分点

分点是指太阳出现在赤道正上方的时刻，而非赤道的北方或南方。. 在分点当天，太阳似乎从正东升起，正西落下。每年发生两次，分别在三月春分和九月二十三日左右的秋分。

等价的分点定义为地球的天球赤道平面通过太阳圆盘几何中心的时间。这也是地球自转轴垂直于太阳-地球线，对太阳既不内倾也不外斜的时刻。现代，由于月球（以及较小程度的行星）使地球轨道的椭圆轨道略有轻微的变化，分点正式由太阳较规则的黄道座标系定义，而非太阳的赤纬。春分点的力矩目前定义为太阳视地心经度为0°和180°。

这个词源自拉丁语aequinoctium、aequa（等）和 nox（夜）。在分点当天，全球的白天与黑夜时间大致相等。与普遍的认知相反，由于太阳的角大小、大气折射，以及分点前后大多数纬度白昼长度快速变化，日夜并不完全相同。早在我们孕育这种日夜等长出现之前，赤道文化就记录了太阳正东升起、正西落下的日子，事实上这发生在最接近天文定义事件的那一天。因此，根据一个正确制作且对齐的日晷，白天持续时间为12小时。

在北半球，三月分点称为春分（vernal或spring equinox），而九月分点则称为秋分（autumnal或fall equinox）。在南半球，情况正好相反。一年中，分点与至点交替进行。闰年及其它因素导致两个事件的日期略有差异。

中性的半球名称有“北分点”（northward equinox），表示三月分点，太阳正朝北穿越天球赤道，而“南分点”（southward equinox）则表示九月分点，表示此时太阳正朝南穿越天球赤道。

白天在春分时增加得最快，而在秋分时减少得最快。

## 地球上的分点

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### 概述

系统性地观察日出，人们发现它发生在地平线两个极端位置之间，并最终记录到了两者之间的中点。后来人们意识到，这种情况发生在白天与黑夜几乎相等的日子，而“分点”一词来自拉丁文“aequus”（意为“等”）和“nox”（意为“夜”）。

在北半球，“春分”（三月）通常标志着春季的开始，在大多数文化中，并被视为新年的开始，在亚述历、印度教以及波斯历或伊朗历中，而“秋分”（九月）则标志着秋天的开始。古希腊历法也将一年的开始设于秋分或春分，有些则在冬至。安迪基西拉机械装置预测春分与至日。

分点是唯一晨昏圈（即昼夜与黑夜的“边缘”）垂直于赤道的时刻。因此，地球的北半球和南半球的照明是相等的。

同样地，这也是观察者观察到太阳在地球自转极之一升起，并在另一极落下的时间。在大约四天的短暂期间，南北极都处于白天。例如，2021年北极的日出时间为3月18日07:09 UTC，南极的日落时间为3月22日13:08 UTC。同样在2021年，南极的日出时间为9月20日16:08 UTC，北极的日落时间为9月24日22:30 UTC。

换句话说，分点是唯一日下点位于赤道上的时刻，也就是太阳正好位于赤道线上的某一点。日下点在三月分点时向北移动，九月分点时向南移动。

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- 在分点时分太阳照亮的地球

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- 三月分点时地球、太阳与恒星之间的关系。从地球的角度来看，太阳似乎沿着黄道（红色）移动，该黄道相较于天球赤道（白色）是倾斜的。

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- 从北方看地球季节的示意图。最右边：十二月至日。

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- 从南方看地球季节的示意图。最左：六月至日。

### 日期

当尤利乌斯·凯撒于公元前45年制定儒略历时，他设定了3月25日为春分日；这已经是波斯和印度历法的起年日。因为儒略年比回归年平均长约11.3分钟（或每128年长1日），历法相对于两个分点“漂移”——因此在公元300年时，春分约发生于3月21日；到了AD1580年代，三月分点已经倒退至3月1日。

这种转变促使教宗格里高利十三世建立了现代的格里历。教宗希望继续遵守第一次尼西亚大公会议的法令。尼西亚会议于公元325年召开；关于复活节日期争论，意指他希望将春分点移至当时的日期（3月21是儒略历复活节表中用以指定复活节的日期），并以闰年维持在未来的日期左右，他透过将闰年数量从400年100次减少到97次来达成此目标。然而，春分的日期和时间仍存在约±27小时的微小位置残差，几乎全是因为百年闰日的分布导致24小时的大幅跳跃（参见格里历闰日至点）。

#### 现代年代

因为格里历年与地球绕太阳公转的周期不相符，春分点的日期在闰年周期中会逐渐变化。只有在完成400年闰年周期后，季节开始的时间才会如此大致相同。在21世纪，最早的三月分点将是2096年3月19日，而最晚则是2003年3月21日。最早的九月分点将是2096年9月21日，而最早的一次是2003年9月23日（世界标准时间）。

### 名称

- Vernal equinox and autumnal equinox（春分点和秋分点）：这些古典名称是拉丁语的直接衍生（“ver”= spring，和“autumnus”= autumn）。这些是历史上普遍且仍最广泛使用的分点词，但因为在南半球春分不发生在春季，秋分也不在秋分发生，因而可能令人混淆。英语中对应的通用语言词汇“春分”和“秋分”（autumn或fall equinox）则更加模糊。人们越来越常将南半球的九月分点称为春分。
- March equinox和September equinox：名称指的是它们发生的月份，且明确表示所属的半球是哪个半球。然而，这些历法仍非普遍适用，因为并非所有文化都使用以太阳为基础的历法，分点每年在同一月份发生（例如，伊斯兰历和希伯来历则不同）。虽然这些术语在21世纪已经非常普遍，而且这些名称有些至少早在20世纪中期就被使用。
- Northward equinox和southward equinox：这些名称与太阳的视运动方向有关。北分点发生在三月，太阳从南向北穿越赤道；而南分点发生在九月，太阳从北向南穿越赤道。这些术语也可以明确地用于其他行星。尽管在一百多年前首次提出，但这些理论很少被看到。
- 白羊宫的第一点（First point of Aries）和天秤宫的第一点：这些名称指的是太阳进入的黄道星宫。然而，分点的岁差已将这些点移入星座的双鱼座和室女座。

### 分点的日与夜长度

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在分点当天，太阳中心在地球上每个位置的地平线上下方停留时间大致相等，也就是昼夜长度大致相同。日出和日落可以用多种方式定义，但普遍的定义是太阳上端与地平线齐平的时间。根据此定义，分点时的白天比夜晚长：

- 从地球看，太阳呈现为圆盘而非光点，因此当太阳中心低于地平线时，其上缘可能仍然可见。日出是当太阳盘面的顶端出现在东方地平线之上时，白天开始。在那一刻，圆盘的中心仍然在地平线以下。
- 地球大气层折射阳光。因此，观测者在太阳盘顶端出现于地平线上之前，就已经看到了日光。

在日出/日落表中，大气折射假设为34角分，而太阳的假定半径（视半径）为16角分（视半径会随季节略有变化，1月的近日点比7月的远日点略大一点，但差异相对较小。）。它们的组合意味着当太阳的上缘位于可见地平线上时，其中心位于几何地平线以下的50角分，该地平线是观察者眼睛中水平面与天球的交点。

这些效应使得当天赤道的白天比夜晚长约14分钟；而越靠近极区差异会越大。真正的昼夜等分只会发生在距离赤道足够远、季节性的白天长度差异至少7分钟。实际上，这些事件发生在每年冬季过后的春分前数天。其中一个结果是，在纬度低于±2.0度的地区，全年的白天都比夜晚长。

日落与日出时间会随观察者的位置（经度与纬度）而异，因此昼夜相等的日期也取决于观察者的位置。

第三种视觉日出（或日落）修正是观察者所见视地平线与几何（或感应）地平线之间的角度。这称为地平线的凹陷，变化范围从站在海岸上的观众为3角分，至珠峰登顶者的为160角分。较高天体的较大倾斜（珠穆朗玛峰弧度超过2.5°）解释了山顶积雪在阳光下变金色的现象，远早于较低的山坡被照亮。

昼夜长度完全相同的日期称为“等值日”（equilux）；据信是于1980年代创造的新词，在21世纪获得更广泛的认可。在最精确的测量下，真正的等值周期是罕见的，因为昼夜长度在分点前后变化比一年中任何其它时候都快。在中纬度地区，昼夜等分点时日照时间约增加或减少三分钟，因此相邻的昼夜相距仅在一分钟以内。等时线最接近的 年代会因纬度而略有差异；在中纬度地区，它分别发生在春分前几天和秋分后几天的两半球。

### 分点之间的不等间隔

由于地球在轨道上的运动遵循开普勒行星运动定律，从三月分点到九月分点的间隔约为186天，而从九月分点到三月分点的间隔约为179天，这使得极昼在北极的时间比南极长约7天。

### 极光

镜像现象的共轭极光能在分点时段被观测到。

### 文化面向

分点有时被视为春天和秋天的开始。在分点日期庆祝许多传统的丰收节。

前波斯帝国的大部分地区、伊朗、阿富汗、塔吉克斯坦以及中亚大部分地区的人们，庆祝波斯新年，也就是北半球的春分。这一天标志着太阳伊斯兰历的新年。

宗教建筑常由分点决定，例如吴哥窟分点：太阳完美对齐地在柬埔寨吴哥窟上方升起，就是其中一个例子。

天主教会自嘉禄·鲍荣茂的建议以来，经常将分点作为教会取向的参考点。

## 对卫星的影响

分点对的通讯卫星的影响是暂时中断通讯。对所有地球同步卫星，分点前后有几天太阳会相对地球（即地面站天线的波束宽度内）短暂地位于卫星的后方。太阳强大的能量与宽广的辐射频谱会使地球站的接收电路过载，并根据天线尺寸及其他因素，暂时干扰或削弱该电路。这些影响的持续时间不一，但可以从几分钟到一小时不等（在相同频段下，较大的天线波束宽度较窄，因此“日蚀”窗口时间较短。）。

位于地球静止轨道的卫星在分点时段也面临维持电力的困难，因为它们必须穿越地球阴影，且仅依赖电池供电。因为地球的轴线在其他时间并非垂直于从地球到太阳的直线，通常卫星会沿着地球阴影的北方或南方飞行。在分点时段，由于地球同步卫星位于赤道上方，这时是它们全年在地球阴影下停留时间最长的时段。

## 其它星球的分点

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在任何自转轴倾斜的行星上都能定义分点。一个戏剧性的例子是土星，分点将其土星的环朝向太阳。从上方俯瞰——这是2009年分点时，首次从卡西尼号太空探测器所见——它们几乎没有受到阳光照射；事实上，它们接收到的行星照比来自太阳的光还多。平均来说，无论是在正好在分点前后，此现象每14.7年发生一次，且可能持续几周。土星最近一次的分点是在2025年5月6日。

火星最近的分点是在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）。

## 外部链接

- Seasons 网络入口网站 IMCCE 用于计算地球与火星在―4700年至2098年间天文季节的开始。