中國通史（第十卷） · 第四十八章天文學

清代是中國天文學發展史上的一個非常特別的時期。從總體上看，中國傳統意義上的古代天文學走向衰亡，從一門實用的為社會所需要的科學逐漸變為一種屬於古代文化範疇的科學遺產，成為科學史研究的對象；在中國新生長起來的建立在歐洲天文學基礎上的天文學，逐漸與國際接軌，成為近代天文學的一部分。這是一個從傳統天文學體系緩慢變化為近代天文學體系的時期。在社會變革的過程中，新天文學一改過去為皇家服務的傳統，成為推翻舊王朝的思想武器，再往後才成為現代意義上的天文學。 第一節《西洋新法曆書》與《時憲歷》的頒行 順治元年（1644）七月，禮部左侍郎李明睿上書，提出「查得明朝舊制，歷名大統，今宜另更新名。」顯然依照歷代改朝換代另立新曆的慣例，清政府迫切需要一部新曆。此前不久，原在明曆局參與編纂《崇禎曆書》的德國傳教士湯若望曾仔細推算了當年八月的日食，並上書說：「臣於明崇禎二年來京，曾依西洋新法厘定舊曆。今將新法所推本年八月初一日日食，京師及各省所見食限分秒並起複方位圖象進呈，乞屆期遣官測驗。」湯若望的做法正好迎合了編制新曆的需要。八月初一，清政府派大學士馮銓和湯若望共赴靈台驗測，事後馮銓復奏：「用大統術、回回術所推，交食食刻均差，獨按西洋新法所推一一吻合」，肯定了湯若望的預測結果，同時也肯定了西洋曆法。此後，清廷諭示：「舊法歲久自差，非官生推算之誤。新法既密合天行，監局宜學習勿怠玩」，並決定由湯若望主持，按西法推算編制新曆。新曆完成後，攝政王多爾袞奉旨批准將新曆定名《時憲歷》，頒行天下。同年十一月，湯若望被任命為欽天監監正，第一次由外國人執掌了欽天監。新法成為清政府的官方曆法。 在隨後的一兩年里，湯若望將原有137卷的《崇禎曆書》刪改壓縮成103卷，更名為《西洋新法曆書》，進呈給清政府。他在上呈新法的奏文中說：「臣創立新法，規制儀象，以測諸曜視行」，「臣閱歷寒暑，晝夜審視，著為新曆百餘卷」，而沒有提及明末徐光啟和曆局中眾人的工作。《西洋新法曆書》是當時欽天監官生學習新法的基本著作和推算民用曆書的理論依據。以《西洋新法曆書》為基礎，取天聰戊辰（清皇太極天聰二年，1628年）為曆元編制的《時憲歷》，在清初除中間五年外，前後行用了八十餘年。 羅馬教廷和耶穌會派遣傳教士來華的根本目的是要不斷擴大天主教在中國的影響，以便獲得政治上和經濟上的利益。明末清初，天主教在華勢力確實獲得了迅速的發展，如據畢嘉統計，在1651～1664的14年間，新受洗入教者已超過十萬人。但是，傳教士和教徒們的一些言行觸犯了封建統治者的尊嚴，天主教義也與中國傳統的儒家思想不合，同時圍繞曆法改革的「新舊之爭」也一直在繼續進行，終於在清政府欽天監引發了一場激烈的鬥爭。順治十七年（1660），安徽歙縣人官生楊光先向禮部上《正國體呈》，說《時憲歷》上有「依西洋新法」五字，是「竊正朔之權以予西洋」。只是當時湯若望受寵正深，禮部未予上報。康熙三年（1664）七月，楊光先在鰲拜、蘇克薩哈支持下再向禮部呈遞《請誅邪教狀》，控告湯若望等傳造妖書，窺視朝廷機密，內外勾結，教會二十年來收徒百萬，布黨京省要害之地，圖謀不軌等。又附上《摘謬論》和《選擇議》，指責號稱萬年曆的曆法只編了二百年和「選榮親王葬期用洪範五行，山向、日月俱犯忌殺」。經清政府會審，結果湯若望與另外七名欽天監官員被判凌遲，五人被判斬首。後因北京接連五日發生地震，按例減刑，只有李祖白等五名欽天監官員處斬。清政府同時任命楊光先為欽天監監正。此後，湯若望於康熙五年（1666）去世，各省傳教士被押往廣州驅逐出境。 守舊勢力的這一次勝利依靠的是政治，而不是天文學本身，並且也不能證明傳統天文學優越於西洋新法。楊光先雖被任命為欽天監監正，但他實際上不懂天文學，「但知推步之理，不知推步之法」，在五次辭職未准，不得已就任後，只好廢《時憲歷》復用《大統歷》。由於《大統歷》已經過時，欽天監大統科的人員又未能積極配合，所以採用《大統歷》的做法並不行得通，楊光先又不得不起用原回回科歷官吳明烜，改用回曆方法制歷。回回科官員本來就「虛糜廩祿，毫無職司」，對中國民用曆法所知甚少，回曆本身也已過時，難以擔此重任，因而隨後幾年間出了不少差錯。康熙七年（1668）十一月，比利時傳教士南懷仁上書指責楊光先、吳明烜的曆法不合天象，後經驗證屬實，於是又徹底廢除了《大統歷》、回回曆法，重新起用《時憲歷》。康熙八年，鰲拜伏誅，南懷仁再次上告，結果一翻前案，湯若望及被斬五人皆平反賜恤，楊光先則擬斬而因年老赦歸。新法與守舊勢力的這次較量以守舊勢力的失敗告終，此後南懷仁漸受寵用。 第二節　欽天監的天文工作 清代欽天監的天文工作仍沿襲舊制。其工作內容主要有三項：1.編算每年行用曆書，並譯成滿蒙文字；2.管理觀象台，進行天象觀測；3.掌管標準計時工作，並負責為重大活動選擇吉日、辨識禁忌等事務。由此可見，當時的天文學仍然是以曆法和星占為皇家服務的「應用技術」，並沒有將它作為需要發展的科學來對待，穿新鞋又走了老路。從這個意義上說，傳統天文學還有強大的影響，具有漢化歐洲天文學的潛能。 《曆象考成》與《曆象考成後編》《西洋新法曆書》刊行後，成為編制每年時憲歷的依據，也成為中國學者學習和研究西方天文學的主要資料之一。但由於《西洋新法曆書》實際上出自多人之手，對西洋新法的敘述不夠清晰和系統，不少內容隱晦難通，加之時有錯訛和圖表不符之處，如康熙帝曾研究過它並親自進行日影測量，發現新法曆書中一些數據已不夠準確，所以編修一部經中國學者整理、解釋並訂正錯訛的新書是很有必要的。康熙五十年（1711），康熙帝指出：「天文曆法，朕素留心，西法大端不誤，但分刻度數之間積久不能無差」，要求禮部並欽天監招考天算人才，加強天文實測，準備重新修訂《西洋新法曆書》。康熙五十三年修書工作開始進行，他又諭示：「今修書宜依古歷規模，用今之數目算之」，確定了編修新著的基本原則。此次重修歷時九年，於1722年完成《曆象考成》42卷。《曆象考成》為《律歷淵源》的第一部，分上下兩編。上編16卷名《揆天察紀》，講天文理論；下編10卷名《明時正度》，講計算方法，並附算表16卷。《曆象考成》在理論闡述、數據精度和邏輯結構上比《西洋新法曆書》有所進步，如根據實測確定了新的黃赤交角；計算平太陽時和真太陽時的時差，考慮到太陽近地點每年有移動所產生的影響；計算月食時採用了月面方位等。但它總體上採用的仍是西方天文學中的第谷體系，數據也多為第谷所定，這在當時已經落後，並且隨著年代的增加，誤差也越來越大。 雍正八年（1730）六月，據《曆象考成》推算日食，與觀測不符，於是欽天監監正明圖奏請校修《曆象考成》。後由在欽天監供職的傳教士戴進賢和徐懋德根據法國天文學家卡西尼的計算方法，重修日躔、月離兩表附於書後。但是，這次新編的日躔表和月離表，沒有給出關於天文理論和使用方法的說明，難以掌握，以至欽天監內的中國人只有蒙古族天文學家明安圖會用，這當然是不能令人滿意的。因而在乾隆二年（1737）組成以戴進賢、徐懋德為主，由明安圖等協辦的「增修表解圖說」班子，並於乾隆七年編成《曆象考成後編》10卷。後編比前編有較大的進步，如拋棄了過時的小輪體系，應用了克卜勒第一定律（橢圓運動定律）和第二定律（面積定律），增補了關於視差、蒙氣差的理論與採用了較精確的數據等。但《曆象考成後編》應用的克卜勒定律中，日地關係是顛倒的，即太陽沿橢圓軌道繞地球運動，而非哥白尼的日心體系，這種顛倒，對於數學計算並沒有什麼影響。 天文儀器清代觀象台比明代有很大的進步，如增加了儀器，改換了刻度等，以適應新的天文理論和天象觀測的需要。康熙八年（1669）清政府命南懷仁督造新儀，並於康熙十二年製成六件大型天文儀器，計有赤道經緯儀（用於測量天體的赤經差和赤緯）、黃道經緯儀（測量黃經差和黃緯）、地平經儀[測量地平經度（方位角）]、地平緯儀（又稱象限儀，用於測量天體的地平緯度）、紀限儀（測量二天體之間的角距離）與天體儀（即天球儀，相當於古代的渾象，可用於演示或推算天體位置以及出沒和中天時刻等）。南懷仁還寫成《靈台儀象志》一書，說明上述儀器的原理及使用方法，末附一份全天星表，他也因此而被提升為欽天監監正。康熙五十四年（1715），法國傳教士紀利安又造地平經緯儀，並為了安裝它而重新調整了觀象台上陳列的其他儀器。這件儀器實際上是地平經儀和地平緯儀兩儀的組合。清觀象台上最後安裝的一件大型儀器叫璣衡撫辰儀（用法與赤道經緯儀相同，但可直接測量赤道經緯度），於乾隆九年（1744）由德國傳教士戴進賢主持開始製造，乾隆十九年竣工，是八件儀器中最有中國傳統風格的一種。璣衡撫辰儀仿照古代渾儀的結構，製作精美，分度刻劃準確，而刻度則如其他儀器，為一圓周360度制。以上八件天文儀器至今仍保存在北京古觀象台上。這些儀器總的來說仍舊在古典天文學的框架內。與我國傳統的天文儀器相比，其改進之處在於它們在設計製造和安裝方面比較精細；採用了西方通行的360度制和60進位制；刻度盤上加有游標，提高了讀數精度；黃道經緯儀上裝設有黃極圈等，另外，紀限儀是過去所沒有的。這些古色古香大多帶有歐洲風格的天文儀器，並沒有裝置當時西方已廣泛使用的望遠鏡，所以它們雖可用於一般觀測，編制和校驗曆法，但作為天體研究的工具，則已是遠遠地落後了。 《儀象考成》、《儀象考成續編》及全天星表乾隆四年（1739），戴進賢奏請增修《靈台儀象志》的星表部分，乾隆九年，欽天監發現黃赤交角比《靈台儀象志》出版時已有顯著的變化，因此又奏請清政府重新測算星表，與研製璣衡撫辰儀同時進行，並於乾隆十七年（1752）由戴進賢主持編成《儀象考成》32卷，1756年刊行。乾隆曾親自為之作序，說此事使「天官家諸星紀數之缺者，補之序之，紊者正之」。《儀象考成》首兩卷介紹璣衡撫辰儀的性能和用法，後30卷是星表。其中載錄傳統星官277個共1319顆星，比《靈台儀象志》多16個星官109顆星，又增添了傳統天文學中沒有的星1614顆，南天極附近23個星官150顆星，合計共300個星官3083顆星。這是清代發表的又一份全天星表，據研究，它們主要是參照新出版的歐洲星表的數據編撰而成的。 道光二十二年（1842），清政府決定重測星表。這時在欽天監中已無外國傳教士，參加工作的全是中國官員，他們於道光二十五年完成了《儀象考成續編》32卷。續編中收入3240顆星，與《儀象考成》相比，新增163顆星，並刪減了這次沒有觀測到的6顆星。中國天文學家獨立測算完成的這一巨著，反映了中國天文學的進步。中國天文學家不僅獨立承擔了大量的觀測工作，並根據新的觀測結果對原有星表進行了修訂，而且還提出了許多獨到的見解。例如，他們否定了認為恆星亮暗不同是由於恆星直徑大小不同的說法，而以恆星離我們的遠近距離來加以解釋，並且提出恆星本身的變化也會造成恆星亮度的變化，從而糾正了傳教士所傳授的關於恆星等方面的錯誤概念。 第三節　欽天監以外的天文工作 清代欽天監以外的天文學研究工作是十分出色的。中國學者出於實踐需要和對天文學的愛好，再加上對洋人把持欽天監的局面總覺得臉上無光，於是一部分人致力於研究和發掘中國古代天文學的精華，希望找回昔日的光榮；一部分人努力學習和掌握西方數學和天文學，借鑑彼方之長，彌補我方之短，以利應用；還有一些學者可說是學擅中西，對於中西天文學的長處與存在的問題都有所闡發，因而在傳統天文學與歐洲天文學兩個方面都形成了活躍的研究風氣，取得了不少在有清一代很有影響的研究成果。 梅文鼎是這一研究的開路先鋒。他致力於闡發西學要旨，表彰中學精萃，對傳統天文學與歐洲天文學展開了全面的研究。他在《歷學駢枝》5卷，《古今曆法通考》58卷，《明史·歷志》等著作中，對於中國傳統天文學中的曆法沿革、基本原理、計算方法、儀器、圖表等，作了全面的論述。尤其是他對《授時曆》和《大統歷》的深入闡釋，例如關於日、月不等速運動對合朔時刻的影響，關於日月交食的計算，用幾何方法解釋《授時曆》求日食和月食食限時刻的原理，接近球面三角學的黃赤坐標換算法，三次差內插公式以及對《大統歷》錯誤數據的校正等，更是常常為人們所稱道。梅文鼎對伊斯蘭天文學也有所探討。在《歷學駢枝》、《回回曆補註》中，他對回回曆法五星行度，本輪運行以及西域星表的考算，是研究回回曆的重要成果。關於西方天文學，他著有一本學習西法的入門著作《歷學疑問》，介紹了西方天文學中的小輪學說和偏心圓理論等。書中提出西法有些內容為中歷所無，可添補中法之未備，兼收並取，以使曆法更為完善，這本書康熙曾親加批點。這方面的著作還有《五星管見》、《交食》、《七政》、《恆星紀要》等，對於西方推算日月食和日月五星位置的方法以及星表等，作了較系統的整理和闡述。但他宣揚的西學東源說，如提出西方天文學體系，其本源出自中國古代蓋天說等，則是荒謬的，並且產生了不良的影響。 清代乾嘉學派的許多學者，對中國古代天文學也有很深的研究，成果頗多。他們認為通經必須博史，而經書史著中又有十分豐富的天文曆法內容，並且歷代各家曆法中有不少難解之處，這些都是「通經博史」途徑上的攔路石，應予充分研究。如李銳校注過漢代三統曆、後漢四分曆和乾象曆，復原了宋代奉元歷、占天曆。他還根據何承天調日法研究了各家曆法的日法、朔余，著有《日法朔余強弱考》。汪曰禎計算出從西周至清初兩千五百多年的朔閏時刻，寫成《歷代長術輯要》10卷，這部書成為後來研究歷史年代學的重要參考文獻。這方面的另一項突出成就，是先後由阮元、羅士琳、諸可寶、黃鐘駿主編的巨著《疇人傳》及其續編。《疇人傳》的編寫歷經百年，前46捲成於嘉慶年間，最後一編竣工於光緒二十四年。該書是一部上至傳說時代，下至編書年間著名的數學家、天文學家傳記，生平從簡，學術成就多錄，堪稱洋洋大觀的天文學史專著。 王錫闡（1628—1682）是眾多民間天文學家中的一位佼佼者。他的天文學代表作《曉庵新法》，被收入《四庫全書》。他還著有《丁未歷稿》、《三辰晷志》、《漢書日食辨》、《字母原始》等，收入《木犀軒叢書》、《曉庵先生文集》中的天文著作還有：《曆法表》、《大統曆法啟蒙》、《歷策》、《歷說》、《日月左右旋問答》、《五星行度解》、《推步交朔序》、《步交會》、《測日小記序》等。王錫闡是一位既不盲從，也不守舊，很有創見的傑出天文學家。他親自進行各種天文觀測，深入研究中西學說，「考正古法之誤而存其是，擇取西說之長而去其短」①，並且作出了許多創造性的貢獻。例如，他對於湯若望因不懂得平氣與定氣的區別，不懂周天度數的中西劃分方法各有特色等，而對《大統歷》妄加評議，提出了批評。他也指出以《西洋新法曆書》為代表的西法，並非完全正確無誤，如關於日、月視直徑的論述，推算日月交食時不加月亮運動的改正數等，都是錯誤的，在五星的小輪模型和水星、金星公轉周期等方面也都存在問題。同時他也指出了《授時曆》、《大統歷》的一些缺點。而在《曉庵新法》中提出的關於日、月食時初虧和復圓的方位角，金星和水內行星凌日，月掩行星和五星凌犯初終時刻等計算方法，則是他的新成就。此外，撰有《歷學會通》，系統介紹歐洲天體運動計算方法的薛鳳祚，竭力推崇西學的江永，福建學者遊藝等也都對天文學的發展有不少貢獻。 王貞儀（1768—1797）是一位有作品傳世的民間女天文學家，這在封建社會中是很少見的。她在天文方面做過大量工作，但其天文著作多已失傳，僅存《歲差日至辨疑》、《盈縮高卑辨》、《經星辨》、《黃赤二道解》、《地圓論》、《勾股三角解》等，收於《金陵叢書》之《德風亭集》。總的說來，這一時期民間天文學家比欽天監的天文工作面更廣，更為活躍，許多成果成為科學史研究的珍貴資料。 ①阮元：《疇人傳》卷35。 第四節　近代天文學的萌芽 波蘭天文學家哥白尼創立的日心說和他的不朽名著《天體運行論》，為近代天文學的建立和發展奠定了基礎。我國早在明末為曆法改革而編譯的《崇禎曆書》中，就已大量引用《天體運行論》中的材料，並把哥白尼列為歐洲四大天文學家之一。但是，當時參與編譯工作的耶穌會士並未把哥白尼學說的核心「日心地動說」介紹給中國學者，最早把哥白尼學說介紹到中國來的是波蘭傳教士穆尼閣，時間大約在清代初年。當時，由於受到耶穌會紀律的約束，穆尼閣還不可能對這種具有革命性的科學理論作全面的和系統的介紹，因而只能私下向中國學者透露其部分內容和要點，而且透露的範圍是極其有限的，影響也不大。隨著對西方和傳統天文學的深入研究，有些學者如梅文鼎、劉湘煃、江永等獨立地產生了一些具有近代天文學意義的思想。如江永曾明確指出：「五星皆以日為心，如磁石之引針」①，然而很可惜，這種含有太陽引力思想的看法並沒有引起深入的思考。康熙晚年之後，清政府實行閉關鎖國的政策，大規模引進西方科學技術的工作基本上停頓了。但出於編修曆法和天象觀測等需要，仍不時傳入一些西方近代天文學的新成果。如乾隆七年（1742）完成的《曆象考成後編》應用了克卜勒的橢圓運動定律和面積定律，只不過是傳教士們對克卜勒定律進行了改造，將地球放在橢圓焦點的位置上，太陽繞地球運動。《皇朝禮儀圖式》（1759年）收錄的兩件天文儀器、渾天合七政儀及七政儀，則是演示哥白尼太陽系學說的儀器，七政儀還配有鐘錶機械，可以自動演示地球和行星繞太陽的運動。乾隆二十五年（1760），法國傳教士蔣友仁向乾隆皇帝進獻《坤輿全圖》，在地圖周圍附有一些涉及天文學內容的示意圖及文字說明。在這些附圖和文字說明中，肯定了哥白尼學說，並介紹了正確的克卜勒定律以及地球為橢圓形等歐洲天文學的最新發展。然而，《坤輿全圖》和兩件演示太陽系的儀器都被鎖進了深宮內院，只有個別的中國學者見到過。又過了三十多年，《坤輿全圖》才以《地球圖說》為名正式出版，而阮元為該書作序卻說「不必喜其新而宗之」。這部最早介紹哥白尼學說的著作，雖使更多的人對哥白尼學說有所了解，但實際上在當時並未產生多大的影響。一直到1859年李善蘭與偉烈亞力譯出《談天》（即英國天文學家赫歇爾的名著《天文學綱要》）之後，哥白尼學說和近代天文學才真正得到了廣泛的傳播。這已經是鴉片戰爭以後的事情了。 ①江永：《翼梅》卷5。 第五節　氣象學的發展 氣象觀測與氣象記錄 天氣現象與農業生產及許多活動都有密切的關係，因此，清政府對於氣象觀測工作是很重視的，並且建立了一套相當完善的制度。例如，康熙、乾隆時期曾將改進後的雨量器發放至全國各地，要求及時上報雨澤情況。現在第一歷史檔案館中還保存有大量各地上報雨情的奏摺。清政府還令欽天監和各地氣象觀測部門逐日觀測陰晴和雨雪等天氣現象，並將觀測結果繕寫成《晴雨錄》，按月呈報皇帝閱看。有些《晴雨錄》已包括陰晴、雨雪、雷電、風向等內容，關於雨雪情況還特別註明下雨和下雪的起止時間和程度，實際上已很接近於現代的氣象觀測記錄簿。此外，對於特殊的天氣現象如初雷情況等，欽天監要進行詳細觀測並以「題本」形式奏呈。保存至今的北京、南京、蘇州、杭州等地的大量《晴雨錄》以及欽天監題本、各地奏摺等氣象檔案，是研究各地氣候變化的重要參考資料。在《清史稿》、《清實錄》及各地方志中，還記載有恆寒、恆陰、冰雹、雷震、大雨、大水、少雪、乾旱以及颶風等災害性天氣和反常的氣候現象，其項目之多、範圍之廣和記載之詳，是以前各代所無法相比的。這些記載經過系統的整理，有助於了解或研究天氣情況特別是災害性天氣形成的規律。 氣象儀器我國古代已發明多種用於測量雨量、雪量、風向和空氣濕度的器具。康熙九年（1670）比利時傳教士南懷仁又製成兩種新的氣象儀器。一種稱為「驗燥濕器」，實際上就是用鹿筋作感濕質的濕度計。其依據可能是英國物理學家胡克提出的用羊腸線測濕的原理。另一種稱為「驗冷熱器」，在U型管一端有充氣的小球，管內有水，當外界溫度變化時，球內氣體體積發生膨脹或收縮，於是引起U型管另一側水位變化，以水位及其升降指示溫度及其變化。這實際上是以空氣作感溫質的早期溫度計。據張山來《虞初新志》記載，此後不久，我國青年學者黃履莊也製造出了與此原理相同且結構相仿的「驗燥濕器」和「驗冷熱器」①。 氣象諺語與天氣預報清代一些從事月令和農事研究的學者，也輯錄了不少與預報天氣有關的謠諺，這些謠諺是廣大勞動人民在生產和生活中長期積累的經驗的總結。如繼元婁元禮等《田家五行》、明徐光啟《農政全書》後，乾隆時編纂的《授時通考》、梁章鉅撰《農候雜占》等，都收集了很多這方面的內容。此外，在社會上尤其是在星相和醫卜等江湖術士手中，還流傳著冠以《白猿經》的各種著作。這類著作雖然常常假託諸葛亮或劉伯溫的名義，並載有大量封建迷信的內容，被蒙上一層濃厚的神秘色彩，但其中有些關於天氣現象的材料，是這些江湖術士出於特定目的進行收集或長期觀測的結果，仍具有一定的科①見張潮輯：《虞初新志》卷6《黃履莊小傳》。 學價值。例如大約成書於清代初年的《白猿獻三光圖》（略稱《三光圖》，抄本），主要描述雲與天氣的關係，共附有雲圖132幅。《三光圖》序稱，按此圖所繪雲象可「預知風雨之期」，如「東西黑白雲來掩日，無風自長，兩邊會合，主當夜子時有暴風猛雨」，「滿天淡白雲若魚鱗，散後日色無光，主有大風七日」，前者可解釋為夏季白天兩塊對流雲發展合併後，積雨雲體擴大，對流更為強烈，易導致嚴重的雷雨天氣，後者表示捲積雲變化很快，多見於氣旋或鋒面前部，反映上層大氣處於不穩定狀態，因此未來易有大風天氣。這類記述是有科學根據的，並且這種圖文結合的形式，生動形象，易於掌握，可說是在氣象觀測和天氣預報方法上的一大進步。上海圖書館藏《諸葛武侯白猿經風雨占圖說》附有一幅《日火下降暘氣上升圖》。這幅圖以圖解形式說明了太陽幅射在空氣對流中的作用，並且對於風、雲、雷、電、雨等的形成原理和過程，以及水汽上升，成雲致雨，潤濕地面及滲入地下的水分循環情況，作了較合理的解釋，這是我國古代氣象理論的一項傑出成就。在其他一些著作中也有不少涉及天氣經驗的資料，至今仍有一定的參考價值。如康熙《台灣府志·風信》指出：「清明以後，地氣自南而北，則以南風為常風。霜降以後，地氣自北而南，則以北風為常風。若反其常，則台颶將作，不可行舟。」 氣象理論清代涉及氣候和氣象知識的著述是相當豐富的，尤其是隨著國家疆域的統一，對於邊疆地區的氣候特點，有了更詳細的描寫和進一步的認識。如乾隆時期傅恆等纂修的《西域圖志》，椿園《西域聞見錄》，《西藏志》等，都是著名的地理學著作，同時也載有關於氣候知識的豐富內容，其詳細和準確程度也是歷代同類著作所難以相比的。椿園曾奉使西行，旅居新疆多年，所述皆耳聞目見，如他對西域大風寫道：「辟展東之三間房、十三間房、布乾颱（均在今哈密與吐魯番地區）皆大風之處。凡風起，皆自西北來，先有聲，如地震，瞬時風至，屋頂多被掀去；卵大石子，飛舞滿天；千斤之重載車輛，一經吹倒，則所載之物，皆零星吹散，車亦飛去；獨行之人畜，有吹去數百里之外者，有竟無蹤影者。其風春夏最多，秋冬絕少。」①使人有身臨其境之感。 清代在氣象理論的探討方面，也有一些新的進展。如清初著名學者和地理學家劉獻廷（1648—1695），通過對湖南、廣東、江蘇、北京等地植物生長情況的研究，不僅肯定了各地區物候現象有南北和東西的差異，而且指出：「今曆本亦載七十二候，本之月令，乃七國時中原之氣候也。今之中原，已與月令不合，則古今歷差為之。今於南北諸方，細考其氣候，取其確者，不妨多存幾句，傳之後世，則天地相應之變遷，可以求其征矣。」②這一段話說明當時所編物候歷只是抄襲古代記載，已與實際情況不符，並提出古今氣候有變化而未來氣候仍將有變化，進而建議多記錄一些物候現象以作為未來氣候變化研究的依據。他的這些論述及建議是很有創見的。清初天文學家遊藝，福建建寧人，曾參考中學西學有關著作一百餘種，編著《天經或問》一書，①椿園：《西域聞見錄》卷2。 ②劉獻廷：《廣陽雜記》卷3。 以問答形式回答當時人們有關天文、氣象和地理方面的疑難問題。書中《地》卷比較全面地講解了氣象方面的知識，例如對於雲、雨、露、霜、霧、雹、雪、霰、風、雷、電、霞、虹、暈、霾等天氣現象，大多作了有一定科學依據的解釋，其中有些內容來自西學。這部著作曾傳入日本，在日本產生了不小的影響。