冻梨网最早对风的认识,居然和一只鸟有关?

最早对风的认识,居然和一只鸟有关?

最早对风的认识,居然和一只鸟有关?

古人是如何测风的?

在中国古代,风不仅是一种重要的天象,还被看作是与日月星辰一样具有神性的现象。对风的观测,成为中国古代官方天文机构的一项重要内容。

古人是如何认识风的?有哪些测风“神器”?在生产生活中又如何利用风?

从神话到“魔法”,古人如何认识风?

早在殷商时期,甲骨文中就有较多关于风的记载,出现了四方风的描述。此后,随着人们经验的积累以及对风的认识不断深入,到唐宋时期,对风的基本特性、季风、台风等有了较为科学的认识。同时,古人开始利用风能,促进了当时生产生活的发展。

凤凰与“风神”

在商周及春秋早期,在人类对自然现象的认识尚处于原始认知水平时,大气等自然现象往往被神化,风也是如此。殷代的甲骨文中出现了象形文字“鳳”,即为风,这与古人关于“鳳鸟飞翔,鼓翅成风”的认识有着密切联系。

古人将凤凰视作“风神”,凤凰飞翔时产生的气流即为“风”。殷商的武丁时期出现了与“四方神”和“四方风神”有关的记载,如“东方曰析,凤(风)曰劦(协);南方曰夹,凤(风)曰微;西方曰夷,凤(风)曰彝;北方曰宛,凤(风)曰伇”。古人将风与东南西北4个方向联系在一起,并为之命名。因此,此时的古人开始认识到,风与劳动生活密不可分,但是尚不能认识到风是冷热空气对流产生的,而是赋予其神化色彩。

此后,古人对风的认知逐渐摆脱神化色彩,认识到“气”是在天地间流动的产物。战国末年,有关于八个风向名称的记载。在《吕氏春秋》中提到:何谓八风?东北曰炎风,东方曰滔风,东南曰熏风,南方曰巨风,西南曰凄风,西方曰飂风,西北曰厉风,北方曰寒风。这是我国古代最早有关八种风向的记载。这一时期,中国古人对风的认知逐步从对风的神化转化为认识到风与气的关系,即风是气的一种表现形式。

东汉时期的“相风铜乌” 图片来源:Flickr

世界上第一个给风定级的人

到了唐代,古人对风力系统有了科学的表述。李淳风详细记录了观测风的方法,并将风划分为八个等级,成为世界上第一个给风定级的人,比西方蒲福风力等级早了一千多年。

随着对风的认识不断深入,古人开始对风的规律进行总结。我国位于亚洲大陆东部,东临太平洋,自古以来,特殊的地理气候环境使我国在农业、交通等方面深受季风和台风的影响。由于海陆热力性质不同,我国季风特征十分明显,且有规律可循。在《淮南子·天文训》中对风在不同季节的特征有了细致的描述:距日冬至四十五日,条风至;条风至四十五日,明庶风至;明庶风至四十五日,清明风至;清明风至四十五日,景风至;景风至四十五日,凉风至;凉风至四十五日,阊阖风至;阊阖风至四十五日,不周风至;不周风至四十五日,广莫风至。这里指出了风的变化特征,基本符合我国东部地区的实际季风转换情况,同时对季风与其所指示的物候和天气现象的相互关系有较深的认识,很多认知对现代航运、农业及气象学等仍然有重要的借鉴意义。

利用风变出的“魔法棒”

中国古人对风能的利用建立在对风的规律的认识基础之上。风能在农业、交通运输、军事等社会生产生活领域的应用,对我国古代社会生产的发展起到了重大的促进作用。

风车是风能在农业生产中应用的重要形式之一。对于风车的记载,最早出现于宋代。《苕溪集》中有记载:老龙下饮骨节瘦,引水上诉声呷呀。初疑蹙踏动地轴,风轮共转相钩加……残年我亦冀一饱,谓此鼓吹胜闻蛙。文中“风轮”即为风车,这里讲述的是田地里风车灌溉的一派热闹的劳动景象,充分体现了当时农业技术的进步。风车的出现,使人们能够摆脱对自然风的依赖,采用连续的人造风,对我国农业起到了非常重要的促进作用。

中国古代风能在交通运输中的应用,主要通过风作用于帆,将自然风转化为交通工具所需要的能量。帆在中国古代得到了广泛应用,深入百姓的日常生活中,16世纪传到欧洲后,得到了广泛推广。

此外,风筝这一人人喜爱的玩具,早期在中国是用于传递信息的工具,并被广泛应用于军事中。随着国际交往的增加,从唐宋开始,我国风筝开始向世界流传,先是朝鲜、日本、马来西亚等东南亚国家,然后传到欧洲和美洲等地。在欧洲产业革命形势的影响下,我国的风筝在那里向着飞行器发展,经过英国的凯利、澳大利亚的哈格瑞夫和德国的李林达尔等人改造,最后在美国由莱特兄弟造成了最早的能载人飞行的飞机。

古人如何优雅地测风?

伣、綄、铜凤凰、相风鸟、相风铜乌、相风木乌、羽占……古人为了测风发明了各种工具,不仅实用,也很有趣。

目前最早的测定风向的仪器可以追溯到商代。甲骨文中记载了一种简单的风向仪,称为“伣”,是在一根风竿上系上布帛或者长羽的最简单的“示风器”。它在风竿上系一个铃铛,当风吹过的时候,铃铛就会发出声音。一般有专门人员负责实时监看伣被吹动的方向,并监听铃铛发出的声响,以此来报风向。此时的伣,类似于现代的风铃。

风铃 图片来源:Flickr

到了西汉时期,出现了对“綄”这种风向器的记载。据《淮南子》叙目上记载:辟若綄(伣)之候风也,无须臾之间定矣。綄,候风者,楚人谓之五两。綄是一种羽毛或饰带,在伣的基础上进行了重量的统一,将重量定为五两,便于不同地方对风力和风向进行比较。因此,綄比伣在风的观测上更加精密,是我国测风技术的一大进步。

秦汉时期,出现了铜凤凰,这是一种比綄更先进的测风仪器。铜凤凰主要安装在汉武帝建章宫上,在魏晋时期的《三辅黄图》卷二《建章宫》中有详细记载:汉武帝太初元年作建章宫,建章周回(围)三十里,东起别风阙,高二十五丈,乘高以远望,又于宫门北起园阙,高二十五丈,上有铜凤凰。那时候的铜凤凰类似于今天的风向标。然而,这种仪器由于造型独特渐渐演变为装饰品,失去了原本的实际作用。

西汉末年,出现了另外一种测风仪器,叫做“相风鸟”。由于“凤凰”在体型上相对庞大笨重,而鸟相对于凤凰而言,除了更加轻便外,也同时具有与凤凰一样的神话色彩,因此相风鸟逐渐取代了铜凤凰。关于相风鸟有这样一段描述:铸铜凤,高五尺,饰黄金,栖屋上,下有转枢,向风若翔。当有风的时候,相风鸟下的转枢会随风转动,鸟头部也随之转动,头部指向的方向便是风的来向,这是对相风鸟工作原理的最早描述。

不同造型的相风乌 图片来源:北极阁气象博物馆

东汉时期,出现了“相风铜乌”。这是一种铜质的、形状像乌鸦一样的测风器,装设在长安西北郊观测天文气象的“灵台”上。《古今图书集成》有记载:东汉张衡制相风铜乌,置之于长安宫南灵台之上。

竺可桢先生认为,相风铜乌是张衡制造的测风专业仪器。欧洲的“候风鸡”与相风铜乌类似,但其直到12世纪时才开始耸立在西洋屋顶之上,比中国至少晚一千年。1971年,考古学家在河北安平县发掘东汉墓,在墓中发现一幅大型建群鸟瞰图之壁画。壁画上可以见到建筑物后面的一座钟鼓楼上,设有相风铜乌和测风旗,这是迄今为止我国发现的最早的“相风铜乌”的图形。它绘于东汉灵帝时期,距今1800多年。

三国时期,由于金属质地的测风仪器过于笨重,转动不灵便、搬运不方便,古人逐渐用相对轻巧的木制测风仪器“相风木乌”代替相风铜乌。相风木乌不仅被广泛应用于官方大型建筑物上,也被民间应用于庭院、车辆、舟船等日常生活和交通中。

到了唐代,人们开始使用结构更加简单、移动更加方便的测风器——羽占。它是由伣等发展而来的,在《乙巳占》中有关于羽占的记载:常住安居,宜用乌候;军旅权设,宜用羽占。这里将相风木乌和羽占的用途加以区分,相风木乌适合设在固定居所,而羽占由于其更加轻便的特性,适合在军队中使用。

古代国外有哪些测风“神器”?

古希腊人通过建立风塔来占方位、竖风标。建筑师薛拉斯特斯于公元前48 年前后建造了一座风塔,用以观测风向。风塔呈八边形,八边代表八个方位,包括四正向、四隅向,每一条边上雕刻着一个风神,象征各种风的性质。

古希腊风塔 图片来源:联合国教科文组织

公元12 世纪,西方教堂屋顶上开始有了候风鸡的装置,其外形像公鸡,可随风自由转动,人们通过观测鸡首的方向来判断风的方向。它与现在的风向标原理相似,但是候风鸡只能观测到风的大致方向,而不能以度数来表示精确的方向。

西方屋顶上常见的风信鸡 图片来源:世界气象组织

欧洲文艺复兴和哥伦布发现美洲大陆,极大促进了海上贸易的发展,气象相关需求愈发强烈,逐渐出现了方便海上航行的测风仪器。这时的测风仪器不仅能够测量风向,还能测量风速。公元1450年,利昂·阿尔贝蒂发明了第一台风速计。公元1625 年,意大利帕杜亚大学医学教授山脱利发明了一种压板风速仪。十八世纪中叶,包格根据压板风速仪的原理,将其改造成一种很轻的、可携带的风速仪,用来测定海上的风速。

工业革命的到来推动了新型气象仪器的快速发展,大量气象观测站开始在世界各地建立。公元1846 年,英国天文学家、物理学家罗宾逊在休厄尔(Von Whewell)所创风速表的基础上发明制造了转杯式风速仪。

此后,各种更加精确的测风仪器被发明出来并广泛应用于世界各地的气象观测站中,为推动气象观测的发展起到了重要作用。

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