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古人经常观察到的天象是太阳的出没和月亮的盈亏，所以以昼夜交替的周期为一“日”，以月相变化的周期为一“月”(现代叫做朔望月)。至于“年”的概念，最初大约是由于庄稼成熟的物候而形成的，《说文》说：“年，谷熟也。”如果说禾谷成熟的周期意味着寒来暑往的周期，那就是地球绕太阳一周的时间，现代叫做太阳年。

以朔望月为单位的历法是阴历，以太阳年为单位的历法是阳历。我国古代的历法不是纯阴历，而是阴阳合历。平年十二个月，有六个大月各三十天，六个小月各二十九天，全年总共354天。但是这个日数少于一个太阳年。《尚书·尧典》说：“期三百有六旬有六日”，实际上四季循环的周期约为365，比十二个朔望月的日数约多111日，积三年就相差一个月以上的时间，所以三年就要闰一个月，使历年的平均长度大约等于一个太阳年，并和自然季节大致调和配合。《尧典》说：“以闰月定四时成岁”，就是这个意思。

古人很重视置闰。《左传·文公六年》说：“闰以正时，时以作事，事以厚生，生民之道于是乎在矣。”三年一闰还不够，五年要闰两次，所以《说文》说“五年再闰”。五年闰两次又多了些，后来规定十九年共闰七个月。从现有文献看，殷周时代已经置闰，闰月一般放在年终，称为“十三月”。当时置国尚无定制，有时一年再闰，所以会有“十四月”。春秋时代就没有一年再闰的情况了。汉初在九月之后置闰，称为“后九月”，这是因为当时沿袭秦制，以十月为岁首，以九月为年终的缘故。上古也有年中置闰，如闰三月、闰六月之类。当闰而不闰叫做“失闰”。

而由于2020年是农历庚子年有闰月，所以2021年农历辛丑年是平年也就没有闰月。

干支起源于何时?至今还难以作出确切的回答。不过，近百年来出土的殷墟甲骨卜辞中，就载有大量用于纪日的干支记录。说明早在殷商时代，就已普遍地使用干支纪日了，所以干支的产生，应该比殷商更早。现今大家均相信，春秋时代的纪日干支，是与现在的纪日干支一脉相承的，这可以从《春秋》所载37次日食干支记录得到证实。近年来有人根据殷墟卜辞月食所载干支，推论说自股代开始到现在，干支纪日一直都是连续的。

天干地支，简称为干支，源自中国远古时代对天象的观测。原来的十干曰:阏逢、旃蒙、柔兆、强圉、著雍、屠维、上章、重光、玄黓、昭阳。十二支曰:困顿、赤奋若、摄提格、单阏、执徐、大荒落、敦牂、协洽、涒滩、作噩、阉茂、大渊献。所以农历辛丑牛年又叫重光赤奋若。

简化后的天干地支:"甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸"称为十天干，"子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥"称为十二地支。十干和十二支依次组合为六十单位，称为六十甲子。

值得注意的是古人纪日不像现代人这样某月某日的计算。而是按照六十甲子循环往复的计算。比如：每个单位代表一天，假设某日为甲子日，则甲子以后的日子依次顺推为乙丑、丙寅、丁卯等；甲子以前的日子依次逆推为癸亥，壬戌、辛酉等。六十甲子周而复始。这种纪日法远在甲骨文时代就已经有了。

古人纪月通常以序数为记，如一月、二月、三月等等， 作为岁首的月份叫做正(zheng) 月。在先秦时代每个月似乎还有特定的名称，例如正月为孟陬(楚辞)，四月为除(诗经)，九月为玄(国语)，十月为阳(诗经)，等等。古人又有所谓“月建”的观念，就是把子丑寅卯等十二支和十二个月份相配，以通常冬至所在的十一月(夏历)配子，称为建子之月，由此顺推，十二月为建丑之月，正月为建寅之月，二月为建卯之月，直到十月为建亥之月，如此周而复始。至于以天干合着地支来纪月，则是后起的事。