古人靠观测日月星辰的位置及其变化,掌握他们的规律性,用来确定四季,编制历法。测定回归年的长度是历法的基础。以我国为例,我国古代历法特别重视冬至这个节气,准确测定连续两次冬至的时刻,它们之间的时间间隔,就是一个回归年。春秋时代,中国用土圭观测日影长短的,冬至日的正午,煦阳斜射,表影则最长。