每年的3月23日是世界氣象日。風(fēng)霜雨雪、冷熱陰晴等天氣現(xiàn)象,與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)息息相關(guān)。在古代,雖沒有科學(xué)的氣象預(yù)測(cè)方法和儀器,但古人們還是總結(jié)出一套經(jīng)驗(yàn),試圖找尋天氣變化的規(guī)律。在這一過程中,江蘇人曾作出杰出的貢獻(xiàn)。
清代江蘇人,制作出精密濕度計(jì)
被譽(yù)為中國(guó)古代“第五大發(fā)明”的“二十四節(jié)氣”,能夠有效地反映季節(jié)天氣變化,指導(dǎo)農(nóng)事活動(dòng)。二十四節(jié)氣衍生出來的一系列諺語,如“夏至有風(fēng)三伏熱,重陽無雨一冬晴”“秋分早,霜降遲,寒露種麥正當(dāng)時(shí)”等,被證明能有效預(yù)測(cè)天氣。首次完整記述二十四節(jié)氣的是西漢時(shí)期的《淮南子》,此書認(rèn)為,可以通過琴弦等樂器,感知是否刮風(fēng)下雨,“風(fēng)雨之變,可以音律知之”。具體說,如果琴弦松了,音律改變,那就是大氣濕度增加的表現(xiàn),可能是要下雨的前兆。東漢王充《論衡·變動(dòng)篇》中也有類似記述。西漢時(shí)期,出現(xiàn)了一種通過羽毛和炭來判斷濕度的天平式濕度計(jì)?!痘茨献印酚涊d:“懸羽與炭,而知燥濕之氣”“燥故炭輕,濕故炭重”,也就是說,這種濕度計(jì)是通過炭的重量變化來測(cè)量空氣的干濕。
《淮南子》大部分內(nèi)容出自西漢淮南王劉安之手。劉安(前179—前122),是西漢時(shí)期徐州人,思想家、文學(xué)家。作為一部“江蘇傳世經(jīng)典名著”,《淮南子》已被收入《江蘇文庫(kù)·精華編》。
《夢(mèng)溪筆談》是北宋沈括晚年寓居鎮(zhèn)江時(shí)寫就的學(xué)術(shù)著作,反映了當(dāng)時(shí)最高科技水平。作為杰出的科學(xué)家,沈括也擅長(zhǎng)氣象觀察。在《夢(mèng)溪筆談》中記錄著這樣一個(gè)故事:有一段時(shí)間汴京長(zhǎng)期干旱,宋神宗問沈括何時(shí)下雨。沈括根據(jù)自己對(duì)天象觀測(cè),判斷第二天就會(huì)下雨,果然應(yīng)驗(yàn)。在書中,沈括還記錄了國(guó)子學(xué)博士李元規(guī)在旅行中總結(jié)的氣象預(yù)測(cè)方法:盛夏時(shí),五更天起身,如果月光皎潔星兒明亮,天無片云,那就可以趕路,但到了中午一定要停下來,因?yàn)槲绾蟊囟〞?huì)刮起大風(fēng)。
在《夢(mèng)溪筆談》中,沈括記載了虹、閃電、海市蜃樓、羊角旋風(fēng)、垂直氣候帶等氣候現(xiàn)象,并試圖做出解釋,大大推動(dòng)了氣象研究的發(fā)展。
清代初年的揚(yáng)州人黃履莊是我國(guó)古代著名的機(jī)械學(xué)家,他對(duì)于中國(guó)氣象學(xué)的發(fā)展作出了杰出貢獻(xiàn)??滴醵?1683年),黃履莊成功創(chuàng)制一種“驗(yàn)燥濕器”,即懸弦式濕度計(jì),“內(nèi)有一針,能左右旋,燥則左旋,濕則右旋,毫發(fā)不爽,并可預(yù)證陰晴?!秉S履莊的“驗(yàn)燥濕器”巧妙利用弦線吸濕伸縮原理,被認(rèn)為是現(xiàn)代濕度計(jì)的先驅(qū)。
北極閣為中國(guó)近代氣象學(xué)發(fā)源地
從夏代開始,我國(guó)就設(shè)有專門的氣象機(jī)構(gòu)。六朝時(shí),都城建康(南京)的雞籠山(又名北極閣、欽天山)上建有觀云測(cè)天的“靈臺(tái)候樓”,設(shè)專職官員觀天象、測(cè)風(fēng)候,提供數(shù)據(jù),編制歷法,這是世界上最早的氣象臺(tái)之一。明代時(shí),朱元璋在皇城千步廊西側(cè)設(shè)欽天監(jiān),并在北極閣上設(shè)觀象臺(tái),又稱為欽天臺(tái),負(fù)責(zé)氣象觀測(cè)工作。
近代以來,北極閣更是成為我國(guó)氣象科學(xué)的發(fā)祥地,這和我國(guó)近代地理學(xué)和氣象學(xué)奠基者、中國(guó)物候?qū)W創(chuàng)始人竺可楨先生密不可分。
竺可楨,浙江紹興人,早年留學(xué)美國(guó),1920年回國(guó)任教于南京高等師范學(xué)校,培養(yǎng)了大量氣象、地質(zhì)方面的杰出人才。他編寫的教材《氣象學(xué)》簡(jiǎn)要本,作為我國(guó)第一本氣象學(xué)著作于1928年公開發(fā)行。
為加強(qiáng)氣象觀測(cè),1921年竺可楨在東南大學(xué)六朝松旁邊設(shè)立測(cè)候所,堅(jiān)持長(zhǎng)期觀測(cè),親自整理觀測(cè)資料,逐月撰寫氣候報(bào)告。1928年,竺可楨辭去中央大學(xué)地學(xué)系主任,出任“中央研究院”氣象研究所所長(zhǎng),該所是中國(guó)歷史上第一個(gè)研究近代氣象科學(xué)的專門機(jī)構(gòu)。竺可楨將研究所設(shè)在北極閣上,他計(jì)劃用10年時(shí)間,在全國(guó)建立氣象臺(tái)10處,測(cè)候處150處,雨量測(cè)候所1000處,其中首先建成的就是北極閣氣象臺(tái)。
北極閣被海內(nèi)外氣象學(xué)界譽(yù)為中國(guó)近代氣象學(xué)重要發(fā)祥地。涂長(zhǎng)望、趙九章、葉篤正、陶詩言等頂級(jí)氣象學(xué)家都曾在此工作、學(xué)習(xí)過?,F(xiàn)在的北極閣氣象臺(tái)舊址為江蘇省氣象局所在地,被列為全國(guó)重點(diǎn)文物保護(hù)單位,這里也是國(guó)內(nèi)第一個(gè)氣象專業(yè)性博物館。
張謇創(chuàng)辦中國(guó)最早的私人農(nóng)業(yè)氣象臺(tái)
在南通五山中海拔最高的軍山之巔(海拔108米),坐落著我國(guó)最早的私人設(shè)立的農(nóng)業(yè)氣象臺(tái)——軍山氣象臺(tái),由著名實(shí)業(yè)家張謇于1917年創(chuàng)立,曾被列入英國(guó)出版的國(guó)際臺(tái)名冊(cè)。除觀測(cè)氣象外,軍山氣象臺(tái)還預(yù)測(cè)日食、月食,進(jìn)行氣象科普工作。1918年,南通郊區(qū)的平潮鎮(zhèn)下了一場(chǎng)“紅雨”,百姓人心惶惶。軍山氣象臺(tái)及時(shí)進(jìn)行調(diào)查研究,在《通海新報(bào)》上發(fā)表《紅雨說略》一文,解釋“紅雨”是由于旋風(fēng)將紅色礦物質(zhì)刮到高空后落下,并非什么兇兆,有效地破除了迷信。軍山氣象臺(tái)建筑目前保存完好,已被列為南通市文物保護(hù)單位。
在鎮(zhèn)江的北固山景區(qū),則保存著一座建于1934年的老氣象臺(tái),平面凸字形,主體二層,高大壯觀,這座氣象臺(tái)由新中國(guó)成立之前的江蘇省建設(shè)廳所管轄,曾長(zhǎng)期擔(dān)負(fù)鎮(zhèn)江地區(qū)的氣象觀測(cè)任務(wù)。