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李淳风和“风”

2024-10-14张思晨

科学大众(中学) 2024年8期

日月运行、风雨雷电等自然现象和人们的生产、生活息息相关。对风的观测,是中国古代官方天文机构的一项重要内容。世界气象史上最早的专著《乙巳占》中,李淳风关于风的研究具有极高的科技史价值,对气象学贡献很大,成为后世气象学经典。

中国历史上最早的风力等级划分

李淳风(602—670),是唐代岐州雍县(今陕西省凤翔县)人,在数学、天文学、农学、气象学等领域都有巨大的贡献。他被认为是世界上最早给风定级的人。

在气象学上,李淳风采撷前人对风这一现象的研究,分类汇编,写成了被誉为“中国气象学史上甚至是世界气象学史上最早的专著”——《乙巳占》。他在序言中说,此书“始自天象,终于风气,凡为十卷,赐名《乙巳》”。书中最后一卷以风的占验为核心,具有极高的科技史价值,也使李淳风与“风”结缘。

在风的观测和研究方面,李淳风的最重要贡献是他提出了中国历史上最早的风力等级划分标准。李淳风根据风对树木造成的影响和破坏程度推测风的影响范围,并以此确定了风级,将其从弱到强分为8级。《乙巳占》中记载:“凡风:动叶,十里;鸣条,百里;摇枝,二百里……”

1805年,英国科学家弗朗西斯·蒲福根据风对地面物体或海面的影响程度拟定了“蒲福风级”,此后经过修改和补充,成为国际通用的风力等级。“蒲福风级”与李淳风的风力分级有相似之处,“蒲福风级”以地面物体或海面作为参照物,李淳风以树木作为参照物。

虽然李淳风的风力等级划分不够严谨准确,但是要明确的是,世界历史上定风级的人不光蒲福一人,还有中国的李淳风。李淳风这种风力等级划分背后所蕴含的系统、理性的科学理念,在中国古代科技史上有着极为重要的价值。

明确风向、规范风名

战国末年,《吕氏春秋》中提到了8个方向的风的记载,也是中国最早有关8种风向的记载。李淳风进一步把风向明确为24 个方位,《乙巳占》中记载:“而风所从来二十四处,皆须明知发止。”

李淳风在书中详细阐明了二十四风向的划分依据,指出24 个方位由4 个卦名、8 个天干、12 个地支所组成:“八干、四卦、十二辰总有二十四分,皆立方,迭相冲破,即是风所从来。”李淳风所明确的二十四风向,不仅对当时的气象学、航海业、农业等有重要贡献,而且对后世气象学的发展以及气象史的研究具有重要意义。

李淳风在大量阅读前人研究文献的基础上,还对风如何命名进行了规范,如“凡古占云发屋折木者,今皆云怒风”。他统一了前人对风的不同叫法,建立起一套命名标准,极大地改变了风名混乱的状况,也有利于后人对风的学习和研究。

测风仪器“羽葆”和“木乌”

李淳风还在《乙巳占》中详细记载了两种不同的测风仪器——“羽葆”和“木乌”。

“羽葆”用鸡羽做成,挂在杆上。风力较大的时候,“羽葆”被风吹平;风力较小或者无风的时候,“羽葆”直立下垂。

“木乌”可用来测量风速和风向。将一只“木乌”立于高竿之上,根据其旋转方向就可以判断风向。“乌口衔花”,根据花的旋转测量风速。

李淳风还对两种测风仪器的使用场合进行了区分,即在安居之处、固定场所等适宜用“木乌”,而在行军等运动的状态中适宜用“羽葆”。

李淳风十分注重实际,发现与前人记录不一样的地方并不迷信照搬。例如,古书中记载“羽葆”所用鸡羽为“五两”,但是李淳风所在的地方为北方,考虑到因地制宜,李淳风建议用八两。此外,他在研究过程中十分细致严谨,曾言“若失在毫末,差深千里”。

李淳风作为中国唐代杰出的科学家,一生成就斐然。时至今日,他的身上依然有很多值得我们学习的地方。走近李淳风,聆听他和“风”的故事,感受中国科技史的厚重。

文章来源:《中国气象报》

(责任编辑:嵇刊)