日升月落，斗转星移
季节更替，物候变化
对于早期人类来说
这都充满谜团
距今已有数千年历史的
四个 中外古观象台遗址
留下了古人观测天时的印记
中外古人为何会
“不约而同”追逐太阳的轨迹？
让我们循着古 观象台遗址
去寻找答案——
1
山西陶寺古观象台
1984年陶寺遗址发掘现场。
山西陶寺古观象台遗址在北纬35度52分，东经111度29分，海拔高度572米。
以观测台为圆心，由西向东方向，古观象台夯土柱残高约2.7米左右，估计原高4米，呈扇状辐射着13个土坑。这排夯土柱共有13个， 古代人利用两柱之间来观测正东方向的塔儿山日出，并依据日光影推测季节及相关节气，安排农耕。
彩绘陶壶。图片来源：山西博物院藏。
从原址复制模型进行模拟实测，从第2个狭缝看到日出为冬至日，第12个狭缝看到日出为夏至日，第7个狭缝看到日出为春分、秋分。据此，陶寺古观象台用于观测的柱缝系列共计13个柱子12道观测缝。
12道观测缝除2号冬至观测缝和12号夏至观测缝一年仅用一次，其余各缝均用两次。按此推算，陶寺文化时期的历法一个太阳年共有20个节令。 这20个节令与当地一年四季的气候变化、农事、宗教节日相联系，成为迄今为止我们所知道的最早、最完备的太阳历。
陶寺文化时期的历法，是后来秦汉时期二十四节气的主要源头。二十四节气，是在对陶寺太阳历20个节令进行继承、变化，发展而来的。
彩绘龙盘 陶寺遗址。图片来源：山西博物院
2
陕西榆林石峁历史文化遗址
石峁遗址位于陕西省神木县高家堡镇，地处黄土高原北部、毛乌素沙漠南缘，黄河一级支流秃尾河及其支流洞川沟交汇的台塬梁峁之上。
石峁遗址皇城台发掘现场。图片来源：陕西省考古研究院
而 石峁遗址东门址的门道设计大有玄机，呈东偏北约31度，恰恰朝向夏至日出的方位，暗示着 石峁人已经拥有了完善的测量工具和计算方法，掌握了观象授时及农耕稼穑等天文历法知识。其中二分（春分秋分）、二至（夏至冬至）的日期及其对应标志星座，各日出方位角可能已基本测定，否则不太可能出现如东门这样的建筑。
双面人面石柱 石峁遗址出土。图片来源：陕西省考古研究院
当时的人们 通过立竿测影测定了石峁地区夏至的日期及日出日落方位角，确立了石峁的二分二至。完成了大量测量后，巫觋才有可能在东门的奠基仪式前，预先挖好精准朝向日出和日落方位角的两列祭坑，埋入数量不等的经焚烧后的头颅，完成伐祭、燎祭和瘗埋等最高等级祭祀礼仪。
蛇纹鬲 石峁遗址出土。图片来源：陕西省考古研究院
3
英国巨石阵（stone henge）
巨石阵是英国乃至欧洲最著名的史前文明遗迹。这些巨大的石头在这片土地上已经默默伫立了约4000年，巨石阵占地大约11公顷，主体由几十块巨大的石柱组成。
巨石阵 图片来源：大英博物馆
20世纪初，英国天文学家洛基尔指出，如果站在巨石阵的中央观察，巨石阵主要轴线面向夏至日出和冬至日落方位。他认为， 早在建造巨石阵时代，人们就已经把一年分为8个节令，即立春、春分、立夏、夏至、立秋、秋分、立冬、冬至。 巨石阵大概是远古时代人们为观测天象而建造的，很可能就是一座非常古老的“天文台”。
20世纪60年代初，一位名叫纽汉的学者分析研究， 指向春分日和秋分日日出方位的标志在巨石阵中，有四个主要站点构成长方形。这四边形的延长线，分别对应着夏至日出和冬至日出，而且在不同的观测点还可以观测出春秋分的日落日出方位。此外，矩形的长边正好指向月出的最南端和月落的最北端。
巨石阵 图片来源：大英博物馆
4
秘鲁昌克罗十三塔（Towers of Chankillo）
昌克罗十三塔位于秘鲁首都利马西北约400公里处，海岸沙漠中有一处分布约4平方公里的古代遗址，称为昌克罗（Chankillo，南纬9.56°，西78.23°）。
昌克罗十三塔
昌克罗十三塔是2300年前的古人用来观测日出以定日期的天文设施，周围分布着大量城墙和建筑遗迹。该观象台由两个观测点和主体三个部分组成。比如从西观测点观看十三塔，形成一道齿状地平线，其北边与远山衔接，经测量这条“地平线”上的每个特征点的方位角和仰角，就可以计算出2300年前太阳经该点升起的日期。
十三塔之间构成12个点位，如果按照一年12个月计算，12个点位正对应12个月。在这些石塔顶端朝向一年当中特殊日子太阳升起和落下的位置。
从四个古观象台可以看到
生活在地球不同位置的古代先民
都将太阳作为观测探索对象
都把夏至、冬至、春分、秋分
作为观测的时间节点
对确定天文及气象学、气候学基础
具有深远的历史意义
学史可以明智
古代先民的智慧
有没有惊讶到你？
中国气象局气象宣传与科普中心（中国气象报社） 出品
作者：中国气象局气象干部培训学院 周京平 郭明佳
编辑：田子豪（实习编辑） 赵晓妮
审核：崔国辉
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