“地出云为雨，起气为风，风雨者，地之所为”,这句话选自董仲舒的《春秋繁露·五行对》。可以发现中国古代很早就有了对天气的探索。那么在科技不发达的古代，人们又是如何观测风和雨的？

      中国的气象历史渊源流长，早在殷商时期，古人就知道利用布帛或旗上的飘带观测风向，当时人们称之为“伣”（qiàn）。在甲骨文中已有关于四方风的描述。春秋战国时期，各诸侯国非常重视气象的观测，对风的观察更为细致，《吕氏春秋》中便能看到把风分为八个方位的描述。古人在与自然界长期的博弈中，逐渐积累经验，从而发明了各式各样的测风工具，约从汉代开始，测风工具就从旗幡类演变成了候风綄（huán），铜凤凰、铁鸾、相风乌等。郭延生《述征记》曰:“长安宫南有灵台，高十五仞，上有浑仪，张衡所制。又有相风铜乌，遇风乃动”文中的相风铜乌，是一种由铜制成，形似乌鸦的风向器，看似结构简单，却蕴含着很深的科学原理。铜乌头部面积小，离转轴较近，尾部面积大，离转轴较远，当风吹向铜乌时，由于气压分布不均，铜乌就会在尾部产生的风力矩下绕轴转动，当头部正好指向风的来向时，铜乌就会保持稳定，这样就能判断风向了。可以说相风乌是现代箭头式风向标的鼻祖。由于铜乌比较笨重，需要较大风力才能转动，因此到了晋代后，木质相风乌逐渐替代了铜制测风器。由于相风乌只宜设在固定的地方，而古代战争频发，军中驻地经常变化，使用起来并不方便，所以到了唐朝，就诞生了名为“羽葆”的测风工具。它是由“伣”演变而来，用重约五两或八两的鸡毛编成的风向器，把它挂在高杆上，让风吹到平飘的状态，然后观察羽葆的飘向，与飘向相反的方向即是风向。后来人们都以“五两”或“八两”称之。风力不大的地方适合使用“五两”，而北方和沿海风力较大的地区适宜用“八两”。李白《送崔氏昆弟之金陵》中“扁舟敬亭下，五两先飘扬”的“五两”说的就是它。

      古人对降雨的观测也十分重视，在现存的甲骨文片中就有很多关于占雨的卜辞。秦朝时已出现上报雨泽的法律制度，但这一时期对雨量的测量并没有统一的标准，人们都是凭经验判断雨的大小，分为雨水不足，雨水过多，雨水适宜三个等级。时间穿越到宋朝，数学家秦九韶《数书九章》中就记录了关于降雨量的计算题，即“天池测雨”和“圆罂测雨”，他在计算“天池测雨”时用“天池盆”收集雨水，通过“平地得雨之数”来度量雨水，提出了将雨水折合成平地雨量的思想，这也基本符合现代的雨量概念，堪称世界上最早的雨量计算方法。不管是“天池盆”，还是“圆罂”，虽是生活器具，却都可称得上是雨量器的雏形。明代洪武年间，朝廷要求全国州县官吏按月上报雨水情况，因此各地都统一配备了雨量器，可惜目前尚未发掘出明代的雨量器，不过在朝鲜的《文献备考》中，有提到明朝时期的雨量器由铜制成，计长一尺五寸，圆径七寸，一直沿用到清朝。到了清朝，经过不断改良的雨量器就与现代使用的非常接近了，后来有人在大邱、仁川等地都发现了乾隆庚寅年所制的雨量器，这也是目前世界上现存最早的雨量器，但对于其发明的来源至今仍有争议。竺可桢认为明成祖非常关心雨量的测量，所以当时朝鲜用的测雨器一定是传自中国，但也有学者认为“乾隆庚寅年造”并不能作为中国发明颁给朝鲜雨量器的证据，有关问题还需要深入考证。

      从古代的天地测雨到现在的自动化观测，每一次对观测仪器的改良都倾注了科学家们大量的心血和智慧，比如前段时间举办的冬奥会上就用到了精准到“秒级”的测风自动气象站和每6分钟就可以提供实时气象数据的风廓线雷达。对于未来的气象观测仪器会有什么样的发展，我们拭目以待。

作者：马蔷

编辑：曹明慧

复审：韩升洋

终审：陈云飞