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天氣預報中常提的降水量是如何測算的?古人有高招

原點閱讀 2022/11/5 13:38:03 責編:遠生

谷雨決定谷物種植時間  

1、公元前 4 世紀

公元前 4 世紀印度文獻中所記載的雨量器,據(jù)稱是最早有文獻記載的雨量器。他們使用直徑約 45.72 厘米的雨量計來確定應種哪種種子,為谷物生產(chǎn)設定了精確的時間標準。

從猶太文本中獲得的第二筆記錄顯示,巴勒斯坦部分地區(qū)的年降雨量約為 54 厘米,盡管目前尚不清楚是一年還是幾年,仍可推測他們正在使用某種雨量計來測量降雨量。

2、公元 1200 年

從公元 1200 年開始,雨量器的使用遍及整個亞洲。天池盆被認為是中國古代最早被記載的雨量器之一,天池測雨實為天池盆測雨。南宋《數(shù)書九章》第二卷中《天時類》共 9 題,與測雨相關占了 4 題,可見天時對農(nóng)時的重要程度。(關于《數(shù)書九章》中的 4 道數(shù)學題,我們將于近期推送相關文章,敬請期待?。?/strong>

文字顯示,中國人在主要城市安裝了雨量器,對雨量特別感興趣。這些地區(qū)的降雨量還被應用來估算全國各地的降雨量。

韓國也在各地使用了雨量器,他們使用的雨量器設計從 15 世紀到 20 世紀都沒有太大變化。根據(jù)英國皇家氣象學會的研究,這些量具(量規(guī))非常先進,當時的歐洲沒有使用過任何這樣的量具(量規(guī))。

3、1411 年

1441 年,據(jù)稱,李朝(韓國)的世宗大王制作了第一個標準化的雨量計。

試制的鐵質測雨器標準尺寸:高 2 尺、徑 8 寸,次年改為高 1. 5 尺、徑 7 寸的銅測雨器。

世宗大王將之置于書云觀臺上,并頒令全國仿造,每次降雨后由專人觀測并上報雨量深度。1770 年政府又重按原規(guī)格制測雨器,并責令八道兩都仿造測雨器。

目前,韓國中央氣象臺還保存有 1837 年所造的古青銅測雨器。

雨量關聯(lián)降雨時間  

1、1639 年

1639 年,意大利數(shù)學家卡西內斯?本尼迪托?卡斯特利在圣彼得羅修道院構想了測量降雨強度的雨量計,以研究雨量水平的波動,還就其實驗與伽利略交換了想法。

在 1639 年 6 月 18 日卡斯特利神父給伽利略?伽利萊的信中描述了測量操作及其推論。這次雨量計的發(fā)明將降雨時間與降雨量的測量聯(lián)系了起來。

卡西內斯?本尼迪托?卡斯特利

卡西內斯?本尼迪托?卡斯特利(Cassinese?Benedetto?Castelli)(1577 年 —1643 年)意大利數(shù)學家,伽利略的弟子。他當時最著名的論文之一《關于水的測量》于 1628 年在羅馬出版。他還被認為是雨量器的發(fā)明者。

這是在佩魯賈(Perugia)的圣彼得羅修道院庭院的第一次實驗??ㄋ固乩龅搅艘粓霰┯?,這場暴雨襲擊了特拉西梅諾湖。

他給伽利略的信中提到:“湖上下雨了…… 于是拿了一個圓柱形玻璃容器(已知量的水校準,在玻璃容器上標出了相應的高度)…… 我將它暴露在露天以接收掉進里面的雨水,我獨自待了一個小時…… 又一個小時?!?/p>

他用記號筆每小時標記雨水所達到的高度,成功地進行了歐洲降雨量的首次測量。他用簡易的手持式雨量設備記錄了當天圣彼得羅修道院持續(xù)數(shù)小時的降水量。

2、1662 年

時間推進到 1662 年,克里斯托弗?雷恩爵士將廣泛的情報用于氣象研究:他發(fā)明了翻斗式雨量計。

這一雨量計由 1 個接收漏斗和 3 個隔間組成,3 個隔間輪流每小時收集 1 次降水。他還在 1663 年設計了 1 個“天氣鐘”,用于記錄溫度、濕度、降雨量和氣壓。

克里斯托弗?雷恩(Christopher?Wren)畢業(yè)于牛津大學,英國皇家學會的創(chuàng)始人(1680 年 —1682 年任會長),歷史上最著名的英國建筑師之一,同時也是解剖學家、天文學家、幾何學家和數(shù)學家物理學家。

從 1675 年開始,他在大火過后重建了倫敦市 86 座教堂中的 51 座,(包括 1710 年竣工,被視為他的杰作的在拉德蓋特山上的圣保羅大教堂(StPaul's?Cathedral)。

1723 年 3 月 8 日雷恩在漢普頓宮逝世,被安葬于圣保羅大教堂唱詩班席位之下的地穴內。教堂的門口建有墓碑,刻有拉丁文的墓志銘:Si?monumentum?requiris,?circumspice(你在尋找他的紀念館嗎?請看你的周圍)。

1695 年,羅伯特?胡克(Robert?Hooke)設計了翻斗式雨量器,是最早的翻斗式雨量器,而他的設計理念也一直沿用至今。

胡克將一個玻璃漏斗安裝在一個木架上,漏斗的下端伸進一個較大的容器(集水盆)內,以將容器所收集到的雨水用秤稱量。胡克的雨量器在倫敦使用了一年,收集了 74 厘米(29 英寸)的水。

而早在 1679 年,他在好友雷恩爵士的空氣鐘基礎上完成了他對空氣鐘的設計。

來源:《一只早飛千年的鳥:中國古代氣象觀測與測量科技》
部分圖源網(wǎng)絡版權歸原作者所有

★ 圖書簡介 ★

《一只早飛千年的鳥:中國古代氣象觀測與測量科技》
黃衛(wèi) 著,黃纓童 繪
清華大學出版社
《一只早飛千年的鳥:中國古代氣象觀測與測量科技》是以講述中國古代氣候觀測和測量科技在世界氣象科技史上的先進性為主,并觀想當時的歷史及人物背景,以視覺系統(tǒng)設計科技信息圖展現(xiàn)測風神器“相風銅烏”,古代測量雨量的工具天池盆、圓罌,從“琴弦測濕”到“掛炭天平”再到“鹿筋吸濕”等各種觀測和測量風、雨、雷電、溫度、濕度和古氣象臺等的裝置和科技。

★ 作者簡介 ★

黃衛(wèi),中國科普作家協(xié)會會員。著有中國原創(chuàng)氣象科普繪本《地球小孩的天氣書》,獲評第五屆中國科普作家協(xié)會優(yōu)秀科普作品獎(圖書類)銀獎,2018 年第三屆全國氣象科普作品(圖書類)優(yōu)異作品,2018 年上海市優(yōu)秀科普圖書。
黃纓童,畢業(yè)于華東理工大學藝術設計與傳媒學院產(chǎn)品設計專業(yè),曾獲新場文化創(chuàng)意設計大賽暨第四屆“模樣”上海青年創(chuàng)意大賽微更新類一等獎、網(wǎng)絡人氣獎,首屆國際“陸地郵輪”概念列車設計大賽專家評委推薦獎(專業(yè)組)。

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本文來自微信公眾號:原點閱讀 (ID:tupydread),作者:黃衛(wèi),編輯:張潤昕

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關鍵詞:雨量測量

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