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捷足先登的测风术

发布时间:2018-07-05 17:57:46 来源:科普时报 责任编辑:赵婉晴

  

 

  风是由空气流动引起的一种自然现象,有吹面不寒的“杨柳风”,也有飞沙走石的“龙卷风”,民谚云“天有不测风云,人有旦夕祸福”。可见风和人类的生活、生产从来就是密不可分的,所以自古以来,观测风向风力就是人类的科学活动之一。

  原始测风器:候风羽

  在殷墟出土的甲骨卜辞中有“倪”字,这个字就是候风羽。候风羽也就是古代最原始的测风器。候风羽测量风向的方法是在高平远畅之处,立五丈高的木杆(风竿),用鸟羽或鸡毛做成条形或扇形的羽葆,挂在杆上,风吹羽葆扬,与羽葆指向相反的方向即为风向。条形、扇形羽葆的重量不同,古人分别称作五两、八两,使用时可因地制宜,比如楚地风小,宜用五两;北方和沿海风力较大,宜用八两,等等。

  对风向的称谓

  殷代甲骨文中,对四方来风各有命名:东风叫“劦”,南风叫“岘”,西风叫“夷”,北风叫“寒”。

  春秋战国时,又有“八风”之说。所谓八风,一说为八方之风,《吕氏春秋》:“何谓八风?东北曰炎风,东方曰滔风,东南曰熏风,南方曰巨风,西南曰凄风,西方曰飂(liu)风,西北曰厉风,北方曰寒风。”一说为季候风。《易纬通卦验》:“八节之风谓之八风。立春条风至,春分明庶风至,立夏清明风至,夏至景风至,立秋凉风至,秋分阊阖风至,立冬不周风至,冬至广莫风至。”

  除观测水平方向的风外,古人也观测自下而上和自上而下的旋风,方向混乱的乱风。例如,把自上而下吹的风叫作“颓风”,也叫“焚轮风”,自下而上吹的风叫“飙风”,也叫“扶摇风”等,可见对风的观测非常细致。

  世界第一个给风定级的人

  世界上第一个给风定级的人,是我国唐代的李淳风。他官居太史令,集数学家、天文学家和气象学家为一身,李淳风将风的大小划分为十个等级。一级,叶动;二级,鸣条(风吹枝叶发出的声音);三级,摇枝;四级,堕叶;五级,折小枝;六级,折大枝;七级,折木飞沙石;八级,拔树及根;这八级风再加上“无风”和“和风”(指温和,尘埃不起的风)两个级,合为十级。他所定的十级风力的划分收录在公元645年所著的《乙巳占·侯云法》中。这和现代气象观测学对风级的描述已经非常接近了。比英国的“蒲福风力等级”早了一千多年。李淳风从而成为世界上有史记载的第一个为风定级的人。

  东汉的相风铜鸟

  公元132年,东汉著名的科学家张衡发明了另一种测风器——相风铜鸟,安装在国家灵台(即古代观阴阳气象之变的天文台)上。此器具是在一个五丈高的直杆上装一托盘,托盘上安放一只衔着花的三足铜鸟,可以随风灵活转动,鸟头所对的方向就是风向,还能观测较大的风力。这个测风仪器和欧洲最早出现的风向计“候风鸡”相似,但是候风鸡是在12世纪才出现的,比起张衡的相风铜鸟要晚了一千年。