丁裕國
在科學處于蒙昧時期的古代,人們對各種自然現象的發生及其規律性雖然知之甚少,但古人對自然界的各種(氣象)現象早就有所關注。僅從中國古代文獻的記載來看,對諸如天氣或氣候演變等種種自然現象和經驗性規律的描述,在不少典籍中幾乎都有所反映。這些經驗性記載或文學性描述,盡管并未揭示出具有普遍規律的自然奧秘,也不能與現代科學相提并論,但充分反映出古代先哲們對大自然充滿無限的熱愛和探索精神。
最早的記載
春秋時代的《逸周書》中就有描述二十四節氣(代表72候的物候現象)的內容。《逸周書》可能是我國最早一部物候歷書。
前秦時代的《呂氏春秋·十二紀》中則記有一年之中各月可能出現的天氣氣候異常及其危害,其中“孟秋紀”記載:“行之是令,而涼風至,三旬。孟秋行冬令,則陰氣大盛,介蟲敗谷,戎兵乃來。行春令,則其國乃旱,陽氣復還,五谷不實。行夏令,則多水災,寒熱不節,民多瘧疾。”
這段話是說,當秋季來臨的第一個月,主要氣候特點是“涼風至”,此時可能出現三種反常氣候,它們分別是:“行冬令”,則“陰氣大盛”,冷得過早,以致農作物無法結實;“行春令”,則反常地出現“其國乃旱,陽氣復還”,即出現反常的春旱現象或冷而復熱,必然是谷物無法結實;“行夏令”,則出現像夏季那樣的持續多雨氣候,就會蚊蟲孳生,民多瘧疾。
在《呂氏春秋·十二紀》中,其他各月皆有類似的歸納描述。
古人對氣候“失調”或“反常”的系統描述,對于今天的人們研究中國氣候異常問題仍有一定的指導意義。
古詩詞中的雨疊風霜描述
在唐詩中,既有大量關于四時物候及天象的客觀描寫,又有對雨雪風霜現象繪聲繪色地描述,以及對蘊藏在自然景色中的氣候現象的揭示。
唐代大詩人白居易游廬山“花徑”時曾寫下一首《大林寺桃花》:“人間四月芳菲盡,山寺桃花始盛開;長恨春歸無覓處,不知轉入此中來。”這首詩不僅藝術性極高,而且點出了氣候影響下的物候隨海拔高度變化而變化的規律。雖只有短短四句,卻充滿了科學的哲理。
詩中前兩句“人間四月芳菲盡,山寺桃花始盛開”,指出在四月(陰歷)的平原地區往往已是春季即將結束的時期,可在海拔約1400米高的廬山大林寺,卻是“山寺桃花始盛開”的初春盛景。詩中后兩旬“長恨春歸無覓處,不知轉入此中來”,則隱晦地表明了春天并未結束,因為在海拔很高的廬山上,春天才剛剛開始。這正是現代氣候科學中早已揭示出的氣候隨海拔高度而變化的生動寫照。
現代氣候學研究表明,氣候受海拔高度的影響十分明顯。其中最敏感的氣候要素就是溫度。在大氣的對流層內,氣溫隨著高度的增加而降低,每上升100米氣溫就下降0.65℃,海拔1500米的山頂,氣溫比山麓要低近10℃。由于氣溫隨海拔高度的升高而降低,因而相應的物候也隨海拔高度的升高而延遲,所以,山上的花要比山下的遲開。
在氣候科學上,這一規律往往又與氣候(指平地上)隨緯度升高而趨向寒冷的分布規律相一致。通常,人們將氣溫隨海拔高度升高而降低的速率稱為“氣溫的垂直梯度”,它不僅因山脈海拔高度的不同而有所不同,更因季節不同而有所差異。
唐代詩人祖詠在《終南望余雪》一詩中寫道:“終南陰嶺秀,積雪浮云端。林表明霽色,城中增暮寒。”這首詩揭示了典型的融冰化雪氣候效應。
夕陽西下,詩人登臨雪后的終南山,一眼望去,山坡陰面一派余雪未融的景象。陽光照到高山之巔的“浮云積雪”而使山林表面映襯出“林表霽色”,詩人想到了山腳下的小城中必然出現“城中增暮寒”的結果。
從全詩意境來看,讀者不難體味到“霜前冷,雪后寒”的氣候規律。這種自然現象正是現代氣候科學中的融冰化雪氣候效應所致。
一般說來,根據氣候學的熱量平衡原理,地表積雪融化時必然要從周圍的空氣中吸收大量的熱能(山表面也同樣)。由于熱量大都被積雪所吸收,雪地表面及周圍空氣必然更加寒冷。所以,詩人預言“城中增暮寒”。這一句委實道出了氣候科學規律的真諦。盡管由于時代的局限,詩人并不明確知道自己詩中蘊含著如此深奧的氣候科學之理。
宋代詩詞大家蘇軾在《六月二十七日望湖樓醉書》一詩中,描述了夏季杭州西湖邊的一次疾風暴雨天氣過程:“黑云翻墨未遮山,白雨跳珠亂入船。卷地風來忽吹散,望湖樓下水如天。”不用解讀,這首詩句句都道出了兇猛的雨勢,整首詩就如同現代人用攝像機所拍的影像一樣,儼然一幅“兇猛暴雨,勢如破竹”的寫真畫面。你看那天空的黑云如翻倒的墨水,雖未遮山,卻也鋪天蓋地浸透天穹,接著就是滂沱大雨,雨點如大小珠串打入船中。與此同時,則是大風卷地而起,吹散了天空的烏云,再看那“望湖樓下”,此時已是一片汪洋。全詩描述的這一天氣過程,完全與現代氣象臺站所觀測到的實際過程相符。可見,古人對自然現象不但觀察細膩,而且描述生動。
初唐詩人王勃在《詠風》一詩中寫道:“肅肅涼景生,加我林壑清。驅煙尋澗戶,卷霧出山楹。去來固無跡,動息如有情。日落山水靜,為君起松聲。”詩人蘇味道的《詠霜》更有意思:“金祗暮律盡,玉女瞑氛歸。孕冷隨鐘徹,飄華逐劍飛。帶日浮寒影,乘風進晚威。自有貞筠質,寧將庶草腓。”這兩首詩分別用擬人化的手法描摹出自然界中風、霜的來來去去。
尤其是前者,通俗易懂,語意接近現代白話。在詩的前半段,詩人告訴人們,風來時“肅肅有聲”而使人“頓生涼意”,必然是“驅煙尋澗戶,卷霧出山楹”。
根據現代氣象科學知識,一般說來(以我國東南部季風氣候區為例),刮西風或西北風,天氣往往以多云和晴天為主,東風或東北風則往往與雨天或陰天相伴。詩人在這首詩的后半段所表達之意,正是說明,風的來去固然沒有蹤跡,似乎它的運動和停息是有情意的,即“日落山水靜,為君起松聲”,這最后一句正好表述了西風的日變化規律是中間大、兩頭小。諺語中“西風肚子大”和“東風兩頭尖”的說法,正是此意。
對自然氣候的認識
宋代大文豪蘇洵在散文《辨奸論》中寫道:“事有必至,理有固然,惟天下之靜者,乃能見微而知著。月暈而風,礎潤而雨,人人知之。”其中“月暈而風,礎潤而雨”也是古人對自然界氣象現象細微觀察而得到的經驗規律。用現代氣象學知識來解釋這一成語,意思是說,一旦出現月暈,就預示著未來將要刮風:一旦礎石濕潤(古代建筑物或房屋的頂梁柱底的基石潮濕),則預示將要下雨。
蘇洵所引述的成語反映了古人對天氣變化有了一定的感性認識,直到今天,它仍然是天氣預報的經驗規律之一。
北宋科學家沈括在《夢溪筆談》中即已提出了氣候變化問題。他發現,當時陜西延州有類似竹筍的化石,于是推測當地在曠古以前具有“地卑氣濕,適于竹林生長”的氣候條件。這是世界上最早關于氣候變化研究的一次啟蒙論述。其后,元代學者金履祥根據中國西漢以前(公元前990~公元前220年)的作物栽培方式指出,他本人所處時代要比西漢以前寒冷,這就表明周秦漢時期的氣候是一個溫暖時期。西漢時期,司馬遷在《史記·貨殖列傳》中也寫道:“六歲儴,六歲旱,十二歲一大饑。”這實際上揭示了氣候變化的周期性規律。這里的“歲”即年之意。此外,東漢唯物論學者王充在《論衡》中從“陽極反陰,陰極反陽”這一觀點出發,提出了“陽久自雨,雨久自陽”的旱澇演化規律。
綜上所述,中國古代典籍的確是一個巨大的文化科學知識寶庫,其中蘊含了對大自然現象的豐富描述。本文只不過是筆者在古代文典寶庫中粗略一瞥所得感受而已。在那有著5000年積淀的文化寶庫中,不但隱含種類繁多的文化傳統知識,而且更具有接近現代科學理念的眾多自然科學先知,這些都有待今人的深入發掘。(文章代碼:1612)
責任編輯趙菲