你知道吗?农历、阳历中的闰月闰年及闰日闰秒

本文将深入探讨闰月、闰年、闰日和闰秒的概念及其背后的原理。从农历乙巳蛇年有13个月引出话题,对阴历、阳历、农历进行详细解释,进而阐述闰年和闰月的关系、闰日的由来以及闰秒的意义和作用等。

吴永亮这个名字或许是文章的一个相关人物标识。

你知道吗?农历、阳历中的闰月闰年及闰日闰秒

细心的朋友也许已经察觉到,在农历乙巳蛇年,也就是今年,会有13个月,六月之后还有闰六月。这时候您可能就会产生疑问了,这个“闰”到底意味着什么呢?您可能还听闻过闰年、闰日、闰秒这些概念,那它们又是怎么一回事呢?

咱们先来了解一下阴历、阳历和农历的相关概念。

先说阴历,它是根据月相圆缺变化的周期,也就是朔望月来制定的。因为古人把月球称为太阴,所以这种历法被叫做太阴历,简称为阴历。月球相继两次出现相同月相(朔或者望)所经历的时间,其长度为29.53059天(29天12小时44分3秒)。于是,古人设定阴历大月为30天,小月为29天。不过,阴历的一年只有十二个月,所以它的月序和四季寒暑并没有什么关联。

再看阳历,它的全称是太阳历。主要是依据太阳周年视运动引起的寒暑变迁(回归年)来制定的。它有这样一些特征:年的长短是根据天象来确定的,历年平均长度大概等于回归年;一年被分成12个月,每个月的长短是人为规定的,和天上月相的盈亏没有关系。并且,它经常设置闰日,以此来弥补历年的不足。在我国,通常把阳历叫做公历。

这里提到的回归年,也被称为太阳年,指的是太阳中心相继两次经过春分点所经历的时间,其长度为365.242199天(通常写成365.2422天),也可以写成365天5小时48分46秒。

还有恒星年,它指的是地球绕太阳一周实际所需要的时间,大约等于365天6小时9分10秒。由于地球自转轴的进动,春分点每年都会向西移动,这就导致回归年没有转够360度,所以回归年比恒星年每年要少20分23秒。

而农历呢,它是因为和农业生产有关系而得名的。它既重视月相的盈亏(就像阴历那样),又兼顾寒暑节气(类似阳历),所以也被叫做阴阳历,年和月的长度都是由天象决定的。大月是30天,小月是29天,每个月以月相为起止依据。在日常生活中,人们经常把农历和阴历混淆,这可就大错特错了。

接下来讲讲闰年和闰月。

闰年,既可以指农历中有闰月的年份,也可以指阳历中有闰日的年份。比如说,阳历2024年2月有29日,农历乙巳年(2025年)闰六月,全年有13个月,所以阳历2024年和农历乙巳年(2025年)都被称为闰年。这里要注意,闰年只是一个简称,可别错误地理解成闰一个完整的年份哦。

闰月呢,通俗来讲,就是指农历的某一年增加一个月份。为什么要增加呢?

因为“朔望月”平均长度为29.53059天(29天12小时44分3秒),所以每年大月出现的次数会比小月稍微多一些,比如农历1990年的九月到十二月连续四个月都是大月。这也使得有年三十的农历年份比没有年三十的农历年份更多,不过受到“朔望月周期”的影响,从2025年开始到2029年,这五年的除夕都是农历大年二十九。

前面提到,阴历一年只有十二个月,一年的总天数是354天或者355天;而阳历一年是365天或者366天。阴历和阳历一年大致相差11天。时间久了,就可能会出现大夏天过年的情况。于是古人想出了闰月的办法:三年两头闰,三年两不闰。采用19年闰7个月的方式,让阴历和阳历基本达到平衡。

19年的阳历总天数:365.242199天/年×19年 = 6939.60178天。

19年的农历总天数:29.53059天/月×(19年×12月 + 闰7个月) = 6939.68865天。

通过19年设置7个闰月,19年下来,农历仅仅比阳历多0.08687天,190年都积攒不到1天。因为19个农历年的长度和19个阳历年的长度几乎相等,所以每19年就会出现阳历日期和农历日期几乎重合的现象。

阳历由于每四年才闰一日,过7个4年就相当于多出一个星期,也就是28年后,两个年份的阳历日期和星期数会完全一致。比如1996年和2024年的日历就“撞脸”了。要出现不同年份阳历日历完全相同,需要满足两个条件,即元旦都在一周的同一天,并且都是闰年或者都是平年。2010年和2021年这两年,元旦都是星期五,同时又都是平年,所以这两年的阳历日历自然是完全一样的。

农历规定不含中气的月份为闰月,并且用上月的月份名称或者序数来称呼闰某月。

那么什么是中气呢?古代天文学家把二十四节气中排在单数位置的称为节气,排在偶数位置的称为中气。节在月初,气在月中。同时,古人规定中国农历的12个月份要以12个中气作为标志,也就是说每个月份必须包含一个中气。农历中月份的名称也是由“中气”来决定的。如果遇到不含中气的月份,就设置为闰月。

如果农历乙巳年(2025年)不闰六月的话,那农历七月就只有节气立秋,而没有中气处暑。通过闰六月的方式,农历七月初一就是处暑(中气),这样就能保证全年非闰农历月份都有中气(可以没有节气)。

再来说说闰日。

闰日是怎么回事呢?

按照回归年365.242199天来计算,每年取整数365天,这样每4年(0.242199×4 = 0.968796)就会多出将近一天,于是每4年就闰一天,把这一天放在年份数能被4整除的那年阳历2月。为什么放在2月呢?说法有很多,下面这个说法比较有说服力。

在罗马时期,恺撒根据天文学家的建议修订了古罗马历,规定每年单数月为31天,双数月为30天,这样全年总天数就是366天,这和实际情况有出入。考虑到二月份是处决犯人的月份,于是从每年2月扣掉一天,就形成了平年2月有29天的情况。后来,为了表示对古罗马帝国第一代皇帝奥古斯都大帝(恺撒义子与继承人)的尊敬,将他出生的8月由过去的小月改成了大月31天(本来9月、11月由大月改成小月,10月、12月就只能由小月改成大月了),这就导致一年多出了一天,于是再从2月扣掉一天,就形成了平年2月只有28天的情况。后来,四年一闰的那一天就加到2月了。

具体加到哪个年份呢?这个很简单,就加到公元年份能够被4整除的年份,比如2024能被4整除,那么2024年2月就是29天;2025除以4除不尽,所以2025年2月就是28天。不过,4年(每年余5小时48分46秒)还不够1天(4年共差44分56秒)。每400年多出将近75个小时,于是就必须每400年少闰3天:世纪年(比如1700年、1800年、1900年、2000年等)必须能被400整除才是闰年(这些年份都能被4整除),否则就是平年。

400年的阳历总天数:365日×400年 + 97个闰日 = 146097日。

400年的回归年总天数:365.242199日×400年 = 146096.8796日。

每400个阳历年比400个回归年仅多了2小时53分22.5秒。3200年,就多了约23小时7分钟,到时候还要再减去1天。现在是公元2025年,还有1175年,这个问题就留给智慧肯定会超过我们的后人去调整吧。

这里插播一个看似笑话但却是真实的故事:历史上曾经“消失”了10天。

在1582年之前,欧洲普遍采用儒略历。然而,儒略历将一年分为12个月,大小月交替,每四年设一个闰年,在2月末增加一天。这样一来,儒略历的平均年长为365.25天,比365.242199每年多算了一些,导致日期逐渐与实际天文现象不符。随着时间的推移,到了16世纪,这个误差使得儒略历的日期与实际天文日期有10天的差距。为了解决这个问题,罗马教皇格列高利十三世在1582年下令,将1582年10月5日至10月14日这10天从日历中抹去,使得10月4日之后直接跳到10月15日,但是星期则延续不变,比如10月4日是星期四,10月15日就是星期五。这样一来,历法就又和实际的天文现象重新对齐了。

最后讲讲闰秒。

“秒”这个字,本义是谷物籽实壳上的芒刺,后来引申为微小的意思,之后被用作长度单位,是一市寸的万分之一。还被用作容量单位,十撮为一秒。还用作弧、角、经纬度的法定计量单位,60秒为1分,60分为1度。现在主要用作时间的法定计量单位,2018年第26届国际计量大会规定,将铯 - 133原子基态的超精细能级跃迁频率以单位赫兹,即秒 - 1表示时,将其固定数值取为9192631770来定义秒。60秒为1分,60分为1时。

在科技时代,秒后面可以带小数点,不过小数点后面不是60进制,而是采用百位制。比如2006年瑞士洛桑田径超级大奖赛男子110米栏比赛中,刘翔以12秒88的成绩打破了保持13年的世界纪录夺冠。

科学上有两种时间计量系统:基于地球自转的天文测量得出的“世界时”和以原子振荡周期确定的“原子时”。“世界时”由于地球自转的不稳定(由地球物质分布不均匀和其他星球的摄动力等引起的)会带来时间的差异,“原子时”(一种比较恒定的时制,由原子钟得出)则是相对恒定不变的。这两种时间尺度速率上的差异,一般来说一到二年会差大约1秒时间。

1971年国际计量大会通过决议:使用“协调世界时”来计量时间。当“协调世界时”和“世界时”之差超过0.9秒时,国际地球自转服务组织(IERS)就负责协调世界时向前拨1秒(负闰秒,最后一分钟为59秒)或者向后拨1秒(正闰秒,最后一分钟为61秒)。

全球已经进行了27次闰秒,都是正闰秒。最近一次闰秒是在北京时间2017年1月1日7时59分59秒(时钟显示07:59:60)出现的。

如果不进行闰秒,在某些方面的结果是难以想象的。比如在航天领域,飞船1秒钟就要飞将近8公里路程,如果差了这1秒,飞船轨道可能会偏移,飞船着陆地点可能会相差十万八千里。

2022年11月18日,科学家和政府代表在法国举行的会议上投票决定将在2035年取消闰秒。到2035年,世界时和国际原子时之间的差异将被允许增长到大于一秒的值。各方代表将举行谈判,以在2035年之前确定这个值及其处理方式。我们就拭目以待吧。

本文详细介绍了闰月、闰年、闰日和闰秒的概念及背后原理。从农历与阳历的差异引出闰月的设置原因,阐述了闰年的两种情况,解释了闰日在阳历中的由来及特殊规定,还讲述了闰秒的定义、产生原因、历史操作以及未来的调整计划等,让读者对这些时间概念有了全面深入的了解。

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