中國古代的氣象觀測:風的觀測和儀器

遠在3000年前,我國殷代甲骨文中,就有關于天氣實況的記錄,卜辭中還反映出人們已經有預知天氣狀況的要求,這些都是和當時農業生產的需要相適應的 。以后隨著生產的發展,有關氣象的知識不斷積累和豐富,取得很大成就 。
風的觀測和儀器
遠在殷代,已經有四方風名:東風叫做“劦”(x iá);南風叫做“山?!保╧ǎi);西風叫做“夷”;北風叫做“寒”(hán) 。以后逐漸發展,到漢代已有二十四方位的稱呼 。唐代,李淳風《乙巳占》中有一張占風圖,列出了二十四個風向名稱,并且指出,這些方位是由八個天干、四個卦名、十二辰(地支)組合而成 ?!白印敝副狈?,“午”指南方,“卯”指東方,“酉”指西方 。還舉例說明怎樣判定風向:凡風從戌(西北偏西)來的,須看吹向是否是辰(東南偏東);風從辛(西偏北)來的,須看吹向是否是乙(東偏南);風從乾(西北)來的,須看吹向是否是巽(東南) 。這就是根據風的去向來決定來向 。
我國風向器的發明很早 。在西漢《淮南子》中,已經舉出一種叫做“伣”(x iàn)或“”的風向器 。它很可能是由風桿上系了布帛或長條旗的最簡單的“示風器”演變過來的 ?!痘茨献印R俗訓》中說:“伣之見風也,無須臾之間定矣 ?!保ā皝健痹陲L的作用下,沒有一刻是平靜的 。)說明這種風向器還是相當靈敏的 。
漢代的風向器除“伣”外,還有“銅鳳凰”和“相風銅烏”兩種 。這三種風向器,顯示了當時風向器發展的三個方向 。
銅鳳凰主要安裝在漢武帝于太初元年(前104)所建的建章宮里 。當時建章宮東的鳳闕上裝了兩個銅鳳凰,一個套在建章宮南的玉堂的璧門上,另一個是安裝在建章宮北的圓闕上 。據《三輔黃圖》說,銅鳳凰的下面有轉樞,所以風來的時候,銅鳳凰的頭會向著風,好像要飛的樣子 。銅鳳凰既然“下有轉樞,向風若翔”,它當然是風向器 。但是這種風向器后來漸漸演變為裝飾品,失去了作為風向器的作用 。
相風銅烏是一種銅做的形狀像烏鴉一樣的風向器(“相風”就是觀測風的意思),它裝在漢代觀測天文氣象的靈臺上 。這是專職觀測天象的單位所設置的儀器,最初造得比較笨重,《玉?!氛f要在千里風來的時候才動 。但既然是作為儀器而設置的,自然要不斷改進,所以以后就漸漸做得輕巧靈敏一些,使得受小風也能轉動 。例如在晉代,太史令就設有木制相風烏 。以后相風木烏就漸漸普遍 。在唐代李淳風《乙巳占》中,也描述了這種相風木烏的構造 。
但是從軍事和交通等方面看,最好采用構造更加簡單的風向器 ?!兑宜日肌分芯椭赋觯骸俺W“簿樱擞脼鹾?;軍旅權設,宜用羽占 ?!币馑际钦f,相風烏只宜設在固定的地方,在軍隊中駐地經常變化,還是用雞毛編成的風向器為好 。
雞毛編成的風向器,是由“伣”等發展而來的,所用的雞毛重5~8兩,編成羽片掛在高桿上,讓它被風吹到平飄的狀態,再進行觀測,這種羽毛風向器稱為“五兩” 。這種風向器,在唐代以前就有了,但是在唐代和唐代以后,變得十分普遍 。因此,以后“五兩”就作為各種形式的簡便風向器的通稱了 。

我國古代除觀測水平各向的風外,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做“頹風”,也叫做“焚輪風”,自下而上吹的風叫做“飆風”,也叫做“扶搖風”等,說明對風的觀測是細致的 。
在唐代,已經采取地面物體受風影響所表現的破壞程度來表示風力大小,例如根據《乙巳占》,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”(風來清涼,溫和,塵埃不起的,叫和風)兩個級,可合為十級 。
【中國古代的氣象觀測:風的觀測和儀器】

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