我国古代天气预报时咋测空气湿度的

2017年3月31日 | 作者: 甜甜蜜蜜 | 39 浏览
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江南连着阴天,说说古人是怎么做天气预报的。

相比起来,在古代气象预报中,对大气湿度的观测难度更大些,因为现代有精确的湿度仪,在古代有吗?也有呢。

空气湿度是指空气中水汽含量和湿润程度。湿度对人影响都很大,现代医学已证实,湿度与呼吸之间的关系非常紧密。在一定的湿度下氧气比较容易通过肺泡进入血液,湿度过高影响人调节体温的排汗功能,人会感到闷热。总的来说,人在高温但低湿度的情况下(如沙漠),比在温度不太高但湿度很高的情况下(比如雨林)的感觉要好。

古人虽然没有发现湿度与人体健康的科学关系,但也认识到了湿度对人们生活、学习有多方面的影响,所以很早就知道“测湿”了,而且想出来的方法甚是绝妙。

观测空气湿度,先秦时期的气象预报工作中便应该出现,西汉时已有文字记载。《淮南子·本经训》中便有这样的说法:“雷震之声,可以钟鼓写也;风雨之变,可以音律知也”。

这句话里透露时人已注意到了湿度问题。为什么?东汉王充《论衡·变动篇》称:“故天且雨,蝼蚁徙,丘蚓出,琴弦缓,固疾发。”这里的“琴弦缓”,就是湿度发生变化所致。元末娄元礼《田家五行》一书中对此有具体说法。

书中记载一句流行谚语,叫“晴干鼓响,雨落钟鸣”。娄元礼就此注释:“琴瑟弦索调得极和,则天道必是一望略无纤毫,方能如是;若是调卒不齐,则必阴余之变,盖亦气候致而然也。若高洁之弦忽自宽,则因琴床润湿故也,主阴雨。”

大概意思是,古人通过听琴声,凡能知道空气湿度大小,预知阴阳。如果琴弦松了,音律调不准,是因为空气湿度增加了,预示天气有变,未来是阴雨天。可见秦汉时,人们对空气湿度已有准确的认识,通过琴弦变化知道大气湿度变化。

通过琴弦的变化来观察空气湿度,一直到清朝都在用。清明发明家黄履庄发明的”验燥湿器“,就是利用“弦线吸湿”的原理制作出来的,相当灵验,灵敏度并不比现代的湿度差:“内有一针,能左右旋,燥则左旋,湿则右旋,毫发不爽,并可预证阴晴。”但是,现代科学家再也制作不出这样的“测湿仪”了。

1658年来华传教的比利时人南怀仁,也曾使用鹿筋,于清朝康熙年间制作了一件“湿度器”。需要注意的是,选用动物的筋线制弦有讲究,动物不能太老,动物越小筋对湿度越敏感,测湿时越灵。南怀仁制作的湿度器,用的便是小鹿的筋。

为了准确观测,西汉时用上了“测湿仪”,这比达·芬奇于十五世纪时设计出的湿度计要早一千多年。这种测湿仪是利用炭吸湿性强的特点,借助天平原理实现测湿目的。

中国是最早发明测湿仪器的国家。《史记·天官书》记载:“冬至短极,县(悬)土炭,炭动……略以知日至,要决晷景。”

西汉时人们有“县土炭”的风俗:冬至节气前,把土和炭分别挂在天平两侧,通过观测天平两端升降,来判断湿度变化。如果空气干燥,炭中水份散发快,会变轻,放炭这端就发上升;如果空气湿度增加,正好相反。

此即《淮南子·天文训》中所谓:“燥故炭轻,湿故炭重。”《淮南子·泰族训》则进一步说明了测湿仪工作原理:“夫湿之至也,莫见其形而炭已重矣;风之至也,莫见其象而木已动矣。”

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