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沒(méi)有現(xiàn)代科學(xué)儀器，古人如何測(cè)量空氣濕度？

[2017/4/5]

沒(méi)有現(xiàn)代儀器，古人如何測(cè)量空氣濕度？江南連著陰天，說(shuō)說(shuō)古人是怎么做天氣預(yù)報(bào)的。相比起來(lái)，在古代氣象預(yù)報(bào)中，對(duì)大氣濕度的觀測(cè)難度更大些，因?yàn)楝F(xiàn)代有精確的濕度儀，在古代有嗎？也有呢。
　　
　　空氣濕度是指空氣中水汽含量和濕潤(rùn)程度。濕度對(duì)人影響都很大，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)已證實(shí)，濕度與呼吸之間的關(guān)系非常緊密。在一定的濕度下氧氣比較容易通過(guò)肺泡進(jìn)入血液，濕度過(guò)高影響人調(diào)節(jié)體溫的排汗功能，人會(huì)感到悶熱？偟膩(lái)說(shuō)，人在高溫但低濕度的情況下（如沙漠），比在溫度不太高但濕度很高的情況下（比如雨林）的感覺(jué)要好。
　　
　　古代天氣預(yù)報(bào)時(shí)咋測(cè)空氣濕度的？古人這招絕妙！
　　

（現(xiàn)代電子測(cè)溫測(cè)濕）
　　
　　古人雖然沒(méi)有發(fā)現(xiàn)濕度與人體健康的科學(xué)關(guān)系，但也認(rèn)識(shí)到了濕度對(duì)人們生活、學(xué)習(xí)有多方面的影響，所以很早就知道"測(cè)濕"了，而且想出來(lái)的方法甚是絕妙。
　　
　　觀測(cè)空氣濕度，先秦時(shí)期的氣象預(yù)報(bào)工作中便應(yīng)該出現(xiàn)，西漢時(shí)已有文字記載！痘茨献 · 本經(jīng)訓(xùn)》中便有這樣的說(shuō)法："雷震之聲，可以鐘鼓寫也；風(fēng)雨之變，可以音律知也"。
　　
　　這句話里透露時(shí)人已注意到了濕度問(wèn)題。 為什么？東漢王充《論衡 · 變動(dòng)篇》稱："故天且雨，螻蟻徙，丘蚓出，琴弦緩，固疾發(fā)。"這里的"琴弦緩"，就是濕度發(fā)生變化所致。元末婁元禮《田家五行》一書中對(duì)此有具體說(shuō)法。
　　
　　書中記載一句流行諺語(yǔ)，叫"晴干鼓響，雨落鐘鳴"。婁元禮就此注釋："琴瑟弦索調(diào)得極和，則天道必是一望略無(wú)纖毫，方能如是；若是調(diào)卒不齊，則必陰余之變，蓋亦氣候致而然也。若高潔之弦忽自寬，則因琴床潤(rùn)濕故也，主陰雨。"
　　

（古人撫琴）
　　
　　大概意思是，古人通過(guò)聽(tīng)琴聲，凡能知道空氣濕度大小，預(yù)知陰陽(yáng)。如果琴弦松了，音律調(diào)不準(zhǔn)，是因?yàn)榭諝鉂穸仍黾恿，預(yù)示天氣有變，未來(lái)是陰雨天。可見(jiàn)秦漢時(shí)，人們對(duì)空氣濕度已有準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)，通過(guò)琴弦變化知道大氣濕度變化。
　　
　　通過(guò)琴弦的變化來(lái)觀察空氣濕度，一直到清朝都在用。清明發(fā)明家黃履莊發(fā)明的"驗(yàn)燥濕器"，就是利用"弦線吸濕"的原理制作出來(lái)的，相當(dāng)靈驗(yàn)，靈敏度并不比現(xiàn)代的濕度差："內(nèi)有一針，能左右旋，燥則左旋，濕則右旋，毫發(fā)不爽，并可預(yù)證陰晴。"但是，現(xiàn)代科學(xué)家再也制作不出這樣的"測(cè)濕儀"了。
　　
　　1658 年來(lái)華傳教的比利時(shí)人南懷仁，也曾使用鹿筋，于清朝康熙年間制作了一件"濕度器"。需要注意的是，選用動(dòng)物的筋線制弦有講究，動(dòng)物不能太老，動(dòng)物越小筋對(duì)濕度越敏感，測(cè)濕時(shí)越靈。南懷仁制作的濕度器，用的便是小鹿的筋。
　　

（南懷仁）
　　
　　為了準(zhǔn)確觀測(cè)，西漢時(shí)用上了"測(cè)濕儀"，這比達(dá) · 芬奇于十五世紀(jì)時(shí)設(shè)計(jì)出的濕度計(jì)要早一千多年。這種測(cè)濕儀是利用炭吸濕性強(qiáng)的特點(diǎn)，借助天平原理實(shí)現(xiàn)測(cè)濕目的。
　　
　　中國(guó)是最早發(fā)明測(cè)濕儀器的國(guó)家！妒酚 · 天官書》記載："冬至短極，縣（懸）土炭，炭動(dòng) …… 略以知日至，要決晷景。"
　　
　　西漢時(shí)人們有"縣土炭"的風(fēng)俗：冬至節(jié)氣前，把土和炭分別掛在天平兩側(cè)，通過(guò)觀測(cè)天平兩端升降，來(lái)判斷濕度變化。如果空氣干燥，炭中水份散發(fā)快，會(huì)變輕，放炭這端就發(fā)上升；如果空氣濕度增加，正好相反。
　　
　　此即《淮南子 · 天文訓(xùn)》中所謂："燥故炭輕，濕故炭重。"《淮南子 · 泰族訓(xùn)》則進(jìn)一步說(shuō)明了測(cè)濕儀工作原理："夫濕之至也，莫見(jiàn)其形而炭已重矣；風(fēng)之至也，莫見(jiàn)其象而木已動(dòng)矣。"