【中國儀器網(wǎng) 能源環(huán)境】上篇帶大家穿越回古代，見識了世界上早的測風儀“相風銅鳥”和古代大數(shù)學家秦九韶發(fā)明的“天池盆”。沒想到，沒有高科技設備的古人也能憑借智慧“玩轉(zhuǎn)氣象”，發(fā)明出這些“測天神器”。那么，除此之外，我國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，請坐上“時光穿梭機”。
世界氣象日
測溫：冰瓶VS溫度計
比起測風向風速和降水量，測量溫度其實是一件很簡單的事，普通人通過人體感官就能大致判別出是冷還是熱。但是要定個標準，測量出溫度的數(shù)值并不簡單。中國古代并沒有這種高精度的溫度測量儀器，直到比利時傳教士南懷仁將西方溫度計帶入中國，我國才開始有了溫度測量儀器。
雖然我國古代沒有量化溫度的概念，但不代表古人沒有測知溫度的意識。史料記載，中國古代很早就確立了寒、冷、溫、熱的“溫度”概念，先秦時期的“瓶中之冰”就是一種可以觀察溫度變化的瓶子。人們會在瓶子中裝上水，如果水結(jié)冰了說明氣溫低于零度，冰融化則代表氣溫回升。這種叫做“冰瓶”或者“水瓶”的平整機，可謂是中國原始的一種溫度計，被視為現(xiàn)代溫度計的雛形。不過，這種測量低溫的方法在溫暖的南方顯然不適用。
除了冰瓶之外，古代人還通過時序輪換和自然天氣的變化來推測當天氣溫和未來的氣溫，譬如大家熟悉的二十四節(jié)氣。直到現(xiàn)代，人們還可以通過二十四節(jié)氣判斷近期的氣溫走勢和天氣情況。這不，前不久剛過的春分，預示著可能會出現(xiàn)連續(xù)陰雨和倒春寒天氣，諸位不要急著脫去冬衣。
當然，比起看二十四節(jié)氣推算氣溫，不如直接看天氣預報來的方便。現(xiàn)代人用溫度計就可以直觀地測量出溫度數(shù)值，人們也對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。現(xiàn)代用于測量氣溫的儀器種類繁多，包括玻璃溫度計(常用的玻璃溫度計有高溫度表、低溫度表和干濕球溫度表)、金屬溫度計、金屬電阻溫度表、熱敏電阻溫度表、溫差電偶溫度表等等。氣象臺站用來測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處四面通風的百葉箱里，測量出所謂的地面氣溫。
測濕：縣土炭VS濕度計
古代典籍記載，我國是早發(fā)明測濕儀器的國家。《史記·天官書》記載：“冬至短極，縣(懸)土炭，炭動……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)、觀測掛炭一端天平升降的測濕儀器。如果空氣干燥，炭中的水分散發(fā)更快，那一頭就會變輕，反之則相反。這也就是《淮南子·天文訓》中所謂：“燥故炭輕，濕故炭重。”這種天平式濕度計可稱得上是世界上早的濕度計，比歐洲制造的類似的濕度計要早上1600多年。
古代還有一種相當精巧的方法是利用琴弦判斷濕度。東漢王充在《論衡·變動篇》中談到，琴弦變松，天就要下雨。琴弦變松，是天變潮濕、弦線伸長所造成的，表示空氣濕度較大。可見，古代的弦琴也可當作原始的濕度測量儀器，類似現(xiàn)代的毛發(fā)濕度計。現(xiàn)代除了簡單的濕度計之外，還可以用干濕球溫度計、毛發(fā)濕度計和電阻式濕度片等儀器來測量濕度。可能有人發(fā)現(xiàn)，很多氣象儀器可以同時測量溫度和濕度。比如干濕球溫度計就是一種可以測定氣溫、氣濕的一種儀器。它由兩支相同的普通溫度計組成，一支用于測定氣溫，稱干球溫度計。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，稱濕球溫度計。這種氣象儀器早在18世紀就誕生了，一直沿用至今。
小結(jié)：說起中國古代發(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)中逐漸積累起來的經(jīng)驗造就的。雖然我們無法親眼見證這些古代發(fā)明的誕生，但是還可以在博物館看到它們的復刻品，感受千年之前先人的智慧。或者，還有機會去到南京雞鳴山，參觀中國近代氣象發(fā)祥地——北極閣，聽聽竺可楨、涂長望、趙九章、葉篤正、陶詩言等一批氣象科學家的故事。
(本文參考資料：百度百科、知乎、中國氣象局、新民晚報)
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