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世界氣象日：帶你穿越古今玩轉(zhuǎn)氣象儀器（下）

2018-09-27 15:14:31來(lái)源：中國(guó)儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞：世界氣象日閱讀量：4902

　　【中國(guó)儀器網(wǎng) 能源環(huán)境】上篇帶大家穿越回古代，見(jiàn)識(shí)了世界上早的測(cè)風(fēng)儀“相風(fēng)銅鳥(niǎo)”和古代大數(shù)學(xué)家秦九韶發(fā)明的“天池盆”。沒(méi)想到，沒(méi)有高科技設(shè)備的古人也能憑借智慧“玩轉(zhuǎn)氣象”，發(fā)明出這些“測(cè)天神器”。那么，除此之外，我國(guó)古代還有哪些有趣的氣象儀器，現(xiàn)代又發(fā)明了哪些“黑科技”呢？下面，請(qǐng)坐上“時(shí)光穿梭機(jī)”。

世界氣象日

　　測(cè)溫：冰瓶VS溫度計(jì)

　　比起測(cè)風(fēng)向風(fēng)速和降水量，測(cè)量溫度其實(shí)是一件很簡(jiǎn)單的事，普通人通過(guò)人體感官就能大致判別出是冷還是熱。但是要定個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)量出溫度的數(shù)值并不簡(jiǎn)單。中國(guó)古代并沒(méi)有這種高精度的溫度測(cè)量?jī)x器，直到比利時(shí)傳教士南懷仁將西方溫度計(jì)帶入中國(guó)，我國(guó)才開(kāi)始有了溫度測(cè)量?jī)x器。

　　雖然我國(guó)古代沒(méi)有量化溫度的概念，但不代表古人沒(méi)有測(cè)知溫度的意識(shí)。史料記載，中國(guó)古代很早就確立了寒、冷、溫、熱的“溫度”概念，先秦時(shí)期的“瓶中之冰”就是一種可以觀察溫度變化的瓶子。人們會(huì)在瓶子中裝上水，如果水結(jié)冰了說(shuō)明氣溫低于零度，冰融化則代表氣溫回升。這種叫做“冰瓶”或者“水瓶”的平整機(jī)，可謂是中國(guó)原始的一種溫度計(jì)，被視為現(xiàn)代溫度計(jì)的雛形。不過(guò)，這種測(cè)量低溫的方法在溫暖的南方顯然不適用。

　　除了冰瓶之外，古代人還通過(guò)時(shí)序輪換和自然天氣的變化來(lái)推測(cè)當(dāng)天氣溫和未來(lái)的氣溫，譬如大家熟悉的二十四節(jié)氣。直到現(xiàn)代，人們還可以通過(guò)二十四節(jié)氣判斷近期的氣溫走勢(shì)和天氣情況。這不，前不久剛過(guò)的春分，預(yù)示著可能會(huì)出現(xiàn)連續(xù)陰雨和倒春寒天氣，諸位不要急著脫去冬衣。

　　當(dāng)然，比起看二十四節(jié)氣推算氣溫，不如直接看天氣預(yù)報(bào)來(lái)的方便。現(xiàn)代人用溫度計(jì)就可以直觀地測(cè)量出溫度數(shù)值，人們也對(duì)溫度有了普遍的印象，比如二十度溫度適宜，三十度以上較為炎熱，十度以下比較寒冷?，F(xiàn)代用于測(cè)量氣溫的儀器種類(lèi)繁多，包括玻璃溫度計(jì)(常用的玻璃溫度計(jì)有高溫度表、低溫度表和干濕球溫度表)、金屬溫度計(jì)、金屬電阻溫度表、熱敏電阻溫度表、溫差電偶溫度表等等。氣象臺(tái)站用來(lái)測(cè)量近地面空氣溫度的主要儀器是裝有水銀或酒精的玻璃管溫度表。一般將其放在離地約1.5m處四面通風(fēng)的百葉箱里，測(cè)量出所謂的地面氣溫。

　　測(cè)濕：縣土炭VS濕度計(jì)

　　古代典籍記載，我國(guó)是早發(fā)明測(cè)濕儀器的國(guó)家?！妒酚?middot;天官書(shū)》記載：“冬至短極，縣(懸)土炭，炭動(dòng)……略以知日至，要決晷景。”提及的“縣土炭”就是一種把土和炭分別掛在天平兩側(cè)、觀測(cè)掛炭一端天平升降的測(cè)濕儀器。如果空氣干燥，炭中的水分散發(fā)更快，那一頭就會(huì)變輕，反之則相反。這也就是《淮南子·天文訓(xùn)》中所謂：“燥故炭輕，濕故炭重。”這種天平式濕度計(jì)可稱(chēng)得上是世界上早的濕度計(jì)，比歐洲制造的類(lèi)似的濕度計(jì)要早上1600多年。

　　古代還有一種相當(dāng)精巧的方法是利用琴弦判斷濕度。東漢王充在《論衡·變動(dòng)篇》中談到，琴弦變松，天就要下雨。琴弦變松，是天變潮濕、弦線伸長(zhǎng)所造成的，表示空氣濕度較大?？梢?jiàn)，古代的弦琴也可當(dāng)作原始的濕度測(cè)量?jī)x器，類(lèi)似現(xiàn)代的毛發(fā)濕度計(jì)?，F(xiàn)代除了簡(jiǎn)單的濕度計(jì)之外，還可以用干濕球溫度計(jì)、毛發(fā)濕度計(jì)和電阻式濕度片等儀器來(lái)測(cè)量濕度?？赡苡腥税l(fā)現(xiàn)，很多氣象儀器可以同時(shí)測(cè)量溫度和濕度。比如干濕球溫度計(jì)就是一種可以測(cè)定氣溫、氣濕的一種儀器。它由兩支相同的普通溫度計(jì)組成，一支用于測(cè)定氣溫，稱(chēng)干球溫度計(jì)。另一支在球部用蒸餾水浸濕的紗布包住，紗布下端浸入蒸餾水中，稱(chēng)濕球溫度計(jì)。這種氣象儀器早在18世紀(jì)就誕生了，一直沿用至今。

　　小結(jié)：說(shuō)起中國(guó)古代發(fā)明，除了為人熟知的“四大發(fā)明”之外，還有著許多不為人知的小發(fā)明。譬如那些堪稱(chēng)古代“黑科技”的氣象儀器，都是古人生活生產(chǎn)中逐漸積累起來(lái)的經(jīng)驗(yàn)造就的。雖然我們無(wú)法親眼見(jiàn)證這些古代發(fā)明的誕生，但是還可以在博物館看到它們的復(fù)刻品，感受千年之前先人的智慧?；蛘?，還有機(jī)會(huì)去到南京雞鳴山，參觀中國(guó)近代氣象發(fā)祥地——北極閣，聽(tīng)聽(tīng)竺可楨、涂長(zhǎng)望、趙九章、葉篤正、陶詩(shī)言等一批氣象科學(xué)家的故事。

　　(本文參考資料：百度百科、知乎、中國(guó)氣象局、新民晚報(bào))

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