古代的气象观测技术有多先进
2022-08-08亚述
亚述
气象与我们的生活息息相关。作为世界上最早进行观云测天的国家之一,即使在科技尚不发达的古代,我们的祖先也在不断思考和探索宇宙以及天人关系。
让我们一起翻开《一只早飞千年的鸟:中国古代气象观测与测量科技》,飞向古代气象那片辽阔的天地。
相风鸟PK风信鸡
人们对自由自在的风,总有种天性使然的向往。风从哪儿来,要吹向哪儿去?风向、风速是气象观测的基础,也是重要参数,那么古人是如何理解看不见又摸不着的风呢?
风向标是一种观测风向的装置。有趣的是,在风向标的形态选择上,中西方在审美上竟然出奇的默契,都将目光锁定在懂得御风飞行的鸟类身上。
我们在欧美电影里,有时候会看到民宅屋顶上安装了公鸡形象的风向标,它就是风信鸡。“雄鸡一声天下白”,在西方视野下,公鸡代表了基督教信仰,被赋予警醒世人的寓意。
创作于11世纪的贝叶挂毯被誉为欧洲版“清明上河图”,画上威斯敏斯特教堂顶上的风信鸡见证了国家的历史性变革。
我国最早的风向标可追溯至殷商时期的“候风之羽”,而到了汉代,“相风鸟”被广泛用于气候观察实践,鸟的类型有铁凤、金鸡、金鹏、铜乌、金鹅等。最终,“相风铜乌”打败了其他选手,成为了相风鸟的代表,一跃成为中国古代候风仪的代名词。
我国的相风鸟比欧洲的风信鸡早飞了近千年,古人对风的掌控和热情惊艳了世界。
建于辽金之交,位于山西省大同市浑源县的圆觉寺,经战火、地震摧残却屹立不倒,塔顶的鸾凤风向标800多年来不曾生锈。它是中国现存最早的风向标,在匠心设计的背后也传达着积极乐观的人生态度。
我们相信,只要有风的地方,就有生机和希望。
追逐雷电的人
从古至今,在众多天气现象中,雷电都是让人惧怕的存在。电闪雷鸣的夜晚,往往夹杂着疾风暴雨,它的高伤害力毋庸置疑。雷电以摧枯拉朽之势横扫周遭的一切,所到之处,树倒屋毁,伤及人畜。
《周易》中记录了发生在公元前1078年的球形雷,这是世界上最早的雷电记录。
大部分人对雷电现象总是又敬又怕,唯恐避之不及,却总有少数人,怀揣着人定胜天的信念,偏要与雷霆抗争。
1750年夏天,美国费城雷电交加,本杰明·富兰克林完成了震动世界的电风筝实验。他用勇敢证明了“闪电和静电的同一性”,进而发明了避雷针。
虽然富兰克林拿到了避雷针的冠名权,但是要论世界上最早的避雷针,还得看大洋彼岸的中国。
毕竟,在避雷这件事上,咱们中国人多少有点天赋在身。
东汉光武帝刘秀的外祖父樊重就曾为惧怕雷电的母亲建造了一座避雷室,整个石室都用黑色文石制成。据研究,黑色文石极可能是拥有绝缘功能的大理石。这座石室不仅造型别致,避雷效果更是好到500年而不毁。
我们很早就发现了大气中存在着尖端放电现象。许多古塔的顶尖涂有金属涂料,或塔顶本身使用了金属材料,某些铁刹的形状竟比当代的避雷针要复杂许多。这些历经岁月洗礼的古建筑,无不闪耀着前人智慧的光芒。
从宋代开始,雷公柱就成为了中国古代应用最为广泛的避雷装置,其材料通常选用有较强导电性的楠木、松、柏或金属。在建筑物最易受雷击的部位安装雷公柱,由雷公柱将电流引入大地。其中,“四柱不顶”的德庆学宫与“四柱不地”的真武阁堪称中国建筑史上的奇迹。
避雷是件严肃而认真的事。一代又一代的建造师们战胜了对落雷的恐惧,用科学严谨的态度研究雷电防护的方法,不断提升雷电防范等级,为我们的生命财产安全筑起坚固防线。
前人的无所畏惧,托起了天下寒士俱欢颜的梦想。
湿度与温度
人类的悲欢并不相通,对湿度和温度的耐受也不尽相同。看似微不足道的气候变化不仅影响了动植物和周遭环境,也对我们的健康和心情产生了不容忽视的影响。
生活在古代,虽然没有空调和Wi-Fi,但在如何过得舒坦这件事上,古人也颇有发言权。
艺术家通过观察琴弦的松紧来判斷空气中的湿度;工匠们在柱子底部留有透风砖,促进空气循环;普通百姓会选择佩戴香囊祛湿增香。
烈日炎炎,帝王家有“含凉殿”,百姓家有“空调井”,用水的沁凉来消暑降温。先秦时,诸侯国君的屋内四角各有一个小型冰鉴,堪称最原始的冰箱和冷气机。
取暖的方法也很有创意。王公贵族家里不仅有壁炉和火墙,火道还能直通就寝的炕床,早早享受到了地暖的便利。汉代的“椒房殿”,把花椒捣成泥涂在墙壁四周保温,再挂上锦绣壁毯、羽毛幔帐、铺上豪华西域毛毯,真是奢华的享受。
在古代,气象学并不是一门独立的学科。对其产生深远影响的也许是数学家、天文学家、地理学家、阴阳学家,甚至可能是军事家、医学家、发明家。比如赫赫有名的惊世全才、唐代太史令李淳风,他观天象、编历法、改浑天仪,还是给风力定级的“世界第一人”;南宋数学家秦九韶,他用数学题计算雨量,创作的《数书九章》曾令中国古代数学傲立于世界数学史;清朝天才发明家黄履庄,他制作的“验燥湿器”成为现代温度计的先驱。
在物资匮乏的古代,少了诱惑和干扰,人们有大把的时间“仰观宇宙之大,俯察品类之盛”,也更愿意静下心来看看天边的云,感受耳畔的风。
《一只早飞千年的鸟:中国古代气象观测与测量科技》,以相风鸟为向导,串联起风雨雷霆、四时寒暑,带我们游历了古人在气象领域取得的伟大成就。
知天命、顺四时、究天象。这是古人看待世界的方式。
无惧风雨,保持天真,对事物充满好奇心,把不可能变为可能,这就是飞鸟存在的意义吧。
(源自“水木读书荟”)责编:王晓静实习生:黄艺丹