中國通史（第十一卷） · 第三十五章　氣象學

第一節　西方傳來的氣象學 歐洲文藝復興時期後，十七世紀上半葉，發明了溫度表、氣壓表，不久又發明了多種濕度表、風速表、雨量器。由此，義大利一實驗學院得以於1653年建成一個由7個站組成的氣象觀測網。不少歐美國家開始觀測。哥倫布的航海以及歐洲至東亞海運航路的開拓對歐洲工商業有很大推動，引起了對氣象情報的客觀要求。科學儀器的發展使得十七八世紀的科學家們研究出一些基本的物理學定律，由此才能取得對氣象現象的深入認識。 1780年德國帕拉替那氣象學會組織了一個由40個站組成的標準化氣象站網，包括一些其他歐洲國家的站和少數美國的站，儀器近似，有統一的規範。15年後因戰爭而停辦。以後許多國家的氣象台站逐漸增多。工商業、海運的發展，要求有可靠和經常的天氣情報。1853年首次國際氣象會議在布魯塞爾召開，主要討論海洋氣象問題。這是國際氣象工作合作的開始。 氣象站網有了進展才能分析較大區域中天氣的分布和變動。1820年德國萊比錫一位氣象學家分析了1783年的天氣，並開始繪製天氣圖。雖然都是事後很久的分析，但看出有很大的潛在用途。要用天氣圖作出及時有用的天氣預報，需要更多的站並解決通訊問題。20多年後，1843年摩爾斯發明了電報，1850年美國繪製由電報傳輸的天氣圖，5年後法國也開始繪製。 清朝的海關自1876年開始，於八十年代初步建起一個主要在沿海的觀測網，這是由英國人包辦和控制的。真正由本國建的完全沒有，相反，外國紛紛入侵併設置氣象台站。民國初的9年中，中國政府部門開始設了少量台站，但多未能持久。 中國人民於長期的生產、生活中累積了許多知識和經驗，有不少學者提出理性認識。氣象季節變化與生物關係（物候）的知識以及在農事上的應用，夏代就開始有所總結，到兩周已有專著。自南北朝起，對氣象與多種農業問題關係的知識及其應用已寫入農業專著，並在多種重要農書中擴大和更新。很多學者、醫學家、航海家記錄和觀察種種天氣現象，並探討其成因，如莊周、王充、沈括、朱熹等提出過不少理性看法。南朝劉宋時就已有對颱風的描述。明末外國教士開始介紹西方的氣象知識，1674年開始有西方初期氣象儀器的介紹，1871年已有關於氣象學原理的譯本。但在封建統治下，卻沒有引起清廷的重視。 第二節列強在中國設立的氣象台站 早期法、俄在北京的活動十八世紀中葉就有法國人在中國進行氣象觀測。耶穌會士宋君榮（Gaubil，AntoinePeter，1689—1759）和錢德明（Amoit，JeanJosephMarie，1718—1793）精通滿文，獲得清廷信任。宋君榮1743年曾在北京進行氣溫觀測。錢德明於1757—1762年首先在北京進行6年項目完整的觀測。1841年俄國教會在北京設立一測候站，1850年擴充改稱北京地磁氣象台，1867年改屬彼得堡科學院，俄著名科學家傅烈旭（H.Frische）為台長，連任16年。在1841—1914年這74年中多次停頓，僅存29年氣溫記錄，降水量存54年記錄。 俄國在新疆的考察1868年俄國人布耶可夫斯基曾在天山進行觀測。俄國人普爾熱瓦爾斯基三次來新疆，從伊寧深入內地沿途觀測，到達哈密和羅布泊。1893年俄國人羅波洛夫斯基到達魯克沁設站觀測（1893年12月—1895年12月）。同年俄國人克萊得茨曾對阿勒泰一帶觀測。1906年6月奧地利動物學家楚格邁爾曾到和田克孜勒山口觀測。 法國在上海設徐家匯觀象台法國早在1840年就籌劃在江南設一觀象台。1853年3月新建成上海董家渡天主堂，1865年法國教會派曾受過氣象培訓的神父到董家渡建觀象台進行觀測。1847年上海徐家匯耶酥會會所建成，新建的徐家匯觀象台於1872年12月開始接替董家渡觀測。次年在肇家浜（今蒲西路）新址觀測。氣象方面的成就有：(1)項目完全的地面氣象觀測連續77年無中斷，為全國之最。 (2)1879年8月初成功地預報了一次颱風將臨近上海，受到租界當局和艦隻的讚賞和鼓勵。1895年9月繪製第一張地面天氣圖。預報颱風和海上大風有了依據。 (3)1884年9月租界當局建成外灘信號台，每日懸掛長江口和上海港風情旗幟信號。1906年起信號擴大到表示海域分區大風、颱風和低氣壓情況。1911年起增加夜間燈信號。 (4)1914年5月起，通過法租界無線電台，每日兩次發布海區天氣實況和預報及授時信號，擴大了海洋服務面。 (5)收集各地天主教堂的氣象觀測記錄。 (6)出版：《觀測公報》，包括本台詳細氣象記錄和地磁記錄（1872—1941）；《月報》，包括海關各觀測點和教會的氣象要素月值統計（1913—1943）；科學研究報告。 俄國在東北的觀測網1891年《中俄密約》許俄建中東鐵路。1909年俄在沿北線建成滿洲里等9處測候所，1914—1916年增建5處。其中有7處1936年後為偽滿所接辦。日本在東北、台灣和南方的觀測網中東鐵路南段於1905年為日本所占有。1905—1909年，日軍先後設大連、營口、瀋陽、旅順、長春等測候所。1913—1934年，南滿鐵路增設12個測候所，並著眼於農業開發。另外在杭州（1904—1918）、漢口（1905—1936）、沙市（1905—1920）、濟南（1916—1943）和上海（1920—1941）領事館中進行氣象觀測。 1895年6月日本入侵台灣，1897年在台北等處設測候所5處，後又增設4處。在台北設有氣象台。 德國在青島設氣象台站德國於1897年強占膠州灣，其港務測量部開始簡單的氣象觀測。1905年遷水道山。1909年增設地震、地磁、天文觀測。1911年改稱「皇家青島觀象台」，增加潮汐觀測。德國原有在山東築鐵路的企圖，曾設濟南、張店、青州、坊子、高密、膠州等測候所。 1914年11月日本侵占青島後，改稱「測候所」，1916年5月委託朝連島燈塔進行海洋和氣象觀測，1917—1924年曾在市郊和膠濟鐵路沿線各設9處測候所，並在大公島燈塔設海洋和氣象觀測。 英國和其他國家的氣象台站英國1883年在香港設皇家氣象台，主要為航海航空服務，早年曾設信號台。不久又開展天氣預報和颱風警報業務。後來逐步在啟德機場和附近島嶼設有氣象站20多處。1922年起有測風氣球觀測，後又有無線電探空觀測。氣象台在1942—1946年日軍入侵時期停止工作。英國人在天津開埠後於1887年9月設測候所，直到1941年停止工作。 其他國家，如葡萄牙於1881年在澳門，法國在昆明（1921—1936）、蒙古（1928—1932），印度在西藏亞東（1933—1939）設站觀測氣象。 第三節　中國興辦的氣象站網 海關氣象觀測網 1854年清廷在各通商口岸派駐海關監督，設助理稱稅務司，由外國人擔任，掌握海關實權。1863年英國人赫德繼任總稅務司，控制了中國海關。赫德於1869年11月發出28號通札，要求各海關進行氣象觀測，稱「海關廣設沿海沿江，地域廣達緯線20度、經線10度。機構現況容許進行氣象觀測而無須增加人員。購置儀器外，不需其他開支。氣象觀測對於科學界和東方航海人員和其他人可具有實際價值」。由此，自1876年起先後在沿海（包括台灣）燈塔和沿海、沿長江港埠（包括少數內地商埠）建起觀測點65處。有10處是在內地（東北、廣西、廣東、雲南）。三分之二是1900年以前所建，1880年已達27處。共有44處連續工作至抗日戰爭。有26處整年記錄長達50年以上，最長的63年。觀測項目較全，所用儀器均購自外國，記錄文字均用英文，觀測人員均外籍（民國始有中國人參加）。這個觀測網的直接作用當然是為外國（特別是英國）海運服務，也就是為外國侵略服務。但由於無通訊條件，只有一小部分能將報告通過電報集中到上海。1897年起建點的有天津、芝罘、九江、漢口、寧波、廈門和大戢山島；1901年起增加鎮江、宜昌、重慶、溫州、汕頭。由於所累積的資料年代長久，這個觀測網的記錄至今仍是我國氣候和氣候變化研究的寶貴資料。 這個觀測網雖是英國人包辦，為外國航運服務，但屬中國海關，是用中國人的財力興辦，所以把它們列為我國的事業。 民國初期農業部門設站清末變法維新運動後，1906年才有農工商部，開始設一些農、林、牧試驗場。1911年在北京設農商觀測所。1917年已有10個省的試驗場和3個農校有氣象觀測，另有3個觀測所。現在存有長期記錄的有保定（1913—1937）、歸綏（1914—1937）和太原（1916—1937）。另外東南大學、廣東大學和嶺南大學的農科也有較長的記錄。可見農業部門的氣象觀測比中央觀象台還早，設站成績也較好。但因當時政府經費無保證，多數測點也維持不長久。教育部設中央觀象台1912年，在蔡元培的支持下，中華民國政府決定在北京建立中央觀象台，任天文學家高魯博士為台長，接管原欽天監外署（今建國門），計劃設歷數、天文、氣象、磁力四科。次年派蔣丙然博士籌建氣象科（1915年成立）。蔣丙然，閩侯人，上海復旦大學物理系畢業，留學比利時雙卜羅大學，獲農業氣象學博士學位。中國氣象事業創始人之一。1924年任青島觀象台台長、青島大學教授。1946—1966年任台灣大學農學院教授。曾任中國氣象學會會長（1924—1930）。 中央觀象台於1913年開始氣象觀測，並編訂我國最早的觀測規程。1915年收集海關測候所氣象電報和徐家匯觀象台轉發來的國外氣象電報，據此繪製我國最早的天氣圖，製作天氣預報，次年起向公眾發布。1919年航空署成立，下設氣象科，次年開始北京至浦口之航運，觀象台曾予協助。 布設觀測網為事業所必需，也是中央觀象台之職責。1920年擬訂設立40個台站的計劃，強調航空需要。次年經教育部通過，批准先設10處，但終因經費無著，只設了張北、開封、西安3處，且在1927年前後即停辦。觀象台的觀測也於1927年時停時續。 1928年觀測工作由中央研究院氣象研究所繼續，至1937年9月盧溝橋事變起停止，天氣預報工作早在1921年已停止。 張謇設南通軍山氣象台1905年，張謇在他個人所設的博物苑開始氣象觀測，開國人氣象觀測之先河。後派員到徐家匯觀象台學習並托購法國儀器，在軍山建氣象台，1917年開始工作，張自任台長。1909年，接收徐家匯台所發各地報告，繪製天氣圖，發布天氣預報和警報。1926年張逝世後，改由政府維持。 鴉片戰爭後，外國侵略者的特權不斷增加，他們在各自的侵略基地設置氣象台站網，而清皇朝卻沒有一個氣象台站。1876年起，以中國海關的名義用中國財力所設的海關氣象台站網也完全是英國人操縱，為其日益增大的洋貨輸出和海運服務。1920年以前，民國農業和教育部門開始設置的小量台站多數也很快夭折。下面將1911年和1919年全國各級測候所的數目統計列於下表：1911年和1919年各級測候所數統計表1911年1919年台站等級1234總計1234總計本國設05031540543562外國設315141547216221858總計365171610127025231201911年存在的本國所設的54個測候所中53個為海關所設，另一個便是張謇所設。他新建南通軍山氣象台後曾為此事呈報縣知事，說：「竊農政系乎民時，民時關係氣象。..各國氣象台之設，中央政府事由，我國當此時勢，政府寧暇及此？若地方不自謀，將永不知氣象為何事，農業根本之知識何在，謇實恥之。」足見其對氣象的重要意義有深刻的認識，也深知當時政府不可能有辦氣象工作之能力②。 ②張明昌：《南通軍山天文台始末》，《中國科技史料》第5卷（1984）第4期，第71頁。