每天的夕陽也會有變化

孫正凡

天上的太陽雖然不是每天都是新的，可日出日落的方位卻每天都在變化，現代如此，古代也是如此。對于這個現象的觀察，是我們祖先最先獲得的天文知識的來源之一。

日出日落的規律

陌上桑（漢樂府）

日出東南隅，照我秦氏樓。

秦氏有好女，自名為羅敷。

羅敷喜蠶桑，采桑城南隅。

青絲為籠系，桂枝為籠鉤。

朝陽從東南方升起，美女羅敷出門采桑，說明這是春夏之際，陽光溫柔明媚，這是多么美好的畫面。可是你知道嗎？嚴格來說，這里的第一句“日出東南隅”其實就已經錯了。“采桑城南隅”，說明已經到春天養蠶的時候了。對于北方許多地方來說，“二月驚蟄抱蠶子”“驚蟄蛾子春分蠶”。由此可見，蠶卵孵化成長開始吃桑葉，是在春分之后。過了春分，太陽就從東北方向出來了。

我第一次注意到這個事情，是在多年前一場天文活動上，有一位中年人拿著他老父親對太陽的觀察結果來咨詢—太陽為什么有時候會在東方偏南或偏北很遠的方向升起來。剛聽到這個問題我也有點懵，太陽不就是從東方升起來的嗎，是不是那位老人家觀察坐標沒有測準，誤差太大？

等回來翻書，我才發現，其實在我們地理課本上，或者任何一本普通天文學教程上都會講到，春分、秋分這兩天，太陽從正東方升起來，直射赤道，全球晝夜平分。在春分-夏至-秋分期間①，陽光直射北半球（也就是北半球接受的日照更多），太陽從東偏北方向升起；夏至那一天，地平線上初升的太陽在東偏北23.5度（看到這個數字讓你想到了什么？）。反之，在秋分-冬至-春分期間，陽光直射南半球（也就是南半球接受的日照更多），太陽從東偏南的方向升起來；冬至那一天，地平線上初升的太陽在東偏南23 5度。所以那位老人家的觀察是很準確的，一年之中，太陽升起的方向在東偏南和偏北搖擺的角度可以達到47度。這個現象是相當明顯的。

很多人誤以為太陽總是從“東南隅”升起，尤其《陌上桑》是一首非常古老的詩歌，影響很大，以至于“日出東南隅”成為古詩常用的句子。不過也有古人注意到了太陽從東北升起的現象，比如詩圣杜甫在描寫夏季久旱無雨的詩里就寫到了：

夏日嘆

杜甫

夏日出東北，陵天經中街。

朱光徹厚地，郁蒸何由開。

上蒼久無雷，無乃號令乖。

雨降不濡物，良田起黃埃。

有趣的是，明朝人有一句詩“白日出東北，暮向西南流”（“流”，就是開始下落），他寫對了日出，卻寫錯了日落。因為日出、日落方向是對稱的。這就意味著你看到太陽從東北方升起，它當天也會從西北方向落下。

所以，如果你注意觀察的話，會發現太陽每天升起的方位（角度）都在悄悄地變化，每天的夕陽同樣也在變化。

何為坐北朝南

雖然太陽會從東偏北升起，不過到了中午的時候，在我們北半球北回歸線以北（意味著我國大部分地區，廣州市以北），陽光仍然是從南方射過來。所以習慣上，我們的房屋總是要坐北朝南。

為什么中午太陽又轉回南方去了呢？這就跟地球的自轉有關。地球自轉是繞著它貫穿南北極的自轉軸旋轉的，地軸北極指向北極星附近（天文學上稱為“北天極”）。這樣一來，由于地球自轉造成的視覺效果，是我們感覺上認為天空圍著我們轉，太陽一天里的軌跡在天空上劃出一個圓（算上它在地面之下的部分），這個圓是垂直于地軸的。北天極（北極星附近）總是在北方地平線之上，地軸是傾斜的，這個圓在我們看來相對于地平面就是斜著。所以，雖然夏季太陽從東偏北方向升起來，可到了中午，它又轉到南方去了。

用經緯度的概念來說就更清楚了。地球表面上有假想的經線和緯線，赤道是最長的緯線，而連接南北極的經線總是等長的；對于我們想象中的“ 天球”②。也是如此，把地球經緯線投影到天球上去，也就有了南北天極、天赤道和赤經（對應“經線”）、赤緯（對應“緯度”）。

太陽越靠北，一天之中所經歷的那個圓（緯度圈）和地平線相交的位置越偏北，這就是日出日落的方向；可這個圓的頂點，仍然在我們頭頂的南方，陽光仍然從南方照過來。

日月行黃道

每天太陽的位置都是不同的，有南北方向上的移動，也就是在天上不同的經緯度坐標上。如果我們把太陽每天在天球上（也就是在恒星背景上）的位置確定下來，就會發現它可以連成又一個大圓，也就是在我們看來太陽一年之中在恒星背景上走過的路線，古人稱之為“黃道”。太陽在黃道上走一圈，也就是一年（稱為“回歸年”）。

現在你應該想起來了，前面提到的23.5度，不就是我們常說的“黃赤交角”。嗎？它是黃道和天赤道交叉的角度，也就是黃道斜著穿越天赤道，交叉點就是“春分點”和“秋分點”。天赤道永遠在地球赤道上空，所以在春分和秋分那兩天，陽光是直射在赤道上的。

黃道是個天文學名詞（咳咳，“黃道吉日”是個迷信名詞），它很重要。比如當月亮和太陽在黃道上交會時，會發生日食；當它們在黃道上相對時，會發生月食。因此在英語里黃道（ecliptic）這個詞就來自“eclipse（日月食）”，意思是黃道就是發生日月食的位置。而黃道所經過的那幾個星座被叫作“黃道星座”，在中國傳統天文學里則大約對應28星宿。

日出日落和考古學

“日出東方，其道大光”，東方、東南方、南方，在古代的占星或風水迷信里被賦予了非常吉祥的意義。不過，這只是我們祖先對日出方向的崇拜而已。而這種崇拜的根源則是古人在不知道“地球”“自轉”，甚至還不知道“黃道”的時候，需要觀測日出日落的方位來確定季節日期。

比如在我國山西臨汾的陶寺觀象臺遺址，以及更著名的英國索爾茲伯里平原巨石陣（Stonehenge），古人在特定日期太陽升起的方位留下墻壁縫隙或石壁縫隙，進而通過觀測日出日落來預告日期。反過來，天文學家們通過觀測這些古天文臺遺址的分布，如冬至、夏至日出方位，可以推算黃赤交角的變化（對，它是會變的），進而推測出來古人活動的歷史年代。

古人最初的天文知識來自于仔細的觀察，雖然我們今天已經具有非常豐富的天文理論知識，可實際觀察這一環還是不能缺少。

4月來了，早點起床，迎接從東北方升起的太陽吧。