《天經或問》中的氣象學知識解析

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，學習西方先進的科學文化知識。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科學，并在此基礎上與中國傳統學說相結合，形成了很多新觀點。《天經或問》是其較著名著名的代表作，書中涉及到一系列氣象學知識，被譽為中國氣象學啟蒙之作，該書在國內外都有較為廣泛的影響。此外，游藝在其師的基礎上繪制了天氣現象圖，促進了當時人們對氣象的新認識。游藝對我國古代氣象事業的發展作出了一定貢獻，我們在進行氣象科技史研究時應對其予以重視。

[關鍵詞]游藝；《天經或問》；氣象；影響

游藝是我國明末清初目前，學界對游藝的研究主要是他的著作《天經或問》。游藝的《天經或問》是近代第一本天文學科普讀物，但其中也涉及到諸多氣象學知識，因此該書也被譽為“中國近代氣象學啟蒙之作”。該書受當時傳教士傳入的西方氣象學的影響，并結合中國傳統的氣象學，對一些常見氣象現象、大氣光象、天氣預報等進行了科學的解釋，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《天經或問》的研究還較少。石云里《中國古代天文學在日本的流傳和影響》一文中談及了《天經或問》中的天文學知識以及其在日本產生的廣泛影響。王國強在《西學漢籍東傳日本述略》中提及了明末清初輸入日本的西學漢籍，就包含了《天經或問》。此外，在馮《熊明遇<格致草>內容解析》中提到《天經或問》中摘錄了大量《格致草》的內容，也有一些學者對《天經或問》中的天文學知識進行過研究，但對于其中的氣象科學知識涉獵較少。本文旨在對書中氣象科技知識進行探討，以加深學界對《天經或問》的認識。

一、明清氣象科技發展概況

至明朝末期，中國古代氣象事業已初具規模。我國古代關于天氣現象形成的理論較多，但都受到“陰陽學說”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”，他認為雨滴是因小云滴受風影響，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。”

元末明初，婁元禮的《田家五行》記錄了很多農業天氣諺語。明代張燮《東西洋考》中的《占驗》一節，記載了航海和漁業天氣諺語，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》二書，收集了許多有關天氣的經驗性認識，其中的天氣諺語集中體現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，不少諺語有不科學之處。

到了明末，我國的氣象事業有了一定的發展。但人們對于氣象的認識較為分散，而且也局限于知識分子階層，沒有普及到群眾中去。《天經或問》作為第一本天文科普讀物，以一問一答的形式，像百性普及相關知識，其中也涉及到氣象知識，通俗易懂，是中國氣象學的啟蒙之作。

二、《天經或問》中的氣象學知識

《天經或問》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，各有標題：天體，地體，黃赤道，南北極，子午規，地平規，太陽，太陰，日食，交食，朔望弦晦等；卷三有問答25條，各有標題：歲差，經星名位，恒星多寡，大星位分，太陽出入赤道度分，經星東移，觜宿古今測異，七曜各麗天，恒星天等；卷四有問答27條，各有標題：分野，年月，歷法，霄霞，風云雨露霧霜，雪霰，雹，雷電，霾，慧孛，虹，日月暈，日月重見，風雨徵等。

游藝結合中西科技成果，撰成通俗讀物《天經或問》一書，很有獨特見解，被收入《四庫全書》，并流傳日本，多次翻印發行。《四庫全書》總纂紀昀評述這部書：凡天地氣象、日月星辰之運行，月盈日蝕的道理，以及風云、雷電、雨露、霜霧、云霓的變化，都設有問答，明其所以然，條理清晰，通俗易懂；至于星占應驗之術，則摒棄不談。

（一）各類天氣現象

“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氣象知識與理論介紹到中國的氣象學專著，《空際格致》對大氣分層學說進行了相對全面地闡述。依據《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，足以發暖，故氣亦暖；中域上遠于天，下遠于地，則寒。”高一志將大氣分為上域、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，足以發暖”，太陽輻射中的一部分被地面所吸收，所以高一志認為被吸收的太陽輻射足以使下域“發暖”。“上域近火，近火常熱”，高一志的“上域”和現在的“熱層”相類似，由于太陽輻射中的強紫外輻射的光化學分解和電離反應，使得這一層的溫度隨高度的增加而迅速升高。“中域上遠于天，下遠于地，則寒”，“中域”相當于現在的“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”的基礎上，對雹作出了進一步解釋。冬天的時候，這些氣體繼續上升，但是十分緩慢，力量也比較薄弱，只能依靠大地上性質相同的云，此時的云范圍較為廣泛；夏天的時候，氣體越積越濃厚，繼續上升，力量較強，直達冷際深處。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。當氣體進入極冷之際時，會驟然凝結成雹。雹體積的大小，與進入冷際的深淺、云的厚薄程度息息相關。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而成當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。

現代氣象學上認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，小冰雹是在對流云內由小雹體上下數次和極冷水滴碰撞而增長起來的，當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的斜升氣流、液態水的含量很充沛的雷暴云中產生的。

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

《天經或問》中還涉及到很多大氣光象。如：

①霄霞

依據《天經或問》，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，這與現代氣象學對“霞”的解釋極為相似，都認為“霞是由于大氣對日光的散射作用而產生的一種自然現象。”當陽光透過厚厚的大氣層時，被大量的大氣分子散射。當空中的水汽、雜質等越多，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，謂之日暈，此暈是何？曰：暈乃空中之氣直逼日月之光圍抱成環，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。”

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生了折射或反射，便在太陽或者月亮周圍產生彩色光環。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。”

這跟高一志《空際格致》中提到的“日有重疊”現象有相似之處。《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，凡在旁者見一真人與鏡中所退宛有二像矣。”由于云層有厚有薄，日光透過薄的云層，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的人，讀過之后也是一目了然，清楚明白。

（三）風雨預測

“問：日月暈與重出皆雨征也。然暈與重不常見而風雨則常有者，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象來預測天氣。游藝在《天經或問》中也對其中的一部分進行了總結，并做了簡單扼要的解釋，便于理解。

三、影響

《天經或問》融合了西方當時較為先進的天文學、氣象學、地震學等知識與中國古代傳統天文、氣象及地震學，通俗易懂，流傳廣泛。它被譽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知識。同時還有學者稱《天經或問》為中國氣象學啟蒙之作，簡明地解釋了各類氣象要素、大氣光象、風雨預測的知識。正如趙超在其論文《“片云頭上黑，應是雨催詩”—論自然氣象興感與詩歌審美意境營造》中所言“風、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的發現卻是比較晚期的事情。這種大美一旦為人類所感知，就會為文學創作提供無窮盡的題材。”（南京師大學報（社會科學版）.2001年1月第一期）（1）

《天經或問》還在日本引起了新一輪的研究熱潮，成為當時向日本人傳播西方天文學和氣象學知識的最重要來源，推動了日本當時天文事業和氣象事業的發展。

游藝對中國古代氣象的發展作出了一定的貢獻，但是目前學界對游藝的研究還較少，我們應予以游藝及《天經或問》應有的重視。

參考文獻：

[1]馮錦榮.《明末熊明遇<格致草>內容探析》.《自然科學史研究》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.《天經或問》.日本早稻田大學館藏

[4]何金海，郭品文，申雙和，銀燕.《大氣科學概論》.南京信息工程大學

[5]劉昭民.《最早傳入中國的西方氣象學知識》.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》.南京師大學報（社會科學版）.2001年1月第一期P147