通過(guò)天氣預(yù)報(bào)了解天氣變化,為出行活動(dòng)提供參考,已經(jīng)成為人們?nèi)粘I钪兄匾囊徊糠?。天氣預(yù)報(bào)的時(shí)效性和準(zhǔn)確性的提高,得益于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展。那么在漫長(zhǎng)的沒(méi)有現(xiàn)代文明與科學(xué)技術(shù)的時(shí)代里,人們又是怎樣觀云識(shí)天,進(jìn)行天氣預(yù)報(bào)的呢?幾千年來(lái),人類懷著好奇心探索著自然界不同的天氣現(xiàn)象,通過(guò)感性認(rèn)識(shí)和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)試圖發(fā)現(xiàn)其中的特點(diǎn)和規(guī)律,始終不懈地在嘗試著理解并預(yù)報(bào)天氣。
在古代西方,公元前650年,巴比倫人根據(jù)云的形態(tài)和利用占星術(shù)進(jìn)行天氣預(yù)報(bào)。
第一位建立氣象學(xué)的人是古希臘哲學(xué)家亞里士多德(Aristotle),在公元前350年左右,他就對(duì)氣象學(xué)中的天氣形態(tài)進(jìn)行了描述,根據(jù)對(duì)氣象的認(rèn)識(shí)撰寫(xiě)了《氣象匯論》(Meteorologica),該書(shū)也是迄今為止發(fā)現(xiàn)的世界上最早的氣象學(xué)書(shū)籍。
亞里士多德將先前所有的各種氣象學(xué)思想和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了系統(tǒng)地整理,提出了自己對(duì)各種天氣現(xiàn)象的見(jiàn)解和理論,使之成為一門(mén)有系統(tǒng)的科學(xué)——古代氣象學(xué),成為古代天氣預(yù)報(bào)的思想基礎(chǔ)。
此后,古希臘哲學(xué)家、自然科學(xué)家泰奧弗拉斯托斯(Theophrastus)編寫(xiě)了一本名為the Book of Signs的關(guān)于天氣預(yù)報(bào)的書(shū)籍。
亞里士多德與《氣象匯論》
古代天氣預(yù)報(bào)方法通常是基于觀察到的天氣特點(diǎn)進(jìn)行的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。
在新約時(shí)代,基督提到自己如何解讀和理解當(dāng)?shù)氐奶鞖鈺r(shí)說(shuō)道:
傍晚來(lái)臨時(shí)你會(huì)說(shuō)‘天氣將會(huì)晴朗,因?yàn)樘炜帐羌t色的’,在早上則是‘今天將會(huì)有風(fēng)雨來(lái)襲,因?yàn)樘炜帐羌t色的,陰云密布’。你知道該如何解讀天空的模樣,但你無(wú)法解讀時(shí)代的跡象。
這與我們熟知的氣象諺語(yǔ)
朝霞不出門(mén),晚霞行千里
有著異曲同工之處。
事實(shí)上,這其中的確包含著一定的科學(xué)道理。
早上太陽(yáng)從東方升起,如果此時(shí)西方天空已有云層存在,短波被散射后剩下的紅色長(zhǎng)波會(huì)在天空中形成紅色的朝霞,隨著云層的東移,未來(lái)很有可能將會(huì)出現(xiàn)陰雨天氣;傍晚太陽(yáng)西下,如果出現(xiàn)晚霞,預(yù)示著云層將會(huì)離當(dāng)?shù)卦絹?lái)越遠(yuǎn),晴朗的天空將會(huì)逐漸移來(lái),當(dāng)?shù)睾苡锌赡軐?huì)天睛。這種日常生活的經(jīng)驗(yàn)總結(jié),通過(guò)一代又一代累積,從而產(chǎn)生了許多的天氣諺語(yǔ)。當(dāng)然,并非所有氣象諺語(yǔ)都是可靠的,其中的許多在后來(lái)已被證明無(wú)法通過(guò)嚴(yán)格的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)。
我國(guó)的天氣預(yù)報(bào)最早可追溯到商代。
從這個(gè)時(shí)期開(kāi)始人們就非常重視天氣變化對(duì)人類活動(dòng)的影響,祭祀、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、戰(zhàn)爭(zhēng)等重大活動(dòng)都需要預(yù)知天氣,由于當(dāng)時(shí)人們對(duì)自然和世界的認(rèn)識(shí)不足,因此天氣預(yù)報(bào)為算卦和占卜等具有非科學(xué)因素的形式。在商代的甲骨文中已有對(duì)天氣現(xiàn)象完整、細(xì)致的記錄,研究甲骨文的學(xué)者將卜問(wèn)的內(nèi)容進(jìn)行了分類,其中有關(guān)氣象的包括卜年、卜雨(含風(fēng)、雪、霧、霜、雹等)、卜霽、卜旬,對(duì)天氣現(xiàn)象的記錄就在其中,包括降水、天空狀況、風(fēng)、云霧、雷鳴電閃等許多方面,氣象的雛形已經(jīng)形成。
甲骨文里的氣象常用字
管理占卜的人員會(huì)將占卜的事由、卜兆的吉兇以及應(yīng)驗(yàn)與否等信息均刻記在卜甲卜骨上,通常會(huì)記錄十天的實(shí)際天氣情況,在發(fā)掘出的甲骨文中,往往就可以發(fā)現(xiàn)這些氣象實(shí)況記錄,這也是世界上目前已知的最早的十天天氣實(shí)況資料。在出土的一片占卜商王外出田獵是否會(huì)遇上大雨的甲骨上,記錄下了當(dāng)時(shí)的一次天氣預(yù)報(bào)。
骨片記錄的“遠(yuǎn)古天氣預(yù)報(bào)”
【敘辭】中日,昃不雨。(問(wèn):商王外出下午有沒(méi)有雨)
【命辭】食日,至中,日不雨。(令占卜上午會(huì)不會(huì)有雨)
【占辭】自旦至,食日,不雨。(占卜的結(jié)論是當(dāng)天沒(méi)有雨)
【驗(yàn)辭】弜田,其遘,大雨。(商王狩獵時(shí)遇上了大雨)
我國(guó)古代氣象學(xué)中有豐富的通過(guò)天文氣象儀器進(jìn)行觀測(cè)所取得的記錄。天文氣象儀器是人類感覺(jué)的延伸,也是研究日、月、星、辰、云、雨、風(fēng)、雷的重要工具和手段。人們從感受風(fēng)雨寒暑,到努力去認(rèn)識(shí)這些發(fā)生在大氣中的自然現(xiàn)象,歷朝歷代都發(fā)明了很多儀器來(lái)進(jìn)行觀測(cè)。
我國(guó)很早就對(duì)風(fēng)向有了認(rèn)識(shí)和了解。
商朝時(shí),人們已利用旗上的飄帶來(lái)觀測(cè)風(fēng)向,同時(shí)已有四面風(fēng)的概念。
在漢武帝時(shí)期(據(jù)《三輔黃圖》中引《漢書(shū)》說(shuō)),張衡發(fā)明了相風(fēng)銅鳥(niǎo),在一根5丈(約16m)高的直桿上放置一只銜著花的銅鳥(niǎo),“下有轉(zhuǎn)樞,向風(fēng)若翔”,依據(jù)銅鳥(niǎo)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向,鳥(niǎo)頭所指即為風(fēng)向。這比歐洲在12世紀(jì)發(fā)明的候風(fēng)雞早一千年。
晉代的人們將張衡的銅鳥(niǎo)改為木鳥(niǎo),這比銅鳥(niǎo)更加輕盈,可以預(yù)測(cè)更微小的風(fēng),多設(shè)置在城墻上以及天文、交通等部門(mén)。
左:山西省渾源縣圓覺(jué)寺塔頂?shù)柠[鳳形相風(fēng)鳥(niǎo)
右:1958年發(fā)行的《氣象》特種郵票“古儀器·相風(fēng)銅鳥(niǎo)”
歐洲屋頂上的候風(fēng)雞
《后漢書(shū)·禮儀志第五》中記載東漢時(shí)“自立春至立夏,盡立秋,郡國(guó)上雨澤”,要求各郡國(guó)官署每年從立春到立秋末的雨季期間,向中央政府上報(bào)降雨量,說(shuō)明當(dāng)時(shí)對(duì)雨量記錄已經(jīng)有了一定的重視。南宋數(shù)學(xué)家秦九韶的《數(shù)學(xué)九章》中出現(xiàn)的四道計(jì)算降雨量和降水量的數(shù)學(xué)問(wèn)題,“天池測(cè)雨”、“圓罌測(cè)雨”、“峻積驗(yàn)雪”、“竹器驗(yàn)雪”,實(shí)際上就是計(jì)算量雨器和量雪器的容積。除此之外,我國(guó)古代人民很早就開(kāi)始嘗試觀測(cè)溫度、濕度等氣象要素,創(chuàng)造發(fā)明了許多相關(guān)觀測(cè)方法和觀測(cè)儀器。
宋代量雨器——圓罌
清代測(cè)雨臺(tái)(中國(guó)北極閣氣象博物館仿朝鮮藏品建)
在古代,人們對(duì)自然現(xiàn)象的了解有限,常把天體現(xiàn)象和大氣現(xiàn)象一概而論,因此在當(dāng)時(shí)天氣與星象密不可分,氣象機(jī)構(gòu)與天文機(jī)構(gòu)是相結(jié)合的。為了觀天候氣、治歷明時(shí),早在黃帝時(shí)期便建有合宮,是華夏歷史上最早的天文氣象臺(tái)。顓頊時(shí)期改叫玄宮,堯舜時(shí)又稱總章,夏代稱為世室,到了商代稱為重屋,通常由太史令掌管。河南商丘的閼伯臺(tái)就是一處總章或者世室,距今約有4500年,應(yīng)是中國(guó)現(xiàn)存最早的天文與氣象臺(tái)。
位于河南商丘的閼伯臺(tái)
春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)代古代氣象科學(xué)體系開(kāi)始逐步形成,在秦漢時(shí)代臻于完善,尤其是在漢代花費(fèi)了大量財(cái)力物力進(jìn)行天文氣象設(shè)施建設(shè)。三國(guó)到明代時(shí)期,中國(guó)處在農(nóng)業(yè)社會(huì)封建制度曲折發(fā)展的盛期,農(nóng)業(yè)對(duì)氣象的要求更為迫切,氣象記載更加豐富,元代時(shí)國(guó)家觀象臺(tái)更是擁有當(dāng)時(shí)世界最強(qiáng)的天文氣象學(xué)家隊(duì)伍。
清乾隆年間編寫(xiě)的《歷代職官表》中的第三十五卷《欽天監(jiān)》中,廣泛引用各有關(guān)古籍,詳細(xì)說(shuō)明了各朝代的天文、氣象機(jī)構(gòu)情況。當(dāng)時(shí)的欽天監(jiān)負(fù)責(zé)觀察天象、推算節(jié)氣、制定歷法,其中就包含氣象的相關(guān)工作。據(jù)《清會(huì)典》記載:“欽天監(jiān)掌觀天象,設(shè)觀象臺(tái)于京城東南隅,凡晴雨風(fēng)云雷霓暈珥流星異星皆察而記之。晴明風(fēng)雨按日記注,匯錄于冊(cè),為《晴明風(fēng)雨錄》。”文中觀象臺(tái)即今北京建國(guó)門(mén)立交橋西南的古觀象臺(tái)。《晴明風(fēng)雨錄》積累了從清雍正二年(1724年)至清光緒二十九年(1903年)180年的觀測(cè)記錄,成為中國(guó)現(xiàn)存檔案中年代連續(xù)最長(zhǎng)的雨量觀測(cè)資料,是中國(guó)氣象定量化的一個(gè)標(biāo)志。
北京古觀象臺(tái)的觀象儀器
康熙皇帝的科學(xué)啟蒙老師,比利時(shí)人南懷仁(Ferdinand Verbiest),精通天文歷法,曾任職于欽天監(jiān),在觀象臺(tái)制造和安裝了許多觀象儀器
氣象學(xué)發(fā)展與人類文明歷史進(jìn)程息息相關(guān),從遠(yuǎn)古時(shí)代對(duì)氣象的朦朧認(rèn)識(shí),到商代利用甲骨對(duì)天氣進(jìn)行占卜和記錄,天氣及其預(yù)報(bào)最初被蒙上了神秘的色彩。農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展豐富著天氣經(jīng)驗(yàn),西漢的魏鮮在我國(guó)首先利用關(guān)鍵日多氣象要素綜合觀測(cè)預(yù)報(bào)作物收成,天氣諺語(yǔ)的產(chǎn)生和流行方便了天氣經(jīng)驗(yàn)的記憶和應(yīng)用,元末明初婁元禮所書(shū)《田家五行》中就收錄了大量天氣諺語(yǔ),明末徐光啟在《農(nóng)政全書(shū)·占候》中對(duì)天氣諺語(yǔ)進(jìn)一步進(jìn)行了整理和補(bǔ)充。大量的古籍中同樣也留下了古人對(duì)水分循環(huán)、云雨形成、雷電等天氣現(xiàn)象和規(guī)律的理論認(rèn)識(shí)。
徐光啟與《農(nóng)政全書(shū)》
在漫長(zhǎng)的沒(méi)有現(xiàn)代文明與科學(xué)技術(shù)的時(shí)代里,人們通過(guò)對(duì)天象的觀測(cè)和對(duì)長(zhǎng)期記錄的考量,逐漸得出了天氣預(yù)報(bào)方法。古代的天氣預(yù)報(bào),盡管并不像現(xiàn)在的天氣預(yù)報(bào)那樣科學(xué)準(zhǔn)確,但還是有較為行之有效的方法,為氣象學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)?!度龂?guó)演義》中草船借箭和火燒赤壁的故事,正是諸葛亮基于對(duì)長(zhǎng)江流域的氣候和異常天氣變化特點(diǎn)的長(zhǎng)期認(rèn)識(shí),根據(jù)經(jīng)驗(yàn)做出的短期天氣預(yù)報(bào)在軍事上的應(yīng)用。
隨著科學(xué)的氣象觀測(cè)儀器的出現(xiàn)和發(fā)展,尤其是數(shù)學(xué)物理等近現(xiàn)代科學(xué)知識(shí)為氣象學(xué)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ),人們對(duì)氣象的認(rèn)識(shí)不斷深入,氣象學(xué)擺脫了定性描述階段,進(jìn)入到定量試驗(yàn)階段。全球觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)值模式的建立與發(fā)展,更是加快了人們從認(rèn)識(shí)天氣,向預(yù)測(cè)天氣甚至是控制天氣的方向發(fā)展的腳步,這又是另一段故事了。
聯(lián)系客服