究院研究员林之光先生介绍，我国大陆性气候特征显著，冬冷夏热，四季分明。尤其是在农耕文明所在的中原地区，由于春天升温快、秋天降温快，因此普遍春秋两季比较短促，冬季和夏季时间较长。此外，受我国北面西伯利亚强大的冷空气影响，我国大部分地区的冬季温度往往比较低。与我国同纬度的其他国家，就并非如此。
这样的气候特征曾经深深困扰了以农耕为主的先民们——一旦农作物的种植时间不合适，很可能会在早春或者晚秋的时候遭遇到冷空气侵袭，从而影响收成，有时甚至会颗粒无收。这在原本粮食产量不高的时期，无疑是一件非常糟糕的事情。
特殊的气候，迫使人们去寻找季节的规律。
二十四节气与七十二候
生物是测试季节的活仪器，通过一丝不苟的认真记录，古人发现了生物与季节之间的联系，却未必知道其中的缘由。
当代著名的地理学家和气象学家竺可桢先生，曾著有《物候学》一书，他在书中解释道：植物既不能走动，而内部又无调整温度的机制，所以必须有抗御严冬的准备……而动物，尤其是种类繁多的昆虫，对于温度的高低感觉灵敏。有人曾做过试验，不用温度表，仅从蚂蚁、蟋蟀的动作，测量气温，其精密程度可到华氏表一度。
此图是根据《王祯农书》中的“授时指掌活法之图”改绘而成。“授时指掌活法之图”是对历法和授时问题所作的简明小结，最中心的北斗星斗杓的指向是确立二十四节气的基础，其外圈的四种星象亦是中国古代划分四季时的关键，两者均与二十四节气密不可分。在原图中还标明了天干地支，但为了方便现在读者阅读，我们将其略去，改为标注每个节气的公历日期。
先民们既然发现了大自然万物与季节的关系，为何不直接用它们来划分季节呢？
关于这个问题，中科院地理所的物候学者戴君虎解释道，尽管物候能精确地感知温度、气候，但由于其他因素的影响，不同年份之间波动很大。比如，日本京都樱花开放的记录是目前世界上最为完备的，在其1100多年的记录中，最早开花期出现于1246年3月22日，而最迟开花期出现于1184年5月15日，两者相差几乎达4个节气。
所以，如果每年都按照上一年的物候来安排农事，损失就大了。
因此，先民们还必须继续寻找合适的规律。
他们将目光投向夜空，那时，几乎人人都会看星星，人们的衣食住行都是由看星宿的出没和位置的移动来决定的。这让明代学者顾炎武在《日知录》中大发感慨——记载民间诗歌的《诗经》里充斥着“七月流火”、“三星在户”、“龙尾伏辰”这样的天文术语，只怕都是农夫村妇的闲时之语，看来“三代以上人人皆知天文”，但如若问明代的知识分子估计会是一脸茫然以对了。
观测星宿，的确是一种好方法。今天的时间，也正是天文学家们不断用高倍望远镜来观测星星的位置加以校正的。不过，在只能用肉眼观测的时期，如果遇上连日的阴雨天气，这个方法就难免失效。那还有没有更好的办法呢？
天文学家制定的二十四节气？
西汉时期，大汉天子刘彻采纳了太史令司马迁等人的建议，下诏广泛征聘民间天文学家来京改革历法。
一位名叫“落下闳”的天文学者，标定东西各方向的准确位置，设立测时的日晷仪，明确夜间测时漏仪的刻度，同时测出天上二十八星宿之间距离，来定月初的时间和月末的时间。几年后，在实测天文数据和理论计算的基础上，他提出系统的改历方案。
与此同时，其他民间天文学家和官方天文学家共20余人也都纷纷拿出了方案，一时间莫衷一是，相持不下。经过激烈的争论，因为落下闳的历法“晦朔弦望皆最密，日月如合璧，五星如连珠”，大大优于其他各家，遂被采用，这便是公元前104年颁行的“太初历”。
从地球上看太阳一年在天空中的运动，它运动一圈所构成的大圆便是图中的黄道。古人细致地将黄道划分为24份，二十四节气每一个便分别对应其中的一份，也即相应于太阳在黄道上每运动15°所到达的一定位置。此外，左下图是以太阳为中心的节气示意，能看到以一定倾角围绕太阳公转的地球处在公转轨道不同位置时，接受光照的程度不一，因而造成了季节和冷热的变化，而二十四节气的天文位置就均匀地分布在公转的轨道上：太阳直射赤道时，对应着春分和秋分；太阳直射南北回归线时，则分别对应冬至和夏至。
“太初历”除了将正月定为岁首的创举之外，还首次将二十四节气定入历法。
在制定历法的过程中，古人有这么一个难题：一个回归年约是365又1/4天，而12个朔望月约是355天，少10多天，所以每过3个阴历年就要差到一个月，必须插进一个额外的月——闰月来找齐。
历法是相对不变的定则，不能随意，那么到底在哪年闰？插在哪两个月之间呢？
落下闳想到了二十四节气，既然二十四节气是按太阳历的“节拍”在走，那它们当然就是检验阴历月“节拍”的最好标准。
于是，从冬至开始，落下闳按奇数依次排列，每15日左右一个中气（二十四节气中春分、谷雨等偶数项节气）或一个节气（二十四节气中惊蛰、清明等奇数项节气），以没有中气的月份置闰，月大30日，月小29日，这样，一年平均12个月，闰年13个月，不仅更接近回归年的数值，而且使历法更好地为农业生产所用。
如何测量二十四节气的时刻？
“琯灰蔌蔌欲飞声，日到牵牛第几星。地底阳生人不觉，烧痕未冷已青青”。这是宋代大诗人杨万里的作品《晓炊黄竹庄》，其中“琯灰蔌蔌欲飞声”指的是古代的一种测试节气到来的实验。
《后汉书》中有候气实验的详细描述：建一所特殊的上圆下方、有三重墙的密室，所有漏风的缝隙都要抹实，所有的墙、天花板还要用厚布盖严，取12根律管，竖直埋在地下（律管是用竹管或金属管制成的定音器具），口与地面平齐，按高低顺序、依照十二辰的方位埋好。然后在管腔内填充葭莩灰——一种芦苇茎中的薄膜烧成的灰，管口用竹膜虚虚地盖住，然后就等候节气的到来。据说，到冬至日交节的时刻，其中长九寸的黄钟律管就有灰飞出来，冲得管口的竹膜飞出或浮动。每隔一个节气（这些节气有专名叫“中气”）的交节时刻，下一支律管就会有同样的现象发生，12个中气过完，12支律管也顺次飞一次灰。
“候气”实验虽然很少为现代人所知，但在古代，却是很深入人心的“常识”。古人认为季节、节气的变化会有“地气”的升降，地气甚至会像天然气那样涌出，在特定的交节时刻把律管中的灰冲得飞起来。
明中叶以后，由于西方科学的传入，候气实验开始遭到强烈质疑，理学家王廷相曾说：“气是无孔不入的，走进哪个管子也挡不住，怎么就拘于五到九寸之间？从上一根律管到下一根律管，怎么就走了一个多月？”他认为候气都是汉朝人“邹衍、京房的谬说”。后来，钦天监造假的事被披露，候气之说就更没人信了。
那么，用什么方法才能确定每年的节气呢？
由于二十四节气是将黄道平均分成了24份，因而只要测得了其中一点，比如冬至的时刻，再从冬至这一天往下排，一年二十四节气的交节日、交节时刻就都确定了，那么，怎么才能知道冬至这一刻呢，这是令中国古代天文历法家头疼的问题。
这是圭表在冬至和夏至两天的影长示意图，从中可以很清楚地看到，冬至这天影子最长，而到了夏至，圭表的影子则短得几乎看不见。古人很早就发现了这个原理，据此定下了二十四节气当中最重要的两点—冬至和夏至。摄影/于龙
话说南北朝时期，出了一位著名的大学者祖冲之，他用“圭表测影”的办法测算出冬至的时刻。
何为“圭表测影”？众所周知，冬至，对北半球来说，就是一年中白天最短的那天，人们只要测得每天中午太阳的高度角，最低的那天肯定就是冬至。可是太阳太耀眼，测起来有困难，所以人们很快就改为测中午太阳的影子，中午太阳的高度角最低，影子也就最长。
祖冲之的好办法说起来也不复杂，他把数学的比例方法巧妙地用到测影中：在冬至前后一个多月的时间里天天测中午影长，因为冬至前后太阳运动是对称的，也是均匀的，所以用冬至前后测得的数据按比例逼近冬至日，最后就能得到一个比较精确的冬至时刻。
最后祖冲之公布的冬至时刻与实际时刻（现代人推算出的）只有20刻（约5小时）的误差，这在仪器、计算工具都非常简陋的古代，已是难能可贵了。
从祖冲之的妙招里，不难知道节气交接的时刻只是一瞬间，而不是我们平时想象的一天。如今，每年的节气都由南京紫金山天文台算出，其公布给公众的节气时间是精确到分钟的，如果有需要，可以将这个时刻精确到秒，甚至更小的时间计量单位。
上图是根据中国物候观测网自1963-1984年的观测结果绘制的野草出芽期与节气对应图，从图中可以看到，2月20日这条经过杭州的等候线（同一日子有同一物候如桃始花、燕子来等的地点连成的一条线）处在雨水节气。向北推5°纬度，郑州野草出芽的时间正好是在惊蛰节气。再增加5°，北京野草发芽是在春分时节。往北类推，亦是如此。难怪专家说，每增加5°纬度变一个节气，换算成距离单位，即每过约500公里变一个节气。右边的表格，是南京紫金山天文台公布的2011年二十四节气表，如今的节气交节时刻已经能精确到分钟。
藏在谚语里的大学问
“冬至不端饺子碗，冻掉耳朵没人管”
“白露脚不露，寒露身不露”
“寒大寒，防风御寒
早喝人参黄花酒，晚服杞菊地黄丸”
由古至今，关于节气的谚语可谓数不胜数。虽然不可尽信，但这口口相传的老话里还是大有学问的。
比如“立春雷坟鼓堆，惊蛰雷麦鼓堆”。大意是：“立春”这天打雷不吉利，死的人多，坟墓成堆；而“惊蛰”打雷就吉利，小麦丰产，粮食成堆。
从字面上看，吉利或不吉利都是打雷引起的，功过归于打雷的节气不同。深究其原因，雷声是间接反映了天气气候的变化，每年的天气气候变化规律是，当开春以后天气气候日渐变暖，暖到一定程度，高空有了雷雨云，便有可能打雷。
一般来说，“立春”在2月6日左右，“惊蛰”在2月21日左右，二者相差半月。“立春”前后打雷，意味着当年气候回暖早。气候回暖早带来两个问题：一是冬小麦经越冬后返青起身过早，冬小麦返青起身后，容易遇上北方来的强寒潮而遭受冻害，造成损失；二是过早回暖加上这段时间雨雪少，气候干燥，病菌容易繁衍传播，引起流行性感冒，老年人的一些哮喘病、心脏病、高血压病等容易加重发作，导致死亡。这就是“坟鼓堆”的原因。
相反，如果是在“惊蛰”节气时打雷，说明这一年气候回暖基本正常。这时雨水增加了，不仅人们不易感冒发病，而且冬小麦也进入了正常的返青起身时期，麦穗能够充分分化，能长大穗，自然能获得丰收。这是“麦鼓堆”的原因。就这么一条简简单单的谚语，把节气和人生活的关系刻画得淋漓尽致。
那些习俗你还记得吗？
春天给人带来希望，春天里的人们充满活力。“立春”这天，在贵州省龙里县，苗族青年男女在“跳月”活动中充分展示自己的美貌和才华，寻找意中人。
北方的习俗是要吃春饼，意喻“咬春”，北京的孩子们换上新衣，争先恐后品尝着“春天的味道”。
春天也是感恩的季节。为纪念都江堰的建造者李冰父子，感谢水给天府之国带来富饶，每到“清明”，人们都要举行隆重的放水大典，是为“放水节”。
在香港，“惊蛰”这天要“打小人”，这一民俗在2009年被《时代》周刊视为“亚洲安慰心灵的最佳事物”之一。
清代，在浙江沿海，酷热带来病疫流行，人们祈求神灵驱病消灾，并以“送大暑船”的方式还愿。这一习俗在浙江台州地区流传至今。摄影/郏策
部分图文选自
《中华遗产》2010年12月刊
《中国国家地理》2013年12月刊
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