中國通史(第十二卷) · 第五十七章 氣象學

二十世紀二十至四十年代,世界氣象觀測網的主要特點是高空氣象觀測的興起。能迅速測得氣壓、氣溫、濕度測值的無線電探空儀在三十年代逐漸投入業務使用,一些歐美國家在二戰中已據此每日繪製高空天氣圖。隨後雷達測風、測雨技術也開始推廣。二十年代對中緯度主要天氣系統(氣旋)模式的研究取得突破。高空天氣圖出現後,四十年代發現大氣長波和高空急流,大氣運動的理論研究為天氣預報提供了新的基礎。已有50多年歷史的國際氣象組織自三十年代起逐漸改變為政府間的組織,以適應日益增大的海運、農業、水利,特別是遠程民間航空方面的服務要求。而我國在這一期間氣象工作仍未得到應有的重視,仍在謀求改善地面氣象觀測網。在抗日戰爭中觀測網受到嚴重摧殘,但科學研究開始勉力進行,取得一些成績。 第一節 氣象觀測網建設和技術進步 1.中央研究院氣象研究所成立並推動台站網建設。 1928年2月中華民國大學院決定由中央研究院籌設氣象研究所,1929年1月成立,竺可楨博士任所長。 竺可楨(1890—1974),地理學家、氣象學家、教育家,中國氣象事業奠基人之一。浙江上虞人。1918年獲美國哈佛大學博士學位。回國後歷任武昌高等師範、東南大學教授,中央研究院氣象研究所所長(1928—1946),浙江大學校長(1936—1949),中國科學院副院長(1949—1974),中國氣象學會會長、理事長(1930),對中國天氣學、氣候學、氣候變化、地理學、自然資源考察等研究方面作出重大貢獻。 1929年,研究所在南京北極閣欽天山觀象台故址新建氣象台開始地面氣象觀測,並在幾年內配全新氣象和地震儀器。先後開展全國最早的氣球測風、日射、微塵和大氣電觀測。1932年開始地面觀測。積極進行高空氣象觀測,1929至1930年,多次施放氣球高空氣象自記儀器進行氣象觀測,但未能回收。1936年3月16日首次回收自記儀器,取得我國最早一批高空氣壓、溫度、濕度記錄,彌足珍貴。1935至1936年,研究所在南京、昆明和杭州由航空學校的飛機攜帶專用自記氣象儀器進行高空氣象觀測,高度達4000米。竺可楨對外國侵我主權,長期在我國設氣象台站十分憤慨。他深知台站網是氣象研究和服務的基礎,早在1921年,就著文呼籲我國應多設氣象台,並多次著文宣傳氣象對國民經濟和國防的重要。1928年提出《全國設立氣象測候所計劃書》,但未得到國民黨政府的重視。研究所並無統籌台站網建設的職責,但竺可楨克服種種困難,為此做了大量的工作,促進了1929至1937年間的台站建設:調查各省已有測候所情況;編印觀測規程、規範和整套技術指導書刊;代購國內外儀器;辦觀測員訓練班;三次召開多部門聯席會議,討論統一技術規定;促進、協助各省部門建設台站。 研究所還自籌經費,在1930至1942年間設立了30個直屬測候所,並且著重於兩部一直空白的地區。除北平和上海外,其中還有為參加國際極年科學活動而設的峨嵋山、泰山、拉薩測候所;在西北、西南空白區設立的有:酒泉、西寧、同心城、中寧、都蘭、安西測候所;與民航部合作而設的有:包頭、鄭州、寧夏、貴陽測候所;受水利部門資助而設立的有武漢、西安、南鄭、榆林、華山、商縣、松潘、灌縣、廣元、大理、保山、昌都、北碚、縉雲山測候所等。1942年將尚存的17個測候所交給新成立的中央氣象局。1930年,研究所開始繪製天氣圖、發布天氣預報和颱風警報,從此改變了上海法國教會徐家匯觀象台把持我國天氣預報的局面。研究所還曾致力擴充國內氣象電報,設立電台抄收東亞、東南亞各國氣象電報並廣播國內氣象電報和預報、警報,並與交通部商榷由上海國際無線電台和五處海岸電台廣播颱風消息和警報。至1936年,天氣圖上國內氣象電報已達90餘處。 氣象資料的收集、整編工作是氣候研究的基礎。研究所定期出版了1928至1937年1月的《氣象月刊》和《氣象年報》,載有全國台站的逐日氣象統計(徐家匯觀象台月刊只有月值)。整編出版各地歷年溫度、降水量資料。1936年,竺可楨任浙大校長後,先後由呂炯(1936年10月—1943年3月)和趙九章(1944年5月—1946年)任代理所長,1946年趙九章任所長。1937年日軍入侵,研究所於11月遷重慶北碚。 2.國民黨政府中央氣象局。 1941年10月,國民黨政府在重慶成立中央氣象局,隸屬行政院,後改屬教育部(1945年7月),又改屬交通部(1947年2月)。局長為黃廈千博士,原中央大學教授。1943年4月由呂炯接替。氣象局於1942年接辦氣象研究所的直屬氣象站,1941—1944年新設20個站。抗戰勝利,氣象局遷到南京後,發展很小。1947年6月,接辦原屬國防部氣象總站(上海)和40個站。1947年有直屬站103個。 太平洋戰爭爆發後,國防部第二廳、國民黨空軍和中國航空公司都發展有無線電通信的氣象測報網和天氣預報工作。 1943—1945年,只有兩部18個測候所,每日加密向重慶發氣象電報,且無國外氣象電報,實際已不能進行天氣預報。1946年遷南京後,仍由電報局收集測候所的氣象電報和空軍各地的氣象電報廣播,1947年下半年增由上海民航電台轉來35個站電報,天氣預報條件有所改善。所屬上海、北京、廣州、武漢氣象台和定海測候所也進行天氣預報。 1946年接收上海原法租界外灘信號台,改設上海氣象台。原國防部第二廳上海氣象總站併入上海氣象台。上海氣象台有本地天氣預報、海區天氣預報和颱風警報(由海岸電台廣播)、港埠天氣信號,向各輪船公司發預報和天氣圖。在龍華機場設有氣象組獨立繪圖和發布航站、航路預報,配合民航航路管制和機場業務。 1949年2月中央氣象局遷廣州,旋即遷台灣。 3.省級測候所。 由於局勢開始相對穩定,加上氣象研究所的推動和協助,三十年代有12個省在省政府或建設、農林、水利廳下設了省級氣象部門並布設少數測候所;四十年代又增加兩個省。但1937年起,凡日軍入侵所至完全停辦。在後方的四川、貴州、福建測站有所增加。在抗日勝利後至解放前的幾年中恢復不多。陳一得(1886—1958),雲南鹽津人,師範理科畢業,研究氣象、天文、地震。1927年7月在昆明自設一得測候所,是這時唯一的個人所設的測候所。至1936年6月,省教育廳在昆明太華山設省立氣象測候所,委陳一得為所長。4.海關氣象觀測網。 54個海關測候所是最大的觀測網。三十年代又新設3個,在這57個站中,仍只有一個島嶼、7個沿海港埠、7個內地所向徐家匯(1931年起向氣象研究所)發氣象電報。日軍侵入後,除重慶測候所外,其餘都在1937—1944年期間先後停止工作。 5.青島觀象台。 第一次世界大戰結束,1922年底,北洋政府收回膠州灣租界。1924年收回青島測候所,蔣丙然出任所長,不久改稱觀象台,有氣象、天文、地磁觀測。1928年開拓海洋學觀測研究工作。1932年得到許多部門的資助,建成青島水族館。1938年1月,青島觀象台再度被日本占領。1945年日本投降,觀象台恢復工作。 6.民用航空氣象工作。 中國航空公司在1930至1943年間氣象工作由其通信部門兼辦。1937年前有21個航站報告天氣。七七事變後航線減少。太平洋戰爭爆發後,航運增多,開闢了昆明、重慶至印度的航線,設專職氣象員,承擔物資航運保障,氣象台站有10處。抗戰勝利後,國內航線增至20多條,國外航線增至8條,業務量大增。上海龍華機場增設機場氣象台站18處。 7.高空氣象觀測。 第二次世界大戰期間,一些歐美國家布設氣球攜帶無線電氣象儀器的高空氣象觀測站。戰後進入高空氣象觀測的新時期。高空氣象觀測網的建立和日高空氣象圖的繪製使天氣學、氣候學研究和天氣預報業務獲得很大的進步。 中國在這個時期,先後有26個地點用經緯儀跟蹤小氣球移動的高空風觀測。但入雲後便無觀測,因此這對機場業務有用而對天氣預報幫助有限。1944—1947年間,駐華美軍曾用當時最先進的儀器在我國設10個無線電探空和測風站,供中美空軍混合團指揮作戰之用。所取得的記錄成為我國天氣學研究的重要資料。 8.高等教育與學會。 氣象學高等教育自1930年開始,中央大學(南京)設地理學系氣象組,1933年清華大學地學系設氣象組,1938年浙江大學史地系設氣象組。1944年中央大學成立氣象系。1946年清華大學成立氣象系。 中國氣象學會1924年10月成立於青島,為我國最早成立的十多個自然科學專門學會之一,宗旨是「謀氣象學術進步與測候事業的發展」。首屆會長為蔣丙然,高恩洪、張謇、高魯為名譽會長。1929年起,會務中心轉移到南京。至1948年時,已舉行年會15次。1930年起,會長為竺可楨。學術刊物有:《會刊》(1925—1932),《氣象雜誌》月刊(1935年7月—1937年7月),《氣象學報》(1941—1944)。 第二節 外國人所設的氣象台站 1.徐家匯觀象台。 1920年,徐家匯觀象台除繼續原有業務外,開始注意航空需要,由雲的移動推算高空風,1931年1月開始氣球測風觀測。1907—1944年,在我國首先進行高空臭氧觀測。日軍侵入後,工作縮小,但觀測工作未停止。1950年12月,徐家匯觀象台由軍委氣象局和中國科學院接管。徐家匯觀象台地面氣象觀測連續78年,是我國境內最長最完整的。 2.外國人在內蒙新疆的考察。 1926年冬,瑞典地理學家斯文赫定(SvenHedin)受德國委託,與北京大學等單位組成中德西北科學考察團,於1927年5月出發。氣象考察由德國氣象學家赫德(W.Haude)主持。9月28日,考察團到額濟納河,沿途進行地面觀測和測風氣球觀測。1927年5至7月在百靈廟附近的呼加圖溝,9月在額濟納河畔的忽圖爾(1928年冬止)設站定點觀測。1931年5月,赫德為勘察中德航空路線,再度來華,帶來風箏高空氣象探測設備,在義肯公(1931年5—9月)和現內蒙海流圖和額濟納旗附近的巴音托來(1931年9月至1932年3月),進行了地面氣象觀測和123次風箏探測。後來設備由氣象研究所購得,自1932年9月至1933年5月,在北京清華大學探測46次。 3.日本在中國設立的觀象台和測候所。 日本侵占東北後,於1933年設偽滿中央觀象台於長春,恢復中東鐵路7個測候所,並陸續新建27個測候所及簡易測候所百餘處,地區延擴至熱河和綏遠。工作人員大部分為日本人。大連和旅順測候所直屬日軍部。 七七事變後,華北各氣象台站首先停頓。1940年北平成立為華北國立現象台。1939年日軍在華北設了18個測候所,1940至1944年又增設12處,包括山東、河南和江蘇少數地方。南方在抗日戰爭期間,測站都停辦。只汪偽水利部門於南京、杭州、懷廣、蚌埠在1940至1943年曾有氣象觀測。1932至1937年間,日本在台灣增設測候所5處,簡易測候所23處。1938—1945年增設測候所4處。大部分測候所一直維持到1945年。戰後由國民黨政府接收。 第三節 延安的氣象事業 在中國共產黨的領導下,陝甘寧邊區抗日民主根據地早在1939年即在延安馬家灣創辦了最早的農業科學試驗農場——光華農場,發展農牧業,增加供應。並設有氣象組,進行地面氣象觀測。 抗日戰爭中,駐我國的美國空軍迫切需要我敵後根據地的氣象情報,1944年7月美軍觀察員被派到延安,並在延安建起氣象台。氣象台於1944年9月開始多種觀測:地面氣象、氣球測風、高空無線電探空,設備是當時最先進的。航空氣象服務十分繁忙,曾為毛主席赴重慶談判和很多次其他領導的飛行作出貢獻。1946年4月觀測組離去。1945年9月八路軍總部成立第一個氣象台——延安氣象台,張乃召(1912—1979)為領導人。氣象台人員11人,有鄒竟蒙、曾憲波等。 為支持美軍對日軍的轟炸機飛行,1945至1946年,設立了清豐和太行軍區觀測站。1945至1946年,為保證美軍飛機來往延安,在陝甘寧邊區設定邊、米脂、慶陽觀測站。 1947年3月14日氣象台撤離延安後,組成軍委三局氣象隊,先後在山西臨縣三交鎮王家溝、河北平山縣王家溝進行觀測。解放戰爭節節勝利,許多同志投入接收台站工作,後來成為新中國許多氣象部門的領導人。 為建立人民空軍作準備,中共東北局和東北民主聯軍總部於1946年3月在通化成立航空學校,成立氣象台,進行地面、高空風觀測和氣象預報。1948年10月在牡丹江航校辦氣象訓練班。1949年6月組建了瀋陽、齊齊哈爾、牡丹江、長春、公主嶺機場氣象台,10月起進行天氣預報。12月在哈爾濱、長春、錦州、瀋陽、濟南、北京、牡丹江成立航校,都建立了氣象台。7月建立西安等15個機場氣象台。不久接管了國民黨上海、南京、杭州氣象台。 第四節 科學研究成就 這一時期我國開始進行氣象科學研究,並取得很多成果。科研工作主要是在竺可楨、涂長望、趙九章的領導下進行的。在最後的10年中,由於國內氣象資料的積累、科研隊伍的擴大和戰時開始取得的高空氣象資料,進一步獲得一批重要成果。下面列出主要成果的內容,括號內為主要研究人。 (1)氣候資料的整編和主要氣候要素的分布圖(竺可楨、張寶坤、呂炯、涂長望)。 (2)氣候成因研究:地面、高空基本氣流及其季月變化(竺可楨、陶詩言、高由禧、劉匡南);氣團性質和分類(趙九章、涂長望、張丙辰);季風的形成和活動及其對農業的影響(竺可楨、涂長望、黃仕松)。 (3)中國氣候區劃(竺可楨、涂長望、盧鑒、張寶坤)。 (4)歷史時期中國氣候的變遷(竺可楨、鄭子政)。 (5)天氣學研究:氣旋路徑分類(蔣丙然,沈孝煌);氣旋與鋒(麼振聲、盧鑒、涂長望、張丙辰);寒潮活動(李憲之、盧鑒);颱風(竺可楨、李憲之)。 (6)中國天氣與大氣環流和大氣振動的關係(涂長望)。 (7)大氣環流理論(趙九章、葉篤正、朱崗昆)。 這30年中,在氣象研究所的努力推動和協助下,一些省份農業、水利部門開始重視氣象科學研究,地面氣象觀測網的建設有了進展,到1937年達到一定規模,但在日軍入侵時,東部除福建外,台站多隨之消失。但西南和西北有所增加。下表列出1937年和1945年存在的各級測候所數目統計。由於資料不足,表中沒有包括軍事和民航部門的台站。4級所屬每天只觀測1—2次,觀測項目少的簡易所,大多不能維持長久,作用有限。 1937年和1945年各級測候所統計1937年1945年台站等級1234總計1234總計本國設121001893366371394167117391外國設41914377431110125總計1611920337371112105177118416這30年中,國民黨政府始終沒有建成一個分布全國的、穩定的、有基本觀測、通訊和質量控制的氣象觀測網,未能形成全國性的天氣預報工作。受氣象觀測網不完備和落後的限制,這時期取得的科研成果,對中國這樣一個廣大而地形複雜的國家的氣候和氣候區域只能說有了個輪廓的了解,對氣候與農業的關係缺乏研究,對天氣學的眾多方面也只是有了初步的認識。①①本章涉及的有些年月和機構等,因記憶和資料所限,可能不夠準確,尚待進一步考訂。