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你知道嗎?古人如何測風量雨

在我國古代,天氣學還不是一門成熟、獨立的學科,但觀測氣象氣候的變化,卻是自古就有的人類科學活動之一。殷商時代的甲骨文裡,就有文字記載天氣方面的觀測資料,殷墟甲骨文卜辭中也有氣象預測和實況的記載。

古代最原始測風器主要用於測量風向。

用布帛之類掛在杆上,後來改用雞毛做成條形或扇形的羽葆,風吹羽葆揚,與羽葆指向相反的方向即為風向。條形雞毛、扇形羽葆的重量不同,古人分別稱作五兩、八兩,使用時可因地製宜,比如楚地風小,宜用五兩;北方和沿海風力較大,宜用八兩,等等。

除觀測水準方向的風外,古人也觀測自下而上和自上而下的旋風,方向混亂的亂風。例如,把自上而下吹的風叫作“頹風”,也叫“焚輪風”,自下而上吹的風叫“飆風”,也叫“扶搖風”等,可見對風的觀測非常細致。

《左傳》中還首次論述了“八風”(即八種風向),與現代天氣觀測學中的基本風向定義是一致的。

世界上第一個給風定級的人,是我國唐代的李淳風。他官居太史令,集數學家、天文學家和天氣學家為一身,公元645年就著《乙巳佔·侯雲法》,記載了測風環境、測風工具和測風辦法,當時把風力分為八級:一級動葉,二級鳴條,三級搖枝,四級墮葉,五級折小枝,六級折大枝,七級折木飛砂石或伐木(折木),八級拔木樹和根。這八級風,再加上“無風”和“和風”(指溫和,塵埃不起的風)兩個級,合為十級。這和現代天氣觀測學對風級的描述已經非常接近了,比英國的“蒲福風力等級”早了一千多年。

最早的測雨器記載見於南宋數學家秦九韶所著的《數書九章》(1247年)。

該書第二章為“天時類”,收錄了有關降水量計算的四個例子,分別是“天池測雨”“圓罌測雨”“峻積驗雪”和“竹器驗雪”。其中“天池測雨”所描述的“天池盆”已經和現代天氣觀測所使用的雨量筒非常接近了,而方法上則采取“平地得雨之數”來度量雨水,堪稱世界上最早的雨量計算方法,為後來的雨量測定奠定了理論基礎。

書中也把“降雪”也納入“降雨量”的範疇,只可惜,在降雪量測量方面,隻實測降雪的厚度,並沒進一步折算為降水量。

到了明清時期,測風量雨有了集中的場所——觀象台,不僅有天氣觀測,還有天文觀測。各地州、縣,也負有觀測任務,凡有災異現象,特別是風災、雨災等天氣災害,都必須呈奏,諸如《晴雨錄》《雨雪糧價》之類,各地官員也有大量的有關當地氣象、氣候及天氣災害的奏折。如今,在中國第一歷史檔案館,還珍藏著大量的古代有關天文地理、黃河水文、天氣災害方面的資料。

與現代測雨工具最接近的當屬“乾隆測雨台”了,它以黃銅製造,為圓筒型,筒高一尺五寸,圓徑七寸,置於測台之上,用於量雨,測台正面書有“測雨台”三個大字,旁邊則是“清乾隆庚寅五月造”的字樣。

本文原載於《光明日報》(作者霍壽喜),圖源網絡,圖文版權歸原作者所有。

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