第五节气象学的发展

气象观测与气象记录

天气现象与农业生产及许多活动都有密切的关系，因此，清政府对于气象观测工作是很重视的，并且建立了一套相当完善的制度。例如，康熙、乾隆时期曾将改进后的雨量器发放至全国各地，要求及时上报雨泽情况。现在第一历史档案馆中还保存有大量各地上报雨情的奏折。清政府还令钦天监和各地气象观测部门逐日观测阴晴和雨雪等天气现象，并将观测结果缮写成《晴雨录》，按月呈报皇帝阅看。有些《晴雨录》已包括阴晴、雨雪、雷电、风向等内容，关于雨雪情况还特别注明下雨和下雪的起止时间和程度，实际上已很接近于现代的气象观测记录簿。此外，对于特殊的天气现象如初雷情况等，钦天监要进行详细观测并以“题本”形式奏呈。保存至今的北京、南京、苏州、杭州等地的大量《晴雨录》以及钦天监题本、各地奏折等气象档案，是研究各地气候变化的重要参考资料。在《清史稿》、《清实录》及各地方志中，还记载有恒寒、恒阴、冰雹、雷震、大雨、大水、少雪、干旱以及飓风等灾害性天气和反常的气候现象，其项目之多、范围之广和记载之详，是以前各代所无法相比的。这些记载经过系统的整理，有助于了解或研究天气情况特别是灾害性天气形成的规律。

气象仪器

我国古代已发明多种用于测量雨量、雪量、风向和空气湿度的器具。康熙九年（1670）比利时传教士南怀仁又制成两种新的气象仪器。一种称为“验燥湿器”，实际上就是用鹿筋作感湿质的湿度计。其依据可能是英国物理学家胡克提出的用羊肠线测湿的原理。另一种称为“验冷热器”，在U型管一端有充气的小球，管内有水，当外界温度变化时，球内气体体积发生膨胀或收缩，于是引起U型管另一侧水位变化，以水位及其升降指示温度及其变化。这实际上是以空气作感温质的早期温度计。据张山来《虞初新志》记载，此后不久，我国青年学者黄履庄也制造出了与此原理相同且结构相仿的“验燥湿器”和“验冷热器”①。

气象谚语与天气预报

清代一些从事月令和农事研究的学者，也辑录了不少与预报天气有关的谣谚，这些谣谚是广大劳动人民在生产和生活中长期积累的经验的总结。如继元娄元礼等《田家五行》、明徐光启《农政全书》后，乾隆时编纂的《授时通考》、梁章钜撰《农候杂占》等，都收集了很多这方面的内容。此外，在社会上尤其是在星相和医卜等江湖术士手中，还流传着冠以《白猿经》的各种著作。这类著作虽然常常假托诸葛亮或刘伯温的名义，并载有大量封建迷信的内容，被蒙上一层浓厚的神秘色彩，但其中有些关于天气现象的材料，是这些江湖术士出于特定目的进行收集或长期观测的结果，仍具有一定的科

①见张潮辑：《虞初新志》卷6《黄履庄小传》。

学价值。例如大约成书于清代初年的《白猿献三光图》（略称《三光图》，抄本），主要描述云与天气的关系，共附有云图132幅。《三光图》序称，按此图所绘云象可“预知风雨之期”，如“东西黑白云来掩日，无风自长，两边会合，主当夜子时有暴风猛雨”，“满天淡白云若鱼鳞，散后日色无光，主有大风七日”，前者可解释为夏季白天两块对流云发展合并后，积雨云体扩大，对流更为强烈，易导致严重的雷雨天气，后者表示卷积云变化很快，多见于气旋或锋面前部，反映上层大气处于不稳定状态，因此未来易有大风天气。这类记述是有科学根据的，并且这种图文结合的形式，生动形象，易于掌握，可说是在气象观测和天气预报方法上的一大进步。上海图书馆藏《诸葛武侯白猿经风雨占图说》附有一幅《日火下降旸气上升图》。这幅图以图解形式说明了太阳幅射在空气对流中的作用，并且对于风、云、雷、电、雨等的形成原理和过程，以及水汽上升，成云致雨，润湿地面及渗入地下的水分循环情况，作了较合理的解释，这是我国古代气象理论的一项杰出成就。在其他一些著作中也有不少涉及天气经验的资料，至今仍有一定的参考价值。如康熙《台湾府志·风信》指出：“清明以后，地气自南而北，则以南风为常风。霜降以后，地气自北而南，则以北风为常风。若反其常，则台飓将作，不可行舟。”

气象理论

清代涉及气候和气象知识的著述是相当丰富的，尤其是随着国家疆域的统一，对于边疆地区的气候特点，有了更详细的描写和进一步的认识。如乾隆时期傅恒等纂修的《西域图志》，椿园《西域闻见录》，《西藏志》等，都是著名的地理学著作，同时也载有关于气候知识的丰富内容，其详细和准确程度也是历代同类著作所难以相比的。椿园曾奉使西行，旅居新疆多年，所述皆耳闻目见，如他对西域大风写道：“辟展东之三间房、十三间房、布干台（均在今哈密与吐鲁番地区）皆大风之处。凡风起，皆自西北来，先有声，如地震，瞬时风至，屋顶多被掀去；卵大石子，飞舞满天；千斤之重载车辆，一经吹倒，则所载之物，皆零星吹散，车亦飞去；独行之人畜，有吹去数百里之外者，有竟无踪影者。其风春夏最多，秋冬绝少。”①使人有身临其境之感。

清代在气象理论的探讨方面，也有一些新的进展。如清初著名学者和地理学家刘献廷（1648—1695），通过对湖南、广东、江苏、北京等地植物生长情况的研究，不仅肯定了各地区物候现象有南北和东西的差异，而且指出：“今历本亦载七十二候，本之月令，乃七国时中原之气候也。今之中原，已与月令不合，则古今历差为之。今于南北诸方，细考其气候，取其确者，不妨多存几句，传之后世，则天地相应之变迁，可以求其征矣。”②这一段话说明当时所编物候历只是抄袭古代记载，已与实际情况不符，并提出古今气候有变化而未来气候仍将有变化，进而建议多记录一些物候现象以作为未来气候变化研究的依据。他的这些论述及建议是很有创见的。清初天文学家游艺，福建建宁人，曾参考中学西学有关著作一百余种，编著《天经或问》一书，①椿园：《西域闻见录》卷2。②刘献廷：《广阳杂记》卷3。

以问答形式回答当时人们有关天文、气象和地理方面的疑难问题。书中《地》卷比较全面地讲解了气象方面的知识，例如对于云、雨、露、霜、雾、雹、雪、霰、风、雷、电、霞、虹、晕、霾等天气现象，大多作了有一定科学依据的解释，其中有些内容来自西学。这部著作曾传入日本，在日本产生了不小的影响。