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古时候的气象观测技术有多惊艳!

大象新闻 河南卫视 2023-10-23

我国幅员辽阔,南北气温差异很大,如今我们有精准的天气预报能够帮助我们快速了解气温,穿应对的服装,那么古人又如何提前了解气温提前防冷保温呢?跟随河大卫一起来看看吧!

01

观测气象方法篇

1. 用骨甲(主要是龟甲)占卜
我国的天气预报最早可追溯到商代,用甲骨文预报天气。

2. 气象预报员尺子丈量法
月圆之夜,是古代的气象预报员的工作日。比如八月十五中秋节、正月十五元宵节,就是预测天气的最佳日子。
据《玉堂闲话》(五代·王仁裕撰)载,月圆的晚上,气象预报员就开始工作。先在院子里立起一根一丈高的棒子。等到月上中天时,预报员就会拿出重要的工具——尺子,主要是量月光下这根棒子的影子有多长,根据这个数据,就能推算出接下来一整年的旱涝、收成。
假如是七尺,今年就会大丰收;如果是六尺到八尺,收成也相当凑合;
如果是九尺到一丈,今年就有洪灾;要是在五尺左右,那今年会有旱情;假如是三尺或以内,则是大旱灾年。

3、“报雨泽”制度
我国古代对雨水观测十分重视。甲骨卜辞中,对雨已经有“大雨”“猛雨”“疾雨”“足雨”“多雨”“毛毛雨”等记载。雨下的是否及时,以及雨量的分配和多少,直接影响着农业生产,这就迫使我国古代国家统治阶级重视上报雨量。在秦代,我国已经有“报雨泽”制度。1975年考古发现《秦律十八种》的竹简,其中《田律》里规定,凡下得及时而且有利于谷物抽穗的雨,雨后应书面分别报告有抽穗谷物和未种谷物的受雨田亩数。东汉政府也曾经要求所辖各郡国在从立春到立秋整个作物生长期间,向中央报告雨水情况。明代从洪武年间(公元14世纪后半叶)开始,就很重视测雨,要求全国州县的负责官吏按月向中央上报雨水情况。

4、关于天气的谚
蚂蚁成群爬上墙,雨水淋湿大屋梁。——下雨
鸡在高处鸣,雨止天要晴。——天晴
候鸟早飞来之年,雪较多。——下雪

关于古代气象预报员的小知识
在宋代,大城市里的报晓者,就担负着报告天气的任务,市民每天早晨起床,就能“收听”到报晓人带来的当日气象服务。
根据南宋人吴自牧在《梦梁录》中的记载,每天清晨四更前后,当杭州城周边的寺观开始鸣钟之时,寺观中的行者头陀就会沿街报晓兼报告天气。
若晴则说“天色晴明”,阴则说“天色阴晦”,雨则说“雨”。其报告的方式主要是寺观庵舍的行者头陀在划定好的区域内,沿街敲打铁板或木鱼,口头报告天气,为上朝的官员、宿卫的士兵以及市民服务。
当时对报晓人可能有较为严格的约束,即使是风雨霜雪等恶劣天气里,报晓人也不敢有一日停歇。

02

观测气象器物篇

中国古代气象学中有很丰富的天象记录,这是通过天文气象仪器进行观测所取得的。天文气象仪器是人类感觉的延伸,亦是研究日、月、星、辰、云、雨、风、雷的重要工具和手段。天文气象仪器的研制,是天文气象学发展的基础。
1、相风乌、铜凤凰
我国风向器的发明很早,商朝时,人们已利用旗上的飘带来观测风向,同时已有四面风的概念。秦朝宫中的观台上有相风铜乌,汉朝承袭下来,汉初称为清台,后来改为灵台,相风铜乌一直使用。在汉、魏、晋这些朝代,相风乌不仅是宫廷用具,也流传到郡县、藩国和民间。晋代皇帝出行,有人举着相风乌走在仪仗队的前头。
不同造型的相风乌 图片来源:北极阁气象博物馆
汉代的风向器也称“铜凤凰”或“铁鸾”,工艺逐渐成熟,仪器状态稳定。汉代建章宫的凤凰阙上装了两个铜凤凰,铜凤凰的下面有转枢。风来的时候,铜凤凰的头会向着风,好像要飞的样子,它类似于今日的风向标。当时尚未见有风级的区分,但是汉代的铜凤凰和相风乌实可认为是近世风速计的最早雏形。
观测风不单要观测风向,也观测风力大小。这是因为风力大往往具有破坏性。在唐代,已经开始利用地面物体受风影响所表现的破坏程度来表示风力大小,根据《乙巳占》,当时把风力分为8级,再加上“无风”和“和风”两个级,可合为10级,比近代国际上著名的蒲福风力表早很多年。
相风乌及各种测风仪器不仅用于我国陆地,也广泛用于江河和海上水路交通,还可能远播国外。欧洲人最早的候风鸡,是竖在教堂上的“圣彼得天鸡”,出现于公元12世纪。
东汉时期的“相风铜乌” 图片来源:Flickr

2、测湿仪器
我国是最早发明测湿仪器的国家,古代典籍中早有记载。在《史记》中曾提到把土和炭分别挂在天平两侧,以观测挂炭一端天平升降的仪器。《淮南子》中指出,这个仪器的挂炭一端升降的意义为:天气干燥了,炭就轻;天气潮湿了,炭就重。这算是我国最早的测量湿度的仪器。
 图片来源:搜狐-兴艺堂
除了上面天平式的测湿仪器外,还有其他形式。汉代就有人利用琴弦感应湿度的原理预测晴雨。东汉王充在《论衡》中曾经谈到,琴弦变松,天就要下雨。琴弦变松,是天变潮湿、弦线伸长所造成的。清康熙年间,西方来华传教士南怀仁曾用小鹿的筋做成一个弦线温度表,以验空气干湿。黄履庄也研制成功了“验燥湿器”,利用弦线随湿度伸缩的原理测量温度,这是毛发湿度计的前身。元末明初娄元礼在《田家五行》一书中也说:如果质量很好的干洁弦线忽然自动变松、变宽了,那是因为琴床潮湿的缘故;出现这种现象,预示着天将阴雨。

3、量雨器和降雪观测
从南宋秦九韶《数书九章》记载的数学题来看,测量雨水有“天池测雨”“圆罂测雨”“峻积验雪”“竹器验雪”等几种方式。其中“天池测雨”法是用天池盆来收集雨水,通过计算获得地面降水量。
事实上,天池盆也不是专用工具,而是预防火灾、积蓄雨水的容器。圆罂大概是水缸。不管是“天池盆”,还是“圆罂”,虽然是生活器具,却是事实上的“雨量器”。
图片来源:上观新闻

小知识:可以吃的“天气预报”
宋代的人们,在过年过节时,会吃一种叫“探官茧”的面食来测试运势,主要方向是仕途。
据《田家五行》(元.娄元礼)载,“以面作茧蒸之,饀内占水旱,验各人流年休咎。”这种用面做成茧形的食物叫“探官茧”。
“探官茧”类似现代的花卷,荤素都可以做馅儿,馅儿里裹上东西——小纸条或者小木片,而这些小纸条小木片上会写上官名、“吉祥”诗词、天气,如“十年生死两茫茫”、“雨一直下”等。
吃到了什么,就预示着会当什么官或者会遇到怎样的天气。

03

观测气象机构篇
其实,在中国古代,天文、气象机构是设在一起的,已有数千年的历史。
据《尚书·胤征》记载,中国在夏代设立“羲和”“掌天地四时”。当时的气象机构多由世袭专业人员如羲、和、重、黎等充任。商代设立的文化官职有、多卜、占、作册等。巫是最高的宗教官,掌握占卜“天象”与“气象”的大凶大吉;多卜是负责占卜天象和气象的专职人员;作册是史记官,负责记录气象。此外,政务官卿士在商代有时也兼管祭祀、占卜、历法、军事。

周代,掌握天象主要是大宗伯门下的一些官属,人数很多,主管祝年、祈年、顺丰年、逆时雨、宁风旱、舞雩等事项。
汉代,据《西汉会要》记载,由太常掌管祭祀、陵庙、文化,包括天文气象。太常属官有太史令,具体负责天文气象,其属下有大典星、治历、望气、望气佐等官员,负责天文气象工作。汉代有建章宫和灵台两处观天观象场所,前者为王者亲自观天场所,后者为天文气象专职人员观测处。

隋唐时期,分设外观象台和内观象台,外观象台山太史令统辖。唐代太史局多次更名,曾用过浑天监、浑仪监、太史监、司天台等。
宋代,设有太史局,掌测验天文,考定历法。北宋的内观象台称为禁台。凡日月、星辰、风云、气候、祥眚之事,日具所占以闻,岁颁历于天下,则预造进呈。
元代,在上都(今内蒙古正蓝旗境内)建立回回司天台,1276年在大都(今北京)建立观象台。

明代,洪武元年(1368年)设司天监,三年后改名为钦天监,设天文、漏刻、大统历、回回历四科,设有观象台。明代开国时,在南京设有钦天山观象台;在北京建都后,1425年在皇宫中建有内灵台;1436年至1449年在今北京建国门,仿南京钦天山观象台建钦天监观象台。
清代,设钦天监,分天文、时宪、漏刻、回回四科。天文科掌观天象,书云物讥祥;率天文生登观砚象台,凡晴雨、风雷、云霓、晕珥、流星、异犀,汇录册簿,应奏者送监,密疏上闻。

04

气象书籍篇

《娄景书》是我国最早预测天气的文献,相传为西汉年间湖南人娄景所作的一本以预测农业气象为主的古书。湖南民间称其为娄景先师,称其书为《娄景通书》。该书成书时间大概约公元前206年(汉高祖刘邦元年)前后。虽然《娄景书》说的是湖南一隅的天时变化,但本书运用干支周期进行天时气象预测的实际,探索出干支60年和60日周期的根据和气象变化相关联的事实。
唐朝盛世,《晋书》中较好记载了日晕前后及可能降雨的相关景象,相比欧洲科学家类似现象的详细记载早1000年。唐代出现了观云预测风雨的预报专书——《相雨书》,这也是领先世界很多年的古代气象科技成果。《开元占经》记载了对大量各种气象现象的认识早于世界。
除了王安礼等重修的北周庾季才《灵台秘苑》15 卷号称古代占候四大著作,南宋学者郑樵也曾系统地列出《占候风雨赋》《云气图》《气象图》等气象典籍目录17个。
《宋史》收录《云气测候赋》《占候云赋式》等气象典籍目录26个。占候文献之多,足以说明当时占候术的兴盛。
元末明初有娄元礼的《田家五行》,是一部比《相雨书》更系统的天气经验专集。
你还知道哪些古代气象的知识?快在评论区留言吧!
来源:中国气象局、百度百科、积木粗谈历史等

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监制 | 徐娜 孔康康  主编 | 户明方  编辑丨李迎新

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