開合的記錄,有規律的暴風雨,對桃花、梅花和候鳥的觀察,都始於這壹時期。陸的《春秋》、夏的《鄭瀟》和《禮記·月令》雖然是秦漢時期的著作,但它們仍然是世界上最早的物候學著作。自西漢以來,我們的氣候知識逐漸積累和增多,這種浩瀚而豐富的經驗流傳下來,成為民間的氣象歌詞,如“日出不出門,暮行千裏”等諺語。在文人手中,他們引入了詩歌,比如蘇東坡的詩“黃梅雨三點斷,萬裏先來海”。中國當地的天氣歌謠和諺語來源於對自然現象的了解,其數量之多在世界上是無與倫比的。朱炳海先生過去曾收集過當地的天氣歌曲,並制成專書,但他收集到的只是壹部分。總的來說,從西漢開始,我們的氣象知識從三個方面發展:(1)觀測範圍的普及和深化。(2)氣象儀器的創造和應用。(3)天氣中各種現象的理論解釋。在這三個方面,我們的祖先都取得了巨大的成就。直到明朝初年,也就是15世紀的時代,我們對氣象學的認識在很多地方都是超越西方國家的。
(1)在《史記·天官書》中,氣象學和天文學被混淆了。自西漢以來,對幹旱、洪水、嚴寒、霜雪、冰雹等特殊氣候的記載不僅持續增加,而且記載的地理範圍不斷擴大,此類記載的細節也很不壹致。在各個時代,都城所在的地區總是特別受關註,比如東漢的河南,唐代的關中,南宋的浙江,氣候記錄都特別詳細。從這樣的記錄來判斷1800年東漢到明清的氣候變化有很多問題。然而,如果處理和選擇得當,它仍然可以作為有價值的信息。比如南宋,都城在杭州。從高宗紹興五年(1131)到李宗丁敬五年(1264),杭州晚春有41場雪。從這個記錄中,對比杭州春季最後壹場雪的日期,也就是春季最後壹場雪的日期,我們可以推斷,南宋的春季降雪比近幾年晚了兩周,但與上海的最後壹場雪接近。也就是說,在12和13世紀,杭州的春天比現在冷了壹攝氏度。在我們的史書和地方誌中,古代氣候記錄的豐富程度是世界各國無法比擬的。到了明清時期,天氣記錄更加詳細。北平故宮的檔案原來有北京、江寧、蘇杭等地的雨陽記錄,其中最古老的記錄是北京的。從雍正二年(1724)到光緒二十九年(1903),180年,每次雨雪都有日月之時,可惜沒有大小。
(2)在氣象儀器方面,雨量計和風力信號系統是中國人發明的,遠早於西方國家。《後漢書·張衡造楊嘉元年(132)候風地動儀》中的張衡傳,在《後漢書》中,只提到了地動儀的構造,卻沒有壹個字提到候風儀是什麽樣子的所以有人懷疑地動儀是儀器,其實不是。《三輔黃圖》是後漢或魏晉時人所作。書中說:“長安宮南有靈臺,高十五米,上有天儀,為張衡所制。又有風,風在動。“這是明馮明祥吳桐部的另壹個文書。漢代雖不知其制作方法,但據《觀象戲詹》壹書記載:“風在何處候,必在高遠處。豎起壹根五英尺長的桿子。在竿頭做個菜,頂上做三腳,兩腳立在外面,壹腳紮下來往裏轉,風來了就轉,回頭看,口裏捧著花,花拿著。“由此可見,張衡的《等風》與《西樓待雞》有異曲同工之妙。西方的候雞開始記載於12世紀,比張衡記載的晚1000年。雨量計也是中國最早的應用。宋和秦合寫的《幾書九章》中有壹個計算雨量器體積的計算問題。到明朝永樂末年(1424),全國各郡都被要求上報降雨量。當時各郡都發雨量計,壹直發給朝鮮。朝鮮的文選編制中,有壹段是關於明代的雨量計系統的,總長1尺5寸,圓直徑7寸。清朝康熙、乾隆年間,先後向國內郡縣和朝鮮發放雨量計。日本人和田先後在大邱和仁川發現了庚寅年(1770)賞賜給朝鮮的雨量計。它高1英尺,寬8英寸,上面有壹個由黃銅制成的刻度,用來測量降雨量。這是目前所知世界上最早的雨量計,西方直到17世紀才開始使用。
(3)氣象民謠應視為氣象學中的感性知識。要得到對天氣現象的合理解釋,必須從感性階段發展到理性階段。比如毛主席《實踐論》中說:“要對豐富的感覺材料進行思考,去粗取精,去偽存真,由表及裏的努力,產生系統的概念和理論”,這在古代氣象知識中尤為重要。因為在中國古代封建社會,皇帝的地位是代天行事,所以每當遇到水旱災害,皇帝都想通過祈禱或者做點別的事情來改變天氣。東漢王充第壹個指出這種唯心主義的不可靠性。他在《論衡·余明篇》中舉了許多例子。他的結論是:“人不能用行動去感受天空,天空要回應沒有伴隨的人。”雷、電、冰、冰雹是空中最恐怖的現象,很多人認為是空中的雷神或者龍王在作祟。王充在《論衡》中發表的《與》兩篇文章,徹底揭露了這種迷信,並使雷事業符合現代理論。他說:“雷是太陽激出來的,怎麽會清楚呢?正月太陽移動,所以正月開始打雷。五月陽光明媚,五月的荀蕾也是如此。秋冬陽光,所以秋冬雷潛。”王充是唯物主義者,他的革命思想應該會對中國的科學產生發酵作用,就像西方15世紀哥白尼推翻太陽繞地球轉的理論壹樣。可惜他對孔孟的批判不僅是封建帝王的禁忌,也得罪了當時的文人。所以他的理論從來沒有被重視過。到了宋代,氣象學理論受到了壹點關註。北宋的沈括對天氣預報非常用心。據孟茜·畢坦說,他對天氣的預測非常準確,這壹點受到宋神宗的高度重視。他出國旅行時,五點鐘就起床了。他看了看周圍明亮的星星和月亮,天空中沒有壹絲雲彩,然後他出發了。直到中午,即使我留下來。這樣的風暴很少。時至今日,四川、貴州等地鄉鎮的客棧門前,寫在紙燈籠上的對聯,上面寫著“趁早別走,雞鳴早看天”,仍然是沈括的遺風。沈括解釋彩虹說:“彩虹,雨中的日影,陽光雨露,即其存在。”可惜他當時不知道有折射。南宋朱比沈括更重視性與雨之理。《朱子語錄》說:“蒸即雨,似米甑,其汽沈郁而滴。氣體被蒸汽化,變成霧。電飯鍋不蓋,其氣散而不收。”這是壹個很淺薄的比喻。壹旦說出,就很容易知道。就像地球繞太陽轉壹樣,現在婦孺皆知,但以古代的知識水平,要創造出這種解釋並不容易。
從明初開始,中國的知識分子就被八股文所困擾和束縛,對氣象理論毫無建樹。西方是在明朝後期,因為伽利略和他的門徒發明了溫度計和氣壓計,以及其他物理學上的重大發現,氣象學才逐漸被確立為壹門自然科學。