圭表

古代度量日影长度的天文仪器
圭表,是中国古代是度量日影长度的一种天文仪器,由“圭”和“表”两个部件组成。[1]平放的铜尺或石尺叫圭,垂放的铜柱或石柱的叫表。圭表是中国最古老的一种传统天文仪器,三千年前,中国西周丞相周公旦河南登封县就设置过一种以测定日影长度来确定时间的仪器,这是圭表最早的历史记载。[2]
圭表的测量方法有两种,一种叫高表测影法,就是垂直于地面立一根杆,通过观察记录它正午时影子的长短变化来确定季节的变化。公元前20世纪的陶寺遗址时期,中国中原地区已使用圭表测影法。[3]
第二种叫“平气法”(又称“平均时间法”)。汉朝时,中国学者采用圭表测影法定出黄河流域的日短至(白昼最短)这天作为冬至日,以冬至日为“二十四节气”的起点,将冬至到下一个冬至之间的时间段分割为24段(每段15日),每两个节气之间的天数平均。这样,圭表不仅可以用来制定节令,还可以在历书中排出未来的阳历年以及二十四个节令的日期,作为指导汉族人民从事农事活动的重要依据。[3][4]
圭表测时的精度是与表的长度成正比的,中国使用圭表测时,一直延续至明清时期。[1]现在,中国发掘出土的圭表文物有汝阴侯圭表、仪征圭表等,保存至今的圭表遗址有河南登封测景台、北京古观象台圭表等。[1][5][6][7]

构造与功用