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降水的记录和雨量器的使用

发布时间:2020-02-26

  近代气象科学把资料的收集和积累作为研究的基础。一 个地方的气象记录年代越长久,就越有利于我们分析、认识那里的气候特点和历史规律。我国古代,积累了很丰富的降 水资料。自秦汉以来,全国各地对水、旱、雨雪、冰雹的记 载就越来越多。如果我们把各地的方志、历代的宫廷档案和 史书中的气象记录都整理出来,那么,我们就可以弄清楚我 国历史上的许多天气和气候的规律。

  气象资料、如杲时同断缺,零乱,使用起来就很不方便。 可喜的是,我国有不少历史降水记录,是连续而准确的。比如,南宋首都临安(今杭州)的雨、雪记录,从公元一一三—年到一二六四年,都没有间断。据分析,这一百三十年中,有四十一年出现了晚春下雪的情况。终雪的时间比现在要迟半个月。因此,可以推断,在十二世纪到十三世纪时, 杭州的春夫比现在冷。根据南宋的历史气象记录,可以整理出公元三一年到一二六〇年间每十年的平均终雪日期, 其中最迟为四月九日,这与无冰雪的年份相比,要冷得多了。四月九日终雪,这个日期比公元一一〇一年到一一一〇年平均终雪日期约推迟了一个月⑴。可见,十二世纪开始以后,气候是在加速地变冷。南宋初年的杭州,降雪频繁,而且往往延迟到暮春。而在这一百多年内,冷暖变化又是很剧 烈的。十二世纪刚结束,杭州的冬天就开始回暖,一二〇〇、 —二一三、一二一六、一二二〇年,杭州全年无冰雪,出现 了一个时间不长的暖期。

  象杭州这样的降水资料,全&各地都有一些。竺可桢曾分析了清代二百六十多年(公元一六四四年到一九一〇年)北京、南京、杭州、苏州等地的降水记录,计箅了历年初雪到终雪之间的平均日期,据此来鉴定我国冬季冷暖的情况。

  由此得出结论,一七五一——一八〇〇年偏冷,一八〇一——一八五〇年偏暖,一八五一——一九〇〇年偏冷,这种冷暖期的划分,与他用六百五十种方志的物候资料分析得出的结论是一致的。

  以上两例是从降水性质为固态(雪)或液态(雨)来作气候分析。我国历代的降水资料,除记载降水的性质如雨、 雪、雹、霰等外,还记载降水的状况。早在殷代的甲骨卜辞中,就已把降水情况区分为“大雨”,“猛雨”,“疾雨”, “足雨”,“多雨”,“毛毛雨”等。在周秦之际(公元前三——前五世纪),对降水情况是这样区分的:“暴雨谓之冻,小雨谓之霡霃,久雨谓之淫”。陆佃还说:“疾 雨曰骤,徐雨曰零,久雨曰苦,时雨曰澍”。古代就是用这 样一类的词汇,来描写降水的情况。这样的记录在今天看来是一笔糊涂账,因为它没有把降水量、降水时间和降水强度 明确地加以区分。但是,只要有了原始记录,我们就可以把降水的规律分析出来。

  东汉时,曾经要求天下郡国向中央报告降雨情况。 这可能是正式收集雨情的开始。以后,历代都很重视降水情况,到后来,发展为各地向中央上报雨量。但雨量器到底是何时发明的,还值得研究。东汉时报雨情,总得有一套标准 与方法,有人推想东汉时(公元二五^二二〇年)可能有雨量器,但还没有关于雨量器的具体证据。二世纪巴比 仑用雨量器,希伯来古籍中曾有记载。而东汉时“郡国 上雨泽”,不一定是用了雨量器,可能是对雨情的描述,如 澍、淫、零之类;也可能是报湿土深度,因为人们是把土壤 含水称为“膏泽” 。

  降水量的测定,用长度为单位,即,雨雪落下来后,既 不流失,也不渗透和蒸发,这种条件下积水的深度,就是降水量。这种概念是什么时候提出来的呢?《西游记》第十回,写唐太宗时,泾河龙王与神课先生打赌,把本该降在长安的雨水三尺三寸零四十八点,克扣了三寸八点,结果上了剐龙台。这段神话写得好没道理。不仅唐太宗的时候,对怎 样测雨量没有这么明确的概念,就是唐朝末年,也不懂得用长度来表示雨量,文献中也没看到雨量记录。雨量器可能是 宋朝发明的,但几百年后的明朝人,《西游记》的作者吴承恩,却不知道三尺三寸雨量意味着什么。这是一千一百多毫米的雨量,如果在两个时辰(四个小时)内降下来,是足以使当时的长安宫变为“水晶宫”,长安所有街道的楼顶上、 树顶上都可以行船的。

  宋朝无疑已经使用了雨量器,并懂得了用尺寸来量雨。 南宋数学家秦九韶,在公元一二四七年写了一本书叫《数书九章》。这本书里有四道箅题,是专讲计算各种形状的雨量器的降水量的。作者在这一组箅题的前面指出:农业生产要 靠雨雪,地方官用尺来量雨,可是,雨雪深浅跟盛雨容器的 形状有关系,结果没有办法处理。为了求得降雨深浅的 准确数字,秦九韶把“天池测雨”,“圆罂测雨”,“峻积验 雪”,“竹器验雪”等计箅降水量的方法写在书里。这四道 题都是回答平地雨雪深度这个问题的。于是降水量的概念提 出来了。这是最早的雨量观测说明书。从这里可以看出,宋朝的雨量器用的是代用品,还没有定型,更没有标准化,雨 量器的型制不统一。元朝也没有见到解决这个问题的文献。 到明朝,才有了统一的雨量器。洪武年间〈公元一三六八——一三九九年)就曾命令全国州县报雨情。永乐二十二年(一四二四年)再次命令全国州县报告雨情,皇帝舉亲自了 解四方雨泽。

  明清两代〈公元一三六八——一九一一年)数亩年间,各地方官署曾把这些雨量记录奏报到北京。而明清挡案中, 以北京本地的雨量记录最为完整和连续。最详细的是一七二四——一九〇三年,一百八十年中,北京每次下雨下雪的日期和时辰,降水性质和雨雪分寸,都有详细记载。这些,可以通过整理、计箅,与现代降水量记录衔接起来,使我国雨量的科学记录达到二百五十多年。在各地的奏摺里,不仅有雨量,还有不少水旱等灾情的记录。这些,都为我们研究降水,提供了很宝贵的资料。

  在欧洲,雨量器的使用是从十七世纪才开始的。由于当 时工业革命的推动,进步很快,在测雨工具方面迅速超过东方,而先期实现了现代化。