风向如何判断 ?古人没有精密的仪器,他们是如何测定风向风力?

地球表面上的大气在受到太阳辐射后部分空气会产生流动,这就是我们常说的风,它是太阳能的一种转化形式 。早在几千年前,人类就开始了对风的观察和记录,并利用风的特性将风能转化为机械能,进而运用于各种行业,例如农业上的风磨、航海中的风帆、最初用于传递信息而逐渐演变为娱乐的风筝 。要利用风能,肯定需要对其有基本的认知和判断,那么我们的祖先们是如何测定风向和风力的呢?

风向如何判断 ?古人没有精密的仪器,他们是如何测定风向风力?

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一 古人对于风向的测定
风能人类最先使用的能源之一,在传说中的炎黄时代,我国已设有“风后”一职,专门负责测风工作,王嘉《拾遗记》中“帝使风后负书”的记载就是对这一史实的有力佐证 。我国对于风最早的文字记载,是在河南安阳殷墟出土的甲骨文,记载内容不仅有四方的风名,还有风的方向,如庚丁三年(公元前1217年)时记录的气象卜辞“壬申,大风自北 。”随着时间的流逝,人们对风的认识也逐渐全面,战国末年的文字记载中已有八风,到了唐代,人们对于风向的认识已经发展到了24个方位 。
唐代时,人们对风向的辨别有了比较系统的记录,如唐李淳风《乙巳占》中,列出了二十四个风向的名称,指出这些方位是由天干地支和卦名组合而成,并简要说明了判定风向的方法,卷十《占风远近法》记载:“凡风从戌来的,须看吹向是否是辰;风从辛来的,须看吹向是否是乙;风从乾来的,须看吹向是否是巽 。”由此可见,当时的人们主要是利用风吹来的方向去判定风向的 。
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除了根据风吹来的方向去判定,还可以利用简单的仪器去辅助判断风向 。例如甲骨文记载的“伣”,便是一种在商代就开始使用的简单的风向仪,在风杆上系布帛或长羽作为示风器,即可判断风向 。随着生活水平与制造水平的不断提高,伣经过不断的发展与完善之后,其改进版本“五两”在秦汉时期被广泛使用,用五两或八两重的羽毛制成侯风旗,即使有一点点的风,也可以随风而动,其灵敏度相当高,不仅可以用来观测风向,还可以根据风旗的上扬程度简单判断风力的大小 。
风向如何判断 ?古人没有精密的仪器,他们是如何测定风向风力?

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【风向如何判断 ?古人没有精密的仪器,他们是如何测定风向风力?】除了“五两”之外,古人常用来测量风向的仪器还有“相风乌”,相风乌的材质有木质和铜质两种,比较有名的就是铜质相风乌,人称“铜凤凰”,也被称作为“铜雀” 。在东汉时期,铜凤凰经过科学家张衡的进一步改进,诞生了“相风铜乌”,能够达到“遇风乃动,察其所自,云乌动百里,凤鸣千里”的功效,因其优越的性能,被作为当时专门用来观测天象的仪器 。
到了唐代,虽然相风铜乌性能更加优越,但是由于其制作过程复杂,所以一般多用于专职观测天象单位,常用的测风器还是伣的改良版五两和相风旌,都是根据吹向判断风向 。五两更因为其制作方法简单,所以被广泛运用于风向和风力的测定,以至于后期五两便成了所有简易测风装置的代指 。
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二 古人对于风力的测定
古人常用的测风方法还有“羽葆测风”,不仅能测风的方向,还能根据羽毛被举的程度大体判断风速,可以作为简单的风速计,直到公元1500年,意大利科学家达芬奇才发明了这种测风速的方法,比我国将近晚了一千年 。古代的这些测风向和风速的方法后来一直在沿用,如地方官署布有占风旗,行军也有羽葆测风,直到清代,水利方面还是用相风乌测量风向风速 。