2012年7月27日星期五

意料之外的十號風球


韋森特襲港為我們帶來 13 年來的首個十號風球,但是在韋森特形成的初期幾乎沒有人會預計得到這個結果。還記得最初的數值預報路徑,不是一路向西北趨向台灣的就是西至海南;其後發展出部分模式如加拿大的 CMC 預測韋森特將於進入南海後停滯繼而北上,但當時相信不少人對此預測存疑 (CMC 以往的表現不太好)。之後歐洲中期預報模式亦加入,可是由於韋森特於南海初期西移速度頗高,大家也是採取半信半疑的態度。


上圖:7 月 18、19 及 20 日晚上 8 時部分數值預報模式預測 09W 的路徑

可是韋森特於 7 月 22 日上午突然移動緩慢,於南海停滯不前大半天後於 23 日改為北上並增強,當天中午經過於南海的一個油台不遠處,該處錄得的數據明顯顯示韋森特已增強為颱風,之後更進一步靠近香港,而隨後的事件大家應該還記得吧。不但路徑是意料之外,韋森特於離本港不足 400 公里的距離急速增強及發展出完整渾圓的風眼 (由強烈熱帶風暴增強至強颱風) 更是數十年來未見,因而天文台在其新聞發佈中亦表示「這樣迅速增強的情況,以上述熱帶氣旋 (按:即曾令天文台發出十號信號的熱帶氣旋) 來說是史無前例」。



上圖:韋森特於 7 月 23 日早上 11 時 01 分和下午 4 時 01 分之可見光衛星雲圖,以及 24 日凌晨 1 時 32 分之紅外線衛星雲圖。韋森特於近岸地方短時間內快速增強之現象是非常罕見的。


氣象就是有這麼多意料之外的變化,相信亦是令很多喜歡研究氣象人士愛上它的原因。這次的十號風球提醒我們絕對不可忽視大自然的力量:比較天文台已發佈的陣風數據,可見這個十號風球看似造成很大混亂,但仍是比較弱的一個。颶風集中在香港西南部,加上風暴深夜來襲,幸運地沒有人因此喪命。但正如前台長林超英所說,「香港不可能永遠幸運,下一次也許是超強颱風,下一次也許更靠近,對於颱風,大家必須嚴防啊」,如果韋森特的移動路徑東移 100 公里,危害已經會到達另一層次。

p.s. 一如以往,本站將會製作熱帶氣旋韋森特的回顧,讓大家重溫韋森特由誕生、轉向、侵襲、至消亡的過程。

2012年6月17日星期日

六‧一八


6 月 18 日於香港氣象史上算是「多事」的日子,較舊的大家可能記得 1972 年的六一八雨災,雖然每天雨量沒有破紀錄,但 6 月 16 至 18 日三天間的總雨量超過 600 毫米,山泥傾瀉終導致大廈倒塌慘劇。這篇要說的是較新的六一八事件,剛好於上一個龍年即 2000 年發生。當時一道低壓槽影響華南沿岸地區,其中一個渦漩於 6 月 18 日晚在香港以南不遠處增強為熱帶低氣壓,繼而向北移動,橫過西博寮海峽,約晚上 10 時 15 分登陸荃灣,其後進入內陸。為應對此低壓為香港帶來的強風,天文台直接懸掛三號風球,是自 1959 年首個未經一號風球或強烈季候風信號而直接掛三號風球的熱帶氣旋。

上圖:2000 年 6 月 18 日晚上約 10 時 30 分的衛星雲圖,當時該熱帶低氣壓正於新界中部

上圖:2000 年 6 月 18 日晚上 10 時的風向風速分布圖

從低壓槽中形成的熱帶低氣壓例子不少,但靠近華南沿岸而能成功發展的則較罕見。12 年後的今天 (雖然差一日),類似的情況於海南島對開海面發生。是次形成的熱帶低氣壓緯度較南,發展空間更大。

上圖:今天形成的熱帶低氣壓

由於預料該低壓向東北偏東移動,將會逐漸靠近本港,天文台於下午 4 時 20 分發出本年首個一號戒備信號。市民應留意該低壓的動向,並帶備雨具以防不時之需。

2012年6月3日星期日

罕見的凌日現象


本周三上午將出現罕見的金星凌日。雖然天空不會變暗,但如天色良好我們將看到一個黑點於太陽圓面上移動。


上圖:2004 年金星凌日照片

此現象對上一次於 2004 年 6 月 8 日發生,當年香港於下午可以見到。由於金星與地球環繞太陽公轉有一定規律,金星凌日的出現比較容易推算出,在每對相隔 8 年的凌日之間會梅花間竹地出現 121.5 或 105.5 年的「空檔」期,如下圖所示:


上圖:18 至 23 世紀的金星凌日事件

如錯過是次凌日,對大部分人來說將不可在有生之年再見到。

因為只有內行星才可能出現凌日現象,在地球只可看到金星及水星凌日。由於水星公轉週期短,其凌日現象較金星常見;但由於水星離地球更遠,它看來就更為細小了。水星凌日曾於 2003 及 2006 年出現,亦將會於 2016 及 2019 年重臨。比較可惜的是 2016 及 19 年的水星凌日皆會於香港晚間發生,本地的觀測者最快也要等到 2032 年才可看到此現象。

不難想像,其他星球上亦會出現凌日現象。比如說在火星,不但會出現水星及金星凌日,地球凌日也會定時發生。根據天文學家計算,20 世紀裡地球凌日曾於 1905 及 1984 年 5 月出現,當然兩次也沒有人看到。但是於 2084 年 11 月的下一次地球凌日,科技發展很可能容許人類在火星觀看此現象呢!

說回地球上的金星凌日,當天本站將提供直播站點,詳細資料載於 http://david.samsiu.hk/weather/special/20120606/index.html

2012年5月15日星期二

5月21日的日環食


日環食每一兩年就出現一次,但由於環食帶非常細小,對於某個地方而言平均要超過200年才可一睹此本來不是太罕見的天文現象。下星期一的日環食,其環食帶將非常幸運地掠過香港和其他華南地區。

上圖:2012年5月21日日環食的資料

香港中部和東南部於1958年4月曾可見日環食,時間雖比這次短,但出現時間約上午11時 (夏令時間為約正午),觀測條件比今次好。該日環食之沙羅周期號碼與本次的一樣,都是128。一個沙羅周期歷時約18年11日,1958年至今正好為3個沙羅周期。1958年之前,香港亦曾於1955年12月見到日環食,但只限東南角地區如赤柱和蒲台島。如此密集的中心食是非常罕見的。如錯過是次環食的話,大家必須離開香港才可於有生之年一睹此奇觀了。

至於日全食,香港曾於1742、1789及1814年,100年內三次出現。但對於某一地方,中心食的出現並無一定規律,而下次全食更要到2881年才於香港可見,是對上一次的一千年之後!

再說這次日環食,由於出現時間太早,觀賞條件並不理想。欲觀看的市民需到東北偏東很少或完全沒有遮擋的地方才能夠進行觀測。當天太陽日出時間為早上5時41分,太陽至此已被食去接近一半;6時06分環食開始,太陽外圍將形成一個光環;6時08分月球和太陽中心最為接近;6時10分環食結束,太陽只不過離地面約5度。此後月球逐漸離開太陽圓盤,日偏食至早上7時16分結束。

日食觀測條件亦取決於當天天氣狀況。本港於初夏大雨容易於上午出現,即使無雨亦很可能會多雲。更糟的是,現時影響華南的低壓槽將於未來數天為該區帶來驟雨,且雨勢有時頗大。天文台最新的七天天氣預報預計雨勢於20日稍為減弱並有陽光,但21日又有大雨,數值預報亦似乎不看好:

上圖:數值預報模式預測廣州未來15天的天氣狀況

看來若要看到這次難得一見的日環食,除了要有些毅力之外,亦要有很大運氣才成。

延伸閱讀:
1) http://david.samsiu.hk/weather/special/20120521/index.html 2012 年 5 月 21 日之日環食
2) http://david.samsiu.hk/weather/special/eclipsefigures_solar.html 日食日期和數字

2012年4月16日星期一

下午的雷雨


數小時前的雷雨為大嶼山和香港島帶來逾30毫米雨量。強烈閃電區下午經過大嶼山,但由於其採取東南偏東的路徑,因而稍後只於南丫島和港島南部及其以南海域掠過。如果觀看天文台下午的雷達圖,可見雨區非常猛烈。

上圖:2012年4月16日下午4時48分的雷達圖

一般來說,黃區及更強烈的區域 (高於每小時30毫米) 通常伴隨著雷暴。紫區不常於雷達圖出現,這是因為華南一帶鮮有每小時達300毫米的極強雨區。雷達使用的無線電波並非只反射雨點;有時與強對流天氣相關連的冰雹也會產生回波,導致紫區的出現,因此如於雷達圖看到紫區,大家要注意冰雹有否出現。

上圖:2012年4月16日下午3至7時之雷達圖動畫


上圖:2012年4月16日下午4時50分過去10分鐘之最高陣風
 
雖然今天未有冰雹報告,但該區的強對流天氣仍然為戶外工作帶來危險。大澳和長洲於下午曾分別錄得每小時超過 130 及 120 公里的陣風,這風速足以令人失去平衡跌倒,也能吹起部分物件,因此我們絕不能忽視與強對流活動相關連的惡劣天氣。下次大家如果於雷達圖看到橙、紅或紫區, 應該密切留意其動向,如該區靠近應盡可能停止戶外活動並到室內暫避。

2012年4月10日星期二

鐵達尼號沉沒100周年


今年4月15日是鐵達尼號沉沒100周年的日子。它於1912年的今天 (4月10日) 離開英國南部修咸頓港口,其後於法國和愛爾蘭接載更多乘客,11日駛離歐洲大陸,原定於18日左右抵達美國紐約。不幸地鐵達尼號於14日晚撞上冰山,令其5個密封艙進水,最後於15日凌晨2時20分沉進大西洋中,當時鐵達尼號位於紐芬蘭島東南偏南約600公里。事故中,超過2200名乘客中僅得少於三分一獲救。

上圖:1912年4月15日的天氣圖

美國於1911-12年經歷異常寒冷的冬天 (連結),冰山數量因而非常多;且由於當年極地氣流經向移動較大,部分冰山能夠飄移至鐵達尼號航線等較南海域。由於科技所限,當時主要獲知前方障礙物的途徑大多是從其他船隻得悉,或者靠肉眼 (船上沒有望遠鏡) 觀察。上圖顯示1912年4月15日的天氣圖 (來源),可見鐵達尼號的位置 (約北緯42度,西經50度) 幾乎是高壓區的中心,氣壓達1035百帕,所以根據當時的報告,郵輪周邊非常平靜,海面沒有浪花;雖然天氣好海上情況相對安全,但對於需要靠目視來偵測障礙物的人員來說卻是一大危險。在平常的日子,海面的波浪衝擊冰山時產生浪花,令它們比較容易地察看得到,但當天海面無風無浪,船員只於撞擊前約40秒看到冰山,兩者距離少於500米。基於船隻巨大,即時轉向也未能避免碰撞。

鐵達尼號沉沒令大家反思海上安全,自此對於救生艇和逃生演習的要求更為嚴格 (鐵達尼號上的救生艇只足夠乘載半數搭客),於障礙物不明的地區通過時船速不能太高 (當時船速約為每小時41公里),而無線電通訊亦每天24小時有人維持。

上圖:1912年4月16日的報章,顯示鐵達尼號沉沒的位置 (來源)

或許真的是「欺山莫欺水」,在零下2度的海溫下,數分鐘內便能引發低溫症,即使懂水性亦難逃一劫。

2012年2月28日星期二

久違了的2月29日


明天就是四年一度的 2 月 29 日,大家除了替該天出生的朋友(如有的話)高興外,這天亦提醒大家今年是奧運年。眾所周知,地球自轉一圈使太陽回到同一方位角平均需時 24 小時即一天,但地球圍繞太陽公轉一圈需時 365.2422 日,這並非一整數。



由於 0.2422 日並不是小數目,累積起來隨時令季節日期大亂,於是古人提議每四年設閏,使每年長度增至平均 365.25 日,這就是公元前 45 年至公元 16 世紀所奉行的儒略曆。雖然 365.25 跟 365.2422 差別不大,但這曆法還是會使實際季節每 1000 年推前 7.8 日。到了 16 世紀,兩者差距達 10 天,這開始令人察覺得到,於是意大利學者 Aloysius Lilius 提議改革閏年制度,刪除能被 100 但不能被 400 整除之年份的閏日。這制度於 1582 年 2 月 24 日成為法令,並於當年 10 月 4 日執行,定該天翌日為 10 月 15 日,以抵消那 10 天的誤差。由於這法令是由當時的教宗額我略十三世(Gregory XIII)簽訂,這曆法便被稱為格里曆,亦即我們常說的公曆。

此制度下,每 400 年只會有 97 個閏年,所以每年平均長度為 365 + 97/400 = 365.2425 天,和 365.2422 只差 0.0003 天 (約 26 秒),而每 1000 年的誤差亦只為 0.3 天,因而成為現時較穩定和被廣泛採用的曆法。

2012年2月26日星期日

冬末的寒潮


二月將盡,冬天已踏入尾聲。來自北方的寒潮雖然仍有相當威力,但強度已遜於隆冬時節。廣東北部的南嶺令冬末寒潮南下的模式轉變。隆冬時,寒潮相對急劇猛烈,冷空氣亦多能發展至較高的高度。南嶺大部分地方高度不過千多米,寒風進入華南相對較容易,寒潮亦以北風潮為主。但是,冬末時節冷空氣較薄,南嶺便成為寒潮南下的一層障礙。在此時,冷空氣會於南嶺北部慢慢累積,亦同時於其他渠道滲入(如依福建等較東的地區),所以很多時寒潮都以東風潮的形式開首。待冷空氣累積到一定程度,才能跨越南嶺入侵華南,此時風向或會變為東北或偏北,而這數天影響香港的寒潮就是以這形式進入。下面是 2 月 23 日晚上 8 時的地面天氣圖:


可以看到香港以北的冷鋒某程度上出現滯後,這與南嶺不無關係。從下面的華南溫度分布圖可見粵東和福建首先降溫,其後冷鋒西移至香港一帶,冷空氣逐步擴展至珠江三角洲。粵西如陽江和湛江於 24 日晚仍維持超過 21 度的氣溫。



另外,冷空氣滲入華南初期厚度不高,這可以從下面的氣溫時間序列看到:


長洲 (上圖)跟香港大部分地區一樣,氣溫於 25 日上午 7 時左右下跌約 4 度,但位處高地的昂坪(下圖)則未有影響,這說明冷空氣高度不過 600 米。

2012年1月31日星期二

最寒冷的日子


中國民眾於冬天有一個數九的習俗,從冬至開始,每九天為一組,直到九九八十一天為止。大家於中國氣象網左上角可見到現在已數到哪個九 (如「今天是2012年1月31日 星期二 正月初九 (五九第五天) 」)。它們相對應的平年新曆日期如下:

一九:12 月 22 至 30 日
二九:12 月 31 至 1 月 8 日
三九:1 月 9 至 17 日
四九:1 月 18 至 26 日
五九:1 月 27 至 2 月 4 日
六九:2 月 5 至 13 日
七九:2 月 14 至 22 日
八九:2 月 23 至 3 月 3 日
九九:3 月 4 至 12 日

有所謂「冷在三九」,即三九時期為一年間最冷的時候。根據中國氣候數據,大多數地區的確於 1 月中旬最為寒冷。下圖顯示北京和廣州 12 月至 3 月旬平均氣溫:



北方於一月下旬氣溫已明顯回升,但南方一月中旬與下旬的氣溫分別不大。至於香港,天文台於此頁載有候 (即五天) 平均溫度,圖片如下:


最冷的時段為 1 月 26 至 30 日。大家剛過了一個非常寒冷的農曆新年,氣溫於 1 月 25 日年初三跌到最低點 (7.4 至 10.2 度),這有可能是這個冬天的最低溫度,亦與平均趨勢相符。

一般來說,華南氣溫於一月中下旬見底;隨著二月的到來,氣溫將開始回升。

2012年1月16日星期一

早來的新春 --- 農曆日子是怎樣編訂、閏月又是怎樣安排? (下篇)


上回提到一般農曆編訂月份和閏月的方法。由於節氣是按照公曆日期而農曆初一是按照月相,間中兩者日期會重疊,制定閏月時要特別注意。下面我們會介紹一些關於農曆曆法的現象。


1. 19 年 7 閏的規律

由於一回歸年長 365.2422 日而一朔望月為 29.5306 日,19 回歸年共歷時 6939.60 日,與 235 個朔望月所需 6939.69 日相若。235 等於 12 乘 19 加 7,因此如能在 19 農曆年中增添 7 個閏月,那農曆年跟回歸年平均長度將差不多,這就是 19 年 7 閏的來源。因為 6939.60 跟 6939.69 相距很少,大多數情況下農曆日期於 19 年便完成一個循環,因而有「每 19 年新曆和農曆生日會落於同一日」之說。假設某人出生日期為 1992 年 3 月 1 日,當天是正月廿七,而 2011、2030、2049、2068 和 2087 年的 3 月 1 日分別是正月廿七、正月廿七、正月廿八、正月廿八及正月廿七。但是,某些置閏安排或會擾亂此循環,這裡有更詳細的解釋和例子。


2. 中氣在初一時怎樣計?

如中氣和 X 月初一在同一天,該中氣將被視為在 X 月裡,即使該中氣實際時間比新月早也是如此。亦即是說,如兩事件落在同一天,我們假設新月發生在前,中氣在後。所以上篇我們提到事件發生時間只需準確至某一天。下表載有 2013-2014 年中氣及新月發生時間:


如果按照事件實際發生時間,2014 年 11 月 22 日的新月其實於小雪後出現,而 12 月 22 日的新月則於冬至後。但由於我們只考慮發生日子,我們仍當小雪在 11 月 22 日新月後,而冬至於 12 月 22 日新月後。這樣,兩個冬至間變成有 13 個新月,需要置閏;10 月 24 日和 11 月 22 日兩個初一間沒有中氣,因而該年有閏九月。


3. 新春於 1 月 21 日和 2 月 20 日的頻率

此兩天為農曆新年可能日期之兩端。下圖顯示 1901 至 2100 年的二百年間大年初一日期之頻率:


由此可見其實年初一的日期頗為平均,但兩端日期則較疏。這是因為 1 月 21 和 2 月 20 日的間距 (30 日) 已經超過一個朔望月的時間,閏月以維持農曆月份和季節同步的做法令部分落於 1 月 21 日的新月被定為十二月初一,但翌月初一可以是 2 月 19 或 20 日;亦即是說,2 月 19 日某程度上「分薄」了 1 月 21 日的頻率,類似情況亦適用於 2 月 20 日。只有在很偶然的情況下正月初一可以在此兩個極端日期出現。


4. 為甚麼 1985 年的新年特別遲?

1985 年正是這二百年間兩個年初一在 2 月 20 日的年份之一。該年的新春之所以那麼遲,是由於前一年的年初一 (1984 年 2 月 2 日) 日期已經不早,但該年根據曆法安排需於農曆十月置閏,且其後兩個月 (農曆十一和十二月) 均為大月,即每月三十日。種種因素之下,1985 年的新年遲至 2 月 20 日才到。下表展示 1983 年冬至到 1985 年農曆新年的各事件日期,留意 1984 年農曆十一月含兩個中氣:



5. 2033 年置閏問題

隨著科學家發現準確計算節氣及新月日期的方法,我們可以預先將事件排序並在適當地方加插閏月。先看下面關於 2033 年各事件發生日期的表格:


留意 9 月 23 至 11 月 22 日之間連續三個初一跟中氣是於同一日發生,因而我們假設初一在先,中氣在後。由於 8 月 25 至 9 月 23 日的那個朔望月沒有中氣,很多舊一代的萬年曆往往將該年的閏月放在那裏。因為該年大年初一是 1 月 31 日,這個閏月是「閏七月」。看過這篇文章的你一定清楚這樣釐定月份有欠穩妥吧!的確,如果我們詳列 2032-2033 和 2033-2034 冬至間的日期,像下表那樣:


我們可以見到 2032-2033 冬至間只有 12 個新月,按照規則即使某月沒有中氣也無須置閏,因而 2033 年 8 月 25 日是八月初一而非閏七月初一。至於 2033-2034 年冬至間則有 13 個新月,即需要置閏。同時留意 2033-2034 冬至間有兩個沒有中氣的月份,我們把首次出現的月份 (即 2033 年 12 月 22 日至 2034 年 1 月 20 日) 定為閏月。先前的月份是十一月,所以這月是閏十一月。

為 2033 年設定閏月曾經是很頭痛的問題,部分原因在於 2033 年 9 月至 2034 年 3 月這半年間,中氣和新月日期非常接近甚至重疊,且部分中氣在新月前,部分在後,令「無中氣月」和「雙中氣月」頻頻出現,這情況是非常罕見的;如果我們不是用東八區作為計算標準,「無中氣月」位置有可能不同,閏月也會跟著轉移。另一個原因是閏十一月比較少有 [註一],公元 1645 年之後的一千年才出現五次 [註二],而閏七月則平常得多,因而傾向選擇後者。根據這裡,天文台的換算表也曾出現 2033 年閏七月,但隨後已經更正。此萬年曆則仍顯示閏七月,使用時需小心調整 (2014/02/11 按:該萬年曆改版後已顯示正確閏月日期)。

同時留意 2033 年中秋節的日期亦因此由 10 月 7 日提早至 9 月 8 日,這顯示置閏錯誤可以影響到重要節日的日期。最後,從此例子我們可以見到,閏月必定為無中氣月,但無中氣月並不一定是閏月



關於制定農曆月份和置閏規則的討論於這裡告一段落。像 2033 年般的難題其實是十分罕見,百年也未必有一遇;但即使真的出現,上篇提到的步驟亦能處理這些情況。作為陰陽合曆,農曆既要配合月亮圓缺,亦要令月份與季節同步,我們不得不佩服制定曆法者的才智。


註一:由於地球於 7 月處於遠日點,而由開普勒第二定律我們知道地球公轉速度在這時較慢,兩個中氣間的時間亦較長,因而較容易出現「無中氣月」而被設為閏月。相反,地球於 1 月處於近日點,兩個中氣間的時間較短,「無中氣月」較難出現。

註二:來源於此 - http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%86%9C%E5%8E%86#.E9.97.B0.E6.9C.88.E6.9C.88.E4.BB.BD

2012年1月11日星期三

早來的新春 --- 農曆日子是怎樣編訂、閏月又是怎樣安排? (上篇)


2012 壬辰龍年的年初一為 1 月 23 日,與元旦相隔只有 22 天,慶祝完聖誕新年就要趕著準備新春了。對上一次農曆新年出現在新曆一月是於 2009 年 1 月 26 日 (當天還有日食呢),而比今年更早的就要數到 2004 年 1 月 22 日。一般來說,農曆新年的日期可落於立春 (約 2 月 4 日) 前後約半個月,即 1 月 21 至 2 月 20 日。如果冬至跟新月出現的時間距離較近的話,年初一的日期就會傾向這個範圍的兩端;而如冬至與新月距離較遠,年初一就會較為接近立春。要理解農曆節日於公曆日期的變化和規律,最好的方法莫過於了解農曆月日的制定。由於篇幅較長,此文分上下篇,下篇於一周後發布。

1. 為何要置閏?

農曆其實是陰陽合曆,既有跟隨月相的規律,同時也有地球圍繞太陽公轉,即年的概念。可是地球圍繞太陽公轉一圈需時 365.24 日,而一個朔望月 (即月相一周期) 為 29.531 日,12 個月即 354.37 日,與地球公轉時間相差近 11 日。如農曆每年都是 12 個月的話,日子久了季節便會跟月份脫軌,如春節出現在炎夏等荒謬情況將發生。要彌補這差距,農曆曆法每數年會加插一閏月,使月份大致跟季節同步,而農曆日子亦能緊隨月相。這就是為甚麼農曆新年如果出現在公曆一月下旬,翌年的農曆新年幾乎必定會延至二月;這是因為該年將很大機會有閏月。

2. 節氣的分類

相信大家都知道節氣是甚麼了。古代中國使用農曆,但因為農曆主要是跟月球圍繞地球公轉而編訂月份,它未必能準確描述跟隨公曆的季節變化。節氣的時間純粹跟隨太陽於黃道的位置 (亦可想像為地球於圍繞太陽公轉軌道的位置),因此每年的某一節氣必定在新曆差不多相同時間開始,農民能使用節氣來判定一年的耕作時間。24 個節氣詳列如下:


節氣可分為「節」(或稱節氣) 和「氣」(或稱中氣),公曆月份較早的那個節氣為節,較後的那個為氣。上圖中,橙色底的是中氣,而藍色底的是節氣。了解它們的分類能更容易理解下面有關農曆月份編排的原理。

3. 編排月份的方法

坊間有很多關於編排農曆月份的規則,但有些實在是由其他規則衍生出來的必然後果。首先注意下列幾點:
  1. 所有時間為東八區,原因應該很清楚吧...
  2. 可以假設所有觀測於中國中原地區量度,即無須理會南半球季節顛倒的情況。
  3. 事件發生時間只需準確至某一日,無須取至時分秒。
釐定月份,先由簡單可測度的事件開始 (下面以 2010-2011 年作例子):

步驟一:找出連續兩年冬至的時間。古人理解到雖然農曆日子主要跟隨月球盈虧而編排,但由於季節變更與生活息息相關,年的概念也是重要,於是就用一個跟隨繞太陽公轉位置的定點。對他們來說,冬至是一個理想的選擇,這是由於冬至的時間有規律性和容易測度,而冬至也是一年結束耕種、回家團聚、休養生息的時間,這也就是「冬大過年」的來源。編排月份的第一步是要找出冬至的時間,作為「年」的基礎。以 2010-2011 年為例,兩年的冬至均於公曆 12 月 22 日。


步驟二:找出於兩個冬至間所有初一即新月的時間。由於事件發生時間無須取至時分秒,新月發生那一刻所在那天就是初一。就 2010-2011 年,新月於下列時間發生:


剛才提到朔望月為 29.53 日,所以每個初一必定相隔 29 或 30 日,但並不是梅花間竹地出現。某些時候可能連續兩個月有農曆三十,有時則只得一個。


步驟三:數一數兩個冬至間有多少個新月。如翌年冬至同時為初一,那個初一亦會被計算在內,但如首個冬至同時為初一,該初一將不作計算。如兩個冬至間有 12 個新月 (即 11 個完整農曆月),那該年不需要置閏;包含首個冬至的那個月會被定為農曆十一月,隨後為十二、正、二、三等等順序編排。冬至於農曆十一月出現主要是因為包含冬至的那個月古時定為子月,而寅月則是正月。由於子和寅在十二地支中分別排第一及第三位,那子月就必定是十一月了。2010-2011 年冬至間有 12 個新月,因而農曆月份可按上述情況安排:



步驟四:如果兩個冬至間有 13 個新月的話,我們須加插閏月,以維持月份和季節的平衡。這情況於 2011-2012 間出現,如下表:


但應該定那個月為閏月呢?這時我們需要找出該兩個冬至間所有中氣的日期 (先前我們提到中氣是公曆每月中較後的那個節氣)。這些日期於下表顯示:


由於兩個冬至期間只有 11 個中氣,必然會有最少一次兩新月間沒有中氣的情況出現。我們把這情況首次出現的那個月定為閏 X 月,其中 X 為先前一個月的號碼 [註一]。上表可見公曆 2012 年 5 月 21 日至 6 月 19 日並沒有中氣,因此該月為閏月;又因為先前的月為農曆四月,所以該月就是閏四月了:


這就是一般釐定農曆月份和置閏的辦法。縱然如此,某些年份還是會出現一些特殊情況,稍一不慎便會「閏錯月」,導致重要節日時間錯誤。我們將在下篇探討這些情況和一些有趣現象。


註一:絕大多數情況下只會有一個農曆月份沒有中氣,但部分年份會有兩個。此文下篇將有一例子。

2012年1月1日星期日

新的一年


2012 年已經到來,祝各位新年快樂!一如以往,本網舉辦的「2011 年天文、地理及氣象大事選舉」正接受投票,網址為 http://david.sam-siu.com/weather/vote/2011/vote.php。此外,本年將出現兩件難得一見的天文現象,分別為 5 月 21 日的日環食和 6 月 6 日的金星凌日,兩者均是本世紀最後一次能於香港見到,本站屆時將製作專頁介紹。