第二章时间和历法
时间和历法
时间和历法时间有两层含意：一是给出某一瞬间在时间流程中的位置，二是给出两个瞬间之间的时间长度，又称时间间隔。
由于后者涉及人类在地球环境中的生活和社会活动，因此比较复杂。
当然，两者并不能完全割裂开来，而有着密切联系。
为了生活和生产的需要，人们早就开始制订各种历法，并不断地加以完善。
制定历法的基础就是时间，主要是如何恰当地选择一些时间间隔，如年、月、日等，使其既能反映基本自然规律，又能满足人类生活和工作的需要。
量度时间的基本单位地球绕轴旋转，自转轴过南、北两极。
地球自转是造成昼夜交替的原因，自转一周就是1日。
同时，地球又绕太阳公转。
地球自转轴与公转轨道平面交角为66.5°，地球公转和自转轴的倾斜是造成四季变化的原因，公转一周就是1年。
因此，地球的运动规律构成了时间单位的自然基础。
任何运动都是相对的，转动周期的确定需要有一个参考系。
以太阳为参考系所确定的地球自转周期称为太阳日，以恒星为参考系所确定的地球自转周期称为恒星日。
由于地球一面自转，一面又绕太阳公转，因此，太阳日比恒星日长约3分56秒。
此外，地球绕太阳的公转周期称为回归年，1回归年＝365.2422太阳日＝ 366.2422恒星日，即在1年时间内，太阳日数比恒星日数多1日，这多出来的1日就是因地球公转引起的。
仅规定年和日，对日常生活和工作仍是不够的，于是人们又引入了“月”的概念，这就是月球绕地球公转的周期。
同样，这里也有参考系问题。
以太阳为参考系所确定的月球绕地球的公转周期称为朔望月，1朔望月＝29.5603日，它是月球圆缺变化（月相）的周期；以恒星为参考系所确定的月球公转周期称为恒星月，1 恒星月＝27.3216日。
以地球和月球的运动规律定义的年和月都不是日的整倍数，不能简单用于日常生活和社会活动。
此外，四季变化规律取决于回归年的长度，月相变化规律取决于朔望月的长度，它们也都不是日的整数倍。
如何做到既不违反自然规律，又能很方便地用于生活和工作，是编制一部好的历法的关键。
时间与历法
时间与历法§1 时间一、时间和时间计量1．时间和时间的本质时间与空间一样，都是物质存在的一种形式，宇宙万物都在时间的长河中发生、发展与变化着。
斗转星移，日月盈亏，寒来暑往，潮涨潮落……总是一件事接着一件事，一个过程跟着另一个过程，绵延不断，反映出时间是无始无终的，时间又是连续的。
这种物质运动变化的序列和持续的性质，就是时间的本质。
2．时间的含义时间有时刻和时段两重含义，时刻是指无限流逝时间中的某一瞬间，就像时间尺度上的刻度与标记--用以确定事件发生的先后，如：年号、月份、日期、时、分、秒等；而时段是指任意两时刻之间的间隔--用以衡量事件经历的长短，如：年数、月数、日数、时数、分数、秒数等。
3. 量时的原则时间是通过物质的运动形式来计量表达的。
但在选择不同的物质运动形式来表达或计量时间的过程中，必须遵从的三个原则是：被时间计量所考察的物质运动必须具有--周期性、稳定性和可测性。
地球公转运动、月球公转运动和地球自转运动都符合量时原则的"三性"，分别以它们运动周期来计量时间，便产生了"年"、"月"、"日"的基本单位。
二、时间计量系统1．恒星时如果把遥远的恒星看作是不动的，并把它作为参考点，地球自转一周，即自转360 °所需的时间为1恒星日。
在恒星日里，再以恒星的时角（见第二章"天球坐标•第一赤道坐标"）来推算时刻，这样的时间称恒星时。
但以哪一颗恒星作参考点呢？天文界是选择春分点，即把春分点当作一颗恒星，或假设有一恒星位于春分点，于是，用春分点作为量时天体所计量的时间叫恒星时。
目前天文界已人为规定春分点的时角就是恒星时，以春分点上中天作零时起算，即：恒星时等于春分点的时角。
有：S=tr由于春分点在天球上无标志，春分点的时角是通过测定恒星的时角（）导出。
设有任意恒星M，其赤经为, 在恒星时为S的瞬间它的时角为根据恒星时的定义得：上式中可在天文年历查得，可实测；当恒星M上中天时, =0h，则有：S= ,所以，任何瞬间的恒星时，在数值上等于该瞬间上中天的恒星的赤经。
时间和历法讲解共73页
时间和历法讲解
26、机遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯 潘。
时间和历法2(黑白去背景)
如何把历年和回归 年的差数安顿好
如何把历月和朔望 月的差数配搭妥当
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。
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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？
School of Earth and Spa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。
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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。
时间与历法
第二节历法一、概说观象授时－－－观察自然现象推定农事季节;分为：地象授时、天象授时。
地象授时———观察地面现象推定农事季节。
天象授时———观察天空现象推定农事季节。
它的方法有：斗柄授时、中星授时、晷影授时。
二、历法及其分类1、历法：即安排年月日的法则。
年按照回归年；月根据朔望月。
历月有大月小月之分；历年有平年闰年之别。
2、历法分类历法分类分为以下三类：阴历，侧重协调朔望月和历月的关系；阳历，侧重协调回归年和历年的关系；阴阳历，侧重阴历兼顾阳历。
三、阴历1、编历原则：平均历月＝朔望月；平均历年＝朔望月×12。
2、回历（伊斯兰历）－－朔望月长度＝29.5306日。
－－其中的29.5日为平均历月（大月30，小月29，大小相间）－－按尾数0.0306日，定出30年11闰。
（0.0306日×12×30＝11.016日）－－平年354日，闰年355日。
四、阴阳历1、编历原则：平均历月＝朔望月（与阴历同）；平均历年＝12.3683朔望月＝回归年；通过闰月协调历年和回归年；19年7闰。
；（19回归年×365.2422＝6939.6018日）（235朔望月×29.53056=6939.6910日）2、中国旧历的特点：强调逐年逐月推算；以月相定日序：以合朔为初一；以两朔间隔日数定大小月。
以中气定月序：据所含中气定月序；无中气为闰月。
二十四气与阴阳历并行使用。
阴阳历用于日常记事；二十四气安排农事进程。
3、干支纪法：我国古代以天为主，地为从，天与干相连就是天干，地支相连就是地支。
五、阳历1、编历原则：平均历年＝回归年；平均历月＝回归年/122、公历（1）、儒略历（前46年）：回归年长度＝365.2422日；首数365日定为平年长度（闰年为366日）；按尾数0.2422日定出4年1闰；平均历年为365.2500日（比回归年多0.0078日）。
公元325年，尼西亚会议定3月21日为春分。
天文基础7、时间和历法(下)wangyuminPPT优秀课件
• July ： 儒略大帝 • August ： 奥古斯都 大帝 • September : 拉丁文 “7” • October : 拉丁文 “8” • November : 拉丁文 “9” • December : 拉丁文 “10”
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现行公历的纪元，是从“耶稣降生”的那年算起的。
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1582年格里高利改历
基本周期不能整除。全部历法史就是不断 试着调整那些难以调整的日数、修改那些 置闰体系的历史。
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历法需要规定的：
• 纪元：历法开始起算的年代。 • 岁首：一年的开端。 • 一部历法还要规定每年所含的日数，如何
划分月份，每月有多少天。
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• 历法就其基本原理来讲，只有三种：
太阴历（阴历） 太阳历（阳历）
闰。 • 以儒略历公元622年为纪元，7月16日 为元
旦。
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回 历 的 置 闰 年 份
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• 回历积32.6回归年，与回归年 相差一年。
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（3）太阳历
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• 太阳历又称为阳历，是以地球绕太阳公转 的运动周期为基础而制定的历法。
• 太阳历的历年近似等于回归年，一年12个 月，这个“月”，实际上与朔望月无关。
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（4）
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• 阴阳历：兼顾月亮绕地球的运动周期和地 球绕太阳的运动周期而制定的历法。
• 我国的农历是典型的阴阳历。
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我国农历的主要内容： • 大月30天，小月29天 ，一年12个月，
年长 354-355天； • 闰年13个月，长 383-384天； • 大小月依观测推算而定，初一永为朔日； • 靠24节气确定太阳位置； • 以无中气的月为闰月。
第二部分 历法
天文学.W06.时间与历法
平太阳时(简称为平时)：
定义：以平太阳的周日视运动为依据建立的时间 系统。 时间单位：平太阳日—平太阳连续两次下中天的 时间间隔。 起始点：下中天。 平太阳时以平太阳的时角度量：m = tm+12h 平太阳与人们日常生活的时间概念一致。 通常钟表所指示的时间即为平太阳时。以后如 不特殊说明，都是平太阳时系统。
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• 1.
地方时
地方时与地方经度的关系： 在同一计时系统内，任意两地同一瞬间 测得的地方时之差，在数值上等于这两地的地 方经度之差。
我国幅员辽阔。当东部的乌苏里江的渔民迎 来黎明的曙光时，西部帕米尔高原还在深夜。 如果各地都按照地方时计量，将使人们的交流 很不方便，于是国际上统一规定了全球的标准 时——世界时。
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日晷（gui）
圭表
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1955年，英国的埃森等人首先铯原子钟。它的出现，使时 间频率计量精度产生了一个飞跃。此后氢原子钟、铷原子 钟等相继出现，发展非常迅速。
1967年起，以铯原子钟的跃迁频率为基础，规定了原子时 的秒长，成为目前时间计量的标准。500万年只差1秒。
• 时间单位——秒的定义如下：
19世纪末美天文学家 S. Newcomb引入的一个 假想参考点。
在黄道上建立第一辅助点： 在黄道上均匀运动，其速度等 于真太阳的平均速度，并与真太 阳同时过近地点和远地点。 在赤道上建立第二辅助点： 在赤道上匀速运动，其速度 等于第一辅助点速度，且与第一辅助点同时过春分点和 秋分点。 第二个辅助点为平太阳。
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• 4.区时与地方恒星时的换算
• 日常生活－区时；天文观测－恒星时。
S S0 (T N )(1 1 365.2422)
地方恒星时 当日世界时零 时的地方恒星 时，查天文年 历知道。 时区 第N时区的 区时 地理纬度
第二章 历法(1)
第二章历法1、古人经常观察到的天象是太阳的出没和月亮的盈亏，所以以昼夜交替的周期为一“日”，以月相变化的周期为一“月”。
至于“年”的概念，最初大约是由于庄稼成熟的物候而形成的，《说文》说：“年，熟谷也。
”2、古人把一年十二个月依次分为孟春、仲春、季春，孟夏、仲夏、季夏，孟秋、仲秋、季秋，孟冬、仲冬、季冬。
这些名称，古人常用作相应的月份的代称。
3、在商朝和西周前期，一年只分为春秋二时，所以后来称春秋就意味着一年。
庄子《逍遥游》：“蟪蛄不知春秋”，意思是蟪蛄生命短促不到一年。
4、古人把一年平分为二十四个节气，以反映四季、气温、降雨、物候等方面的变化，其名称和顺序是：立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种、夏至、小暑、大暑、立秋、处暑、白露、秋分、寒露、霜降、立冬、小雪、大雪、冬至、小寒、大寒。
（2016年11月30日，中国“二十四节气”被正式列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。
）5、古人用干支纪日。
干是天干，即甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸；支是地支，即子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥。
十干和十二支依次相配，组成六十个基本单位，称为六十甲子。
（干支的组合是天干的单数配地支的单数，天干的双数配地支的双数，古人以此作为年、月、日、时的序号。
）6、每月的第一天叫做朔，最后一天叫做晦。
初三叫做朏（读作匪）。
大月十六、小月十五叫做望，近在望后的日子叫做既望。
7、古人主要根据天色把一昼夜分为若干时段。
一般地说，日出时叫做旦早朝晨，日入时叫做夕暮昏晚，古书上常见朝夕并举，旦暮并举，晨昏并举。
太阳正中时叫做日中，将近日中的时间叫做隅中，太阳西斜叫做昃。
8、古人一日两餐，朝食在日出之后，隅中之前，这段时间叫做食时或蚤食。
夕食在日昃之后，日入之前，这段时间叫做晡（餔）时。
日入以后是黄昏，黄昏以后是人定。
《孔雀东南飞》说：“奄奄黄昏后，寂寂人定初”，可以看成为古代这两个时段之间的确切描绘。
(天文选修课)时间和历法
原子钟
9192631770
• 秒的新定义： 1967 年举行的第十三届国际 计量大会决定以铯原子的跃迁做为秒的新
定义，即铯原子同位素 Cs133基态超精细
能阶跃迁的 9,192,631,770 个周期所持续
的时间定为 1 秒，称作「原子秒」。
• 原子时（AT，Atomic Time）： 由原子钟按原子秒导出的时间。
本初子午线
国际日期变更线
夏令时
0
0
3
3
21
18
21
6
6
18
15 9
12
9
15
12
（4） 新的世界时计量系统
历书时（ET ，Ephemeris Time ） 原子时（AT ，Atomic Time ） 协调世界时（UTC，Coordinated Universal Time）
20世纪，随着测时精度的提高， 人们发现地球自转并不是绝对均 匀的。一年中有快有慢，并有长 期减慢现象。
• June ：罗马婚姻女神 Juno
• July ： 儒略大帝 • August ： 奥古斯都 大帝 • September : 拉丁文 “7” • October : 拉丁文 “8”
• November : 拉丁文 “9”
• December : 拉丁文 “10”
现行公历的纪元，是从“耶稣降生”的那年算起的。
1582年格里高利改历
1582年格82年10月15日
间去掉10天。 以后“世纪年”只有被400整除的年份 才是闰年。 改变后的历法称 “格里高利历”
即现在通行的公历
• 格里高利历主要缺点：
• 1. 元旦无天文学意义;
• 2. 各月名称杂乱，日数不均等;
时间和历法(下)
January February March April May June July August September October November December
• January : 罗马神话门神 Janus • February : 拉丁文“洁净”，以度新年 拉丁文“洁净” • March : 罗马战神 Mars • April ：拉丁文“开启” 拉丁文“开启” • May ：罗马女神“春与滋长” 罗马女神“春与滋长” • June ：罗马婚姻女神 Juno
谢 谢！
历法需要规定的： 历法需要规定的：
• 纪元：历法开始起算的年代。 纪元：历法开始起算的年代。 • 岁首：一年的开端。 岁首：一年的开端。 • 一部历法还要规定每年所含的日数，如何 一部历法还要规定每年所含的日数， 划分月份，每月有多少天。 划分月份，每月有多少天。
• 历法就其基本原理来讲，只有三种： 历法就其基本原理来讲，只有三种：
• 春雨惊春清谷天， 春雨惊春清谷天， 夏满芒夏暑相连， 夏满芒夏暑相连， 秋处露秋寒霜降， 秋处露秋寒霜降， 冬雪雪冬小大寒。 冬雪雪冬小大寒。 • 上半年逢六廿一， 上半年逢六廿一， 下半年逢八廿三。 下半年逢八廿三。 每月两节日期定， 每月两节日期定， 最多不差一两天。 最多不差一两天。
闰月的安排
太阴历（阴历） 太阴历（阴历） 太阳历（阳历） 太阳历（阳历） 阴阳历
（2）太阴历
太阴历又叫阴历， 太阴历又叫阴历，是以月亮的圆缺变化为 基本周期而制定的历法。 基本周期而制定的历法。 世界上现存阴历的典型代表是伊斯兰教的 阴历。 阴历。
• 伊斯兰教阴历安排： 伊斯兰教阴历安排： • 1年为 个月，单数月为“大建”，30天； 年为12个月 单数月为“大建” 年为 个月， 天 双数月为“小建” 双数月为“小建”，29天 。 天 • 平年354天，闰年355天 。 天 闰年 平年 天 • 逢闰之年，将12月改大月为 天 ，30年11 逢闰之年， 月改大月为30天 月改大月为 年 闰。 • 以儒略历公元 以儒略历公元622年为纪元，7月16日 为元 年为纪元， 月 日 年为纪元 旦。