氣象科學的發展與時間觀變革的初步探索

葉夢姝

（中國氣象局氣象干部培訓學院，北京 100081）

氣象科學的發展與時間觀變革的初步探索

葉夢姝

（中國氣象局氣象干部培訓學院，北京 100081）

科學技術的發展往往受到特定社會環境與觀念的影響。從科學社會學的角度來看，氣象科技史的發展和時間觀念變革關系密切。通過分析古代社會的循環時間觀、工業社會的線性時間觀中，人類對天氣、氣候現象不同的認識規律，將歷史不同時期的時間觀念與大氣科學發展特點、氣象業務開展情況對應起來；以19世紀天氣圖的繪制、氣候內涵的演變、現代社會對天氣預報的強烈需求、人類對待天氣和氣候的態度這四個事件為例，闡述氣象科技內史及其背后所隱含的時間觀；分析了20世紀之后大氣科學研究中對時間性的強調，以及對時間性問題的處理方式。

科學史，科學哲學，氣象，時間觀

1 引言

科學知識社會學的基本問題是科學是如何發展起來的。毋庸置疑，人類對科學知識的探索和對技術的應用在本質上都是社會行為，受到生產力發展水平及社會文化觀念等的影響。關于在這其中哪些因素起決定性作用，又在多大程度上影響了科學發展的速度和方向，科學社會學者的觀念有所差異[1]。以美國社會學家索羅金（Pitirim A. Sorokin）為代表的文化學派認為“觀念”等文化因素是包括科學發展在內的社會變遷的基本源泉和結果[2]，與之相對，以馬克思為代表的持唯物史觀者認為“生產力與生產關系”是制約整個社會生活和精神生活的“現實基礎”。

對于大氣科學來說，影響其發展的物質因素主要有觀測技術、信息與計算技術、觀測站網的建立等，影響其發展的文化因素主要有時間、空間的概念，人與自然的關系，知識的用途等。簡而言之，前者決定了大氣科學能不能發展起來，后者決定了要不要發展大氣科學，而溝通兩者的重要因素就是多元化、層次復雜的社會需求。本文擬就不同歷史時期人類對天氣氣候現象的認識規律與時間觀念變革的對應關系做初步探討。

時間是最重要的哲學概念之一，對于大氣科學來說，對時間的認識是所有研究無法回避的前提。首先，接連發生的天氣現象表現出明顯的時滯相關，無法和其發生的時間割裂開來認知，雨過天晴等相繼出現的天氣現象是人類對時間流逝最直觀的認識途徑；第二，逐日、逐年、年代際和長期的天氣氣候現象差異巨大，決定不同時間尺度天氣氣候現象的物理規律也不盡相同，人們所能夠認知的時間尺度影響著其所

關注的天氣氣候現象，認為時間的歷史只有幾百年的人自然不會對千年以上的氣候變化產生認知；第三，天氣變化、氣候變遷和人類活動共存于一個時空，人類可以遷徙，或設計、建造空間，但是卻不能擺脫或控制時間；第四，從人類文明發源之始，未知的天氣變化就是人類必須面對的挑戰和威脅之一，也是關于未來的眾多不確定性中最常見的一個，因此對于處于任何發展階段的社會，天氣預報都有巨大的社會價值。

從以上四點可以看出，時間觀從很多方面影響著人類如何定義、研究、使用和傳播氣象相關知識和信息。以下三個部分將分別從古代社會、近代社會和現代工業社會人類的時間觀念出發，探討不同時間觀主導下的大氣科學發展特點和方向，以及大氣科學的研究成果對社會時間觀的反向影響，嘗試對科學發展與社會觀念、技術水平等之間的復雜互動關系進行初步描述。

2 循環時間觀與古代氣象研究

以四大文明古國為代表的古代人類文明中，最早得到清晰闡述的是時間循環往復的特征，其時間觀念以循環觀為主。循環時間觀強調時間的周期性、穩恒性和無限性。古希臘人是循環觀的最典型代表，他們認為，時間是一個周而復始、循環往復的圓圈，過去的事情以后還會繼續發生，過去、今天和未來在時間上沒有本質區別；古埃及人在天狼星的運動和尼羅河的漲落中，發現了穩定循環的周期年，并最早進行了季節的劃分；古代印度將時間的循環由自然世界擴展到了人類社會，他們認為社會生活也是反復進行的，當下、歷史和未來沒有什么分別，因此也不需要記錄已經發生的事情[3]；古代中國文明很少深入探究時間的本質，其時間觀念中既包含線性時間觀，也有循環時間觀的影子，中國古代認為變化是萬事萬物的本質屬性，中國人尋求的是內心的永恒。

可以說，古代人類對天氣現象的記錄、傳播和研究都十分有限，這一方面受限于古代文明的生產力水平，一方面也受到了循環時間觀的影響。

首先，持循環觀者相信并珍視永恒，而對瞬息萬變的天氣現象相對關注度不高。和永恒相比，天氣變化可能被看作是較為低級的現象，例如荷馬史詩《奧德賽》中曾這樣贊美奧林波斯：“奧林波斯，人們說那是諸神之家，永遠安全和牢固；沒狂風襲擊，無暴雨淋澆，雪不飄落在附近，烏云全無”。此外，和自然的歷史相比，人類的歷史都很短暫，人的一生更是須臾，在萬千氣象能被研究透徹之前，人類個體甚至整個種族可能已經消亡和毀滅了。

第二，持循環觀者傾向于認為自然界的變化是自給自足的，且不會受到人類活動的影響，因此缺乏氣候變化這一概念。例如亞里士多德在《氣象學》精確描述了地球上的水循環，他認為降雨和海水蒸發構成了一種平衡，海陸的交替會在淤積和海水侵蝕中不斷進行，這種觀念和現代人對于河流干涸、湖水枯竭以及氣候變化的恐懼形成鮮明對比。

第三，古代循環觀傾向于定性認識時間，限制了對天氣現象發生發展過程的詳細觀察和定量描述。古代文明中的時間測量多是以天文現象為載體，人們尚沒有把時間和表征其存在的天文現象分離開來，因此沒有把天氣現象和獨立的時間軸相結合。例如，亞里士多德認為時間是質的范疇，只意味著從A到B的一種變化，而變化過程和變化量并不在亞氏的關注范圍內。因此，《氣象學》研究主要是基于一些淺顯的觀察，通過邏輯推理，對天氣現象的形式因和目的因做出定性的描述，雖然邏輯上能夠自洽，實際上卻謬之千里[4]。

第四，循環觀主導下人們對片段記錄可能擁有的巨大價值的認識往往不夠充分。例如，古希臘人認為準確的歷史學是不可能的，因為在變化著的世界之中，事物不斷地出現和消滅，很難被清楚認知[5]，因此無論是歷法、紀年還是重大歷史事件，希臘人都記錄甚少，更不用說氣候、物候的變化了。雖然在古代中國，官方和民間都有詳盡的氣候和物候記錄，但除了一些表征統計規律的天氣諺語外，很少有從天氣的記錄中總結出的天氣變化的因果規律。

晝夜更替、四季循環塑造了人類的循環時間觀，同時，日月變化的周期性和天氣變化的非周期性，是古代人類面對天氣現象時的最大困惑。天文氣象學傳統試圖將天氣現象和規律的天文現象直接關聯，即是循環時間觀下人類試圖理解天氣現象的一種努力。

3 線性時間觀與近代氣象科學的建立

顧名思義，線性時間觀與循環時間觀相對，線性時間觀強調時間流逝的單向性，往往還伴隨著測度時間的均勻和有限性。西方文明在繼承了古代印度—希臘文明的循環時間觀的傳統之后，又受到了猶太—基督的線性時間觀的強烈影響。文藝復興和啟蒙運動之后，科學知識和人類社會“與時俱進”的發展觀念深入人心，精確的時間測度被工業社會的需求推向了極致。19世紀以來，線性觀逐漸壓倒了循環觀，成為了表征現代文化的時間觀念[6]。

科學革命早期的科學研究中就可以看到線性時間觀的影響。伽利略的運動定律把時間看成實數一樣的連續統（Continuum），即產生了“時間軸”的概念，把物體的運動過程放到時間軸上去研究，繼而定義了勻速運動、加速運動等；化石研究和地理深時（Deep Time）的發現，把人們對時間尺度的認識從幾千年、幾萬年擴展到了數十億年[7]，進化論把生物進化史放到了數十億年的時間坐標中，并規定了嚴格的時間方向：人由猿進化而來，不可能再循環回去。雖然有很多著名的科學家如牛頓、維柯、尼采等都是堅定的循環論者，但至少在19世紀初，線性時間觀作為一種新的社會思想已經得到了廣泛傳播。

線性時間觀為天氣現象的觀察和理解提供了一個全新的視角。首先，有了可以精確度量的時間軸后，天氣現象也可以看成一種運動形式，同一時刻的天氣可以繪制成天氣圖，不同時刻的天氣演變則可以在時間軸上進行深入研究，天氣的變化過程有了實在的意義；第二，隨著人類對不同時間尺度的認識，氣候概念的內涵也隨之豐富，氣候學的研究面貌為之一新；第三，精確度量的時間和準確安排的社會生活，帶來了對天氣預報的強烈需求，極大地促進了大氣科學的發展；第四，線性觀粉碎了循環觀者穩固永恒的世界觀念，帶來了不確定的未來。自此人類只能依靠過去來定義“正常”，對未來則交替出現樂觀主義和悲觀主義情緒，或堅信未來能夠控制天氣、制造天氣，或擔憂某一天會被極端氣候事件所毀滅。

3.1 四維時空與天氣圖

工業革命之前，人們通過模糊和單一的方式確定自身的存在：對定居的民族而言，地點的確定使時間的流逝成為標注存在的唯一方式；對于猶太人以及其他游牧民族而言，沒有穩定的住所，四處漂泊，他們的生活不是通過空間得以開展的，而是通過《圣經》、《古蘭經》等傳世千年的著作在歷史的綿延中展開的。在這樣松散的生產生活方式中，時間或空間是天氣變化的單獨變量，天氣系統展開所需要的宏大時空坐標系在古代人腦海中并不存在，人類無法在動態的四維時空中全面認識天氣現象及天氣系統。

19世紀中葉天氣圖的問世大大延伸了人類認識世界、觀察天氣的視野，刷新了人類對大氣科學的認知。一般認為，電報的發明是促使天氣圖產生的重要因素，但值得注意的是，電報并不是制作天氣圖的必要條件，制作天氣圖的必要條件是統一的時間度量、準確的地圖和規范量化的氣象要素記錄。歐洲大部分地區在16世紀宗教改革之后使用了統一的新歷，亞洲則在幾千年里一直使用農歷規范的紀年，13世紀24等分晝夜的機械鐘已經在歐洲被制造出來，并逐漸由阿拉伯傳至東方；16世紀關于世界上大部分地區的地圖對于制作天氣圖來講已經足夠精確；而溫度、濕度、氣壓等基本氣象要素在18世紀之前也已經有儀器進行規范測量。然而最早的天氣圖卻是1854年法國天文臺長勒弗里埃為研究英法聯軍在克里米亞戰爭中的失利而繪制的，比它可能產生的年份至少推遲了百年之久。

究其原因，一個可能合理的解釋是，天氣圖誕生的決定性因素是社會需求而非科學技術。19世紀航海貿易和軍事行動對天氣預報的強烈需求，極大地推動了對天氣現象的觀測和研究，歐洲建立了最早的觀測站網。勒弗里埃使用書信收集的各地天氣信息，天氣信息無法趕在天氣系統發展之前匯集到一起。19世紀中葉，人類駕馭了以光速傳播的電磁波，電報可在幾秒之間聯通歐洲和美洲。電報的發明徹底解決了這個問題，電報立刻被用在了天氣信息的傳播中，制作天氣地圖是電報發明之后首要和最重要的應用之一。此時繪制天氣圖的目的非常明確，了解天氣系統的發展情況，用來預報未來的天氣。

天氣圖相當于表征空間大氣運動的氣象要素的變化在時間軸上的截面，電報的發明幫助人類用更少的時間換取了更多的空間，連續時間段的天氣圖擴展了人類認識大氣運動的時間尺度和空間尺度，是現代天氣學誕生的必要條件。

3.2 氣候概念內涵的演變

現代氣候描述的是一段時間內氣象要素和天氣現象的平均或統計狀態，其中一段時間可以是月、季、年、百年、萬年以至數億年以上，可以說，明確的時間尺度是所有氣候研究的前提。隨著人類對自然認識的不斷深化和時間觀念的不斷豐富，氣候本身的概念和氣候學的研究對象也在一直變化。首先，氣候研究由關注不同地區同一時間段的氣候，轉而關注同一地區不同時期的氣候，氣候的時間性不斷凸顯，氣候變化的概念逐漸得到認同；第二，從最早關注的日循環的逐時氣候變化和年循環的逐日氣候變化，逐漸向更短的時間尺度和更長的時間尺度擴展，氣候研究的時間尺度不斷豐富；第三，氣候研究對自然和社會的各類型歷史信息的極為重視，氣候學的實證主義研究比動力學研究更容易受到廣泛關注；第四，人們對氣候影響因子的關注由周期性的外強迫逐漸擴大到非周期性的外強迫，循環時間觀的影子更加弱化。

英語中“氣候（Climate）”一詞源自希臘語中的

Klima，意為傾斜，意指太陽光線傾斜的角度。古希臘人已經知道氣候的冷暖與太陽的入射傾角有關，極地入射傾角小則冷，赤道上入射傾角大則暖。可以看出，以古希臘人為代表的早期氣候者在循環時間觀的背景下，假設一地的氣候是平穩不變的，關注的是不同地區的氣候差異，包括氣候分類和氣候帶劃分等。而現代氣候學體現出強烈的線性觀，強調的是某個特定地區氣候的變化，并在此基礎上提出了氣候變化和氣候異常等概念，年平均氣溫的波動曲線不僅是氣候學家的研究對象，也成為了社會關注熱點。

對人類來說，相對較容易察覺到的是氣溫等要素的日變化和年變化的速率。隨著地質學和天文學的發展，人們有能力研究更長時間段的氣候變化，并形成了更為全面系統的認識。例如氣候學家發現，氣溫變化的速率是形成大氣變量異常波動和異常天氣現象的根本原因；在日、年、年際、年代際、世紀幾個時間尺度的周期性循環中，時間尺度越小，氣溫等氣象要素的平均變化速率越大[8]，時間尺度越長，氣候變化的影響越顯著；越大的變化速率，非線性效應也越大，在微觀世界溫度測量的代表性將完全失效，量子尺度的氣溫波動規律還有待進一步的科學研究。

線性觀影響下的氣候變化研究，導致人類必須求助于歷史資料，來為“正常”和“平均”氣候狀態下定義。和“天氣預報”相反，很多氣候學研究者致力于“天氣回報（Weather Retro-Cast）”，從冰芯、黏土沉積物、花粉、樹木年輪等各類型的地球檔案，以及物候資料、文學作品、私人日記等各類型社會檔案中，盡可能地恢復古代氣候[9]。雖然這些信息存在了數百年，但在機械論哲學主導自然科學研究的18、19世紀，歷史“是知識的最低形式”，是數學推理和邏輯分析的婢女[10]，而現今，這些信息受到了前所未有的重視。

在氣候動力學方面，最初氣候學者關注了氣候的周期性循環變化，并把它們歸因于周期性外強迫，規則性變化是太陽輻射多時間尺度變化以及地球軌道參數變化的結果。當氣候學者以“氣候變化”的視角思考問題時，必然需要求助準周期性或非周期性的外強迫，例如海氣相互作用，以及人類活動等。各種周期性、準周期性、非周期性的外強迫疊加到一起，影響氣候的動力機制變得更加復雜，單一的、循環的時間軸已經不能滿足研究需要。

3.3 精確時間與天氣預報

在工業社會之前，所有人類社會的勞動和休息時間都基本沒有規律，也沒有明確的劃分，沒有人會為某項活動安排確切的時間和地點。工業社會后，單向流動和精確計量的時間被植入日常生活，工作時間和休閑時間被明顯地區分開來，一切都有了固定時間和特殊的場所，人們在活動的時間安排上更有計劃性。在16世紀就被制造出來的較為準確的機械鐘表到了20世紀初終于普及到了社會公眾，它暴露了現代社會追求效率的本質和對單調線性增長的依賴。

公共時間的精確度量催生了大眾對于天氣預報的強烈需求。機械化、每日重復的生產方式和生活方式，迫使天氣——現代生活無法逃避的唯一的外界自然因素——也需要按照技術時代的觀念被認知。為了一切工作的開展都能“準時”，保證工作效率，天氣這個不可控因素的影響需要減小到最低，人們對天氣信息的需求越發強烈和細致。鐘表創造了一個客觀的、數學的、純粹量的世界概念，全世界都被放在了一個共同的、單向流逝的時間軸上，“過去”和“未來”被“當下”清晰的分割開來，當下的意義在于奔向未來，過去只代表曾經存在，人們需要實時更新的天氣預報，預報的重要性遠遠勝于實況，而當未來成為歷史，預報變成了記錄，就完全不重要了。在普通百姓看來，昨日的天氣或歷史天氣資料幾乎完全沒有價值。

3.4 關于天氣與氣候的樂觀與恐慌

循環時間觀代表著永恒和安全，而線性觀意味著未來的不確定性。在這里，“一切堅固的事物都煙消云散了”，“自然界不是‘存在著’，而是‘生成著’并‘消逝著’”[11]，在公眾對大氣科學的理解中，樂觀主義和悲觀主義的情緒往往交替出現。

20世紀初盛行的未來主義是對單向線性時間觀的樂觀回應，它使天氣信息很快在大眾媒體上站穩腳跟，成為現代科技服務日常生活的典范。未來成為了先驗的，可以給人無窮無盡的承諾，雖然大氣科學在天氣預報上的應用屬于“猜測的科學（Guessing Science）”①加州理工大學Guggenheim Aeronautical實驗室的Theodore von Karman命名。[12]，但是沒有人懷疑這種基于科學的猜測準確率會與日俱增。一向嚴謹的《紐約時報》以《用電子計算機預報乃至控制天氣的新計劃》為題報道了1946年1月9日計算機之父馮?諾依曼對美國國家氣象局具有重大意義的訪問②原文：Startling but Noteworthy Proposal to Use Von Neumann’s Planned Electronic Digital Computer to Forecast and Ultimately to Control the Weather, New York Times, 1946.。氣象部門和科學共同

體當時也曾向大眾傳遞過這種樂觀、野心勃勃的科學主義信念：“氣象工作者正在傾注全力向天氣進行斗爭，要了解它、研究它、掌握它直至利用它，使它按照人類的意圖馴服地為我們服務，人工造雨、人工消霧、人工消雹終究要先后實現的”[12]。

然而，人們對資本主義發展過程中“美好的速度”的夸贊并沒有持續很久，資本主義經濟危機后未來主義破滅引發的擔憂也同樣反映到了對天氣信息的態度上。在19世紀，人們還覺得地球是年輕的；到了20世紀中期，人們就覺得地球已經要毀滅了。對天氣信息報道的時間從過去逐漸轉向未來，時間段也越來越精細：過去的信息的所有價值就是用來界定什么是“正常”，以確保明日依舊安全。美國天氣頻道2006年推出了“明天可能發生（It Could Happen Tomorrow）”系列節目，關于未來大災難的幻想呼吁觀眾在“后911時代”為可能的災難做好準備，學會面對生活中越來越多的風險。

4 科學中的時間性與20世紀后的大氣科學

按照對時間的處理方式，可以把科學理論劃分成強時間性科學和弱時間性科學。在以牛頓力學為代表的古典自然科學，在機械決定論的指導下尋求對力學現象的解釋，其動力學方程中時間參數都是在平方項中出現的，描述或可逆或平衡的過程和狀態，其自然概念中并不包括“時間性”這個維度[13-14]。愛因斯坦的相對論雖然取消了絕對時空的假設，但并沒有引入對時間性的強調，相對論強調的是時間的廣延概念，把時間和空間對等，宇宙是在引力和斥力的作用下呈現出一個恒定狀態的，他也認為“時間性”對于物理并沒有本質的意義①愛因斯坦悼念青年時代好友貝索時說：“對于我們有信仰的物理家來說，過去、現在和未來之間的分別只不過有一種幻覺的意義而已，盡管這幻覺很頑強。”[15]。它們都屬于古典自然哲學的范疇，在其指導下的科學理論屬于弱時間性的科學。

與其相對應的是強時間性的科學。對時間性的強調是20世紀以來自然哲學和科學哲學最重要的主題之一[15]，時間性的引入不僅是實驗觀測所要求的解決方案，更是觀念轉變的結果。將時間的不可逆性作為一個基本事實，是一種哲學信念的表達，具有強烈的方法論特征[16]。熱力學第二定律是客觀世界的強時間性向古典自然科學體系發出的第一次沖擊。雖然熱力學第二定律本身并不涉及時間變量，但它描述了一個不可逆的、有明確方向的過程，其他內部蘊含著一個時間之矢[17]。洛倫茲的混沌理論描述了計算數學中初值誤差隨時間的增長情況，揭示了非決定論的普遍性[18]。普里戈金的耗散結構理論將時間性較為系統地引入到了物理世界。

大氣科學的研究對象具有很強的時間性。天氣變化是永不重復的，大氣運動時刻伴隨著能量的補充和耗散，包括摩擦、輻射、湍流等非絕熱的物理過程，具有內在隨機性。20世紀，隨著大氣科學的理論體系不斷成熟，其內部的時間性問題也逐漸凸現出來。在旋轉坐標系下的大氣運動基本方程組中，只有理想氣體狀態方程是診斷方程，其他的方程都有時間導數項。這就決定了大氣科學在理論上是一門十分復雜的科學[19]。雖然早在17世紀，科學革命的先驅笛卡爾就已經開始關注了氣象這個領域，并把氣象學研究作為推廣他實證主義科學新方法的范例，但是氣象學的革命并未隨著天文學、物理學革命一并到來，也晚于之后的生物學、化學革命。這一方面是由于缺少用于研究的觀測資料，從本質上來說，也是由于大氣運動的種種現象，皆是由大氣回歸平衡態前后暫時的波動造成，不在經典物理學的研究范疇內。

在天氣預報的實用主義需求推動下，大氣科學研究者采取了各種技術方法來削弱大氣運動中的時間性帶來的復雜影響。例如在現代數值預報中，就是通過地轉平衡、靜力平衡等前提假設在物理上對大氣運動過程進行簡化，再通過尺度分析等方法在數學上去掉時間導數項，以及縮小資料的時間尺度等技術方法，把非線性偏微分方程組變成一個常系數的線性方程組而進行求解的。這種弱化時間性、求助于決定論的方法在實踐中取得了相當大的成功，但也面臨著一個兩難：如果完全取消時間性，大氣運動變成完全地轉平衡的、靜力平衡的、絕熱無輻散的，那就意味著所有的天氣現象就不存在了。歸根結底，這個無法回避之矛盾的根源在于，目前氣象業務的核心預報業務所追求的可預報性，其本質就是要和大氣運動的時間性、混沌、非線性相抗衡。

5 初步結論

縱向看歷史變遷，從循環的時間到線性的時間、從無限時間到有限時間、從隨意流逝的時間到精確度量的時間、從松散的時間到嚴格安排的時間、從單一尺度的時間到各種尺度時間的綜合，隨著人類文明的進步，人類對時間的認識也在不斷豐富。從本質上來說，時間觀的變化是近代人和世界關系的變化的一個具體體現。在現代社會，人類一方面深刻認識到，自

然先于人類存在，并在自足的獨立中運轉，人的命運取決于自然[20]，另一方面更加強烈地向自然索取，利用自然、控制自然。在公眾對大氣科學的理解和應用上，這種態度表現為面對氣候變化和極端天氣事件時的無力和恐慌，與對天氣預報的強烈依賴和在時間和空間上對天氣預報更加精細化的需求。

氣象科技史和氣象事業發展中的多次重要轉向和重大進步，都是基于特定的時間觀念而完成的，大氣科學在19世紀后半葉至20世紀的迅速發展，以及現代社會中氣象部門以天氣預報和氣候預測、災害性天氣預警、天氣信息服務為主的業務格局，正是在線性的、單向的、有限的、精確測量的、多尺度的時間觀念中逐漸發展成形。當下，細化觀測場等資料的時間維度是以數值預報資料同化技術為代表的大氣科學前沿研究的一個重要的突破方向，未來，大氣科學的發展將繼續從時間觀念的革新與對時間性的強調中獲得關鍵性推動。

橫向看社會因素的復雜互動，在大氣科學發展史上，社會觀念等文化因素曾經是其發展的主要動力源泉。時間觀等社會觀念或者直接作用于自然科學研究，主導其研究問題；或者通過催生強烈的社會需求，引發技術變革，提高生產力水平，而反作用于科學發展。理清觀念與科學的互動關系，對于理解氣象科學的發展，乃至所有自然科學和應用技術的發展，都有著深刻的啟示意義。

[1]默頓R K. 科學社會學. 北京: 商務印書館, 2003.

[2]Sorokin P A. Social and Cultural Dynamics. Sargent (Porter) Publisher, 1957.

[3]丹尼爾?布爾斯廷. 發現者：人類探索世界和自我的歷史. 上海:上海譯文出版社, 1995.

[4]亞里士多德. 天象論宇宙論. 北京: 商務印書館, 2010.

[5]柯林武德. 歷史的觀念. 北京: 中國社會科學出版社, 1986.

[6]吳國盛. 時間的觀念. 北京: 北京大學出版社, 2006.

[7]Gould S J. Time's Arrow, Time's Cycle: Myth and Metaphor in the Discovery of Geological Time. Harvard University Press, 1987.

[8]錢維宏. 多時間尺度氣候變化. 氣象科技進展, 2013, 3(2): 36-40.

[9]沃爾夫岡?貝林格. 氣候的文明史. 北京: 社會科學文獻出版社, 2012.

[10]羅伊?波特. 劍橋科學史（第四卷）：十八世紀科學. 河南: 大象出版社, 2010.

[11]中共中央馬克思恩格斯列寧斯大林著作編譯局. 馬克思恩格斯選集（第三卷）. 北京: 人民出版社, 1995.

[12]中央氣象臺服務組編. 收聽廣播氣象的常識. 北京: 財政經濟出版社, 1956.

[13]Savitt S F. Is Classical Mechanics Time Reversal Invariant? The British Journal for the Philosophy of Science. 1994, 45(3): 907-913.

[14]Hutchison K. Is Classical Mechanics Really Time-Reversible And Deterministic? The British Journal for the Philosophy of Science, 1993, 44(2): 307-323.

[15]吳國盛. 20世紀的自然哲學和科學哲學：突現時間性. 自然辯證法通訊, 1999(1): 2-3.

[16]Willis F O. The Arrow of Time and the Cycle of Time: Concepts of Change, Cognition, and Embodiment. Psychological Inquiry, 1994, 5(3):69-83.

[17]Michael C M. Time's Arrow: The Origins of Thermodynamic Behavior. Courier Dover Publications, 2003.

[18]Lorenz E N. Irregularity: A fundamental property of the atmosphere. Tellus A, 1984, 36A(2): 98-110.

[19]丑紀范. 大氣科學的非線性和復雜性. 北京: 氣象出版社, 2002.

[20]埃德溫?伯特. 近代物理科學的形而上學基礎. 長沙: 湖南科學技術出版社, 2012.

On Relationship Between History of Meteorology and Ideas of Time

Ye Mengshu
(CMA Training Centre, China Meteorological Administration, Beijing 100081)

As we know, scientif i c knowledge of a certain discipline developes in corresponding with social ideas. This paper tries to fi gure out the relationship between the development of Meteorology and the ideas of Time from a historical perspective of Sociology of Science. It compared the differential weather cognition with weather service under cyclical time conception and linear time conception; the paper analyzed how revolution of social ideas interacted with the scientif i c progress by recalling four iconic events in the history of meteorology, including the graphing of fi rst weather map, the emergence of modern climatology, booming demand of weather forecast, and the rotational appearance of optimistic/pessimistic attitude among the general public; the essay fi nally elucidates the emphasis of timeliness in both physics and meteorology in 20th century and how the scientists delt with the nonlinearity and complexity when they attempted to imitate the motion in the physical world.

history of science, philosophy of science, meteorology, ideas of time

10.3969/j.issn.2095-1973.2014.06.007

2013年8月5日；

2014年5月12日

作者：葉夢姝（1987—），Email：yems@cma.gov.cn

資助信息：中國氣象局氣象干部培訓學院“氣象科技史研究”項目