中国古代的气象观测:风的观测和仪器

远在3000年前,我国殷代甲骨文中,就有关于天气实况的记录,卜辞中还反映出人们已经有预知天气状况的要求,这些都是和当时农业生产的需要相适应的。以后随着生产的发展,有关气象的知识不断积累和丰富,取得很大成就。

风的观测和仪器

远在殷代,已经有四方风名:东风叫做“劦”(x iá);南风叫做“山兀”(kǎi);西风叫做“夷”;北风叫做“寒”(hán)。以后逐渐发展,到汉代已有二十四方位的称呼。唐代,李淳风《乙巳占》中有一张占风图,列出了二十四个风向名称,并且指出,这些方位是由八个天干、四个卦名、十二辰(地支)组合而成。“子”指北方,“午”指南方,“卯”指东方,“酉”指西方。还举例说明怎样判定风向:凡风从戌(西北偏西)来的,须看吹向是否是辰(东南偏东);风从辛(西偏北)来的,须看吹向是否是乙(东偏南);风从乾(西北)来的,须看吹向是否是巽(东南)。这就是根据风的去向来决定来向。

我国风向器的发明很早。在西汉《淮南子》中,已经举出一种叫做“伣”(x iàn)或“”的风向器。它很可能是由风杆上系了布帛或长条旗的最简单的“示风器”演变过来的。《淮南子·齐俗训》中说:“伣之见风也,无须臾之间定矣。”(“伣”在风的作用下,没有一刻是平静的。)说明这种风向器还是相当灵敏的。

汉代的风向器除“伣”外,还有“铜凤凰”和“相风铜乌”两种。这三种风向器,显示了当时风向器发展的三个方向。

铜凤凰主要安装在汉武帝于太初元年(前104)所建的建章宫里。当时建章宫东的凤阙上装了两个铜凤凰,一个套在建章宫南的玉堂的璧门上,另一个是安装在建章宫北的圆阙上。据《三辅黄图》说,铜凤凰的下面有转枢,所以风来的时候,铜凤凰的头会向着风,好像要飞的样子。铜凤凰既然“下有转枢,向风若翔”,它当然是风向器。但是这种风向器后来渐渐演变为装饰品,失去了作为风向器的作用。

相风铜乌是一种铜做的形状像乌鸦一样的风向器(“相风”就是观测风的意思),它装在汉代观测天文气象的灵台上。这是专职观测天象的单位所设置的仪器,最初造得比较笨重,《玉海》说要在千里风来的时候才动。但既然是作为仪器而设置的,自然要不断改进,所以以后就渐渐做得轻巧灵敏一些,使得受小风也能转动。例如在晋代,太史令就设有木制相风乌。以后相风木乌就渐渐普遍。在唐代李淳风《乙巳占》中,也描述了这种相风木乌的构造。

但是从军事和交通等方面看,最好采用构造更加简单的风向器。《乙巳占》中就指出:“常住安居,宜用乌候;军旅权设,宜用羽占。”意思是说,相风乌只宜设在固定的地方,在军队中驻地经常变化,还是用鸡毛编成的风向器为好。

鸡毛编成的风向器,是由“伣”等发展而来的,所用的鸡毛重5~8两,编成羽片挂在高杆上,让它被风吹到平飘的状态,再进行观测,这种羽毛风向器称为“五两”。这种风向器,在唐代以前就有了,但是在唐代和唐代以后,变得十分普遍。因此,以后“五两”就作为各种形式的简便风向器的通称了。

我国古代除观测水平各向的风外,也观测自下而上和自上而下的旋风,方向混乱的乱风。例如,把自上而下吹的风叫做“颓风”,也叫做“焚轮风”,自下而上吹的风叫做“飙风”,也叫做“扶摇风”等,说明对风的观测是细致的。

在唐代,已经采取地面物体受风影响所表现的破坏程度来表示风力大小,例如根据《乙巳占》,当时把风力分为八级:一级动叶,二级鸣条,三级摇枝,四级堕叶,五级折小枝,六级折大枝,七级折木飞砂石或伐木(折木),八级拔木树和根。这八级风,再加上“无风”和“和风”(风来清凉,温和,尘埃不起的,叫和风)两个级,可合为十级。

 

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