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分點

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关于天球座標，请见「曆元」。
分至點
日期和時間(世界時)
年 春分點
3月[1]		 夏至點
6月[2]		 秋分點
9月[3]		 冬至點
12月[4]
日期 時間 日期 時間 日期 時間 日期 時間
2010 20 17:32:13 21 11:28:25 23 03:09:02 21 23:38:28
2011 20 23:20:44 21 17:16:30 23 09:04:38 22 05:30:03
2012 20 05:14:25 20 23:08:49 22 14:48:59 21 11:11:37
2013 20 11:01:55 21 05:03:57 22 20:44:08 21 17:11:00
2014 20 16:57:05 21 10:51:14 23 02:29:05 21 23:03:01
2015 20 22:45:09 21 16:37:55 23 08:20:33 22 04:48:57
2016 20 04:30:11 20 22:34:11 22 14:21:07 21 10:44:10
2017 20 10:28:38 21 04:24:09 22 20:01:48 21 16:27:57
2018 20 16:15:27 21 10:07:18 23 01:54:05 21 22:22:44
2019 20 21:58:25 21 15:54:14 23 07:50:10 22 04:19:25
2020 20 03:49:36 20 21:43:40 22 13:30:38 21 10:02:19
2021 20 09:37:27 21 03:32:08 22 19:21:03 21 15:59:16
2022 20 15:33:23 21 09:13:49 23 01:03:40 21 21:48:10
2023 20 21:24:24 21 14:57:47 23 06:49:56 22 03:27:19
2024 20 03:06:21 20 20:50:56 22 12:43:36 21 09:20:30
2025 20 09:01:25 21 02:42:11 22 18:19:16 21 15:03:01
2026 20 14:45:53 21 08:24:26 23 00:05:08 21 20:50:09
2027 20 20:24:36 21 14:10:45 23 06:01:38 22 02:42:04
2028 20 02:17:02 20 20:01:54 22 11:45:12 21 08:19:33
2029 20 08:01:52 21 01:48:11 22 17:38:23 21 14:13:59
2030 20 13:51:58 21 07:31:11 22 23:26:46 21 20:09:30
2031 20 19:40:51 21 13:17:00 23 05:15:10 22 01:55:25
2032 20 01:21:45 20 19:08:38 22 11:10:44 21 07:55:48
2033 20 07:22:35 21 01:00:59 22 16:51:31 21 13:45:51
2034 20 13:17:20 21 06:44:02 22 22:39:25 21 19:33:50
2035 20 19:02:34 21 12:32:58 23 04:38:46 22 01:30:42
2036 20 01:02:40 20 18:32:03 22 10:23:09 21 07:12:42
2037 20 06:50:05 21 00:22:16 22 16:12:54 21 13:07:33
2038 20 12:40:27 21 06:09:12 22 22:02:05 21 19:02:08
2039 20 18:31:50 21 11:57:14 23 03:49:25 22 00:40:23
2040 20 00:11:29 20 17:46:11 22 09:44:43 21 06:32:38
2041 20 06:06:36 20 23:35:39 22 15:26:21 21 12:18:07
2042 20 11:53:06 21 05:15:38 22 21:11:20 21 18:03:51
2043 20 17:27:34 21 10:58:09 23 03:06:43 22 00:01:01
2044 19 23:20:20 20 16:50:55 22 08:47:39 21 05:43:22
2045 20 05:07:24 20 22:33:41 22 14:32:42 21 11:34:54
2046 20 10:57:38 21 04:14:26 22 20:21:31 21 17:28:16
2047 20 16:52:26 21 10:03:16 23 02:07:52 21 23:07:01
2048 19 22:33:37 20 15:53:43 22 08:00:26 21 05:02:03
2049 20 04:28:24 20 21:47:06 22 13:42:24 21 10:51:57
2050 20 10:19:22 21 03:32:48 22 19:28:18 21 16:38:29


分點是指太陽出現在赤道正上方的時刻，而非赤道的北方或南方。. 在分點當天，太陽似乎從正東升起，正西落下。每年發生兩次，分別在三月春分和九月二十三日左右的秋分。[a]

等價的分點定義為地球的天球赤道平面通過太陽圓盤幾何中心的時間[5][6]。這也是地球自轉軸垂直於太陽-地球線，對太陽既不內傾也不外斜的時刻。現代[何时？]，由於月球（以及較小程度的行星）使地球軌道的橢圓軌道略有輕微的變化，分點正式由太陽較規則的黃道座標系定義，而非太陽的赤緯。春分點的力矩目前定義為太陽視地心經度為0°和180°[7]。

這個詞源自拉丁語拉丁語：aequinoctium、拉丁語：aequa（等）和 nox（夜）。在分點當天，全球的白天與黑夜時間大致相等。與普遍的認知相反[8][9]，由於太陽的角大小、大氣折射，以及分點前後大多數緯度白晝長度快速變化，日夜並不完全相同。早在我們孕育這種日夜等長出現之前，赤道文化就記錄了太陽正東升起、正西落下的日子，事實上這發生在最接近天文定義事件的那一天。因此，根據一個正確製作且對齊的日晷，白天持續時間為12小時。

在北半球，三月分點稱為春分（英語：vernal或spring equinox），而九月分點則稱為秋分（英語：autumnal或fall equinox）。在南半球，情況正好相反。一年中，分點與至點交替進行。 閏年及其它因素導致兩個事件的日期略有差異[10]。

中性的半球名稱有「北分點」（英語：northward equinox），表示三月分點，太陽正朝北穿越天球赤道，而「南分點」（英語：southward equinox）則表示九月分點，表示此時太陽正朝南穿越天球赤道。

白天在春分時增加得最快，而在秋分時減少得最快。


地球上的分點

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主条目：太陽路徑
参见：分點 (天球座標)
在分點前後，地球兩極太陽只出現在地平線上，且整天都如此。這標誌著半年長的極夜與極晝之間的轉換。照片顯示三月分點前的南極點，儘管太陽仍低於地平線，但透過折射現象出現在地平線上。

概述

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系統性地觀察日出，人們發現它發生在地平線兩個極端位置之間，並最終記錄到了兩者之間的中點。後來人們意識到，這種情況發生在白天與黑夜幾乎相等的日子，而「分點」一詞來自拉丁文「aequus」（意為「等」）和「nox」（意為「夜」）。

在北半球，「春分」（三月）通常標誌著春季的開始，在大多數文化中，並被視為新年的開始，在亞述曆、印度教以及波斯曆或伊朗曆中[b]，而「秋分」（九月）則標誌著秋天的開始[11]。古希臘曆法也將一年的開始設於秋分或春分，有些則在冬至。安迪基西拉機械裝置預測春分與至日[12]。

分點是唯一晨昏圈（即晝夜與黑夜的「邊緣」）垂直於赤道的時刻。因此，地球的北半球和南半球的照明是相等的。

同樣地，這也是觀察者觀察到太陽在地球自轉極之一升起，並在另一極落下的時間。在大約四天的短暫期間，南北極都處於白天[c]。例如，2021年北極的日出時間為3月18日07:09 UTC，南極的日落時間為3月22日13:08 UTC。 同樣在2021年，南極的日出時間為9月20日16:08 UTC，北極的日落時間為9月24日22:30 UTC[13][14]。

換句話說，分點是唯一日下點位於赤道上的時刻，也就是太陽正好位於赤道線上的某一點。日下點在三月分點時向北移動，九月分點時向南移動。

  • 在分點時分太陽照亮的地球
    在分點時分太陽照亮的地球
  • 三月分點時地球、太陽與恆星之間的關係。從地球的角度來看，太陽似乎沿著黃道（紅色）移動，該黃道相較於天球赤道（白色）是傾斜的。
    三月分點時地球、太陽與恆星之間的關係。從地球的角度來看，太陽似乎沿著黃道（紅色）移動，該黃道相較於天球赤道（白色）是傾斜的。
  • 從北方看地球季節的示意圖。最右邊：十二月至日。
    從北方看地球季節的示意圖。最右邊：十二月至日。
  • 從南方看地球季節的示意圖。最左：六月至日。
    從南方看地球季節的示意圖。最左：六月至日。

日期

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當尤利烏斯·凱撒於公元前45年制定儒略曆]時，他設定了3月25日為春分日[15]；這已經是波斯和印度曆法的起年日。因為儒略年比回歸年平均長約11.3分鐘（或每128年長1日），曆法相對於兩個分點「漂移」——因此在公元300年時，春分約發生於3月21日；到了AD1580年代，三月分點已經倒退至3月1日[16]。

這種轉變促使教宗格里高利十三世建立了現代的格里曆。教宗希望繼續遵守第一次尼西亞大公會議的法令。尼西亞會議於公元325年召開；關於復活節日期爭論，意指他希望將春分點移至當時的日期（3月21是儒略曆復活節表中用以指定復活節的日期），並以閏年維持在未來的日期左右，他透過將閏年數量從400年100次減少到97次來達成此目標。然而，春分的日期和時間仍存在約±27小時的微小位置殘差，幾乎全是因為百年閏日的分布導致24小時的大幅跳躍（參見格里曆閏日至點）。

現代年代

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因為格里曆年與地球繞太陽公轉的週期不相符，春分點的日期在閏年週期中會逐漸變化。只有在完成400年閏年週期後，季節開始的時間才會如此大致相同。在21世紀，最早的三月分點將是2096年3月19日，而最晚則是2003年3月21日。最早的九月分點將是2096年9月21日，而最早的一次是2003年9月23日（[世界標準時間]]）[10]。

名稱

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  • Vernal equinox and autumnal equinox（春分點和秋分點）：這些古典名稱是拉丁語的直接衍生（「ver」= spring，和「autumnus」= autumn）。這些是歷史上普遍且仍最廣泛使用的分點詞，但因為在南半球春分不發生在春季，秋分也不在秋分發生，因而可能令人混淆。英語中對應的通用語言詞彙「春分」和「秋分」（autumn或fall equinox）則更加模糊[17][18][19]。人們越來越常將南半球的九月分點稱為春分[20][21]。
  • March equinox和September equinox：名稱指的是它們發生的月份，且明確表示所屬的半球是哪個半球。然而，這些曆法仍非普遍適用，因為並非所有文化都使用以太陽為基礎的曆法，分點每年在同一月份發生（例如，伊斯蘭曆和希伯來曆則不同）[22]。雖然這些術語在21世紀已經非常普遍，而且這些名稱有些至少早在20世紀中期就被使用[23]。
  • Northward equinox和southward equinox：這些名稱與太陽的視運動方向有關。北分點發生在三月，太陽從南向北穿越赤道；而南分點發生在九月，太陽從北向南穿越赤道。這些術語也可以明確地用於其他行星。 儘管在一百多年前首次提出，但這些理論很少被看到[24]。
  • 白羊宮的第一點（First point of Aries）和天秤宮的第一點：這些名稱指的是太陽進入的黃道星宮。然而，分點的歲差已將這些點移入星座的雙魚座和室女座[25]。

分點的日與夜長度

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白晝時數隨緯度與年份日期變化的等高線圖，分點時段所有緯度的白晝時數約為12小時。
2022年九月分點的地球。

在分點當天，太陽中心在地球上每個位置的地平線上下方停留時間大致相等，也就是晝夜[d]長度大致相同。日出和日落可以用多種方式定義，但普遍的定義是太陽上端與地平線齊平的時間[26]。根據此定義，分點時的白天比夜晚長[5]：

  1. 從地球看，太陽呈現為圓盤而非光點，因此當太陽中心低於地平線時，其上緣可能仍然可見。日出是當太陽盤面的頂端出現在東方地平線之上時，白天開始。在那一刻，圓盤的中心仍然在地平線以下。
  2. 地球大氣層折射陽光。因此，觀測者在太陽盤頂端出現於地平線上之前，就已經看到了日光。

在日出/日落表中，大氣折射假設為34角分，而太陽的假定半徑（視半徑）為16角分（視半徑會隨季節略有變化，1月的近日點比7月的遠日點略大一點，但差異相對較小。）。它們的組合意味著當太陽的上緣位於可見地平線上時，其中心位於幾何地平線以下的50角分，該地平線是觀察者眼睛中水平面與天球的交點[27]。

這些效應使得當天赤道的白天比夜晚長約14分鐘；而越靠近極區差異會越大。真正的晝夜等分只會發生在距離赤道足夠遠、季節性的白天長度差異至少7分鐘[28]。實際上，這些事件發生在每年冬季過後的春分前數天。其中一個結果是，在緯度低於±2.0度的地區，全年的白天都比夜晚長[29]。

日落與日出時間會隨觀察者的位置（經度與緯度）而異，因此晝夜相等的日期也取決於觀察者的位置。

第三種視覺日出（或日落）修正是觀察者所見視地平線與幾何（或感應）地平線之間的角度。這稱為地平線的凹陷，變化範圍從站在海岸上的觀眾為3角分，至珠峰登頂者的為160角分[30]。較高天體的較大傾斜（珠穆朗瑪峰弧度超過2.5°）解釋了山頂積雪在陽光下變金色的現象，遠早於較低的山坡被照亮。

晝夜長度完全相同的日期稱為「等值日」（equilux）；據信是於1980年代創造的新詞，在21世紀獲得更廣泛的認可[e]。在最精確的測量下，真正的等值週期是罕見的，因為晝夜長度在分點前後變化比一年中任何其它時候都快。在中緯度地區，晝夜等分點時日照時間約增加或減少三分鐘，因此相鄰的晝夜相距僅在一分鐘以內。等時線最接近的 年代會因緯度而略有差異；在中緯度地區，它分別發生在春分前幾天和秋分後幾天的兩半球[35]。

分點之間的不等間隔

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由於地球在軌道上的運動遵循克卜勒行星運動定律，從三月分點到九月分點的間隔約為186天，而從九月分點到三月分點的間隔約為179天，這使得極晝在北極的時間比南極長約7天[36]。

極光

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鏡像現象的共軛極光能在分點時段被觀測到[37]。

文化面向

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主条目：三月分點 § 文化和九月分點 § 文化

分點有時被視為春天和秋天的開始。在分點日期慶祝許多傳統的豐收節。

前波斯帝國的大部分地區、伊朗、阿富汗、塔吉克斯坦以及中亞大部分地區的人們，慶祝波斯新年，也就是北半球的春分。這一天標誌著太陽伊斯蘭曆的新年。

宗教建築常由分點決定，例如吳哥窟分點：太陽完美對齊地在柬埔寨吳哥窟上方升起，就是其中一個例子[38]。

天主教會自嘉祿·鮑榮茂的建議以來，經常將分點作為教會取向（英语：Orientation of churches）的參考點[39]。

對衛星的影響

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分點對的通訊衛星的影響是暫時中斷通訊。對所有地球同步衛星，分點前後有幾天太陽會相對地球（即地面站天線的波束寬度內）短暫地位於衛星的後方。太陽強大的能量與寬廣的輻射頻譜會使地球站的接收電路過載，並根據天線尺寸及其他因素，暫時干擾或削弱該電路。這些影響的持續時間不一，但可以從幾分鐘到一小時不等（在相同頻段下，較大的天線波束寬度較窄，因此「日蝕」窗口時間較短。）[40]。

位於地球靜止軌道的衛星在分點時段也面臨維持電力的困難，因為它們必須穿越地球陰影，且僅依賴電池供電。因為地球的軸線在其他時間並非垂直於從地球到太陽的直線，通常衛星會沿著地球陰影的北方或南方飛行。在分點時段，由於地球同步衛星位於赤道上方，這時是它們全年在地球陰影下停留時間最長的時段[41]。

其它星球的分點

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當土星處於分點時，土星環反射的陽光很少，如這張卡西尼號於2009年拍攝的圖片所示。

在任何自轉軸傾斜的行星上都能定義分點。一個戲劇性的例子是土星，分點將其土星的環朝向太陽。從上方俯瞰——這是2009年分點時，首次從卡西尼號太空探測器所見——它們幾乎沒有受到陽光照射；事實上，它們接收到的行星照比來自太陽的光還多[42]。平均來說，無論是在正好在分點前後，此現象每14.7年發生一次，且可能持續幾週。土星最近一次的分點是在2025年5月6日[43]。

火星最近的分點是在2024年1月12日（北半球的秋季），和2022年12月26日 （北半球的春季）[44]。

相關條目

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註解

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  1. ^ 本文中，1582年10月15日之前的日期以儒略曆表示，較近期的日期則以格里曆給出。羅馬所遵循的儒略曆中，記載的是公元8年3月1日之前的日期；對於這些早期日期何時轉換為前推儒略曆，存在不確定性。
  2. ^ 在伊朗曆法中，年份從Nowruz開始，意為「新一天」。
  3. ^ 這是因為大氣折射使太陽的視盤面「抬高」於其在天空中真實位置之上。
  4. ^ 這裡的「白天」指的是太陽在地平線上方的時候。
  5. ^ 在1980年代之前，這個現象並沒有被普遍接受的術語，「equilux」這個詞最常被用作同義詞 isophot[31]。「equilux」的新含義是現代的（約在1985年至1986年），通常不打算如此：自20世紀開始的技術參考（約在1910年）在曲線中，將「equilux」與「isophot」兩個詞交替使用，意指「光照相等」，以展示照明設備如何強力照射表面。例如，參見Walsh（1947）[32]。現代意義最早被確認的使用是在Usenet群組的net.astro 上的一篇文章中[33]，這指的是「去年討論為何Equilux與Equinox不重合」。這種特定的偽拉丁語protologism的使用，只能追溯到在接下來的20年內，僅有極少數（不到六個人）以美國裔為主的美國人在此類線上媒體中出現；直到它被廣泛採用為新造詞 （約2006年）接著則被更主流的組織（約2012）[34]。

參考文獻

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  1. ^ Équinoxe de printemps entre 1583 et 2999
  2. ^ Solstice d’été de 1583 à 2999
  3. ^ Équinoxe d’automne de 1583 à 2999
  4. ^ Solstice d’hiver
  5. ^ 5.0 5.1 Equinoxes. Astronomical Information Center. United States Naval Observatory. 14 June 2019 [9 July 2019]. （原始内容存档于21 August 2019）. On the day of an equinox, the geometric center of the Sun's disk crosses the equator, and this point is above the horizon for 12 hours everywhere on the Earth. However, the Sun is not simply a geometric point. Sunrise is defined as the instant when the leading edge of the Sun's disk becomes visible on the horizon, whereas sunset is the instant when the trailing edge of the disk disappears below the horizon. These are the moments of first and last direct sunlight. At these times the center of the disk is below the horizon. Furthermore, atmospheric refraction causes the Sun's disk to appear higher in the sky than it would if the Earth had no atmosphere. Thus, in the morning the upper edge of the disk is visible for several minutes before the geometric edge of the disk reaches the horizon. Similarly, in the evening the upper edge of the disk disappears several minutes after the geometric disk has passed below the horizon. The times of sunrise and sunset in almanacs are calculated for the normal atmospheric refraction of 34 minutes of arc and a semidiameter of 16 minutes of arc for the disk. Therefore, at the tabulated time the geometric center of the Sun is actually 50 minutes of arc below a regular and unobstructed horizon for an observer on the surface of the Earth in a level region 
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