地理常识

教你理解二十四节气

已发布 2016-02-29 16:09:57

坐标系统

  • 黄道座标系统
  • 赤道座标系统
  • 地平座标系统
  • 银河座标系统
  • 其他

天球

天文学等领域中,天球是一个想象的旋转的(这个旋转相对于地球)球,理论上具有无限大的半径,与地球同心。天空中所有的物体都想象成是在天球上(而相对于天上的星星静止)。与地球相对应,它有天赤道天极

地球绕地轴自转

相对于地球不动的概念,天球上的物体也是每24小时围绕着天极旋转的。这就是昼夜运动,太阳、行星、卫星等等都是东升西落,这称为天球的周日视运动.因为地球有公转的缘故,一颗恒星总是比它前一天提前约4分钟升起。

天球可被它的赤道(即天赤道)分成北天半球和南天半球两部分。对应着有北回归线、南回归线、南极、北极。

因为地球是自西向东旋转,所以我们就把天球看成是自东向西旋转。

把地球自转轴延伸到天球上的位置,就是天球的北极和南极。把地球的赤道伸延到天球上的位置,就是天球赤道了。

黄道

黄道是太阳在一年中横越天球的路径,在一年中会穿越天球赤道两次,一次是在春分点,另一次是在秋分点。此时太阳直射地球赤道。

每一时刻,太阳直射地球上的一个点(太阳中心与地球球心的连线,与地球球面的交点)。一年下来,这条路径就形成了一个环,就叫做黄道

黄道所在的这个面,叫做黄道平面

黄经

黄经(太阳经度或天球经度)是在黄道座标系统中用来确定天体在天球上位置的一个座标值(另一个值是黄纬)。

由于在黄道上没有明显的可以做为黄道经度0度的点,因此春分点被人为的指定为黄经0度的位置,天体的黄经度就是由天体沿自转方向(地球经度方向)至春分点的角距离。

比如,夏至相当于在太阳到达黄经90°时开始(太阳几乎直射北回归线,北半球白昼最长)。在上图中,此时太阳直射夏至点,夏至点到春分点在经度方向的夹角(90°)就是太阳此时在天球上黄经。

黄赤交角

黄赤交角(又名:黄道交角)是地球公转轨道面(黄道面)与赤道面(天赤道面)的交角,也称为黄赤大距。目前地球的黄赤交角为约为23°26’。黄赤交角并非不变的,它一直有微小的变化,但由于变化较小,所以短时间可以忽略不计。下图中角度B就是黄赤交角。

回归线

从北极上空俯视,从秋分视角看:(A、B、C、D依次为北半球的春分、夏至、秋分、冬至)

北回归线是太阳在北半球能够垂直射到的离赤道最远的位置点,将这些点连起来的假想线便叫“北回归线”。

南回归线是太阳在南半球能够垂直射到的离赤道最远的位置点,其纬度数值等于黄赤交角,大约在南纬23度26分。

二十四个节气

二十四节气是指二十四时节和气候。二十四节气是中国古代订立的一种用来指导农事的补充历法,是中国古代汉族劳动人民长期经验的积累和智慧的结晶,形成于春秋战国时期。

中国古人把(太阳的黄经)360度划分成24等分,每分15度,为一个节气。两个节气间相隔日数为15天左右,全年即二十四个节气。

二十四节气的太阳黄经度分别为:

  • 春季:立春315度,雨水330度,惊蛰345度,春分360度,清明15度,谷雨30度。
  • 夏季:立夏45度,小满60度,芒种75度,夏至90度,小暑105度,大暑120度
  • 秋季:立秋135度,处暑150度,白露165度,秋分180度,寒露195度,霜降210度
  • 冬季:立冬225度,小雪240度,大雪255度,冬至270度,小寒285度,大寒300度。

春分

春分,公历每年的3月21日前后(20日~22日),夏历日期不固定。是春季九十天的中分点。二十四节气之一。太阳到达黄经0°(春分点)的日子,古时又称为“日中”、“日夜分”、“仲春之月”。此后太阳直射点继续北移,故春分也称升分

全球昼夜几乎等长(除极点附近以外。)(参见:曙暮光 - 维基百科,自由的百科全书)。

全球无极昼极夜现象。春分之后,北极附近开始极昼,范围渐大;南极附近极昼结束,极夜开始,范围渐大。

相对的,对于南半球来说是秋分。

黄道特殊点

  • 秋分相当于黄经180°(秋分点)。
  • 冬至相当于在太阳到达黄经270°时开始(太阳几乎直射南回归线,北半球白昼最短)。
  • 春分相当于黄经(太阳经度或天球经度)0°(春分点)。
  • 清明相当于太阳到达黄经15°时开始。

结论

  • 冬至:太阳直射南回归线。冬至日虽然太阳高度角最低,日照时间最短,地面吸收的热量比散失的热量少,但是地面过去长期积累的热量,还在继续散失,近地层气温尚未降至最低,所以这时还不是一年中最冷的时候。过了冬至,虽然昼渐长,夜渐短,但是在短期内仍然是昼短夜长,地面每天吸收的热量,还是比散失的热量少,所以气温并没有立即回升之势。群众中习惯自冬至起“数九”,每九天为一个“九”。到“三九”前后,地面积蓄的热量最少,天气也最冷,所以说“冷在三九”。
  • 春分:太阳直射地球赤道。春分后,我国大部分地区越冬作物进入春季生长阶段。我省各地气温则继续回升,但一般不如雨水至春分这段时期上升得快。但是,春分前后盆地常常有一次较强的冷空气入侵,气温显著下降。
  • 夏至:太阳直射北回归线。夏至这虽然白昼最长,太阳高度角最高,但并不是一年中最热的的时候。因为,近地层的热量,这时还在继续积蓄,并没有达到最多之时。
  • 秋分:太阳直射地球赤道。“一层秋雨一层凉”。一股股南下的冷空气,与逐渐衰减的暖湿空气相遇,产生一次次降雨,气温也一次次下降。

有了以上知识,对二十四节气可以更快地了解。

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