天气预报15天

　　人生活在地球大气之中，无时不对空气的冷暖干湿有切肤的感觉。气温冷暖骤变，空气干湿不宜，会对人的生活带来严重影响，甚至造成许多疾病;对生产，尤其是对农业牧业的影响更为明显。

　　我们现在可以用温度、湿度的概念来衡量空气的冷暖干湿变化，并有品类繁多的测量工具和方法，这是经历了漫长的时间才创造出来的。

　　我国简单的测湿仪器很早就出现了。至迟在汉代，文献 中就能看到测湿工具的记录。如《史记.天官书》，《后汉书.律历志》等史书，都有关于用土炭测湿的记载，但用法 有好几种。一种是用土炭。再一种是用铁和炭。“悬铁 炭于衡，各一端，令适停。冬，阳气至，炭仰而铁低;夏，~ 阴气至，炭低而铁仰”。还有一种用羽炭，“悬羽与炭 而知燥湿之气”。《淮南子^天文训》说：“水胜故夏至湿，火胜故冬至燥。燥故炭轻，湿故炭重”。这就是当时的理论解释。

　　这种测湿办法实际上用了一两千年。唐朝的王起(公元七六〇一一八四七年)曾写过《悬土炭赋》称赞这种工真的作用。宋朝通过观测湿度来作天气预报，测湿工具仍然趋土炭，方法也和秦汉时一样。根据北宋的文献记载，作法是：“称土炭两物，使轻重等，悬室中。天时雨，则炭重; 天时唷，则炭轻”。宋朝的赞宁和尚(公元十世纪人)就是 这样作预报的。这实际上是继举了汉代以来的传统。因为王充就指出过，下雨之前“琴弦缓”;《淮南子》也说过 “风雨之类，可以音律知之”。

　　民间青年黄履庄，曾用“琴弦缓”的原理来作侧湿工具，他制成的“验燥湿器”，“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”。这是一 种用鹿肠线制作的悬弦式湿度计。他的制作，可能是借鉴了外国发明的。在清朝任官职的比利时传教士南怀仁，于康熙十三年《一六七0年)做了一批科学仪器，其中就有悬弦式湿度计。这是在黄履庄之前。而在欧洲，德国人库萨努斯在一四四〇年曾根据羊皮重量变化来测湿度。十六世纪时有人用鸟兽的肠制成弦来测湿，与琴弦测湿相似。一七八三年发明了毛发湿度表。这种湿度表的原理与鹿肠湿度计一样，不同的是感应元件是用人的头发。毛发湿度表，至今仍为气象台站所普遍使用。现在测湿仪器中，也还有用肠膜作感应元件的。一八二五年又发明了用干湿球温度表测湿度的方法， 大大提高了精确度。直到现在，干湿球温度表还是气象台站 用以测湿的基本工具。

　　在湿度的量度方面，我国古代的测湿工具和方法，都只能定性的测出空气的干湿，而不能得出定量的数值。从定性到定量，再从定量到认识湿度的本质是空气中水汽含量的多少，这两次认识上的飞跃是欧洲人完成的。

　　大气物理学的发展，使人们认识到，湿度的变化就是大气中水汽含量的变化。为量度这种变化，提出了各种湿度指标。用单位体积空气中水汽的含量来表示湿度，叫“绝对湿度”。用整个大气压力中，水汽产生的压力来衡量湿度，叫 “水汽压”。湿度大到一定程度，气态的水汽就会凝结成液态的水滴，这个时候的水汽压就叫“饱和水汽压”。一块空气中的水汽达到饱和没有，只要把它的水汽压与饱和水汽压相比就知道了，这个比值用百分率表示，就是“相对湿度”。 相对湿度表示空气的饱和程度，当相对湿度达到百分之百时，空气就饱和了，要凝结成云雾了。此外还有一些量度大气干湿情况的指标，如露点温度、比湿、混和比、饱和差、 温度露点差，等等。

　　在测温仪器方面，我国古代的贡献甚少。制作“验燥湿器”的黄履庄，同时还制作过“验冷热器”，这就是温度表了。这也可能楚借鉴了欧洲人的经验才作出来的。温度表是 一件非同小可的仪器，这对气象科学尤其是一件大事，它表明人类就要跨进近代气象科学的门槛了。可是，中国封建统治者并不关心这些。

　　在欧洲就不同了。早在黄履庄之前，在十六世纪末和十七胜纪初，就竞相发明了许多仪器。温度表，一般认为是伽利略(一五六四——一六四二年)在一五九二年或一五九七年发明的。他是以发明望远镜驰名的意大利物理学家和天文学家。也有说是圣托利奥在一六〇〇年前后发明了温度表。 这可能是由于他们的发明有不同的构造和特点。

　　一般的温度表是用水银或酒精热胀冷缩的原理制成的， 属于玻璃液体温度表的类型。感应部分往往设计成球状或棒状，以增加接触面积。

　　温度表发明后，温度数值怎样确定的合理，便于使用， 就成了一个有待解决的问题。大约经过一百多年，对于物质的一些物理性质有了概念，几种温标才逐步确定下来。最先是一七一〇年发明了华氏温标。现在这种温标逐渐不为 人们使用了。一七三六年又发明了摄氏温标。这种温标用符 号表示，水的冰点为0℃，沸点为100℃ (在标准大气压下)，用起来很方便。一七三三年发明的列氏温标，已经不 用。在科学研究中，经常用绝对温标，它的度法与摄氏温标一致， 物质不可能以气态存在，分子的自由运动停止了，这是最低温度的极限。