中西古代氣象科技發展之比較
——劉昭民訪談

■ 張改珍 李慧欣

2017年11月，借第三屆氣象科技史學術研討會在中國氣象局召開之機，本文作者對79歲高齡的中國臺灣氣象科技史學者劉昭民先生進行了訪談（圖1）。訪談從劉昭民先生的氣象科技史研究之路、中西古代氣象科技發展之比較、西方氣象科學現代化之歷程三個部分展開。

圖1　2017年11月7日張改珍在中國氣象局招待所采訪劉昭民（李慧欣 攝影）

圖2　劉昭民著作《中華氣象學史》（增修本）、《西洋氣象學史》封面

從20世紀80年代開始，中國臺灣的氣象科技史研究一直沒有中斷。劉昭民的兩本著作《中華氣象學史》（以下簡稱《中華》）、《西洋氣象學史》（以下簡稱《西洋》）（圖2）是其40年來研究成果的集中體現。這兩本著作具有牢靠學術價值的原因在于，其書寫基于可靠的第一手史料：《中華》的寫就基于對中國古代典籍中氣象史知識的分析和研究；《西洋》大部分基于對西方現存實物和圖像的分析和研究。正因為既寫中國，又寫西方，劉昭民在一定程度上在氣象科技史研究領域達到了中西貫通，這一特點在以下訪談中可以看出，特別是先生在中西古代氣象科技發展對比方面也有不少獨到見解，對這兩個傳統及其對比卻也缺少系統、深入、有意識的深入思考，這也為后學留下了思考空間。

1　氣象科技史研究之路

采訪人：劉先生，您好！能否簡要介紹一下您是從什么時候，出于什么契機，走上氣象科技史研究道路的？

劉昭民（以下簡稱“劉”）：我們當年做（氣象）科學史研究的時候，臺灣地區還沒有人研究。40年前文化大革命剛剛結束的時候，1975、1976年我們這一批人開始研究科學史，我們沒有受過科學史的訓練。在臺灣當年有陳勝崑①陳勝崑醫師著有《中國疾病史》《醫學·心理·民俗》。等，在書②劉昭民. 中華氣象學史（增修本），臺灣商務印書館2011年版。序里面有寫到，談到很多過去的情況。1975年，李約瑟著作出版，我們當然踩著李約瑟的腳步后面跟著上來，50年前有李約瑟的帶動。李約瑟的《中國之科學與文明》氣象史方面的內容有17000字，內容很簡略，所以決心要研究氣象史。1976年，我在科學史研究好友陳勝崑醫師的鼓勵下，公余勤跑南海路建國中學對面的“中央圖書館”善本室，借閱古書，有氣象史、氣候史、地學史的材料，由于古文沒有標點符號，全是文言文，不容易理解，所以很艱苦。幸好內人是中文系畢業出來的，家里有大部頭的中文大辭典和辭海，來解決這個問題。1976年開始寫《中華氣象學史》，1979年完成初稿，1980年出版。當時研究氣象史的時候有陳勝崑、洪萬生、劉君燦、張之杰，開始設計研究，相當于一個讀書會一樣的，每個人報告一篇科學史的文章，在當時是很少的。陳勝崑很熱心，他是醫生，對于科學史非常癡迷，很喜愛中國文化。所以，他就跑去見“中央研究院”秘書談我們想成立一個科學史委員會，掛在臺灣“中央研究院”。我們科學史委員會一開始幾個創始元老就開始招兵買馬，找那些在科學史方面有研究成果的人加入，成立委員會，每3年出一本科學史的出版物，到現在已經第十一屆了。

那時候科學館的館長對中國古代的發明很重視，說我們應該對社會宣傳科學，還要把我們祖先發明的科技產品做出來給大家看，比如候風地動儀。鄭和下西洋也很了不起，鄭和下西洋經過的情況是什么樣的做一個模型、做一個圖表給大家看，讓社會大眾了解我們祖先的科技發明，天文學方面有什么新的發現，重要的要表達出來給大家看。氣象儀器方面，比如相風銅烏。還有觀測雨，用什么樣的形狀來裝雨水才知道下多少雨，我們也要做展品給大家看。我那篇文章可以參考，在南京信息工程大學開會①劉昭民先生在第五屆中國技術史論壇做題為 《缺少量化是中國古代氣象學后來落后的主因》的會議報告。的時候有介紹雨器的圖。有地磚、有文物，還有現在留下來的古代山西渾源遼國人蓋的風向器還有保留，很珍貴。還有漢唐畫磚有天文臺，天文臺上有風向器，那個圖上面也有。

氣象史研究完全是摸索出來的，我經常去圖書館找有關資料。那時我從臺灣“中國文化大學”地學研究所畢業了，去考“民航局”，當預報員。因為“民航局”預報員不是每年考的，需要招新人時才有考試，在這之前我還沒有到“民航局”，在一個學校擔任教務主任。我以前念高中的時候，我的數學、物理、化學分數考不好，國文和歷史、地理分數特別高，分班到“中國文化大學”，那時候升學率只有16%，很難考，大學很少。大學畢業了再考地學研究所，偏重于氣象方面。我們在大學的時候，一年級、二年級科目很多，地質學的、地心學的，海洋地質的、普通氣象、普通地理、普通地質學，科目修了很多，我的專長除了氣象之外，地質學、礦物學可以說是第二個專長。

采訪人：能否簡要介紹一下您的科技史研究成就及未來計劃？

劉：未來的計劃我要把二、三十年來所有的論文搜集起來，出論叢或研究，中國氣象科學史論叢。

采訪人：除了上面提到的書和文章，您還有別的研究嗎？

劉：還有少數民族科學史的研究，有天文學、氣象學、農業發展與開墾，少數民族衣食住行多方面的成就研究。

2　中西古代氣象科技發展之比較

采訪人：您認為中國古代氣象觀測儀器和氣象學識的主要成就，有很多項目不輸于古希臘亞里士多德等人的氣象學識，能具體介紹一下嗎？

劉：在東方，就是我們中國，在西方，就是希臘，傳承下來。這種傳統一直到明末清初，西方文藝復興、工業革命，西方開始超過我們了。這個時候西方航海事業也越來越發達，航海氣象、認識大氣環流各個方面有很大的進步，引發了后來西方傳教士來中國，把古希臘和西方有關科學方面的知識帶到中國來交流。在明末清初，中國跟西方的交流，文章里②指《缺少量化是中國古代氣象學后來落后的主因》一文。都有提到。中國有很先進的地方，氣象諺語、風向的觀測、二十四節氣，這些西方沒有，只有中國才有。竺可楨都談到中國古代氣象學的成就，但是他沒有提到為什么后來又落后了，竺可楨的一篇文章把中國古代氣象的成就寫出來。后來航海事業發達、工業革命，英國的科學家發明各種量化的儀器，胡克③Robert Hooke，英國博物學家、發明家。這個人很了不起，他把風向、風速都量化出來了，把風向標木板吊在上面，風越大吹起來越高，比如5 m/s或30 m/s，就量化了。濕度計，我們祖先用的天平式的濕度計是利用木炭吸收空氣成分會變重的原理，只能看出來濕度很大或很小，沒有量化。胡克就發明一個盤子，用一個盤子刻度，濕度多大，指針擺動，上面有刻度就能看出來。溫度也是，用溫度計，用水銀。所以胡克很了不起，這個人有發明天才，將氣象儀器發明出來了，這樣讓西方的氣象一下子就超過中國了。

采訪人：您寫完《中華》后，為什么又決定寫一個西方的？

劉：那時候我看到一本英文書，但這本書只寫到1800年。我在臺灣“氣象局”材料里看到，有一位先生專門寫各種發明，我就把它搜集起來，比如你看，羅伯特·胡克的水銀氣壓表，有刻度。

采訪人：您這本書的時間起點是什么時候？

劉：從古希臘開始寫起。

采訪人：您覺得中國和西方這兩個氣象傳統思想最大的區別是什么？

劉：中國氣象的思想傳統一直到明末清初都是先進的。西方是古希臘一直到明末清初也是先進的，那時候法國、英國、德國、蘇俄都沒有，他們是從意大利文藝復興開始發達起來的。

3　西方氣象科學現代化之歷程

采訪人：您書（《西洋氣象學史》）里的插圖在哪兒找的？

劉：陳勝崑先生是醫生，但他這方面搜集很多，我把材料復印下來。中國講陰陽五行，水木金火土，和希臘有相似的地方①古希臘哲學家恩培多克勒（Empedocles）認為天地萬物均由水、氣、火、土四個元素構成。。研究氣候對人體健康的影響，古時候也有醫生②古希臘醫生西波克拉底（Hippocrates）。。

采訪人：中國有《黃帝內經》，也是醫療氣象，跟它（古希臘）這個有相似之處。亞里士多德③Aristotle，古希臘哲學家，著有《氣象通典》等書。《氣象通典》中的“氣象”當時指的什么意思呢？

劉：亞里士多德的《氣象通典》，現在氣象學這個詞就是從他這里翻的④從Meteorologica到Meteorology。。內容里還包括天文的。

采訪人：這些內容還是有科學意義的吧？

劉：有。他把地球跟月亮的關系表示出來了（《西洋氣象學史》第36頁插圖：亞里士多德的宇宙觀），火、空氣、水，好像我們現在的對流層、平流層、同溫層，那時候他已經有分了。根據日落區分風向（《西洋氣象學史》第39頁插圖：亞里士多德的風花說明圖）。

他們有分北風、東風、西風、南風風神，各個都有神（《西洋氣象學史》第52頁插圖：雅典風塔上的風神）。后來羅馬帝國沒有很多氣象知識。他們（羅馬帝國時代的羅馬人和希臘人）有一種消滅冰雹的觀念（《西洋氣象學史》第61頁），認為箭射到云里面就可以消滅冰雹，不可能的，打不了那么高，那個箭只能打到一兩百米而已，云那么高怎么打呢。他們早但是沒有效果，我們是明朝開始就打到云的下面，云是黃顏色的，冰雹就是從那邊下來的，就打，炮打到6000 m的高度就可以，不要太高，果然冰雹沒有了，明末清初消滅冰雹的文章很多。

這是西方人的候風雞（《西洋氣象學史》第66頁插圖：中古時代裝置在教堂尖塔上的候風雞及候風雞的外觀），他們用這個的時候相當于我們中國的唐朝，他們比較晚，我們在漢朝就有了。到歐洲旅游可以看到教堂上面有候風雞，那時候教堂上面觀測風的儀器，可以看到東西南北四個方向。西方沒有什么成就（古代），到13世紀，羅吉爾?培根⑤Roger Bacon，英國哲學家和科學家，實驗科學的前驅。批判。濕度計（《西洋氣象學史》第73頁插圖）相當于我們中國的濕度計，他們也是羽毛、石頭，但是沒有量化，比我們中國都晚，我們漢朝就會了，比我們中國晚一千年。

文藝復興就開始有新的想法，將以前的推翻了，觀察、實驗，亂寫也不行，要有道理。那時候就開始有發明家，還有牛頓、伽利略（發明空氣溫度表）、葛利克（發明最高溫度表和最低溫度表）、胡克及波義耳。

采訪人：您這本書寫到哪一年？

劉：1981年。

采訪人：最早的天氣圖是什么時候出現的？

劉：天氣圖比較晚，19世紀。云分類在《呂氏春秋》分了好幾種，西方到18世紀才有。開始有國際合作才會有天氣圖，把風向、風速、溫度這些用電訊、電話傳過來，把它畫在一張圖上，這樣才有了天氣圖，有了預報。

這是1885年一種等壓線（《西洋氣象學史》第189頁插圖）繪制的天氣圖，把氣壓相同的畫出來，表示低氣壓是這樣轉，高氣壓相反。流動的，我們現在畫圖，高氣壓的氣流跟低氣壓的氣流不能通在一起，各流各的。到后來才有天氣圖，當時天氣圖發展得很晚。大氣環流，地球表面的季風風帶，低緯度的風怎么吹，高緯度的風怎么吹，分成大氣環流，在當時已經有這種觀念（《西洋氣象學史》第217頁插圖）。

天氣圖（《西洋氣象學史》第183頁插圖）很重要，現在的預報都用天氣圖，這有風向、風速、氣壓、溫度各種都表示出來了，等壓線、等溫線，氣壓相同的畫在一起，順著風向這樣吹，這邊又轉彎了，西北風、西南風轉向，就有差別呀，畫了條線，有鋒面。這是氣壓低的地方，氣壓越低風越大，高壓連起來。這是英國畫的天氣圖，19世紀中葉，最早的天氣圖 。

采訪人：中國什么時候才引進這個？

劉：竺可楨在“中央研究院”氣象研究所時才開始有，我們落后了100年。

深入閱讀

劉昭民, 1981. 西洋氣象學史. 臺北: “中國文化大學”出版部.

劉昭民, 2011. 中華氣象學史（增修本）. 臺北: 商務印書館.