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唐宋气象小故事

     那夜,张继到底看到什麼?
    『月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠』。这是唐朝张继大作『枫桥夜泊』开头的两句,也是流传久远几乎人人均可上口的诗篇。不少人探究过张先生创作时的心景,也有人想知道他是否真听到了寒山寺的钟声?可就没谁问过,他到底看到了什麼而激起文思?
     依文观之,他应是看到了『霜』。所谓霜就是气温在摄氏零度以下环境中,水汽直接冷却至饱和而成的结晶体,简单地说就是由水汽升华而成的固态水。如果气温在冰点以上则上述过程所形成的就是露。实验显示,纯净水汽很不易凝结(成露)或升华(成霜),但只要有附著物就很容易,加以落日後日出前地表散热降温快,因而露与霜都在地面的小草或花木上生成,而不含在空中形成,也就无由形成满天飘霜的情景,因而张先生的『霜』应别有所指,不大可能真是霜满天。
     有几种天气现象倒颇像张先生文中的霜:(一)霰:即四周『花』的部分已融化只剩下中间小小核心部分的雪。(二)雪子:霰中成圆形小颗粒的一种。(三)冰针:比雪子还小的结晶体,降速极缓,似在空中飘浮的微小冰粒。有时被称为『霜雪』,仅在强光下可见。在气象观测中,此三者都是『降水』中的成员,也都是雪的变种。在唐朝天气观测的专业水准不够,当然是分不出来的,张先生自亦难以分辨,所以他看到的到底是什麼,很难说!不过,为了韵也只有用霜。
     霜由水汽形成中会放出『升华热』,因而在低温时对植物有保护作用。如果天冷而乾,无霜形成,植物的叶与嫩芽会由表皮下结起冰来,跟看会变成暗灰色,进而枯死,此现象称为『黑霜』。台湾中西部寒流来的霜害都是这一种。
     逆温层使寒山寺钟声传到枫桥
     枫桥在江西省吴县,原名封桥,因唐张继有『枫桥夜泊』诗而更名并为人熟知。很多人曾评论这首诗,我们也站在气象的立场讨论过有关其中『霜满天』的问题。现在我们探讨另一个问题,就是寒山寺的钟声是否传得到张先生的耳中?
     声音是一种压缩波所造成,其振动方向与传播方向是一致的,所以又称『纵波』。当某地空气受到突然的挤压时,其分子就会随其振汤而向四周传播,当压力传进我们的耳朵时耳膜即发生同频率的振动并由而形成声音。一般来说,声速与绝对温度的开方根成正比,而正常状况下气温上低下高(平均每升高一公里约降低摄氏六度半),因而地面上的声音向周围传播中都会愈传愈向上扬,水平传播距离因而有限。但当有逆温层时,层内气温随高度是增加的,所以声波遇到逆温层即会慢慢呈曲线弯向地面,这一来由声源发出的波动就会传到较远的地方。如逆温层高度适当,声音在源地起的某距离内听得见,而後会出现一宁静区,超过该区後又弯回至人们可听到的高度,这就像长波无线电广播可藉电离层折射而传到很远的地方一般,是波动传输的重要方式之一。有人说枫桥距寒山寺太远,钟声传不到,一般状况也许对,但有逆温时可就另当别论了,所以不能因自己没听见而否定古人。
     当空气下沈时,有锋面在附近时,以及地面特冷时,都会有明显的逆温层形成。张继在『霜』满天的寒夜听到钟声是很合理的,因为那种天气不但气温低,而且可能有锋面在上空,正是有逆温层最佳时机。
     天光云影共徘徊
     朱熹字元晦,晚年改字仲晦,号晦翁,为宋代理学大师,亦是著名的文学家。他在『观书有感』中写道:『半亩方塘一鉴开,天光云彩共徘徊:问渠那得清如许?为有源头活水来。』这里不但描述了一景,更点出了源远流长与川流不息的重要。大自然如此,人又何尝不是如此!
     天空是充满可见现象的所在。首先它有一个巨大的天球苍穹,这是由大气的分子散射(又称雷莱散射)所形成的。原来光色的不同来自它有不同的波长,像太阳光由红到紫光所组成,它们的波长,就在0.七至0.四微米(即百万分之一公尺)之间。当七色合成的白色阳光进入大气层後就会受到氮、氧等气体分子的散射,其中波长较短的紫、蓝、绿三色散射强度比较大,而我们的视网膜对四面各方散射来的蓝光反应又较强,於是原本无色的天就变成蓝色的了。
     莫听穿林打叶声 何妨吟啸且独行
     词家论词多以婉约与豪放两派概括风格,评量作者。婉约的词不脱男女离合春愁秋恨的臼穴,豪放之词则如苏东坡的『大江东去,浪淘尽,千古风流入物』,乃作者天人一体的胸襟见识之流露,属触景而发自然形成的咏唱。然而就气象观点而言,词中充满了天气则两者并无二致。
     苏东坡的『定风坡』完成於被眨黄州(汉口附近)和家人清苦度日期间某一个『中途遇雨』的日子。那天他在雨中穿著蓑衣、草鞋,持竹杖而疾速而行,就像有些人郊游遇雨一般,有股突发的亢奋,似乎一切都想通了,因而有了『也无风雨也无晴』的心景。对於这首著作的点点滴滴,文人墨客落笔者甚多,用不著像我这样的外行人弄斧,此地要说的是原词第一句中的『穿林打叶声』。
     能造成穿林打叶声,以气象观点而言,约可分为两种状况。一是小雨,雨滴直径约一千微米(百万分之一公尺),它们的下降速率约每秒四公尺:会形成『沙沙』之声。一是正常或较大的雨,雨滴直径二千至五千微米,下降速率每秒六.五至九公尺,所造成的声音就会愈来愈像『打叶』了。值得注意的是雨滴愈大,代表上升气流愈强,发生雷雨的机率亦增大,因而您如果在山林中行走,转到雨滴打叶声应移至路中央(不靠树),并迅速进入室内或低洼处躲避以免遭遇雷击。如果附近没有房屋,那就在低洼处等一下,学学苏东坡的『且徐行』,因为这是最安全的措施,而且,形成大雨滴的对流雨是一阵阵的,一阵通常只会持续二、三十分钟,用不著冒雨疾行。
     莫把羊皮筏子当军舰
     李白在『将进酒』中写到:『君不见黄河之水天上来,奔流到海不复回。』这可是往日的情景,因为今日的他在山东境内每年夏秋都会断流,原来的奔流一因源头入冬积雪减少,二因沿途分流引水增多,已失去诗仙所见的雄风了,此无他,只因环境与气候都在变,难怪参与全球气候公约商讨的人士会大声疾呼『想想公二0一0年』吧。
     实际上,黄河也不是一开始就是条大河:它在兰州以西,自源头青海星宿海以下,纳流了谷地两侧的雪水与许多有名(如白河、洮河、大通河)无名的河,因子水量渐增而成巨流。在上述地区黄河穿流在山区中,湍急而又多浅滩,十分难渡,因而当地人以加工的全羊皮充气後,再扎在一起(通常十四只一组),上铺木条而成渡河的工具,叫做羊皮筏(也有用牛皮做的),十分方便,亦甚好用因而在大西北就有这麼个说法: 『半边房(西北的房子多只有一面)内一土坑,坑上铺毛毯,毯上睡老汉,老汉吃的是洋芋蛋,来到河边去对岸,拿著羊皮筏子当军舰。』您说有多夸张!
     就以兰州而言,年雨量只有三百廿八公厘,不到台湾地区的七分之一,加以土质不佳,粮食生产少,洋芋就成了很重要的主食,家家都少不了,何况是睡坑头的老汉呢?二百多公厘雨水中五分之四下在每年的五月至九月间,当是时也原本是尘土飞扬的热天,一旦雨来就会带著大量泥沙,随成『泥雨』,如果在路上遇到,一定是灰头土脸。有些细细黄土微尘在盛行西风上能一路吹到本省北部,因而虽绿草如茵,仍 偶受泥雨之害,全球环境的不可分真的一如皮筏当不得军舰一样真切。
 
来源:上海市气象信息传媒中心 2010-5-1 10:50

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