鄭和航海圖今析

洪振權(quán)

鄭和七下西洋開創(chuàng)了世界遠(yuǎn)洋大集團(tuán)航海活動(dòng)之先河。鄭和航海圖的問(wèn)世是帆船航海時(shí)代的一大貢獻(xiàn)，也是可信的珍貴史料。現(xiàn)以現(xiàn)代航海技術(shù)來(lái)研究這張圖的科學(xué)性和實(shí)踐性。

1．鄭和航海圖的歷史背景與成圖時(shí)間

鄭和航海圖被收集于明代茅元儀編輯的《武備志》卷二百四十。

茅元儀的鄭和航海圖序言，十分簡(jiǎn)要，只有142個(gè)字。值得注意的是，其中寫有“當(dāng)是時(shí)臣為內(nèi)豎鄭和，亦不辱命焉”句，由此可知此圖與鄭和下西洋有關(guān)。再看圖首，知該圖原名為“自寶船廠開船從龍江關(guān)出水直抵外國(guó)諸番圖”。圖中又有“太倉(cāng)港開船用丹乙針一更船平吳淞江”和“用丁午針船取五虎山”等記述，還看到有進(jìn)出占城國(guó)的航跡。今知太倉(cāng)南有劉河，在劉河口設(shè)有劉家港巡司。五虎山是進(jìn)閩江到長(zhǎng)樂必經(jīng)之地。這些記錄與明史“自蘇州劉家河泛海至福建，復(fù)自福建五虎門揚(yáng)帆，首達(dá)占城，以此偏歷諸番國(guó)”的記載相符。再?gòu)膱D記諸番國(guó)名亦與明史所列相當(dāng)。由此可知，此圖為鄭和航海圖無(wú)疑。

《武備志》成書于公元1628年，與鄭和第七次下西洋相差僅二百年，這在歷史長(zhǎng)河中是瞬間之差，因此其資料也是可信的。

鄭和第七次下西洋的時(shí)間是在明宣德六年(1431年)至宣德八年(1433年)。期間，其分船隊(duì)到過(guò)天方即今之吉達(dá)港。而在鄭和航海圖中卻沒有標(biāo)明；圖首標(biāo)有建于洪熙元年(1425年)的“凈(靜)海寺”。由此推知該圖成于1425～1430年間，即在第六次下西洋回國(guó)后的9年休息期間，是有條件坐下來(lái)將六次下西洋的航行經(jīng)驗(yàn)作一歸納性的總結(jié)。至于出于誰(shuí)之手，無(wú)考。但可以這樣說(shuō)，由鄭和船隊(duì)的火長(zhǎng)、陰陽(yáng)官們集體創(chuàng)作，是合乎邏輯的。

2．鄭和航海圖中涉及的詞語(yǔ)

鄭和航海圖中配有文字記事，猶如今天航海日志中的航行記錄，記錄了當(dāng)時(shí)使用的航向、航程、水深以及測(cè)得的天體水平高度的數(shù)據(jù)。但使用的詞語(yǔ)是古代的，有解釋的必要。

2．1針，即是航向。古代羅盤上共刻有24個(gè)字，每字一格。24個(gè)字以天干、地支為主，配以八卦名而成。為避免天干中的戊、已與地支中的戌、巳相混淆，不列戊已，以八卦名相補(bǔ)。

每格合圓周角15°。每格正中為整度，如指在子字正中，即為0°或360°。左右兩根邊線各為7．5°，如子字左邊線為352．5°，右邊線為7．5°。

2．2丹(單)針。即指字之正中，如“丹丑”即為30°。兩字相連即指邊線，如“卯乙”即指卯與乙之間的邊線，為97．5°。

2．3更。是計(jì)算里程的單位。可以是里，也可以是時(shí)間。在“東西洋考”、“西洋朝貢典錄”、“海田聞見錄?和“臺(tái)海使差錄”等書中，都談到定更數(shù)的方法。二晝夜分成十更，以里程計(jì)算，二更為四十至六十里；以時(shí)間計(jì)算，一更為2．4小時(shí)。以此計(jì)算，每小時(shí)約4．5～6．75海里，近似帆船的速度。

2．4托。是計(jì)算水深的單位。一托平均合5．5尺或1．68公尺。

2．5打水。以系有重錘的繩子測(cè)量水深稱打水。

2．6取。船首指向或欲走的航路。如取黃，山即將船首指向黃山；船取孝順洋即走孝順洋航路。

2．7平。船身與物標(biāo)橫平，即現(xiàn)代說(shuō)的正橫。

2．8指。用牽星板測(cè)定天體水平高度的單位。

2．9牽星板。測(cè)量星體高度的工具。牽星板共有12塊正方板。最小一塊邊長(zhǎng)為2厘米，稱為一指板。最大一塊邊長(zhǎng)為24厘米，稱為12指板。其中每塊邊長(zhǎng)相差2厘米，指數(shù)相差一指。板中有孔，可穿線繩。測(cè)天體高度時(shí)，取一合式之板，一手持板，一手牽繩，手臂伸直，使板下邊緣與水平線重合，上邊緣與所測(cè)天體重合。這塊板的指數(shù)即為天體的水平高度。因?yàn)槭菭恐K測(cè)的，所以古代稱牽星，其工具即謂牽星板。

如該天體高度在兩塊指板之間，則另有一塊象牙板，削去四角。其中一角削去邊長(zhǎng)的1／4稱一角，第二角削去邊長(zhǎng)的1／2稱二角，第三角削去邊長(zhǎng)的3／4稱三角，第四角削去邊長(zhǎng)的1／8稱半角。如測(cè)定天體的高度不是整指數(shù)，則就用象牙板與牽星木板配用，測(cè)出角的附加值即可。

牽星板的原理，即是現(xiàn)代三角學(xué)中的正切關(guān)系。因牽星板的高度是固定的，而人的手臂長(zhǎng)度是不一樣的，測(cè)出結(jié)果也會(huì)不一樣。有人認(rèn)為1指等于1．6°，也有認(rèn)為1指等于2．5°，道理即在于此。因此，牽繩的長(zhǎng)度必須統(tǒng)一，這是十分重要的。

2．10過(guò)洋牽星圖。過(guò)大洋時(shí)測(cè)量天體高度的記錄圖。

3．鄭和航海圖的繪制和讀圖

鄭和航海圖是我國(guó)僅存的一張古代航海圖，是十分珍貴的。該圖的繪制似乎是以山水畫酌長(zhǎng)卷方式繪制成的。六百年前能將東南亞、印度洋、盂家拉灣、阿拉伯海、部分紅海，非洲東岸的廣大水域，數(shù)千海里的航程，濃縮在卷幅之間，十分壯觀。該圖投有現(xiàn)代制圖的經(jīng)緯坐標(biāo)和度量比例，也無(wú)固定方位，完全是以我為準(zhǔn)，憑直觀感覺繪制成的對(duì)景圖。繪制雖然粗簡(jiǎn)，但能將沿途山峰、島嶼、城市、寶塔，甚至礁石，標(biāo)志詳盡，再加上說(shuō)明，可以據(jù)此航行。這在帆船時(shí)代，很具先進(jìn)性和實(shí)用性。

繪圖基本上是以南下、東、西行時(shí)，在右舷側(cè)，面向陸地為準(zhǔn)，分上下、左右，記下目視到的景物。為了濃縮篇幅，不致浪費(fèi)，有因紙制宜、補(bǔ)缺填空的做法。因此，讀圖者必須要有水域的地理概念和熟悉古今地名的知識(shí)，才能得心應(yīng)手。

現(xiàn)取鄭和航海圖的局部一頁(yè)為例，如圖(一)初看該圖十分茫然，現(xiàn)將幾個(gè)主要古今地名列表對(duì)照，如下：

由此可知，這是一張跨緯距32．5°、經(jīng)距52．4°的包括整個(gè)北印度洋、孟加拉灣在內(nèi)的廣大水域的航海對(duì)景圖。如再把該圖順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)90度來(lái)看：左側(cè)一排山地是今非洲東岸的北部；中間一串島嶼即是被譽(yù)為印度洋上明珠的馬爾代夫等珊瑚環(huán)礁；右側(cè)二排山地是印度半島，左側(cè)是東海岸，右側(cè)是西海岸；下面的大島即是錫蘭島。唯吉大港與實(shí)際位置不符，這即是前述的補(bǔ)白了。再看一段文字記述，“官嶼溜用庚酉針一百五十更船收木骨都”。意思是說(shuō)，自今馬爾代夫的馬累，駛航向262．5°，航行15天或約1600海里航程，即到達(dá)今索馬利的摩加迪沙。這樣一來(lái)，北印度洋的廣大水域就躍然在眼前的尺幅之紙上了，見圖(二)。

4．鄭和船隊(duì)的航海技術(shù)

航海技術(shù)是指航海人員在航海實(shí)踐中采取安全到達(dá)目的地的手段。這些手段隨著時(shí)代發(fā)展而不斷更新。鄭和船隊(duì)的隨行人員鞏珍編著的“西洋番國(guó)記”的自序中說(shuō)“往還三年，經(jīng)濟(jì)大海，綿邈彌茫，水天連接，四望迥然，絕無(wú)纖翳之隱蔽。惟日月升墜，以辨西東，星頭高低，度量遠(yuǎn)近。斫木為盤，書刻干支之字，浮針于水，指向行舟。經(jīng)月累旬，晝夜不止，海中的山嶼，形狀不一，但見于前，或在左右，視為準(zhǔn)則，轉(zhuǎn)向而往，要在更數(shù)起止，計(jì)算無(wú)差，必達(dá)其所。”這是對(duì)鄭和船隊(duì)航海技術(shù)的綜合記述。含有羅經(jīng)指向、物標(biāo)導(dǎo)航、

天文定位、計(jì)程等的航海手段。從鄭和航海圖可窺其全豹。

4．1打水避險(xiǎn)

鄭和航海圖有“船取孝順洋一路打水九托平九山”之句。孝順洋在今浙江象山港外的牛鼻山水道一帶；九山即象山港外的韮山列島。出雙嶼門沿牛鼻山水道南下，要防止誤人西側(cè)的大野豬、大紅巖、鯧魚等礁區(qū)。從今圖上看要保持在8米以上的海圖基深才能安全。六百年前，該航區(qū)水深要深得多，才說(shuō)要一路打水九托安全到達(dá)九山。當(dāng)時(shí)沒有海圖，卻能知道打水避險(xiǎn)，有其時(shí)代的先進(jìn)性。

4.2確算潮時(shí)的技能

圖中又有“取霍山用丹午針入西后門”句。霍山即今杭州灣之東霍山，西后門即西侯門。眾所周知西候門寬不到一海里，最大流速7節(jié)，是有名的急流漩渦區(qū)，至今仍被視為低速船的畏途。鄭和船隊(duì)南下通過(guò)西候門必須選擇在漲潮末緩流的最佳時(shí)間通過(guò)。這個(gè)最佳時(shí)間是要通過(guò)正確的潮時(shí)計(jì)算獲得的。雖然，記述中沒有直說(shuō)計(jì)算潮流，但可推知，當(dāng)時(shí)鄭和船隊(duì)的舟師們?nèi)鐩]有豐富的地方知識(shí)，進(jìn)行正確的對(duì)景定位和熟練的潮時(shí)計(jì)算技能，是不敢貿(mào)然闖西侯門的。

4．3地文航海術(shù)的綜合運(yùn)用

圖內(nèi)有段記事“東洛門內(nèi)過(guò)，用庚申及坤申針，一更船平鳳凰山，過(guò)南己山打水十三托，用坤未針，三更船取臺(tái)山內(nèi)過(guò)”。東洛山即浙江沿海的北幾山，南己山即南幾山，東洛門指南幾山和北幾山間的航道。鳳凰山同今名，臺(tái)山即臺(tái)山列島。庚申、坤申和坤未針相應(yīng)為247．5°、232．5°和227.5°。一更為16．2海里，三更為48．59海里。一托為1．68公尺，十三托為21．84公尺，扣除2．6公尺潮位，合海圖基深為19．2公尺。據(jù)此潮流推算，作矢量圖，在今圖上復(fù)原，如圖(三)。如將右下角的鄭和航海圖向逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)45°，其地形位置布局即與今圖相似。

可得相應(yīng)航跡向?yàn)?52°和214°，相應(yīng)航跡速為7．1節(jié)和5．2節(jié)，即圖中的AB、BC兩線。轉(zhuǎn)向點(diǎn)B，海圖水深為18．0公尺和十三托基本相符。僅此一段記事，即反映了鄭和船隊(duì)已能運(yùn)用羅盤定向、對(duì)景測(cè)位、測(cè)深推位、流壓預(yù)測(cè)、行程推算等多種航海手段的綜合運(yùn)用，且其精確度甚商。其運(yùn)作在十五世紀(jì)已有相當(dāng)高的水平。

4．4季風(fēng)的利用

鄭和七下西洋的往返時(shí)間如下表：

由上表可知，鄭和七下西洋的時(shí)間基本是秋冬出航，夏季回國(guó)，十分符合航區(qū)的季風(fēng)規(guī)律。

南海。九月至次年五月受東北季風(fēng)影響，平均風(fēng)力4～5，以十二月份最強(qiáng)可達(dá)8級(jí)。五～十月受西南季風(fēng)影響，風(fēng)力約2～3級(jí)。受季風(fēng)影響，又發(fā)生了相應(yīng)的海流。

北印度洋。冬季十月至次年三月盛行東北季風(fēng)，其中十一月至明年一月最強(qiáng)。平均3～4級(jí)，最大6～7級(jí)。夏季五～九月，盛行西南季風(fēng)，其中七～八月最強(qiáng)，平均5～6級(jí)，最大可達(dá)7～8級(jí)。受季風(fēng)影響也發(fā)生了相應(yīng)的海流。

由此可知，鄭和下西洋的出航和歸航時(shí)間，完全按航區(qū)的季風(fēng)規(guī)律制訂的，使往返全程都處在順風(fēng)、順流的有利時(shí)間，這是充分利用季風(fēng)規(guī)律的實(shí)例證明，是我們祖先航海活動(dòng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累和發(fā)展，是十分科學(xué)的。

4．5天文航海的雛形

鄭和航海圖中有20多處標(biāo)有牽星高度的注說(shuō)，其后還附有四幅過(guò)詳牽星圖。第一幅是自龍涎嶼(今韋島西北的龍多島)經(jīng)錫蘭到忽魯謨斯(今霍爾木茲島)，第二幅是從古里(今卡利卡得)到忽魯謨斯，包括丁得巴昔(今丹迪錨地)開洋到沙姑馬山(今海米斯山)，第三幅是從忽魯謨斯回古里，也包括有沙姑馬山開洋到丁得巴昔，第四幅是錫蘭回蘇門答刺。四幅牽星圖正是這四條航線上的牽星高度記錄。

被測(cè)量的星體只有十顆，如下表：

從上表可以看到這十顆星的方位基本上分布在南、北、西和東北四個(gè)大方位。用現(xiàn)代天文航海的觀點(diǎn)看，有以下幾個(gè)特點(diǎn)。

4．5．1在正北方位附近的星體高度，可用北極星求緯度的方法求出其緯度或緯度線，就可知道船的南北位置。

4.5．2在南天及其附近的星體高度，可用太陽(yáng)中天、近中天的方法也可求得其緯度或緯度線。這些星的方位與北天的相反，可起到相互校核作用。

4.5.3在西天的一些星，可用星體通過(guò)卯酉圈時(shí)的方法求得其與子午線相平行的船位線，即經(jīng)度線。可知船的東西位置。

4．5．4在其他方位上的星，如織女星可用截距法畫出其船位線。

由上可知，可以畫出三根交角十分理想的三根船位線交會(huì)，定出正確的船位。

過(guò)洋牽星圖的作用不是從上述程序來(lái)計(jì)算船位，而是經(jīng)驗(yàn)積累。即在某地已經(jīng)知道這些星的高度——指，然后來(lái)對(duì)號(hào)入座。只要觀測(cè)到這些已知星的指數(shù)，就可知道已到了這個(gè)地方，可以收港了。如果緯線到了而經(jīng)線未到或反之，則用羅針調(diào)整到位。當(dāng)然這里還有季節(jié)時(shí)間的差異，好在鄭和船隊(duì)的航行是跟季風(fēng)走的，基本是這個(gè)季節(jié)的情況，所以出入雖有但不會(huì)太大。在帆船時(shí)代已是足夠的了。

這里看到了天文航海的雛形，在六百年前能有如此的成就，這是走在時(shí)代前列的象征。

通過(guò)上述這些描述，可說(shuō)明六百年前鄭和船隊(duì)已掌握了高超的航海技術(shù)，為古代的航海事業(yè)作出了卓越的貢獻(xiàn)。