沒(méi)有現代科學(xué)儀器,古人如何測量空氣濕度?
2017-04-05 來(lái)自: 西安天和實(shí)驗室設備有限公司 瀏覽次數:1010
沒(méi)有現代科學(xué)儀器,古人如何測量空氣濕度?
沒(méi)有現代儀器,古人如何測量空氣濕度?江南連著(zhù)陰天,說(shuō)說(shuō)古人是怎么做天氣預報的。相比起來(lái),在古代氣象預報中,對大氣濕度的觀(guān)測難度更大些,因為現代有精確的濕度儀,在古代有嗎?也有呢。
空氣濕度是指空氣中水汽含量和濕潤程度。濕度對人影響都很大,現代醫學(xué)已證實(shí),濕度與呼吸之間的關(guān)系非常緊密。在一定的濕度下氧氣比較容易通過(guò)肺泡進(jìn)入血液,濕度過(guò)高影響人調節體溫的排汗功能,人會(huì )感到悶熱。總的來(lái)說(shuō),人在高溫但低濕度的情況下(如沙漠),比在溫度不太高但濕度很高的情況下(比如雨林)的感覺(jué)要好。
古代天氣預報時(shí)咋測空氣濕度的?古人這招絕妙!
古人雖然沒(méi)有發(fā)現濕度與人體健康的科學(xué)關(guān)系,但也認識到了濕度對人們生活、學(xué)習有多方面的影響,所以很早就知道"測濕"了,而且想出來(lái)的方法甚是絕妙。
觀(guān)測空氣濕度,先秦時(shí)期的氣象預報工作中便應該出現,西漢時(shí)已有文字記載。《淮南子 · 本經(jīng)訓》中便有這樣的說(shuō)法:"雷震之聲,可以鐘鼓寫(xiě)也;風(fēng)雨之變,可以音律知也"。
這句話(huà)里透露時(shí)人已注意到了濕度問(wèn)題。 為什么?東漢王充《論衡 · 變動(dòng)篇》稱(chēng):"故天且雨,螻蟻徙,丘蚓出,琴弦緩,固疾發(fā)。"這里的"琴弦緩",就是濕度發(fā)生變化所致。元末婁元禮《田家五行》一書(shū)中對此有具體說(shuō)法。
書(shū)中記載一句流行諺語(yǔ),叫"晴干鼓響,雨落鐘鳴"。婁元禮就此注釋?zhuān)?琴瑟弦索調得極和,則天道必是一望略無(wú)纖毫,方能如是;若是調卒不齊,則必陰余之變,蓋亦氣候致而然也。若高潔之弦忽自寬,則因琴床潤濕故也,主陰雨。"
大概意思是,古人通過(guò)聽(tīng)琴聲,凡能知道空氣濕度大小,預知陰陽(yáng)。如果琴弦松了,音律調不準,是因為空氣濕度增加了,預示天氣有變,未來(lái)是陰雨天。可見(jiàn)秦漢時(shí),人們對空氣濕度已有準確的認識,通過(guò)琴弦變化知道大氣濕度變化。
通過(guò)琴弦的變化來(lái)觀(guān)察空氣濕度,一直到清朝都在用。清明發(fā)明家黃履莊發(fā)明的"驗燥濕器",就是利用"弦線(xiàn)吸濕"的原理制作出來(lái)的,相當靈驗,靈敏度并不比現代的濕度差:"內有一針,能左右旋,燥則左旋,濕則右旋,毫發(fā)不爽,并可預證陰晴。"但是,現代科學(xué)家再也制作不出這樣的"測濕儀"了。
1658 年來(lái)華傳教的比利時(shí)人南懷仁,也曾使用鹿筋,于清朝康熙年間制作了一件"濕度器"。需要注意的是,選用動(dòng)物的筋線(xiàn)制弦有講究,動(dòng)物不能太老,動(dòng)物越小筋對濕度越敏感,測濕時(shí)越靈。南懷仁制作的濕度器,用的便是小鹿的筋。
為了準確觀(guān)測,西漢時(shí)用上了"測濕儀",這比達 · 芬奇于十五世紀時(shí)設計出的濕度計要早一千多年。這種測濕儀是利用炭吸濕性強的特點(diǎn),借助天平原理實(shí)現測濕目的。
中國是最早發(fā)明測濕儀器的國家。《史記 · 天官書(shū)》記載:"冬至短極,縣(懸)土炭,炭動(dòng) …… 略以知日至,要決晷景。"
西漢時(shí)人們有"縣土炭"的風(fēng)俗:冬至節氣前,把土和炭分別掛在天平兩側,通過(guò)觀(guān)測天平兩端升降,來(lái)判斷濕度變化。如果空氣干燥,炭中水份散發(fā)快,會(huì )變輕,放炭這端就發(fā)上升;如果空氣濕度增加,正好相反。
此即《淮南子 · 天文訓》中所謂:"燥故炭輕,濕故炭重。"《淮南子 · 泰族訓》則進(jìn)一步說(shuō)明了測濕儀工作原理:"夫濕之至也,莫見(jiàn)其形而炭已重矣;風(fēng)之至也,莫見(jiàn)其象而木已動(dòng)矣。"
來(lái)源:中國化工儀器網(wǎng)