郭紅鋒

人們常說一年之計在于春，春季最重要的日子就是春分。春分是中國著名的二十四節(jié)氣之一，也是天文上一年的開始。很多國家，例如伊朗、土耳其、阿富汗、烏茲別克斯坦等，歷史上都把春分這一天定為新年。2018年春分是3月21日00：15：24。同學(xué)們可能要問：為什么春分節(jié)氣除了日期外還有時刻呢？這就要了解二十四節(jié)氣的準(zhǔn)確意義了。

天文學(xué)家把地球公轉(zhuǎn)軌道面在天球上的投影稱為黃道。二十四節(jié)氣是根據(jù)地球在黃道上的位置決定的，即把黃道一周360度角劃分為24等分，每一等分為15度角。每一個15度角的區(qū)間是一個節(jié)氣的期間，每一個15度角的節(jié)點是節(jié)氣的起始點和相鄰節(jié)氣的終結(jié)點（見圖1）。

二十四節(jié)氣有節(jié)氣區(qū)間和節(jié)氣節(jié)點的區(qū)別，例如：

春分節(jié)氣：黃道上0～15度的區(qū)間；

春分點：春分節(jié)氣的起始點，即地球在黃道上位于黃經(jīng)0度的那一點。

時間與空間表示法

天文上多用時間量來表示空間量，例如地球自轉(zhuǎn)一周的空間角度是360度，時間是24小時，所以地球在空間上運行15度可以用時間1小時來計量；同樣，地球在空間上運行1度可以用時間4分鐘來計量等等。我們說二十四節(jié)氣的時間表示法用日期加時刻也是類似的。由于地球公轉(zhuǎn)一周的空間角度是360度，時間是一個回歸年365.2425天，因此，用時間數(shù)值來表示地球公轉(zhuǎn)角度數(shù)值就不是整數(shù)啦！也就是說，每個節(jié)氣的15度空間角度，用時間表示就是15天多一點，這多出來的就是時刻。例如每年春分節(jié)氣（黃經(jīng)0～15度的區(qū)間），大約在3月20日至4月5日之間，春分日

（點）大約在每年3月20日至21日之間（相差i-，～2天是閏年的緣故）……以此類推?？傊?jié)氣（點）的準(zhǔn)確度量是地球公轉(zhuǎn)軌道上的角度值，但日常生活中多用時間值來表示?，F(xiàn)在你明白2018年春分是3月21日00：15：24的意義了吧？

春（秋）分點

春（秋）分點是地球運動到公轉(zhuǎn)軌道上兩個特別的位置（點），即黃道與赤道相交的點（見圖2），二者相差180度。其中升交點（視太陽在天球上從南向北移動的那個交點）是春分點，降交點（視太陽在天球上從北向南移動的那個交點）是秋分點。當(dāng)?shù)厍蜻\行到春（秋）分點的時候，太陽直射地球赤道。

春分點是天文上非常重要的點。它不僅是中國二十四節(jié)氣的起始點，西方黃道十二宮的起始點，也是天球赤道坐標(biāo)系赤經(jīng)的起始點，天球黃道坐標(biāo)系黃經(jīng)的起始點。

春（秋）分點固然重要，但通常我們都把地球公轉(zhuǎn)到達(dá)春（秋）分點那個時刻所屬的日子叫做春（秋）分日。

春分觀日方法

1.觀察日出日落：春分日這一天，全球各地看到的太陽都從正東升起，在正西落下。觀察和記錄春分日的日出日落，可以幫助我們確定準(zhǔn)確的東西方位。

2.觀察正午太陽高度：太陽高度角是決定地球表面獲得太陽熱能數(shù)量的最重要因素。春分日地球上某地正午太陽高度與所在緯度的關(guān)系，可結(jié)合圖3進(jìn)行簡單計算。其中H是緯度地區(qū)的正午太陽高度角，由內(nèi)錯角相等原理可知H=H，所以在緯度Φ地區(qū)，春分日正午太陽高度角H=90度-Φ。以北京地區(qū)為例，Φ=40度，所以春分日正午太陽高度為50度。

知道了某地春分日的正午太陽高度，那么當(dāng)?shù)卣缱畹偷奶柛叨龋ǘ寥眨┚褪谴悍秩照缣柛叨葴p23.5度，當(dāng)?shù)卣缱罡叩奶柛叨龋ㄏ闹寥眨┚褪谴悍秩照缣柛叨燃?3.5度。這些數(shù)據(jù)對我們了解自己所在地區(qū)的太陽照射情況和季節(jié)氣候情況都很有用處。

3.測量正午太陽高度：在春分日測量太陽高度，測量值可以跟當(dāng)?shù)鼐暥葦?shù)值互為驗證。

正午太陽高度測量，可以利用任何欄桿、窗欞、立柱、旗桿、單雙杠等，在正午前后半小時左右（太陽在正南方最高點附近），用一般立竿見影的方法測量，方法如下：

（1）垂直固定立桿；

（2）測量桿高（從垂心到桿頂?shù)拇怪本嚯x）；

（3）測量時間：11：30～12：30；

（4）測量間隔：每隔1～2分鐘畫影子端點（同時記錄時間值）；

（5）在地面畫出從垂點到影子端點的連線，測量影長；

（6）確定最短的影長所對應(yīng)的角度，就是測量地正午太陽高度角。

同學(xué)們可以把測量的結(jié)果（包括數(shù)據(jù)、照片等）和觀察者信息（姓名、學(xué)校、聯(lián)系方式、當(dāng)?shù)亟?jīng)緯度、測量日期等），打包用附件形式發(fā)送到郵箱chinahou@bao.ac.cn或jswzkxsn20ll@126.com。我們會核對你的數(shù)據(jù)，評價你的測量結(jié)果哦！