我國古代的測風儀器

風向和風速的測定，不論對于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，還是在軍事、交通上，都非常需要。氣象臺站和相關(guān)部門一般使用遙測風向風速儀或者便于攜帶的微型測風儀等來測定風向風速。我國古代雖然缺少現(xiàn)代化的氣象儀器來觀測風向和風速，但是人們非常清楚觀測風向風速的重要性，并想盡辦法發(fā)明一些簡單的工具和儀器來測風。

伣·銅鳳凰·相風銅烏

考古人員發(fā)現(xiàn)，在殷墟出土的甲骨卜辭中有“伣”字，這個字就是候風羽，也就是在風桿上系布帛、茅草、鳥羽或雞羽的簡單風向器。殷代甲骨文中還有四方風名：東風叫“劦”，南風叫“屼”，西風叫“夷”，北風叫“寒”。以后逐漸發(fā)展，到漢代已有24個風向方位的稱謂。唐代天文學家李淳風在他的名著《乙巳占》中繪有一張占風圖，就列出了這24個風向的名稱，并舉例說明如何判定風向。在西漢《淮南子》中，介紹了名叫“伣”的風向器，書中說：“伣之見風也，無須臾之間定矣?！币馑际钦f，“伣”在風的作用下，沒有一刻是平靜的。足見這種風向器相當靈敏。

到了漢代，隨著氣象科學的發(fā)展，風向器逐漸豐富多彩起來，除“伣”外，還出現(xiàn)了銅鳳凰和相風銅烏。我國氣象學家王鵬飛先生認為，這3種風向器“代表了當時風向器發(fā)展的3個方向”。

銅鳳凰主要安裝在漢武帝于太初元年（公元前104年）所建的建章宮。當時，建章宮東的鳳闕上裝了兩個銅鳳凰，建章宮南的玉堂璧門上裝了一個銅鳳凰，它們都裝在屋頂上。此外，在建章宮北的圓闕上，也裝了銅鳳凰。據(jù)《三輔黃圖》記載，銅鳳凰“下有轉(zhuǎn)樞，向風若翔”。意思是說，銅鳳凰的下面有轉(zhuǎn)樞，風來的時候，銅鳳凰的頭會轉(zhuǎn)向風來的方向，好像要飛的樣子。但是，這種風向器后來漸漸演變?yōu)檠b飾品，失去了其本來的實際作用。

相風銅烏是一種銅制的、形狀像烏鴉那樣的風向器?！跋囡L”，就是觀測風的意思。相風銅烏裝在漢代觀測天文氣象的靈臺上，是一種在專職觀測天象單位內(nèi)所設(shè)置的儀器?！豆沤駡D書集成》上有載：“東漢張衡制相風銅烏，置之于長安宮南靈臺之上，遇風乃動。”1920年，在河北省安平縣逮家莊東漢墓的考古發(fā)掘工作中，考古學家發(fā)現(xiàn)，在一塊畫像磚上繪著一座大型建筑物，上面有群鳥鳥瞰之圖；在主要建筑物后面，有一座鐘鼓樓，其上繪有相風銅烏和測風旗。這是迄今為止我國所

發(fā)現(xiàn)的最早的相風銅烏圖形，繪于東漢靈帝時期，距今1800多年。這表明，早在東漢時代，我國先民確已使用相風銅烏和測風旗了。

相風銅烏最初造得比較笨重，要在“千里風”即大風來的時候才能動，很不實用；后來經(jīng)過多次改進，漸漸變得輕巧靈敏了，在小風時也能轉(zhuǎn)動。到了魏晉南北朝時期，為了減輕質(zhì)量，古人將銅制相風烏改為木制相風烏，使搬運更加方便；相風烏使用的范圍也擴大了，無論是在城墻上、庭院中，還是在舟船和車輛上，都可以看到相風烏。

羽占·五兩

但是，從實際運用效果來看，無論是相風銅烏，還是相風木烏，都存在構(gòu)造復雜、移動不便等缺點，人們迫切需要一種構(gòu)造簡單、移動方便的風向器。李淳風在《乙巳占》中就指出了相風銅烏、相風木烏的這一弊端，并建議采用“羽占”：“常住安居，宜用烏候；軍旅權(quán)設(shè)，宜用羽占?！币馑际钦f，相風烏只宜設(shè)在固定居所；在軍隊中，駐地經(jīng)常變化，還是用雞毛編成的風向器為好。

盛唐時期，國泰民安，氣象觀測技術(shù)也有了較大的進步。在《觀象玩占》一書中，李淳風詳細介紹了當時觀測風的方法：“凡侯風必于高平遠暢之地，立五丈竿。以雞羽八兩為葆，屬竿上。侯風吹葆平直，則占?！边@里指出測風的場地要求，同時也介紹了測風器的構(gòu)造。說明這個時期是使用綢綾之類的東西所做成的旗子，或者使用羽毛結(jié)成一串長羽，懸在高桿之頂，看旗子或長羽的吹向來觀測風向，并由揚起的程度估計風速的大小。

《淮南子》說：“譬之見風，無須臾之聞定（安定）矣！”由此可見，這種測風器相當靈敏。

雞毛編成的風向器是由“伣”等發(fā)展而來的，所用的雞毛重5～8兩，編成羽片掛在高桿上進行觀測。這種羽毛風向器被稱為“五兩”。其實，“五兩”在唐代以前就有了，只是不普遍，在唐代和唐代以后，才變得流行起來。

從此以后，“五兩”就作為各種形式的簡便風向器的代名詞了。

既觀向 又測力

觀測風，不僅要觀測風向，而且也需要觀測風力。這是因為，風力越大，往往破壞性越大。李淳風首次將風力分成10個等級：一級動葉，二級鳴條，三級搖枝，四級墮葉，五級折小枝，六級折大枝，七級折木、飛砂石或伐木（折木），八級拔大樹與根。這八級風，再加上“無風”與“和風”（風來清涼、溫和、塵埃不起的叫和風）兩級，可合為十級。這種利用目力觀測風力、將風力分成10個等級的方法，與1804年英國人蒲福所定的蒲氏風級劃分風力方法相近；但是，李淳風定此風力等級比蒲福要早1100多年。

到了宋代，我國先民仍然使用相風烏。

不久以前，人們在山西省渾源縣遼代圓覺寺發(fā)現(xiàn)釋迦舍利磚塔塔頂上有一個鐵質(zhì)鸞鳳風向標，呈黑色，構(gòu)造精巧，轉(zhuǎn)動自如，這是我國現(xiàn)存最古老的風向標——相風烏。

宋代各地地方官署也使用占風旗，每天進行風場觀測，而且還逐日記錄下來，如同現(xiàn)在氣象臺站氣象觀測人員的日常工作一般。

我國古代除觀測水平方向的風外，也觀測自下而上和自上而下的旋風、方向混亂的亂風。例如，人們把自上而下吹的風叫做“頹風”，也叫“焚輪風”；把自下而上吹的風叫“飆風”，也叫“扶搖風”等，這說明古人對風的觀測是很細致的。

自漢代以來，我國一直使用相風銅烏和相風木烏，西方直到8世紀（相當于我國唐代）才發(fā)明了候風雞，我國的測風器為鳳凰形或鳥形，西人的測風器是公雞形。值得驕傲的是，中國人的發(fā)明比西人早了1000多年。

【責任編輯】趙 菲