229是怎麼來的？為什麼會有閏年？氣象署解答背後原理

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文／蔡瓅萱

今（2024）年為閏年，出現四年一度的「2月29日」。許多人都會好奇為何要有「閏年」、「閏月」的機制，中央氣象署也曾特別刊文解釋過背後的原因及計算方式。其實「閏年」、「閏月」和氣象、季節、月相等息息相關，若少了閏年、閏月的調節，就會使得時間和季節漸漸出現偏差，導致「在夏天過春節」的情況發生。

陽曆、陰曆、陰陽合曆有什麼不同？

人類計算時序的方式分為「陽曆」、「陰曆」和「陰陽合曆」3種。陽曆以地球公轉太陽1圈的時間為1個「回歸年」，臺灣使用的「國曆」也是陽曆的一種；陰曆則是將月球繞地球運行1圈的時間定為1個月，並以12個月為1年，長度約為354日左右，目前回教所使用的「回曆」即為陰曆；陰陽合曆為陽曆和陰曆合併使用的曆法，「月份」以月球繞地球運行的週期為基準，而「年」的長度則以陽曆的「回歸年」為基準，也是臺灣的「農曆」即為陰陽合曆的一種。

為什麼農曆要有「閏月」？如何計算？

在農曆（陰陽合曆）中有所謂的「閏月」，陰曆曆法中的月份是配合月象圓缺，12個陰曆月（朔望月）的加總約為354日，而地球繞太陽公轉1圈的「回歸年」有365.2422日，兩者相差了11日左右。若使用純陰曆計年，16年後陰曆的正月初一便會落後陽曆約176日，出現「在夏天過春節」的情形。為了讓陰曆的季節配合時序，因此每隔幾年會多出一個「閏月」，準確計算，每19年必須增加7個閏月，才能使氣候與曆法相合。

▲日、地、月相對位置與月相變化圖。

image source: 中央氣象署

閏年有什麼規律？不是所有「4的倍數年」都是閏年？

以國曆（陽曆）而言，通常大家認知中的「1年」是「365日」，不過太陽視行從春分點至下一個春分點的「回歸年」實際上是「365.2422日」。因此採用此曆法時，每過1年就會較回歸年的時間短少約0.25日（6小時），長期下來每隔4年視行太陽就會落後春分點位置約1天的時間。為補上這個差值，西曆曆法（即西元年曆法）訂定每4年中需有1年的2月「多1天」，如此才能夠讓日期和節氣對位。這個情況即為「閏年」，該年度會出現「2月29日」。

不過由於1個回歸年的確切長度為「365.2422日」，若一直採用「每4年加閏1日」的計法，多年後太陽回歸春分點的時間就會越來越早。為了更精準地記錄日期，讓曆法和天體運行不要出現偏差，天文學家制定了陽曆閏年的規則：「以陽曆年份為數，此數為4000倍數不閏，400倍數閏，100倍數不閏，4年倍數閏。」

因此，並非所有「4的倍數年」都是閏年，若遇上能夠被100整除的年份，這個年份必須為「400的倍數」才是閏年，如1600年、2000年、2400年皆為閏年，但1800年、1900年、2100年就不是閏年；此外，4000的倍數年如4000年、8000年，也都不是閏年。