中國曆法原理 - 天文曆法

中國曆法原理

中國曆法亦稱農曆，屬於陰陽曆(lunisolar calendar)，即是陽曆與陰曆並顧的曆法。月份以月球月球繞地球週期為準，年的長度以地球繞太陽公轉為準。農曆計算月亮的部份叫做陰曆，計算太陽的部份叫做陽曆。由於月球繞地球公轉，當月球向太陽的一面向著地球時，它反射太陽的光形成盈虧月。月亮從看不見(朔月) 經上弦月滿月(望月)下弦月最後再看不見(晦月)稱為朔望月，平均一個朔望週期為29.5306日。因為這個週期不是整數，中國自古就規定這陰曆月分大小兩種，大月30日，小月29日，平均月長29.5日。稱為 「太陰月」。再適當地加上閏月使之與太陽年匯合。

年一般定義為太陽回歸年，是地球繞日一週回到春分點的時間。太陽回歸年平均為365.2422日。由於年和月的週期不是日的整數倍數，所以一年不是等於12個月。將 1 個太陽年和 1 個太陰月相除，得 365.2422 / 29.5306 = 12.368262，由此可知 1 個太陽年比 12 個太陰月多出 0.368262 個太陰月，約 10 日 21 小時。如果我們將 1 個農曆年定為 12 個月，那麼每過 1 年，我們就要提早差不多 11 日過新年了！如果累積19個這多出的日數(0.368262個太陰月)，結果大約等於7個太陰月(0.368262*19 = 7.001747)。

從另一個方法去分析，1 個農曆年有12個太陰月，那麼一年共有12*29.5 = 354日。與太陽回歸年365日相差11日。19年裏面共累積19*11=209日。如果在這19年裏面另外加上6個30日及1個29日的月(6*30 + 29 = 209)，剛好與與太陽回歸年重合。所以有19年7閏的設置。中國人早在公元前600年已發現19個回歸年等於235朔望月。比西方的Meton(公元前432年)發現早一百六十餘年。

請注意真實的朔望週期為29.53058日，19年有19*12 + 7 = 235個月，所以19年總共有235*29.53059 = 6939.6887日。而太陽回歸年是365.2422日，19年會有365.2422*19 = 6939.6018。兩者仍然會相差0.0869日。即是大約每220年會產生1日的偏差。所以歷朝都有修正曆法的出現。

二十四氣節

陰曆月是月球運動的結果，與太陽回歸年毫無關係。中國曆法另外設置12 個中氣，由春分開始至雨水，這12個中氣是根據地球繞太陽公轉的位置而訂定。地球繞太陽每走30度角就有一個中氣。雖然中國曆法沒有陽曆月，這些中氣可以想像成陽曆月。陰曆月的訂定與12個中氣有一一對應關係。例如雨水一定在正月，春分一定在二月，如此類推。詳見下表。

中氣名稱 陽曆月份
雨水 1
春分 2
穀雨 3
小滿 4
夏至 5
大暑 6
處暑 7
秋分 8
霜降 9
小雪 10
冬至 11
大寒 12

另外中氣與中氣之間設置12個氣節，以供農事參考之用。12個中氣及12個氣節名稱及關係見下表。

序號 中氣名稱 氣節名稱 地球繞太陽軌道角度 陽曆日期 陰曆月序 意義
1 --- 立春 315° 2月4日 --- 春天開始。
2 雨水 --- 330° 2月19日 正月 降雨開始。
3 --- 驚蟄 345° 3月5 日 --- 驚動蟄伏地下冬眠的生物。
4 春分 --- 0° 3月21日 二月 黃道與赤道交叉點，晝夜相等。
5 --- 清明 15° 4月5日 --- 明潔晴朗，景色清明。
6 穀雨 --- 30° 4月20日 三月 雨生百穀，降雨對穀物生長。
7 --- 立夏 45° 5月6日 --- 夏天開始。
8 小滿 --- 60° 5月21日 四月 穀物結成豐滿的籽。
9 --- 芒種 75° 6月6日 --- 稻穀生長成穗，開始成熟。
10 夏至 --- 90° 6月21日 五月 白天最長，黑夜最短，中午太陽位置最高，日影短至終極，古代又稱這一天爲日北至或長日至。
11 --- 小暑 105° 7月7日 --- 熱氣候。
12 大暑 --- 120° 7月23日 六月 極熱氣候。
13 --- 立秋 135° 8月7日 --- 秋天開始。
14 處暑 --- 150° 8月23日 七月 暑熱天氣開始退卻。
15 --- 白露 165° 9月8日 --- 天涼露水凝結。
16 秋分 --- 180° 9月23 日 八月 這一天晝夜相等，黃道與赤道交叉點。
17 --- 寒露 195° 10月8日 --- 寒冷露水凝結，水露先白而後寒，氣候將逐漸轉冷。
18 霜降 --- 210° 10月23日 九月 水氣開始凝結成霜。
19 --- 立冬 225° 11月7日 --- 冬天開始。
20 小雪 --- 240° 11月22日 十月 開始降雪。
21 --- 大雪 255° 12月7日 --- 開始降大雪。
22 冬至 --- 270° 12月22日 十一月 中午太陽在天空中位置最低，日影最長，白天最短， 黑夜最長，古代又稱短日至或日南至。
23 --- 小寒 285 1月6日 --- 寒冷天氣。
24 大寒 --- 300° 1月20日 十二月 極寒冷天氣。 民間流傳以下<節氣歌>幫助記憶這24節氣：

春雨驚春清穀天，

夏滿芒夏暑相連，

秋處露秋寒霜降，

冬雪雪冬小大寒。

另有一首二十四節氣七言詩：

　　　　 地球繞著太陽轉，繞完一圈是一年。
　　　　 一年分成十二月，二十四節緊相連。
　　　　 按照西曆來推算，每月兩氣不改變。
　　　　 上半年是六、廿一，下半年逢八、廿三。
　　　　 這些就是交節日，有差不過一兩天。
　　　　 二十四節有先後，下列口訣記心間：
　　　　 一月小寒接大寒，二月立春雨水連；
　　　　 驚蟄春分在三月，清明穀雨四月天；
　　　　 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。
　　　　 抓緊季節忙生産，種收及時保豐年。

前面提過12個陰曆月比太陽回歸年少了11日。或者說陽曆月(中氣與中氣間的間隔)是30或31日，比陰曆月29或30日多一或兩天，所以中氣在陰曆月的日序會一直往後退。例如2004年的小滿在農曆四月初三，下一個中氣夏至會在五月初四，向後推遲了一日。每月將中氣向後推，最終會後退至下一個的陰曆月份。由於陰曆月比陽曆月(中氣與中氣間的間隔)短，始終會有一個陰曆月份無中氣，而跟隨的中氣會出現於下一個陰曆月份。這樣中氣與陰曆月份的對應關係便脫鉤。為了使中氣與陰曆月份重新掛鉤，就將無中氣的陰曆月份設置成閏月。