古时“以瓢为海”所用的瓢

“四柱不地”

古時“以瓢爲海”所用的瓢

中國是世界上最早進行觀雲測天的國家之一。早在3000多年前我國殷代甲骨文中，已有表達風、雲、虹、雨、雪、雨夾雪等大氣現象的文字記載。中國古代氣象觀測的科學和技術一直處在世界領先水平，對世界氣象科學的形成與技術的發展作出過曆史性的重大貢獻。

由清華大學出版社出版發行的《一只早飛千年的鳥》多角度地講解了中華文明和科學技術碰撞出的氣象領域的偉大成就。中國氣象局大氣探測中心主任李良序認爲，這本書中所呈現的饒有趣味、圖文並茂的中國古代氣象科技，以及全人類認識天氣過程中的先進與智慧，會讓今天身處更先進世界科技時代的人們也感到“驚豔”。

其實，2022北京冬奧會開幕式上驚豔世人的“24節氣”只是我們耳熟能詳的部分，中國古代還有很多氣象測量手段，“科技含量”都十分驚人。

“二十四節氣”之外還有各種“神器”

“二十四節氣”是中國古人通過觀察太陽周年運動，認知一年中時令、物候等方面變化規律所形成的知識體系和社會實踐的一種表現形式。《淮南子》中有關于二十四節氣的完整記載。

“二十四節氣”有的反映四季變化，如立春、秋分；有的反映溫度變化，如小暑、大暑；有的反映天氣現象，如雨水、白露；有的則反映物候現象，如驚蟄、清明。

2016年，中國申報的“二十四節氣——中國人通過觀察太陽周年運動而形成的時間知識體系及其實踐”，成功列入聯合國教科文組織人類非物質文化遺産代表作名錄。北京冬奧會開幕式上“二十四節氣”的呈現，更是驚豔世人。

但作爲中國人，除了“二十四節氣”，還應該知道，我們的曆史上還有許多與天象有關的記載。諸如最早的風向標“候風之羽”、測風神器“相風銅烏”，測量雨量的工具天池盆、圓罂，還有從“琴弦測濕”到“挂炭天平”再到“鹿筋吸濕”等各種觀測和測量風、雨、雷電、溫度、濕度和古氣象台等各種裝置和氣象測量科技手段。

公元前1050年前後，西周周文王在豐京（今西安）附近的靈囿（中國最早的皇家園林）內修築靈台，用于祭祀、觀天象及遊樂。這一處遺址也被認爲是現在最古老的天文遺址之一。靈台就是我國最早的國家天文、氣象觀測機構的統稱，又稱爲“司天台”。

東漢的科學家張衡曾先後兩次參與靈台的天象觀測和天文研究，他的天象觀測比哥白尼要早1000多年。只可惜東漢的靈台最終毀于西晉末年，地動儀、渾天儀等科學儀器被以鑄造銅錢爲名，燒毀在冶煉爐中，這無疑是中國科技史上的一次巨大損失。

如今在世界各地我們都可以看到古代天文和氣象觀測的遺址。但中國國家級文化遺址之一的北京古觀象台仍被認爲是世界上現存最古老的天文台之一，是古代天文、氣象一體的最後一處觀象台，自此之後天文和氣象才逐漸分爲兩支。但這裏也曆經劫難，曾擺放在這裏的赤道經緯儀、黃首經緯儀、地平經儀等8架古代觀象儀器都曾被外來入侵者劫走，後來才歸還，如今有七件儀器分別陳列于紫金山天文台和南京博物院。

最早的風向標

在殷商時期甲骨文的碎片上，可見到“風”字假借爲“鳳”字，先民認爲，風是讓鵬鳥展翅的來自天空的力量。到戰國時期，古人對風的認知又發生了變化，《莊子·齊物論》裏就有“夫大塊噫氣，其名爲風”的描述。篆文裏的“風”已沒有了甲骨文中鳥的形態，卻強調天宇中與雲、氣相似的物質狀態，這已經無限接近現代科學對風的注解了。古人常以占蔔測風決定出行、戰爭等事宜，正是這些對風的流動特性的認識，促成了風向標的發明和使用。

風向標被稱爲候風或相風。研究人員在殷墟蔔辭中發現了“伣”字，也有認爲是“綄”字，其實就是指長杆上系以帛條或烏羽而成的簡單風向標。許慎《淮南子》注曰：“綄，候風也，楚人謂之五兩也。”“五兩”指的就是用五兩（或八兩）重的雞羽毛制成綄挂到旗杆上，有一點點風動，綄也會動。所以後來就有了“候風之羽”的說法，北周庾季才編撰的《靈台秘苑》一書講了“候風之羽”的原理，它就是一種簡易的風向標。

但古代風向標的真正主角，還是對後世氣象儀器有深遠影響的相風銅烏。這是一種改進式的相風木鳥，即把木制相風鳥胸部連接轉樞，轉樞插入一空心木管頂著的圓盤中心。在風吹時，木鳥轉動就會帶動轉樞在圓盤下的空木管內轉動，便能測風向、氣候動向。英國著名科學史家李約瑟曾指出，相風鳥“可能是現代四轉杯風向風速儀的先驅”。

中國現存最早的風向標，是隱于山西省大同市渾源縣的圓覺寺內一座磚塔頂部的鐵質鸾鳳風向標，存世800年仍未曾生鏽。它並不帶動轉樞，而是繞固定的塔杆回轉，風吹鸾鳳，鳳頭所指方向即可看出風向。其設計之獨創性，古今罕見。據專家考證，鸾鳳風向標是現存最早、全國唯一的古塔風向儀實物，極爲珍貴。

現存最早的標准制式雨量器

漢語中有不少詞語形容雨量的大小，瓢潑大雨、傾盆大雨等，都能佐證古代曾有過各種雨量器。《前漢東方朔傳》中有“以瓢爲海”“以蠡爲海”字樣，這裏的瓢是指剖開葫蘆做成的舀水、盛酒的容器，蠡是指蠡升，指容量爲一升的瓢。普遍認爲，這些詞語中的瓢、盆皆在當時起到過雨量器的作用。

雨量器是起什麽作用的呢？“水旱，天時也”，雨水即是“天時”中最重要的內容，古人祭祀最喜歡祈禱的就是“風調雨順”，因爲雨水可澆灌農作物，雨量多少制約著農業生産發展水平，所以需要“占雨”。這時統一制式的雨量器成爲迫切需求。

目前世界上現存最早的標准制式的雨量器，是乾隆年間頒發出去的，韓國大邱、仁川等地仍有保存，其中一個安置于一塊刻有“乾隆庚寅年五月造”的石台上，圓筒用黃銅制造，外壁上刻有“錦營測雨器，高一尺五寸，徑七寸，道光丁酉制，重十一斤”，筒底上則刻有“入番通引，及唱，次知使令”字樣。這種雨量器與現存氣象台站使用的雨量器相仿。

南宋詞《數書九章》中提到“天池測雨”，所描述的“天池盆”則被認爲是中國古代最早被記載的雨量器之一。它在方法上也是采取“平地得雨之數”，以此來度量雨水，堪稱是世界上最早的雨量計量方法。

我國還發現一本摘自古書看天經驗的專輯書冊《相雨書》，它被稱爲中國古代第一部預測類氣象典籍，也是迄今爲止人們見到的、世界氣象科學史上早期總結天氣經驗的書籍。可惜的是，這本書我們不能確定其真正的作者，只能推斷它可能是隋末唐初年間，一個叫黃子發的人編撰了此書。但其中所記載的很多“看天經驗”，至今仍很有參考價值。其中還首次將通過“二十四節氣”預測天氣的氣象理論述諸筆端。

避雷針的雛形是“魚尾銅瓦”

大多數人都知道避雷針的發明者是本傑明·富蘭克林，卻可能不知道中國古代有一種“魚尾銅瓦”，也是可以防止雷電所引起的天火的。

漢武帝時期，柏梁殿因雷電引起火災。重修後，漢武帝擔心再次發生雷災，于是接受了一個方士的建議，將一塊魚尾開關的銅瓦放在屋頂上，認爲這樣就可以防止雷災。這個魚尾銅瓦就是以鸱尾爲形的避雷針的雛形。後有宋人在《太平禦覽》一書中記述：“唐會要目，漢相梁殿災後，越巫言，‘海中有魚虬，尾似鸱，激浪好難降雨’，遂作其象于尾，以厭火樣。”文中所說的“魚虬”就是“螭吻”的前身。螭吻在民間也稱鳌龍，屬水性，被認爲能作鎮邪避火之物。在已經出土的文獻與一些漢代的泥塑等資料來看，漢代建築已普遍使用鳥形、魚形的鸱吻裝飾物了，後來還在不斷變化造型，但它們共同的特點是會有幾條鐵制的尖端物刺向天空，都可以用以避雷、防雷。

1688年，法國旅行家卡勃裏歐別·戴馬甘蘭寫的一本《中國新事》書中，就提到過一個細節：“中國屋脊兩頭，都有一個仰起的龍頭，龍口吐出曲折的金屬舌頭，然後沿著鐵絲導入地下，從而避免雷電擊毀建築物。”這樣的表述與演變，讓鸱尾與現代避雷針有了連接。

在宋、元、明、清的建築物中，更爲廣泛使用的避雷神器卻是“雷公柱”。它也是我國古代應用最爲廣泛的避雷裝置。它是用在庑殿頂和攢尖頂兩種建築中一根形體較短小的柱子，它們通常是用一些特殊的木材，如有較好導電性的楠木、松、柏等制成，也有用金屬的。

有兩個例子堪稱中國建築史上的奇迹：一是廣東肇慶的德慶學宮，它打破了傳統廳堂那種“八柱撐空”的木梁架結構，采用了“四柱不頂”的獨特設計那四根不到頂的圓木柱，就是“雷公柱”的一種用法；另一個是廣西容縣“四柱不地”的真武閣，它全木質結構，曆經四百余年無數次雷電洗禮，還有5次大地震、3次10級以下的台風等，依然與初建時無差，甚至至今都沒有做任何大的修繕。最令人驚訝的就是真武閣二樓的四根懸空立柱，利用杠杆式鬥拱平衡閣樓整體結構，一能抗震抗台風，二是完美消除“跨步電壓”的風險，也增加了避雷的功能。

鏈接 世界各地的天文和氣象遺址

○愛爾蘭紐格萊墓

愛爾蘭紐格萊墓大約建造于新石器時代的公元前3200年。心形的墓堆由97塊鑲邊石塊圍成，每塊石塊上都雕刻有謎一樣的圖案。冬至那天黎明，會有一束陽光穿過頂部開口射入墓室，這一現象會持續17分鍾左右。

有一圈豎立的巨石共12塊圍繞著整個墓堆，它們的用途至今無法明確。天文學家普遍認爲它有天文用途。

○英國巨石陣

位于英國倫敦西南100多千米的巨石陣，是歐洲著名的史前時代文化神廟遺址。考古學家發現，巨石陣比較准確的建造年代是公元前2300年左右。巨石陣不僅在建築學史上具有重要地位，在天文學上也同樣有著重要意義：它的主軸線、通往石柱的古道和夏至日早晨初升的太陽，會在同一條線上；另外，其中還有兩塊石頭的連線指向冬至日落的方向。因此人們猜測這很可能是遠古人類爲觀測天象而建造的，可算是天文台最早的雛形。

○秘魯石塔

大約建于公元前300的查基洛遺址上，存在著美洲最爲古老的太陽觀測台。2007年的一項研究顯示，秘魯查基洛觀測台可能是西半球最古老的太陽觀測台，其曆史可追溯至公元前300年。查基洛的13座石塔上的拱弓是用于太陽觀測的，是秘魯卡馬塞欽灑流域祭祀中心的一部分。東西兩邊的地點有已知的祭祀物裝飾，是可能的觀測場所。

來源：羊城晚報