明天是冬至，这是一个属于中国人的特殊节日。

在西方人眼中，一年四季只有春夏秋冬。而中国古人却通过天文观测，发明了二十四节气，春分、惊蛰、芒种、白露、霜降、大雪……24个如诗如画的名字，串起了中国人与众不同的四季。

反映气候和物候变化规律

二十四节气并非农历产物

不少人都认为，二十四节气是农历的产物，其实，二十四节气是由地球绕太阳运行时在公转轨道上所处的固定位置确定的。人们规定，地球在360度公转的轨道上，从0度起每转15度处于一个节气。所以节气在现行公历中的日期基本固定，上半年在每个月的6日、21日，下半年在每个月的8日、23日，前后不差一两天。

由此可以看出，二十四节气是公历的产物。

冬至，是二十四节气中最早制定出的一个。

中国古代的先民，以农耕生产为主。而影响农作物生长的气温、日照、降水等气象条件，和太阳的位置直接相关。为了能够更好地反应季节的变化和物候的关系，用以指导农耕生产，早在2500多年前的春秋时代，中国人就已经用土圭(在平面上竖一根杆子)来测量正午太阳影子的长短，以确定冬至的时间。一年中，土圭在正午时分影子最短的一天为夏至，最长的一天为冬至，影子长度适中的为春分或秋分。

随着不断地观察、分析和总结，节气的划分逐渐丰富和科学。从二十四节气的命名可以看出，节气的划分充分考虑了季节、气候、物候等自然现象的变化。

立春、立夏、立秋、立冬、春分、秋分、夏至、冬至是用来反映一年春、夏、秋、冬四个季节的。立春、立夏、立秋、立冬则反映了春、夏、秋、冬四季的开始。春分、秋分、夏至、冬至是从天文角度来划分的，反映了太阳高度变化的转折点。春分是春季的中间，昼夜平分。夏至则白天最长，夜间最短。秋分是秋季的中间，昼夜平分。冬至日白天最短，夜间最长。

小暑、大暑、处暑、小寒、大寒五个节气反映气温的变化，用来表示一年中不同时期寒热程度。小暑是初伏前后，气候开始炎热。大暑是一年中最炎热的时节。处暑中的“处”有躲藏、终止的意思，表示炎热即将过去。小寒则表示气候已比较寒冷。大寒是为最冷的时节。

白露、寒露、霜降三个节气表面上反映的是水汽凝结、凝华现象，但实质上反映出了气温逐渐下降的过程和程度。白露表示气温下降到一定程度，夜间较凉，空气中的水汽出现凝露现象；寒露是气温明显降低，夜间凝露增多，而且越来越凉；霜降则是开始降霜，此时当温度降至摄氏零度以下，水汽凝华为霜。

小满和芒种两个节气则反映有关作物的成熟和收成情况。小满是麦类等夏热作物子粒逐渐饱满。芒种则是麦类等有芒作物成熟。

惊蛰和清明反映的是自然物候现象。惊蛰的含义是开始打雷，冬眠动物复苏。清明是气候温暖，天气清和明朗。尤其是惊蛰，它用天上初雷和地下蛰虫的复苏，来预示春天的回归。

雨水、谷雨、小雪、大雪四个节气反映了降水现象，表明降雨、降雪的时间和强度。雨水表示降雨开始。谷雨是降雨量增多，对谷类生长有利。小雪表明开始降雪。大雪则表明降雪较大。

测量冬至日日影

时间序列法则的科学探索

庄子说，天地有大美而不言，四时有明法而不仪，万物有成理而不说。天地大美、四时序列、万物荣枯，都是自然规律所致。

中国的古人们通过仔细观察日月星辰的运行，来定岁、时。而历法是推算年、月、日的时间长度和它们之间的关系，制定时间序列的法则。定出年、月、日的长度，是制定历法的主要环节。

公元前104年，汉武帝颁布实行了《大初历》。这是我国流传至今的第一部完整的历法，并首次提出了闰月的概念。这一历法根据当时的天文知识，把月份、闰月、季节排布得非常合理，规定每个月都要有固定的中气，如雨水一定要安排在正月，春分一定要安排在二月，冬至一定要安排在十一月，第一次以没有中气的月份为闰月。

实际上，闰月的安排正是修正历法的一次重大尝试。

中国古代的科学家一直致力于通过冬至日影长度，精确算准太阳公转周期。故宫里的土圭和晷表，就是古人测量日影长度的工具。“土”是度量的意思，“圭”是一条尖头的玉器，土圭就是量度日影的一把玉尺。相传，周公姬旦曾竖立起圭表测量冬至和夏至的日影，来定出一年的长度和季节。

《左传》上曾记录着一段历史事件：公元前654年冬至那天，鲁国的僖公带领群臣举行了仪式，还亲自登上观测台，去观看太阳照射在表上投下的影子。有关官员则记下情况存作资料。

东汉的科学家发现：第二年冬至日影其实与上年的不一样长。第三年和第四年仍然如此，要到第五年，冬至日影才同第一年的长度相等。算算日子，四个年头共有1461日。通过计算，一年应当是365.41日。这与现今通用的公历365.2425日已经非常接近了。

而南北朝时期的中国著名数学家、科学家祖冲之，在《大明历》中作出的重大改革是修改闰法。之前的历法，采用19年加7个闰月的办法。如果按照这一数据，那么，每200年就要相差1天。因此，要想使历法更精确，就必须对闰法进行改革。采用了391年加144个闰月的新闰法。

元代郭守敬创造了相当于四层楼房高的四十尺高表，配着一百二十八尺长的石圭。郭守敬又采取测定长度的技术措施，使影长尺寸能量到半厘，即0.12毫米。而他测量一年日数和现今通用的公历相同，但比西方早了3个世纪。

由节气变成节日

国人中庸思想的绝妙体现

冬至俗称“冬节”、“长至节”、“亚岁”等，是中华民族的一个传统节日。

从殷周到秦朝，我国都以冬至为岁首，称作“过小年”。汉朝以冬至为“冬节”，官府要举行祝贺仪式，称为“贺冬”，例行放假。宋朝以后，冬至是祭祀祖宗的日子。直到今天，民间还有“冬至大如年”的说法。在我国台湾，冬至一直作为寻根祭祖的大节。在大陆，有“冬至馄饨夏至面”的谚语，很多地方冬至要吃馄饨。西北一带吃饺子，在南方盛行吃汤圆，象征全家团圆。

古人认为，“冬至”是阴阳二气的自然转化，是上天赐予的福气。《后汉书》记载：“冬至前后，君子安身静体，百官绝事，不听政，择吉辰而后省事。”所以这天朝廷上下要放假休息，军队待命，边塞闭关，商旅停业，亲朋各以美食相赠，相互拜访，欢乐地过一个“安身静体”的节日。

“冬至”这天，饺子是必不可少的节日饭。谚云：“十月一，冬至到，吃水饺。”据说这是为了纪念中国历史上的名医张仲景。张仲景曾任长沙太守，后辞官回乡，他看到乡民面黄肌瘦，饥寒交迫，不少人的耳朵都冻烂了，便让弟子搭起医棚，支起大锅，在“冬至”那天舍“祛寒娇耳汤”医治冻疮。人们吃了“娇耳”，喝了“祛寒汤”，浑身暖和，两耳发热，冻伤的耳朵都治好了。后人学着“娇耳”的样子，包成食物，于是有了“饺子”。至今，民间仍有“冬至不端饺子碗，冻掉耳朵没人管”的民谣。

我国地处北半球，冬至这天白昼最短，黑夜最长。《汉书》中说：“冬至阳气起，君道长，故贺。”人们认为：过了冬至，白昼一天比一天长，阳气回升，是一个节气循环的开始，也是一个吉日，应该庆贺。明、清两代皇帝均有祭天大典，谓之“冬至郊天”。

在中国传统的阴阳五行理论中，冬至是阴阳转化的关键节气。在十二辟卦为地雷复卦，称为冬至一阳生。曾有学者指出，清明和冬至，是二十四节气中的一阴一阳，选择这两个日子过节，这真是中国人中庸之道的绝妙体现。

(作者张明英 北京市气象台高级工程师)

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二十四节气与北京气候并不对应

在北京，二十四节气和气候的对应关系就有很大的差异。

从北京近三十年的气象资料看，二十四节气中的立春时，常年平均气温只有零下2℃，还是十足的冬季；立夏时常年平均气温是18℃，也没有达到夏季的标准；立秋时的常年平均气温25.4℃，这又远远高于秋天的标准；只有在立冬时，常年平均气温在6.8℃，符合气候学上的冬天标准。

北京四季分明，但四季长短却差异很大，其中最长的季节是冬季，最短的是秋季。北京平原地区冬季149-169天，夏季98-112天，春季51-57天，秋季47-54天。这样看来，在北京地区不完全适用二十四节气均分四季的方法。

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冬至为啥没有三九冷？

冬至开始“数九”，作为对寒冬的计时方法，我国民间将冬至后的81天划分为9个阶段，每一个阶段为9天，称作“冬九九”，也就是常说的数九寒天。

一年中，冬至这天白昼最短，太阳光线与地面的夹角最小，地面得到太阳热量最少，应该说最冷在冬至了。统计资料表明，北京冬天中1月上中旬最冷，其中1月上旬平均气温是零下4.6℃，1月中旬平均气温是零下4.4℃，这一时期正是“三九”天。气象专家介绍，“数九”寒冬是从每年冬至节气开始，每九天为一个阶段，这81天一般是从当年的12月下旬到来年的2月。民间流传的“九九”歌对自然现象的描述，从现代气候学观点看是十分吻合的。冬至是白天最短、黑夜最长的一天，地表吸收太阳辐射量也最少。冬至过后，白天逐渐变长，但每一天仍是夜长昼短，地表散失的热量比从太阳辐射中吸收的热量要多，天气还会冷下来。到了“三九”，地面蓄积的热量最少，因此会出现全年的最低气温。

域外传真

过冬至 日本泡澡韩国喝粥

受中国人影响，日韩两国也有过冬至节的传统。

在韩国，冬至也是一个重要的节日，韩国人认为这一天可以看做新一年的开始。人们一般在冬至这天喝红豆粥。这种粥是用红豆和糯米一起制成的，因为红豆的红色可以驱赶鬼神，所以韩国有冬至这天在家里角角落落放红豆粥的习惯。

日本人多在冬至这一天泡“柚子澡”。在沐浴时加入柚子，让柚子的香味溢满屋内。特别是关西地区(以京都、大阪、神户为中心的西日本地区)的日本人依然保留着这一传统。因为在日本有这样的一个传说，在冬至这一天泡“柚子澡”，就可以“无病无灾长生不老”。再加上柚子本身有促进血脉畅通的功效，在日本被看做是“药浴之王”，很受欢迎。