查慶玲+羅嘉
[摘 要]明末清初,中國有很多文人如徐光啟、熊明遇等與西方來華傳教士交往密切,學(xué)習(xí)西方先進(jìn)的科學(xué)文化知識。游藝在清初的時候師承熊明遇,從恩師那里了解了很多西方先進(jìn)科學(xué),并在此基礎(chǔ)上與中國傳統(tǒng)學(xué)說相結(jié)合,形成了很多新觀點。《天經(jīng)或問》是其較著名著名的代表作,書中涉及到一系列氣象學(xué)知識,被譽(yù)為中國氣象學(xué)啟蒙之作,該書在國內(nèi)外都有較為廣泛的影響。此外,游藝在其師的基礎(chǔ)上繪制了天氣現(xiàn)象圖,促進(jìn)了當(dāng)時人們對氣象的新認(rèn)識。游藝對我國古代氣象事業(yè)的發(fā)展作出了一定貢獻(xiàn),我們在進(jìn)行氣象科技史研究時應(yīng)對其予以重視。
[關(guān)鍵詞]游藝;《天經(jīng)或問》;氣象;影響
游藝是我國明末清初目前,學(xué)界對游藝的研究主要是他的著作《天經(jīng)或問》。游藝的《天經(jīng)或問》是近代第一本天文學(xué)科普讀物,但其中也涉及到諸多氣象學(xué)知識,因此該書也被譽(yù)為“中國近代氣象學(xué)啟蒙之作”。該書受當(dāng)時傳教士傳入的西方氣象學(xué)的影響,并結(jié)合中國傳統(tǒng)的氣象學(xué),對一些常見氣象現(xiàn)象、大氣光象、天氣預(yù)報等進(jìn)行了科學(xué)的解釋,通俗易懂。乾隆年間,該書前集被收入《四庫全書》子部天文算法類。
目前,專門針對“游藝”與《天經(jīng)或問》的研究還較少。石云里《中國古代天文學(xué)在日本的流傳和影響》一文中談及了《天經(jīng)或問》中的天文學(xué)知識以及其在日本產(chǎn)生的廣泛影響。王國強(qiáng)在《西學(xué)漢籍東傳日本述略》中提及了明末清初輸入日本的西學(xué)漢籍,就包含了《天經(jīng)或問》。此外,在馮《熊明遇<格致草>內(nèi)容解析》中提到《天經(jīng)或問》中摘錄了大量《格致草》的內(nèi)容,也有一些學(xué)者對《天經(jīng)或問》中的天文學(xué)知識進(jìn)行過研究,但對于其中的氣象科學(xué)知識涉獵較少。本文旨在對書中氣象科技知識進(jìn)行探討,以加深學(xué)界對《天經(jīng)或問》的認(rèn)識。
一、明清氣象科技發(fā)展概況
至明朝末期,中國古代氣象事業(yè)已初具規(guī)模。我國古代關(guān)于天氣現(xiàn)象形成的理論較多,但都受到“陰陽學(xué)說”的深刻影響。如西漢董仲舒在《雨雹對》中這樣寫道:“攢聚相合,其體稍重,故雨乘虛而墜”,他認(rèn)為雨滴是因小云滴受風(fēng)影響,合并變重下降形成的。明代王逵等也持相似觀點,誠如他所言:“故云密則雨降,陽施而陰不能化,則有云則無雨?!?/p>
元末明初,婁元禮的《田家五行》記錄了很多農(nóng)業(yè)天氣諺語。明代張燮《東西洋考》中的《占驗》一節(jié),記載了航海和漁業(yè)天氣諺語,如“電光西南,明日炎炎,電光西北,雨下漣漣”等。明代茅元儀《武備志》中收錄了《測天賦》、《玉帝親機(jī)》二書,收集了許多有關(guān)天氣的經(jīng)驗性認(rèn)識,其中的天氣諺語集中體現(xiàn)了古代勞動人民的智慧。這些諺語來自生活實踐,因難免受封建迷信思想的影響,不少諺語有不科學(xué)之處。
到了明末,我國的氣象事業(yè)有了一定的發(fā)展。但人們對于氣象的認(rèn)識較為分散,而且也局限于知識分子階層,沒有普及到群眾中去?!短旖?jīng)或問》作為第一本天文科普讀物,以一問一答的形式,像百性普及相關(guān)知識,其中也涉及到氣象知識,通俗易懂,是中國氣象學(xué)的啟蒙之作。
二、《天經(jīng)或問》中的氣象學(xué)知識
《天經(jīng)或問》共有四卷。卷一共有22圖:昊天一氣渾淪變化圖,黃赤道南北極圖,三輪六合八觚之圖等;卷二有問答17條,各有標(biāo)題:天體,地體,黃赤道,南北極,子午規(guī),地平規(guī),太陽,太陰,日食,交食,朔望弦晦等;卷三有問答25條,各有標(biāo)題:歲差,經(jīng)星名位,恒星多寡,大星位分,太陽出入赤道度分,經(jīng)星東移,觜宿古今測異,七曜各麗天,恒星天等;卷四有問答27條,各有標(biāo)題:分野,年月,歷法,霄霞,風(fēng)云雨露霧霜,雪霰,雹,雷電,霾,慧孛,虹,日月暈,日月重見,風(fēng)雨徵等。
游藝結(jié)合中西科技成果,撰成通俗讀物《天經(jīng)或問》一書,很有獨特見解,被收入《四庫全書》,并流傳日本,多次翻印發(fā)行?!端膸烊珪房傋爰o(jì)昀評述這部書:凡天地氣象、日月星辰之運行,月盈日蝕的道理,以及風(fēng)云、雷電、雨露、霜霧、云霓的變化,都設(shè)有問答,明其所以然,條理清晰,通俗易懂;至于星占應(yīng)驗之術(shù),則摒棄不談。
(一)各類天氣現(xiàn)象
“問:雹,冷物也,何以不降于寒而降于暑也?或謂蜥蜴所噴,或謂龍鱗所藏?是乎?否乎?
曰:氣之三際:中為冷際,下為地溫,上近火熱,極冷之處乃在冷際之中。二時之雨,三冬之雪,蓋至冷之初際,即已變化下零矣。冬月氣升,其力甚緩,非大地同云不能扶勢,故云足甚廣;二時之云足亦闊,云生緩遲,即雨舒徐,皆變于冷之初際也。夏月郁積濃厚,決絕上騰,力專勢遲,故云足促狹···溝澮旋盈,蓋因其專銳,故能徑至于冷之深際。氣升愈厚,騰上愈速,人冷愈深,變合愈驟,結(jié)體愈大矣。升入極冷之際,驟凝為雹。雹體大小,又因入冷之深淺、云氣之厚薄也。雹中沙土,更多于雪;雹體中虛,以其激結(jié)之驟,包氣于中也。若夫蜥蜴龍鱗之說,則樵木市語也。”
在該書中,游藝在對雹進(jìn)行解釋時很明顯的受到了西方“三際說”的影響。在明末清初之際,有一些西方傳教士對“三際說”作了簡要介紹,如利瑪竇的《乾坤體儀》將大氣分為“暖域、冷域、熱域”,熊三拔的《泰西水法》將大氣分為“溫際、冷際、熱際”等,但均未對“三際說”作更為深入的分析。作為最早將西方中世紀(jì)氣象知識與理論介紹到中國的氣象學(xué)專著,《空際格致》對大氣分層學(xué)說進(jìn)行了相對全面地闡述。依據(jù)《空際格致》,“氣厚分有上中下三域:上域近火,近火常熱;下域近水土,水土常為太陽所射,足以發(fā)暖,故氣亦暖;中域上遠(yuǎn)于天,下遠(yuǎn)于地,則寒?!备咭恢緦⒋髿夥譃樯嫌?、中域和下域,三域的特點分別是熱、寒、暖。此處所說的下域,和我們今天氣象學(xué)里面的對流層極為相似。高一志還提到了下域“暖”形成的原因,“下域近水土,水土常為太陽所射,足以發(fā)暖”,太陽輻射中的一部分被地面所吸收,所以高一志認(rèn)為被吸收的太陽輻射足以使下域“發(fā)暖”?!吧嫌蚪?,近火常熱”,高一志的“上域”和現(xiàn)在的“熱層”相類似,由于太陽輻射中的強(qiáng)紫外輻射的光化學(xué)分解和電離反應(yīng),使得這一層的溫度隨高度的增加而迅速升高?!爸杏蛏线h(yuǎn)于天,下遠(yuǎn)于地,則寒”,“中域”相當(dāng)于現(xiàn)在的“中間層”,中間層大氣吸收的輻射能量很少,溫度隨高度而降低,它是地球大氣中最冷的部分。
在“三際說”的基礎(chǔ)上,對雹作出了進(jìn)一步解釋。冬天的時候,這些氣體繼續(xù)上升,但是十分緩慢,力量也比較薄弱,只能依靠大地上性質(zhì)相同的云,此時的云范圍較為廣泛;夏天的時候,氣體越積越濃厚,繼續(xù)上升,力量較強(qiáng),直達(dá)冷際深處。氣體越往上升,越來越厚密,速度也越來越快,聚散變化也越來越突然頻繁。當(dāng)氣體進(jìn)入極冷之際時,會驟然凝結(jié)成雹。雹體積的大小,與進(jìn)入冷際的深淺、云的厚薄程度息息相關(guān)。雹中所含的沙土也比雪多,而且雹的中心是虛的,這是由于它是驟然凝結(jié)而成當(dāng)中包含了氣體的緣故。至于說,是雹是蜥蜴所噴或是龍鱗所藏,都只是老百姓們的市井流言而已。
現(xiàn)代氣象學(xué)上認(rèn)為冰雹來自對流特別旺盛的對流云中。云中的上升氣流要比一般雷雨云強(qiáng),小冰雹是在對流云內(nèi)由小雹體上下數(shù)次和極冷水滴碰撞而增長起來的,當(dāng)云中的上升氣流支托不住時就下降到地面。大冰雹是在具有一支很強(qiáng)的斜升氣流、液態(tài)水的含量很充沛的雷暴云中產(chǎn)生的。
游藝用通俗易懂的語言解釋了雹的來源,并且指出民間的流言都是不可信的,在一定程度上破除了封建迷信思想。
(二)大氣光象
《天經(jīng)或問》中還涉及到很多大氣光象。如:
①霄霞
依據(jù)《天經(jīng)或問》,如霄霞,“問:霄,未見天之何色而指也,霞則見天之五色而著也。雖日月星辰不如霞之彩,測步者獨不關(guān)之者何也?
曰:霄者,天之無云氣而青碧者也。天色在五行之外,青亦非其真體壯生。所謂天之蒼蒼其正色耶?其遠(yuǎn)而無所至極耶?其視下也,亦若是則已矣。霞者,云正受日光則透白,虛斜相交則起色,皆假日之光或成五彩也···”
游藝認(rèn)為“霞”是由于云受太陽光照射虛實相交后而形成了五顏六色的光象,這與現(xiàn)代氣象學(xué)對“霞”的解釋極為相似,都認(rèn)為“霞是由于大氣對日光的散射作用而產(chǎn)生的一種自然現(xiàn)象?!碑?dāng)陽光透過厚厚的大氣層時,被大量的大氣分子散射。當(dāng)空中的水汽、雜質(zhì)等越多,其色彩越顯著。
②日月暈
“問:虹是薄雨為日光所映而成紅綠也,然則日月四旁時有紅白之氣圍抱成環(huán),謂之日暈,此暈是何?曰:暈?zāi)丝罩兄畾庵北迫赵轮鈬С森h(huán),其有缺者、有圍者、抱者、背者、薄者、厚者,皆是氣所注射,又有一等氣在天上,外淺中深如井者,深是氣厚處日光所照,一般淺系氣薄日照之,故白色如井欄等?!?/p>
暈是由于日月光線透過卷層云時受折射作用而形成的。天空中有一層高云,陽光或月光透過云中的冰晶發(fā)生了折射或反射,便在太陽或者月亮周圍產(chǎn)生彩色光環(huán)。大氣的厚薄程度不同,日暈和月暈的形狀也大小不一。
③日月重見
“問:日月暈,氣是也。日為諸陽之尊,有重出為之抗者,此是何物也?
曰:日有重疊,見兩三者,以云封日,一層云稍薄能透光,卻被日光所射后,邊卻又有一層黑而厚者,擋住日光,反透薄云故成重日之象?!?/p>
這跟高一志《空際格致》中提到的“日有重疊”現(xiàn)象有相似之處。《空際格致》中提到“太陽行時,不拘南北,忽遇潤云在旁,其云間日之面為薄,故深受日光及像,其背日之面為厚,故所受之光與像不能通透,乃退而不及人目,與成虹之云相似,致見日有二,其一系本輪,乃真者,一系旁云,乃偽者。正如對鏡者必生像于鏡內(nèi),凡在旁者見一真人與鏡中所退宛有二像矣?!庇捎谠茖佑泻裼斜。展馔高^薄的云層,遇到較厚的云層時則被擋住了,又反射至旁邊較薄的云層形成了另一輪“太陽”。游藝的解釋通俗簡單,容易理解,即使是不了解氣象學(xué)的人,讀過之后也是一目了然,清楚明白。
(三)風(fēng)雨預(yù)測
“問:日月暈與重出皆雨征也。然暈與重不常見而風(fēng)雨則常有者,更有何征乎?
曰:氣行空中為濕性所礙,不得上升,觀之見其彎曲者,雨征也;曉間霧開而復(fù)擁者,雨征也;晨起氣昏者,雨征也……日出時云多,破漏日光散射者,雨征也;日光暗淡而色蒼白者,雨征也……”中國的氣象諺語有很多,如元代婁元禮的《田家五行》中涉及到很多用自然現(xiàn)象來預(yù)測天氣。游藝在《天經(jīng)或問》中也對其中的一部分進(jìn)行了總結(jié),并做了簡單扼要的解釋,便于理解。
三、影響
《天經(jīng)或問》融合了西方當(dāng)時較為先進(jìn)的天文學(xué)、氣象學(xué)、地震學(xué)等知識與中國古代傳統(tǒng)天文、氣象及地震學(xué),通俗易懂,流傳廣泛。它被譽(yù)為第一本天文氣象科普讀物,形式新穎,一問一答;卷一是各類圖集,從卷二開始以一問一答的形式向人們普及天文氣象學(xué)知識。同時還有學(xué)者稱《天經(jīng)或問》為中國氣象學(xué)啟蒙之作,簡明地解釋了各類氣象要素、大氣光象、風(fēng)雨預(yù)測的知識。正如趙超在其論文《“片云頭上黑,應(yīng)是雨催詩”—論自然氣象興感與詩歌審美意境營造》中所言“風(fēng)、雨、雷、電、云、霧、霜、雪等自然氣象亙古長存,乃為天地之大美,但人類對其審美意蘊(yùn)的發(fā)現(xiàn)卻是比較晚期的事情。這種大美一旦為人類所感知,就會為文學(xué)創(chuàng)作提供無窮盡的題材?!保暇煷髮W(xué)報(社會科學(xué)版).2001年1月第一期)(1)
《天經(jīng)或問》還在日本引起了新一輪的研究熱潮,成為當(dāng)時向日本人傳播西方天文學(xué)和氣象學(xué)知識的最重要來源,推動了日本當(dāng)時天文事業(yè)和氣象事業(yè)的發(fā)展。
游藝對中國古代氣象的發(fā)展作出了一定的貢獻(xiàn),但是目前學(xué)界對游藝的研究還較少,我們應(yīng)予以游藝及《天經(jīng)或問》應(yīng)有的重視。
參考文獻(xiàn):
[1]馮錦榮.《明末熊明遇<格致草>內(nèi)容探析》.《自然科學(xué)史研究》第16卷第4期
[2]高一志.《空際格致》.明西洋.南京圖書館藏清抄本
[3]游藝.《天經(jīng)或問》.日本早稻田大學(xué)館藏
[4]何金海,郭品文,申雙和,銀燕.《大氣科學(xué)概論》.南京信息工程大學(xué)
[5]劉昭民.《最早傳入中國的西方氣象學(xué)知識》.中國科技史料第14卷第2期
[6]段異兵.《清代的流星觀念和觀測》.自然辯證法通訊P39
注釋:
(1)趙超.《“片云頭上黑,應(yīng)是雨催詩”—論自然氣象興感與詩歌審美意境營造》.南京師大學(xué)報(社會科學(xué)版).2001年1月第一期P147