降水观测和仪器

我国古代对雨水观测十分重视。甲骨卜辞中,对雨已经有“大雨”“猛雨”“疾雨”“足雨”
“多雨”、“毛毛雨”等区别,而且还注意到雨的来向。
雨下的是否及时,以及雨量的分配和多少,直接影响着农业生产。这就迫使我国古代国家对上报雨量的重视。在秦代,我国已经有报雨泽的制度。1975年二月在湖北云梦睡虎地发掘的十一号秦墓中发现了《秦律十八种》的竹简,其中《田律》里规定,凡下及时的而且有利于谷物抽穗的雨,雨后应书面分别报告有抽穗谷物和未种谷物的受雨田亩数。庄稼生长后,如下了雨,也应报告雨泽多少和受益的田亩数。如有干旱、暴风雨、水潦等灾害,也要报告受灾田亩数。这些报告,就近的县要走得快的人递送,远处的县可由驿站传送,必须在八月底前送到。在东汉,也曾经要求所辖各郡国从立春到立秋整个作物生长期间向中央报告雨泽情况。

东汉以后,历代对降水都很关心。在南宋,数学家秦九韶曾在《数书九章》卷四中列有四道有关降水的算题,就是“天池测雨”、“圆罂测雨”、“峻积验雪”、“竹器验雪”。秦九韶在序中明确说:农业生产的丰收与否,和雨雪很有关系。主管农业的官员想知道雨雪下降量,但是如果盛雨雪的容器形状不同,容器里积的雨雪量就大有不同。怎样才能客观地从容器的雨雪量计算出有代表性的雨雪量呢?出这四道题目的目的就在于解决这个难题。因此这四道题最后所问的,都是合平地的雨深或雪厚是多少。从这里可以看出,当时已经知道换算为平地的量,才是有代表性的量。

从算题中还可以看出,当时还没有标准雨量器。天池是各地为了预防火灾积蓄雨水的容器,这在当时各州郡都有。它正是我国雨量器的前身,因为它本来就是积雨水的。只是由于是用于防止火灾的,所以形状就没有一定的标准。

我国雨量器的发明大约在明清时期。在朝鲜曾经发现黄铜雨量器,并且附有标尺。雨量器花岗石台基上刻有“测雨台”和“乾隆庚寅五月”等字样,可以作证明。这是公元1770年所制的一个雨量器。据研究,这还不是世界最早的雨量器。

明代从洪武年间(公元十四世纪后半叶)开始,就很重视测雨,要求全国州县的负责官吏按月向中央上报雨水情况。这种制度在清代还保持着,因此现在在故宫里还保留明清两代大量的各地上报雨泽的奏折。
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