張思晨
日月運行、風雨雷電等自然現象和人們的生產、生活息息相關。對風的觀測是中國古代官方天文機構的一項重要內容?!兑宜日肌分欣畲撅L關于風的研究具有極高的科技史價值,對氣象學貢獻很大,成為后世氣象學經典。
李淳風(602~670),是唐代岐州雍縣(今陜西省鳳翔縣)人,在數學、天文學、農學、氣象學等領域都有巨大的貢獻。他被認為是世界上最早給風定級的人。
在氣象學上,李淳風采擷前人對風這一現象的研究,分類匯編,寫成了被譽為“中國氣象學史上,甚至是世界氣象學史上最早的專著”——《乙巳占》。他在序言中說,此書“始自天象,終于風氣,凡為十卷,賜名《乙巳》”。書中最后一卷以風的占驗為核心,具有極高的科技史價值,也使李淳風與“風”結緣。
李淳風在風的觀測和研究方面,最重要的貢獻是他提出了中國歷史上最早的風力等級劃分標準。李淳風根據風對樹木所造成的影響和破壞程度,推測風的影響范圍,并以此確定了風級,并將其從弱到強分為8級?!兑宜日肌分杏涊d:“凡風:動葉,十里;鳴條,百里;搖枝,二百里……”
1805年,英國科學家弗朗西斯·蒲福根據風對地面物體或海面的影響程度擬定了“蒲福風級”,此后經過修改和補充,成為國際通用的風力等級?!捌迅oL級”與李淳風的風力分級有相似之處,“蒲福風級”以“地面物體或海面”作為參照物,李淳風以“樹木”作為參照物。
李淳風所著的? ?《乙巳占》
雖然李淳風的風力等級劃分和現代風力等級劃分相比不夠嚴謹準確,但要明確的是,世界歷史上定風級的人不只蒲福一人,還有中國的李淳風。李淳風這種風力等級劃分背后所蘊含的系統、理性的科學理念,在中國古代科技史上有著極為重要的價值。
戰國末年,《呂氏春秋》中提到了8個方向的風的記載,也是中國最早有關8種風向的記載。李淳風進一步把風向明確為24個方位,《乙巳占》中記載:“而風所從來二十四處,皆須明知發止?!?/p>
李淳風在書中詳細闡明了24個風向的劃分依據,指出24個方位由4個卦名、8個天干、12個地支所組成:“八干、四卦、十二辰總有二十四分,皆立方,迭相沖破,即是風所從來?!崩畲撅L所明確的二十四風向,不僅對當時的氣象學、航海業、農業等有重要貢獻,而且對后世氣象學的發展以及氣象史的研究具有重要意義。
二十四風向圖
李淳風在大量閱讀前人研究文獻的基礎上,還對風如何命名進行了規范。如“凡古占云發屋折木者,今皆云怒風……”,他統一了前人對風的不同叫法,建立起一套命名標準,極大地改變了風名混亂的狀況,也有利于后人對于風的學習和研究。
李淳風還在《乙巳占》中詳細記載了兩種不同的測風儀器“羽葆”和“木烏”。
“羽葆”用雞羽做成,掛在桿上,風力較大的時候,“羽葆”被風吹平,風力較小或者無風的時候,“羽葆”直立下垂。
“木烏”可用來測量風速和風向,將一只“木烏”立于高竿之上,根據烏身的旋轉方向就可以判斷風向,“烏口銜花”,根據花的旋轉測量風速。
李淳風還對兩種測風儀器的使用場合進行了區分,即在安居之處、固定場所等適宜用“木烏”,而在行軍等運動的狀態中適宜用“羽葆”。
中國古代的風信器——相風烏? (繪圖/張玲)
李淳風十分注重實際,發現與前人記錄不一樣的地方并不迷信照搬。例如古書中記載“羽葆”所用雞羽為“五兩”,但李淳風所在的地方為北方,考慮到因地制宜,李淳風建議用八兩。此外,他在研究過程中十分細致嚴謹,曾言“若失在毫末,差深千里”。
李淳風作為中國唐代杰出的科學家,一生成就斐然。時至今日,他的身上依然有很多值得我們學習的地方,走近李淳風,聆聽他和“風”的故事,感受中國科技史的厚重。
(責任編輯 / 李銀慧? ? 美術編輯 / 韋英章)