臺北市立天文科學教育館

太陽在天球上沿著黃道運行，通過與天球赤道交會升交點的時刻稱為春分。此時因太陽在天球上位於天球赤道，所以太陽光會直射地球表面上的赤道，也造成在春分這一天的日出方位幾乎出現在正東方，日沒方位幾乎出現在正西方，而且晝、夜的時間長度幾乎相等。

觀察陀螺轉動時，自轉軸會微幅擺動且同時沿著一圓形移動。地球在太空中自轉時，也會出現相同情形，再加上地球南北極相對地球本身也會慢慢移動，與地球繞太陽公轉軌道的些微變化，讓產生地球上四季的春分、夏至、秋分、冬至的時刻，會有時間前後的改變。而今年的春分出現在3月20日11時6分，是從1896年起算以來最早的春分時刻。下一次要遇到比今年更早的春分要等到2028年，發生時刻如下表所示：

至於為什麼今年的春分時刻會是自1896年以來最早呢？接下來就讓我們來利用圖表做進一步分析：

太陽在天球上繞黃道運行，大約經過一年多一點點的時間會回到原處，稱為「回歸年」。由於地球繞太陽公轉的軌道並非正圓形，而是接近接近正圓的橢圓形，造成在黃道上的不同位置，太陽移動速度也不相同。而太陽從黃道上所有位置起始的回歸年平均長度，約為365.2422日，稱為「平回歸年」，從春分點開始繞行黃道一圈再度回到春分點的時間為365.2424日，稱為「春分點年」。春分點年長度比365天多0.2424日，也就是約5小時49分3.36秒，這些多出來的時間造成每年的春分時刻都會晚約5小時多，由於地球繞太陽公轉會受月球以及太陽系中其他行星引力影響，前、後日間的春分時刻時間差會有些許變化。

圖說：從2020至2023年春分時刻，因春分點年的長度比一年多出約0.2424日，造成春分時刻逐年都晚約5小時多。

但曆法中，每四年會設置一個366天的閏年，來抵銷每年365天後多出來的一點時間，因此在2024年閏年時，春分點的時刻會提早約17小時多，也就是提早一天再延後約5小時多的綜合效果。

圖說：由於2024年是閏年，共有366日，因此當年春分時刻會比2023年提早約17小時多。

根據前述內容，地球自轉時，自轉軸會微幅擺動且同時沿著一圓形移動，稱為「歲差」。天球上的春分點會因為地球自轉的歲差產生退行現象，讓每間隔四年的春分點時刻都會提早一些。

圖說：每隔四年的春分點時刻，因歲差現象都會提早。

接著再把時間間隔拉長至1800年至2050年，讓我們先看1895年至1904年之間，由於曆法中能被100整除但不能被400整除的不算閏年，例如1900年就不是閏年，因此會出現在1896年的閏年後，連續七年不出現閏年，造成春分時刻連續七年都變晚的情形。

圖說：由於1900年非閏年，因此從1896年閏年起，連續七年春分時刻皆延後，直到1904年閏年才又再度提早。

如果將1800年至2050年的春分時刻變化圖中，2024年春分時刻標記起來，觀察即可直接判讀2024年春分為自1896年以來最早！

圖說：將2024年春分時刻標記，也可以看出是自1867年以來最早春分。

至於黃道光如何產生，由於分布在太陽系行星軌道平面附近的塵埃粒子會反射太陽光，造成在日落後的西方、與日出前的東方天空，會出現從地平線沿著黃道向上伸展、如同薄霧的微光，稱為黃道光。

圖說：看起來如同薄霧的黃道光，是由太陽系行星軌道平面附近的塵埃粒子反射太陽光所產生。

由於黃道光十分微弱，因此在春、秋分前後數星期，黃道較垂直於地面的時刻，且需在天氣狀況十分良好，幾乎無光害的情況下，才較有機會欣賞由地平線起、如同薄霧般向上延伸的黃道光美景。（編輯／蔡承穎）