施欣宏 张军 施展宏
论李淳风《乙巳占》的气象学贡献及其意义
施欣宏 张军 施展宏
李淳风(602-670)是我国唐代一位杰出的科学家,其一生有诸多成就,为我国古代科学技术的发展作出过重要贡献,在我国古代科学技术史上占有重要地位。
李淳风为岐州雍(今陕西岐山县)人。其父李播,在隋朝担任过高唐尉,颇有文才,对天文学、文学等都有所研究并有些成就。李淳风深受父亲的影响,自幼勤奋好学,博览群书,对天文学、历法、算学、阴阳学等都有着浓厚的兴趣。贞观(627-649)初年,李淳风上书对当时使用的《戊演元历》提出修改意见,经过辩论与考察,唐太宗采纳了他的部分意见,并因此对其颇为赏识。随后,李淳风便被授予将士郎职位,担任执掌天文、历算等职事的太史局太史令,由此开始了其官方科学家的生涯。李淳风在天文学、数学、农学、气象学、易学等领域都有着不凡的建树,现代学者对其科学贡献的研究多集中于天文学和数学方面,对气象学方面的研究甚少,且只是一笔带过、点到为止,缺乏系统性及总结性。研究李淳风气象学方面的思想及贡献,不仅对全面认识了解李淳风有着重要意义,而且对于深入气象科技史的学习大有裨益。
李淳风在气象学方面的贡献集中体现在其著作《乙巳占》中。《乙巳占》成书于唐显庆元年(656)稍后,是一部综合性的占星学著作,自唐代开始历代流传,对后世颇有影响。至于书名的由来,清代藏书家陆心源解释说:“上元乙巳之岁,十一月甲子朔,冬至夜半,日月如合璧,五星如连珠,故以为名。”陆心源认为李淳风推算出了准确的历元为乙巳之岁,于是就以之命名该书,以示其言准确可信。①李淳风在序中说明了《乙巳占》的内容是采撷唐代以前诸家占星学说,取其精华,摒弃繁琐矛盾之处,并加上他自己的认识理解,分类汇编而成的。此书“始自天象,终于风气,凡为十卷”②,前九卷基本上都是天文星占的内容,包括对天体、日月星辰、云气等的认知和占验内容,气象学方面的知识多集中于最后一卷关于风的占验内容。《乙巳占》被誉为我国气象学史上,甚至是世界气象学史上最早的专著,挖掘并总结此书中的气象学知识及其对气象学的贡献具有现实的必要性和多方面的重要意义。
《乙巳占》中的气象学知识及贡献主要可以归纳总结为以下五个方面。
1.对测风仪器的记载
李淳风在《乙巳占》第十卷的开篇“候风法”中,详细记载了两种不同的测风仪器,并阐明了不同条件下应选择不同的测风仪器及方法:
凡候风者,必于高迥平原,立五丈长竿,以鸡羽八两为葆,属于竿上,以候风,风吹羽葆,平直则占。亦可于竿首作盘,盘上作木乌三足,两足连上而外立,一足系羽下而内转,风来乌转,回首向之,乌口衔花,花旋则占之。
淳风曰:羽必用鸡……羽重八两,以仿八风。竿长五丈,以仿五音。……古书云:立三丈五尺竿于西方,以鸡羽五两系其端,羽平应占。然则知长短轻重,取于合宜。竿不必过长,但以出众中不被隐蔽为限,有风即动,便可占候。羽毛必五两已上,八两已下。但以羽轻则易平,重则难举。
常住安居,宜用乌候;军旅权设,宜用羽占。
羽葆之法:先取鸡羽中破之,取其多毛处,以细绳遂紧夹之,长短三四尺许,属于竿上,其扶摇、独鹿、四转、五复之风,各以形状占之。③
书中此部分的内容本为一段,笔者摘录其中重要内容并将其分为四段,是为了更为清晰且有条理地论述李淳风对测风仪器的记载及其相关方面的知识。
第一段开头就对测风场所提出了要求:“凡候风者,必于高迥平原”,一定要在高远且开阔的地带来测风,这是保证测风准确性的前提基础。李淳风是世界上最早强调测风场所条件并具体规定安装测风仪器需要注意高度和环境的人,这在一定程度上体现出我国古代气象学知识水平的先进性。紧接着,李淳风介绍了两种测风仪器,分别描述了它们的外形和测风方法。第一种是羽葆,用鸡羽八两,羽葆被风吹平,说明风力很大,而如果羽葆是直立下垂的,就说明风力很小。第二种测风仪器是木乌,可以观测风向和风速,“风来乌转,回首向之”,就是根据乌身的转动来观测风向;而“乌口衔花,花旋则占之”,是根据花的旋转来测量风速。这个能旋转的花就是古人的风车。
第二段李淳风对制作测风仪器的材料选取及原因进行了详细的说明。首先,一定要用鸡羽。至于鸡羽的重量,古书记载为五两,但李淳风建议用八两,是因为其考虑到因地制宜,不同地方的风力也有所不同,李淳风所在的北方风大,则需要用八两鸡羽。羽毛太轻很容易被风吹平,太重又很难被风吹起来观测风力,因此羽毛的重量必须在五两到八两之间。其次,竹竿不能过长,有一定的限度,风吹能动就可以,李淳风建议竿长五尺即可。
第三段说明在不同场所情况下应使用不同的测风仪器:在固定场所适宜用木乌,在流动中用羽葆比较合适。
第四段详细载明了制作羽葆的方法,后面提到的扶摇、独鹿、四转、五复都是形状各异的旋风。
李淳风对于测风仪器的记载具体而实用,不仅对当时人们的测风活动起到一定的借鉴指导作用,而且对当今气象科技史的学习研究具有重要的参考价值。
2.划分风力等级
早在先秦时期,我国人民就对不同大小等级的风有了一定的认识和描述,但这些内容都是关于不同大小风力的感性认识,且多是单一地描绘某种风,并没有人系统理性地给风力划分出一定的等级。直到唐代,李淳风在《乙巳占》中,根据自己多年对风的观察经验,以风力对树的影响为依据,把风力分为不同等级,成为世界上最早给风力定级的人。
在“占风远近法”中,李淳风这样写道:
凡风动,初迟后急,其来远;初急后缓,其发近。(此以迟、急,推风发远近)
凡风:动叶,十里;鸣条,百里;摇枝,二百里;坠叶.三百里;折小枝,四百里;折大枝,五百里。一云:折木飞沙石,千里。或云:发木施,干里。又云:折木,千里;拔木树及根,五千里。(此鸣条以上,皆百里风也。此以势力,推风远近)
凡大风非常,三日三夜者,天下尽风也。二日二夜者,天下半风也。一日一夜者,万里风也。(此以时节多少,推风发远近)
凡风;二日二反,事及三千里外;一日一夜周时,事及二千里;或一日或一夜六时以上者,事及千里;半日半夜三时以上,事及五百里;三时以下,事及百里。(此以时多少,推灾及风远近)
凡大树拔根,事及三千里外;折大技,事及二干里。(此以势力占灾远近)④
概括来说,这五段话从五个方面划分了风力等级,并对其影响加以推测。
第一段:根据风来去的快慢(迟、急),来推测风出现的范围。
第二段:根据风对树木所造成的影响大小(势力),来推测风的影响范围,并以此来确定风力等级。从“动叶”到“拔木树及跟”分别对应了一到八级风。
第三段:根据大风持续天数的长短(时节多少),来推测大风出现的范围,并以此来确定风力等级。持续“一日一夜”的为九级大风,持续“二日二夜”的为十级大风,持续“三日三夜”的为十一级大风。
第四段:根据刮风的时日长短(时多少),来推测遭受到大风灾害的范围。
第五段:根据风对树木所造成的伤害大小(势力),来推测风灾影响的范围。
可以看出,这五段文字对风的影响范围、风力等级的、大风带来的灾情的等进行了推测。温克刚先生在其著作《中国气象史》中,将以上内容归纳起来,得出一个风力等级表,称之为“李淳风风力等级表”,如表①(“-”并不是表示对应等级的风没有任何影响,而是李淳风并未提及):
表1 李淳风风力等级表(645)
清楚地告诉我们,无灾害的风有六级,有灾害的风也有六级。
前人关于风力的感性认识是李淳风划分风力等级的前提和基础,他的这套风力等级划分方法,是在总结前人经验的基础上提出来的。李淳风的这种划分是科学的、有据而实用的。西方可以与之相比的风力等级划分,是英国人弗朗西斯·蒲福(FrancisBeaufort)于1805年根据风对地面和海面物体的不同影响程度拟定的风力等级,被称为“蒲氏风级”,但这也比李淳风的划分晚了1160年。
3.进一步明确风向
气象学上把风吹来的方向确定为风的方向。我国古人对风向的认识,首先是从东、西、南、北四个方向的风开始的,甲骨文的一些记载中,我们就可以看出古人对四方风的系统认识。随着时代的发展,人们的生活实践经验越来越丰富,到了春秋战国时期,人们逐渐认识了八方风,将风分为八个方向,即:东北、东、东南、南、西南、西、西北、北。至唐代,为了适应农业生产和航海的实际需要,李淳风在观测研究和总结前人经验的基础上,将前人确定的八个风向,进一步明确为二十四个。
同样是在“占风远近法”中,有这样的记述:“而风所从来二十四处,皆须明知发止。”⑥这里已明确说明风的来向有二十四处,而下文中,李淳风更是详细阐明了这二十四个方向是如何划分的:“今设八方之法:八干,甲乙丙丁庚辛壬癸;四卦,乾坤艮巽。八干、四卦、十二辰总有二十四分,皆立方,迭相冲破,即是风所从来。”⑦李淳风如此明确二十四个风向,不仅对当时气象学的发展以及与此相关的航海业、农业等都有重要贡献,而且对后世气象学的发展及气象科技史的研究也有着一定的现实意义。
4.规范风的名称
从古代文献资料记载的内容中可以看出,我国古人对于不同种类的风都有一定的认识和描述,这些描述多是带有自己主观思想感受,对各种风的命名一般都带有描述主体的个性,缺乏社会大众认可的共性,这就使得很多风的名称出现了混乱的状况,在很大程度上给人们认识研究“风”这一自然现象带来了困难。
李淳风在广泛研读各类书籍的基础上,基于实践,努力规范风的名称。他在《乙巳占》“五音风占”中写道:“凡古占云发屋折木者,今皆云怒风。古占云扬沙转石者,今皆云狂风。古占云四转五复者,今皆云乱风。古占云暴风卒至,乍有乍无者,今皆云暴风。古占云独鹿蓬勃者,今皆云勃风。古占云扶摇羊角者,今皆为飘风。今因此以风来清凉温和尘埃不起者为和风。若有暗冥昏浊寒克者为霾翳。”⑧从这一小段的描写中,我们可以看出,李淳风主要从两个方面来规范风的名称。一是根据风对其他事物所造成的影响来给其命名,如:怒风、狂风、和风等;二是根据风自身的形态和特征来给其命名,如乱风、暴风、勃风、飘风、霾翳等。
李淳风对不同种类的风的名称的规范,在一定程度上减少了当时风名的混乱状况,为人们了解学习与“风”相关的气象学知识减少了障碍。
5.对天气现象的描述和预测
这方面的内容所占篇幅极少且都分散在书中各处,尤其是对天气现象预测的内容都是李淳风在占验人事之时偶尔提到的预测前提。
例如,“月晕占”中有这样的描述:“月晕,东向者败五木,西向者且雨而风,害五谷。北向者为水,南向者旱风。”⑨这里有一部分的预测天气现象的内容。月晕这一自然现象出现在西方,就会有风雨;出现在南方则有热风。同时这一部分的其他内容中也对月晕的一些不同现象有所记述。
再如,“云占”中写道:“黄云雾蔽北斗,明日雨。赤云掩北斗,明日大热杀人。白云掩北斗,不过三日雨。青云掩北斗,立雨;天下无云,晴;北斗上中下独有云,后五日大雨。”⑩这里不仅描述了云的各种现象,而且还说明了不同状态的云的出现所可能带来的不同气象现象。
在当时生产条件及科学技术相对落后的情况下,能有此预测水平已是难能可贵,这些内容在某种程度上对我国古代气象学的发展有所贡献。
总结李淳风《乙巳占》中的气象学内容,研究李淳风《乙巳占》的气象学贡献,在很多方面都体现出其不可忽略的重要意义。
首先,这有利于气象科技史的学习。虽然李淳风在《乙巳占》中有关气象知识的记述较少且不够全面,但我们绝不能忽视这些内容的重要意义:它不仅对当时人们的生活实践起到必要的借鉴指导作用,而且是当下我们了解研究古代气象学发展的重要古文献资料。是我们学习好气象科技史的前提和基础。通过《乙巳占》的相关记载,我们可以从小处窥视出我国当时气象科技水平和发展状况,这对气象科技史甚至科学技术史的学习都大有裨益。
其次,这有利于我们获得对李淳风的全面了解,进而学习其治学思想和方法。要想深入了解一位学者,最直接的方法就仔细研读其各类著作,从他的文字中体会其思想、性格、成就等各个方面。在研究李淳风《乙巳占》气象学贡献的过程中,笔者深刻体会到了李淳风严谨的治学思想和科学的治学方法。比如在“占风远近法”篇中,李淳风就说道:“若失在毫末,差深千里。”⑪其深知细节对最后结果的影响,要求研究时细致严谨。另外,李淳风虽是在前人研究基础上编著此书,但他注重实际,并不迷信照搬前人成果。例如上文提到的对测风仪器的记载中,古书认为鸡羽的重量应为五两,但李淳风考虑到当地的实际情况,建议用八两。至于治学方法方面,李淳风注重实践,善于搜集整理、分类汇编,这些科学的研究方法同样值得我们学习。
再次,这有利于增强民族自尊心和自信心。从《乙巳占》的气象学贡献中我们可以看出,我国当时的气象科技水平是遥遥领先于世界上其他国家的。这无疑有利于我们民族自尊心和自信心的增强,从而以更饱满的热情投入到当下的学习和工作中去。
最后,这还有利于继承优秀文化成果,推动科技创新与发展。
李淳风在《乙巳占》中关于气象学知识的内容记载虽然只占少数,但这丝毫不影响我们研究其对气象学发展的贡献。当然,不可否认的是,作为一部以占验为主的综合性书籍,同时又受到当时生产力发展水平的限制,《乙巳占》中有相当多的内容保留着文化糟粕,与气象方面相关的内容也不例外。这就要求我们用辩证的思想和眼光看待此书,取其精华,去其糟粕,吸收其中优秀的成果为当下的学习研究服务,从而为社会发展和民族复兴作出贡献。
【作者单位:南京信息工程大学语言文化学院(210044)】
①关增建《李淳风及其〈乙巳占〉的科学贡献》,《郑州大学学报(哲学社会科学版),2002年第1期。
②③④⑥⑦⑧⑨⑩⑪李淳风《乙巳占》,中华书局1985年版,第2、172、172-173、173、173、177、37、145、173页。⑤温克刚《中国气象史》,气象出版社2004年版,第179页。