Mùa xuân bắt đầu từ ngày nào?
Theo âm lịch, tháng giêng, tháng 2, tháng 3 là mùa xuân, tháng 4, 5, 6 là mùa hạ, tháng 7, 8, 9 là mùa thu, tháng 10, 11, 12 là mùa đông, theo cách tính này thì ngày 1 tháng giêng là ngày đầu của mùa xuân.
Nhưng âm lịch không phản ánh thực đúng sự biến thiên của thời tiết. Do đó, cách tính ngày “lập xuân” là ngày bắt đầu của mùa xuân.
Lập xuân là ngày đầu của 24 tiết khí. Nó cố định vào ngày 4 hoặc 5 tháng 2 dương lịch. Nhiều người cho rằng, dựa vào âm lịch để tính tiết khí, nhưng trên thực tế lại dựa vào dương lịch để tính tiết khí, đó là sáng tạo mà tổ tiên ta đã áp dụng để bù đắp vào chỗ khiếm khuyết của âm lịch đã không phản ánh được biến thiên về mùa vụ của thiên nhiên.
Đông chí và xuân phân cách nhau 91 ngày, lập xuân ở vào giữa 2 tiết khí này tức là sau đông chí 45 ngày nếu chỉ căn cứ vào vấn đề của quả đất về thiên văn học thì lập xuân coi là bắt đầu của mùa xuân đại để là chính xác, vì rằng, lúc này ánh sáng mặt trời đang từ vị trí cực nam quá độ chuyển vào vị trí ở chính giữa, tức là giai đoạn quá độ từ mùa đông sang mùa xuân.
Nhưng nếu tính toán như vậy thực tế vẫn chưa phù hợp với biến đổi của thời tiết. Vấn đề là ở chỗ nào? Khi chúng ta cảm thấy thời tiết nóng hay lạnh không phải chịu ảnh hưởng trực tiếp bởi góc độ ánh sáng mặt trời biến đổi mà biến đổi theo, mà là sau khi ánh sáng mặt trời chiếu xạ xuống mặt đất, nhiệt lượng phóng ra nhiều hay ít mà làm thay đổi độ nóng lạnh. Bản thân quả đất là một dung khí giữ nhiệt từ sau xuân phân (22 tháng 3 dương lịch, mặt trời ngày càng cao lên, mặt đất ngày càng tiếp nhận nhiệt năng đến hạ chí (22 tháng 6) là đỉnh điểm. Nhưng mặt đất phải mất từ 1-2 tháng mới tích luỹ đủ nhiệt lượng, khiến nhiệt độ ở bắc bán cầu đạt tới điểm cao nhất, vì vậy ở bắc bán cầu, những ngày nóng nhất không phải là tháng 6 mà là tháng 7, tháng 8. Đến mùa đông, mặt trời từ phía nam chiếu chếch xuống mặt đất, mặt đất bắt đầu mất đi nhiệt lượng, thu không đủ chi, đến đông chí (ngày 22 tháng 12 dương lịch) mặt trời ở vị trí cực nam, nhưng phải chờ 1-2 tháng sau bắc bán cầu mới hết nhiệt lượng, nhiệt độ xuống tới mức thấp nhất, lúc này đúng vào tiết lập xuân, vì vậy mùa đông thường đến lập xuân mới là lạnh nhất.
Nếu lấy nhiệt độ biến đổi để quyết định mùa tiết, thì bắt đầu mùa xuân phải là sau trung tuần tháng 3, lúc này đúng là xuân phân (22 tháng 3 dương lịch) vì vậy ngành thiên văn học lấy ngày này là ngày bắt đầu của mùa xuân, rồi lấy hạ chí là bắt đầu của mùa hạ, thu phân là bắt đầu của mùa thu, đông chí là bắt đầu của mùa đông.
Ngày giờ bắt đầu của 4 mùa phản ánh sự biến đổi của thiên nhiên như cây cối đâm chồi nảy lộc, sấm dậy và có mưa, lá rụng, lần đầu có sương.
Vì sao bốn mùa trong năm không dài như nhau?
Mỗi mùa trong năm không phải tròn trịa bằng số ngày một năm chia cho 4, mà được căn theo thời tiết phục vụ nhà nông. Vì thế, nó chẳng liên quan gì đến phép chia đều.
Mùa xuân bắt đầu từ ngày Xuân phân (23/3) đến Hạ chí (21/6) tức là khoảng 92 ngày 19 giờ. Mùa hè bắt đầu từ Hạ chí đến Thu phân (23/9) dài khoảng 93 ngày 15 giờ. Mùa thu kéo dài từ Thu phân tới Đông chí (22/12) dài khoảng 89 ngày 19 giờ. Mùa đông từ Đông chí tới Xuân phân chỉ dài có 89 ngày. Như vậy mùa hè dài hơn mùa đông những 4 ngày 15 tiếng.
Hình mô phỏng chuyển động của trái đất trong một năm quanh mặt trời.
Vấn đề ngắn dài này hoàn toàn liên quan đến khoảng cách giữa trái đất với mặt trời ở mỗi thời điểm xa hay gần. Ta biết rằng trái đất quay xung quanh mặt trời theo quỹ đạo hình bầu dục, mà mặt trời không phải là tâm điểm của hình bầu dục đó, mà chỉ là một tiêu điểm trong hình bầu dục thôi. Như vậy, khi trái đất quay trên quỹ đạo, sẽ có lúc nó gần mặt trời hơn, có lúc cách xa hơn.
Mùa hạ, khi trái đất ở xa mặt trời nhất, sức hút của mặt trời đối với nó là yếu nhất, do đó trái đất quay chậm nhất, và thời gian của mùa hè dài nhất trong một năm. Ngược lại, mùa đông, khi trái đất ở gần mặt trời nhất, sức hút của mặt trời tác động lên nó mạnh nhất, do đó trái đất quay nhanh hơn lúc nào hết, và đó là mùa ngắn nhất trong năm. Tương tự như vậy có thể xét cho mùa xuân và mùa thu, là hai mùa trung gian.