有問必答:「年」到底有多長?

2020-11-24 騰訊網

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空少問答

小課堂

第107期

3月4日周一

答：「年」到底有多長？

上周六，空少為大家留了1個問題，來看看空少的解答以及從留言中選出的最佳答案吧！

想要查看原問題背景介紹的朋友們可以點擊《問：「年」到底有多長？》~下面就讓我們來看看空少的解答吧！

空少正解

上期我們講到，2月28天或29天，與年的長度以及古代曆法更替有關；而決定一年長度的正是地球圍繞太陽旋轉的周期，也即是地球的「公轉」。地球公轉的周期對應的就是我們說的「年」，但根據不同的參照標準，有恆星年（約365日6小時9分10秒）、回歸年（約365日5小時48分46秒）、近點年（約365日6小時13分53秒）等，公轉的軌道還會有一定的變化。既然公轉周期大約是365又1/4天，自然每4年會多一天，根據現在曆法的規定就出現了2月28天或29天的變化。

2019年2月只有28天（來源：https://cn.dreamstime.com/）

那麼，這幾個恆星年、回歸年、近點年都是怎麼得到的？它們有什麼不同？

（1）恆星年

既然稱為恆星年，自然是以恆星為標準。所謂恆星，是由引力凝聚在一起的球型發光等離子體，太陽就是一顆恆星。不過「恆星年」中的恆星，指的是浩瀚宇宙中的其他恆星，因為離我們非常遙遠，對於地球的自轉和公轉之類的運動來說，它們近似於不動（這也是「恆星」名稱的由來之一，其實它們也在不停的運動）。

恆星年是以某一恆星或星系作為參照物，地球繞日公轉運動一周的周期。在一個恆星年期間，從太陽中心上看，地球中心從以恆星為背景的某一點出發，環繞太陽運行一周，然後回到天空中的同一點；從地球中心上看，太陽中心從黃道上某點出發，這一點相對於恆星是固定的，運行一周，然後回到黃道上的同一點。它是地球公轉360°的時間。恆星年的長度約365日6小時9分10秒。

地球公轉示意圖，由於地軸的傾斜在春分（約3月21日）和秋分（約9月23日）太陽光直射地球赤道（來源：https://www.quora.com/What-are-the-effects-of-the-revolution-of-the-Earth-around-the-Sun）

（2）回歸年

說起來3月很快就會到節氣「春分」，春分是全球晝夜等長的日子。從天文角度來說，因為地球的軸是傾斜的，太陽光直射地球的位置在南北回歸線之間移動，春分、秋分是太陽光直射地球赤道的日期。在天球中，春分點是黃道和天赤道的一個交點，另一個交點是秋分點。

而回歸年就是以春分為參考點的周期。在一個回歸年期間，從太陽中心上看，地球中心連續兩次過春分點；從地球中心上看，太陽中心連續兩次過春分點。從地心天球的角度來講，一個回歸年的長度就是視太陽中心在黃道上，連續兩次通過春分點的時間間隔。上文我們提到，地球的公轉軌道不是保持不變的，其實在天球上春分點每年西移50″.29，這就使得一個回歸年期間地球公轉的角度不足360°，而是359°59′9″。71，所以回歸年的長度比恆星年短，約為365日5小時48分46秒。

春分點每年的西移被認為是地軸進動的結果。以後有機會我們再講這個話題。

（3）近點年

解釋了回歸年，近點年就更容易理解了。近點年是以地球近日點為參考點的周期。所謂近日點，是地球最靠近太陽的位置。在一個近點年期間，地球中心（或視太陽中心）連續兩次過地球軌道的近日點。

毫無疑問，地球公轉軌道存在變化，近日點的位置也是移動的。近日點在黃道上的移動方向是自西向東的，即與地球公轉方向相同，移動的量為每年11″，所以，一個近點年地球公轉的角度也不是360°，而是360°0′11″，相應的時間約為365日6小時13分53秒。

地球軌道近日點（約1月份）比遠日點（約7月份）更靠近太陽約500萬公裡（來源：https://www.timeanddate.com/astronomy/perihelion-aphelion-solstice.html）

那麼，「年」到底有多長？也就是，我們平時用的是哪一個年？

我們平時用的是回歸年，也就是約365日5小時48分46秒。全球各地的晝夜長短、正午太陽高度的季節變化、陽曆和陰曆的歷年安排、二十四節氣的劃分等，均以回歸年為周期。恆星年與回歸年的時間差被稱為「歲差」。

留言區·精選

@ 趙趙夢晨

以地球為中心觀察，太陽中心從黃道上某點出發，這一點相對於恆星是固定的，運行一周，然後回到黃道上的同一點。它是地球公轉360°的時間。恆星年的長度約365日6小時9分10秒。

@ Kate-Zhang

地球公轉軌道存在變化，近日點的位置也是移動的。近日點在黃道上的移動方向是自西向東的，即與地球公轉方向相同，移動的量為每年11″，所以，一個近點年地球公轉的角度也不是360°，而是360°0′11″，相應的時間約為365日6小時13分53秒

感謝大家的支持，我們下期再見！

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