古人是如何掌握节气与纪年的？ _二十四节气

通过高测影法，古人发现了太阳高度变化引起的物体影长变化与岁月周期变化的相关性，进而确立了最早的几个节气——夏至、冬至、春分、秋分。另外，冬至和夏至之间的时间间隔是回归年。确定回归年周期后，人们把一年的时间再二十四等分，得到二十四节气。

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二十四节气是中国古代劳动人民经验积累和智慧的结晶，对指导古代劳动人民学习农业、合理安排农业活动具有重要意义。据史料记载，我国在秦汉时期已总结出完整的二十四节气，但二十四节气中二分、二日至日更早的战国时期就已有记载。
二十四节气是根据地球绕日公转时黄道，也就是公转轨道面上的位置决定的。将地球绕日轨道平均分为二十四部分，每15为一个节气，从立春开始，终于大寒、周而复始。

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在没有现代天文学知识和精密观测仪器的情况下，古人是如何准确确定二十四节气的日期的呢？这必须从简单简单的观测方法和相应的观测仪器开始。这种观测方法称为高表位测量法，对应的机器是圭表。高时钟测量法，通俗地说，是在地面上垂直立起棍子，通过观察正午影子长度的变化并记录下来确定季节变化的方法。垂直于地面的直杆叫钟表，水平放在地面上刻刻度测量影子长度的尺子叫圭。
太阳每天东升西落，正午处于最高位置。但是，每个季节正午的太阳高度不同，夏天太阳高，冬天低。
为此，我国古代劳动人民发现了太阳高度变化引起的物体影长变化与岁月周期变化的相关性，进而确立了最早的几个节气——夏至、冬至、春分、秋分。由于我国主要位于北回归线北侧，正午太阳常位于正南，圭表圭尺南北向摆放，垂直表面太阳照射形成的阴影正好落在圭尺上。到冬至那天，到了正午太阳高度最低、阴影最长的夏至日，正午太阳高度最高、阴影最短。经过长期反复观测记录正午日影，确定了一年中阴影最长最短的位置，确立了夏至和冬至。
另外，冬至和夏至之间的时间间隔是回归年。确定回归年周期后，人们把一年的时间再二十四等分，即得到二十四节气。古人把这种方法称为“无动于衷法” 。因为冬至阴影最长，其相邻几天阴影长度变化最明显，有利于观测记录。
【古人是如何掌握节气与纪年的？】我国古人利用冬至的间隔计算回归年，测量计算结果非常准确。而且在漫长的历史进程中，我国测量的回归年时间精度一直位居世界第一。由于圭表中表格的高度与测量精度成正比，我国部分圭表的设计非常高大，就像河南登封看台一样。
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