中国古代气象仪器_中国古代气象史

1.竺可桢《中国近5000年来气候变迁的初步研究》

2.除了辉煌的文学历史，请你试着从政治、经济、军事等方面对中国古代历史的成就进行介绍。

3.中国古代科技成就一览表

4.历史上最早的天气预报是什么时候？

5.以前没有卫星的时候如何预测天气？

风标的诞生

风是无形的，神秘的，它让我们感受到大自然的温馨；风是强大的，凶悍的，它使我们敬畏甚至害怕它的愤怒。

亚里斯多德说，风是地球的呼吸。风每时每刻伴随在我们的身旁，影响着我们。

风标是人类历史上最最古老的气象仪器，古代的人们在与大自然的搏斗中，开始用最原始的布条、旗帜来尝试辨别风的方向。

古希腊人很早就利用风向来区别风。人们将风予以神化，他们根据主要的风向及神性，定义了东风、南风、西风、北风。后来亚里士多德又在每两个方向之间增加一个，将它细分为八个风向。这与公元前1世纪在雅典建立的八角形建筑物——风塔顶上的风向标一致。

后来，风的方位概念越来越细化，越来越清晰，形成以东西南北为主要基点，东南及西北为几个侧位等细分的格局，常画在指南针、地图或航海图上，使人们可以辨别方位。

世界上最为古老的风向标是公元前100多年中国西汉时期发明的相风鸟。汉武帝太初元年间，在长安建章宫的顶上安装了4个铜凤凰，下端有转轴，随风摇摆。其中两个装在建章宫东的凤阙上，一个装在建章宫南的玉堂壁门上，还有一个则安装在建章宫北的园阙上。这比欧洲同类风向标的发明要早一千多年。

现在，唯一流传下来，而且仍在使用的古代凤凰形风向标，是耸立在恒山北麓的圆觉寺塔顶的翔凤。该翔凤为铁质黑色，据传说以青黑色为主的凤，称为“鸳”，又因塔檐有悬铃，所以这个风塔名为“圆觉寺铃鸾风塔”。这个风向标已走过了800多个春秋了。

圣经中有这样一个故事，当年，圣彼得三次不敢承认耶稣基督,而在一旁的鸡却叫个不停…….后来人们为了纪念这只鸡，将风标做成‘公鸡’的形状。鸡形风标于公元九世纪首次出现在教堂屋顶上。现在，在欧洲，处处都可以看到鸡形风标，但原来的宗教意义早已经被大部分人遗忘了。

早期的测风仪只是局限于对风进行定性的测量，风力的大小仅凭目测树木的枝干摇动幅度而确定。

竺可桢《中国近5000年来气候变迁的初步研究》

　1、张衡（公元78—139 年），张衡观测记录了两千五百颗恒星，创制了世界上第一架能比较准确地表演天象的漏水转浑天仪，第一架测试地震的仪器——候风地动仪，还制造出了指南车、自动记里鼓车、飞行数里的木鸟

2、张仲景（公元150 —219 ）名机，东汉南阳郡涅阳人（今河南省邓县穰东镇）张仲景博览群书，广众方，系统地总结了汉代以前的医学精华，根据自己丰富的医疗实践经验，著《伤寒杂病论》合十六卷，后世医学者称张仲景为" 医圣" ，奉" 伤寒" 、" 金匮" 为医经（唐宋以后将《伤寒杂病论》分为《伤寒论》和《金匮要略》两部书）。

3、 祖冲之的杰出成就主要在数学、天文历法和机械三方面，他研究过《九章算术》及刘徽注。在天文历法方面，祖冲之创制了《大明历》， 祖冲之提出了3.1415926<π<3.1415927，更得出了圆周率的密率——355/113［现称祖率］比西方早1000年。

4、沈括（1033－10），字存中，北宋科学家杭州钱塘人。沈括的科学贡献遍及天文、数学、物理、地质、气象、生物、医学等各领域。梦溪笔谈》全面总结了宋朝以前我国科学技术成就，在世界上享有极高声誉。

除了辉煌的文学历史，请你试着从政治、经济、军事等方面对中国古代历史的成就进行介绍。

竺可桢(1890—14年)

我国卓越的科学家和教育家，当代著名的地理学家和气象学家，中国近代地理学的奠基人。建国前他先后执教于武昌高等师范学校、东南大学和中央大学，1928年任中央研究院气象研究所所长，1936年出任浙江大学校长直至1949年奉命北上筹建中国科学院。中华人民共和国诞生后，他担任中国科学院第一任副院长，同时担任中国科学技术协会副，中国气象学会理事长、名誉理事长，中国地理学会理事长等职。他还当选为历届全国人民代表大会常务委员会委员，并于1962年光荣地参加了中国***。他为发展我国科学和教育事业，奋斗了半个多世纪，真正做到了鞠躬尽，呕心呖血，他不愧是我国近代科学家、教育家的一面旗帜，气象学界、地理学界的一代宗师。

竺可桢字藕舫，浙江省绍兴市人。于1890年出生在东关镇一个普通家庭里。他的大哥是一位从事语文教学的秀才。在家庭的影响下，他从小就在私塾里读书，学习十分勤苦。中学阶段，读书于上海澄衷学堂和复旦公学，因嫌复旦学风太差退学，后到唐山路矿学堂读书。由于他学习努力，成绩卓著，五次考试都名列全班第一。1910年他以优异的成绩考取了公费留学生，赴美国伊利诺斯大学学习农学。后又转入哈佛大学地学系专攻气象。哈佛大学求实崇新、自由探讨的学风，给他深刻影响。1918年他以台风研究的优秀论文获得了博士学位，时年28岁。他怀着“科学救国”的理想，回到了祖国，先后执教于武昌高等师范学校和南京高等师范学校。1920年他受聘担任南京高师地学教授，次年，学校改称东南大学，在竺可桢主持下，建立了地学系，下设地理、气象、地质、矿物四个专业，并新任系主任。这是我国高校建立地学系之始。1927年学校又改名中央大学。在此期间，他一面担任地理系主任，主持日常行政工作；一面教授地学通论。气候学，气象学等课程，培养了我国第一批气象学和地理学研究及教育人才。张宝堃、吕炯、黄厦千、沈孝凰、胡焕庸等，都是这个时期培养出来的优秀学者。他还积极参加中国科学社，做了大量宣传工作。

在东南大学任教期间，他积极筹建校南农场气象测候所。1922年他主持购买了各种仪器设备，定期观测温度、湿度、气压、雨量、日照等项目。逐月发行南京气候报告。这是我国自建和创办气象事业的起点和标志。

1927年北代胜利，筹建中央研究院，下设观象台筹备委员会，分设天文、气象两研究所，担任中国气象学会副会长的竺可桢，又被任命为气象研究所所长。这时的气象研究所，既是全国的气象学术研究单位，又是领导全国气象事业建设的国家机构。竺可桢白手起家，克服了重重困难，努力发展我国气象事业，他首先领导了中国气象台站网的建设，提出了《全国设立气象测候所书》在十年的时间内，全国建立气台10处，测候处150处，雨量测候所1000处。在气象所成立的当年，就首先建成了南京北极阁气象台，这是我国近代气象科学事业的发祥地，也是当时中国气象科学研究中心和业务指导中心。在此期间，还开展了天气预报业务，拟订了《气象观测实施规程》，统一了观测时制、电码型式、风力等级标准、天气现象的编码等，开展了气象资料整编的出版业务。先后出版了《中国之雨量》、《中国之温度》、《中国气候资料》以及《气象月报》、《气象季刊》、《气象年报》等。1934年他发起成立中国地理学会。

1936年4月，他担任浙江大学校长，历时13年。他以“求是”为校训，明确提出中国的大学，必须培养“合乎今日的需要”的“有用的专门人才”的进步主张，抗日战争爆发后，他团结全校师生，携带图书仪器，先后经浙江建德，江西吉安、泰和，广西宜山等地，于1939年底迁至贵州省遵义和湄潭。在极端艰苦的条件下，他一面组织师生上课，一面以实际行动支援抗战，并为当地群众服务。在民主爱国的中，他始终站在进步学生一面，保护浙大师生的爱国正义行动。办学中，他十分重视学生的入学教育和毕业教育，注意培养学生坚实的基础理论和广博的知识，注重学生的实践训和智能培养，注重师资队伍的建设。

1949年4月杭州解放前夕，竺可桢领导浙大师生，积极准备迎接解放。同时电告国民党，坚决拒绝迁往台湾。他一个人隐居上海，闭户谢客，迎接解放。解放后，他高兴地出席了全国人民政治协商会议，积极投身新中国的建设。新中国成立后，竺可桢被任命为中国科学院副院长，同时兼任中国科学院生物学地学部主任、综合考察委员会主任、中国地理学会理事长、中国气象学会名誉理事长、全国科学技术协会副等职务。还被选为历届人民代表大会代表、人大常委会委员。

作为新中国地学界的组织者和教育家，他倡导建立了许多新的研究机构，并培养了大批地学骨干力量。强调地理学一定要摆脱单纯描述，用最新的科学成果和仪器设备，进行定位观测，建立实验室，用现代化的工作方法，综合运用生物、物理、化学、数学等基础科学方面最新的理论来进行研究论证。

竺可桢于1956年领导创建了中国科学院综合考察委员会，并一直兼任主任职务。他多次指出：要合理开发自然，发展国民经济，必须进行大规模的综合考察工作。综合考察应为国家和地方编制国民经济提供科学依据。其任务首先是调查自然条件和自然的基本特征与数量、质量，并在此基础上提出自然开发利用与治理保护的科学方案。早在解放初期，他就急国家之所急，积极投身于海南岛、雷州半岛和广西南部以发展橡胶为目的的地理调查研究工作。1951年又组织筹建了西藏工作队。为治理黄河，他主持组织了黄河中游水土保持综合考察队。此后，中科院专门成立了综合考察委员会，组织开展了四项重大考察任务。其一是西藏高原和康滇横断山区研究；其二是新疆、青海、甘肃、内蒙古地区的考察研究；其三是热带地区特种生物的研究；其四是主要河流水利的考察研究。在他的支持下。仅 1956—1957年两年间，就先后建立了6个综合考察队。它们是：黑龙江综合考察队，新疆综合考察队，华南与云南热带生物综合考察队。长江、黄河流域土壤调查队，柴达木盐湖科学考察队等。此外，还组织了治沙考察队，南水北调考察队等。到他去世时为止，在他领导下，中科院先后组织了25年规模不同的综合考察队，参加工作的达100多个单位，1万多人次。积累了大批珍贵资料，取得了丰硕科研成果。

作为卓越地理学家和地理教育家的竺可桢，不仅创建了我国最早的地理系，培养了一大批地理科学专门人才，而且在许多地理学重大领域和重大问题上，提出了创造性意见。他认为：地理学是经济建设事业中的基础科学，是研究现代地面环境的科学。因而应着重研究现代地表面的岩石圈、水圈、气圈与人类的相互作用，研究地球外壳结构及其组成部分的发生、发展、分布和各组成部分之间相互制约、相互转换的科学。我国的地理学，正是沿着这一方向健康发展的，在地理学研究方法方面，他十分重视地域分异规律的研究，早在1929年他就发表了《中国气候区域论》，开创了这方面研的先例。1958年他发表了《中国亚热带》一文，指出：不应将热带北界移至南岭，也不应将华北各地、东北南部和新疆南部都划归亚热带。他说：亚热带的气候可以这样规定：即冬日微寒，足使喜热的热带作物不能良好生长。每年冬季，虽有冰雪，但无霜期在八个月以上。作物一年可以有两造收获。他不仅提出了划分的标准，同时明确指出了亚热带的北界和南界。他的见解，得到学术界的公认。

竺可桢在气象气候学研究中的成就，引起了国内外学术界的高度重视。他早年就从事台风和东亚季风的研究，在气候变迁领域的研究中，更有着卓越的贡献。他持之以恒，锲而不舍，数十年如一日，研究了大量经、史、子、集，及中外文献，研究中国和世界历史时期的气候变迁。1961年他撰写了《历史时代世界气候的波动》，12年他又发表了《中国近五千年来气候变迁初步研究》等学术论文。前者依据北冰洋海冰衰减、苏联冻土带南界北移、世界高山冰川后退、海面上升等有关文献资料记述的地理现象，证明了二十世纪气候逐步转暖，并由此追溯了历史时期和第四纪世界气候、各国水旱寒暖转变波动的历程，发现十七世纪后半期长江下游的寒冷时期与西欧的“小冰期”相一致。最后指出：太阳辐射强度的变化，可能是引起气候波动的一个重要原因。从而为历史气候的研究提供了新的论据。后一篇论文，可说是他数十年深入研究历史气候的心血的结晶，是一项震动国内外的重大学术成就，他充分利用了我国古代典籍与方志的记载，以及考古的成果、物候观测和仪器记录资料，进行去粗取精、去伪存真的研究，得出了令人信服的结论。文章指出：从仰韶文化到安阳殷墟的二千年间，黄河流域的年平均温度大致比现在高2℃，一月温度约3—5℃；此后的一系列冷暖变动，幅度大致在1—2℃，每次波的周期，历时约400年至800年；历史上的几次低温出现于公元前 1000年、公元400年、1200年和1700年；在每一400年至800年的周期中，又有周期为50—100年的小循不，温度变动的幅度0.5— 1℃；气候的历史波动是世界性的，但每一最冷时期，似乎都是先从东亚太平洋沿岸出现，而后波及欧洲与非洲的大西洋沿岸。大变动的原因主要受太阳辐射的控制，小变动的原则与大气环流活动有关。这项研究，博大精深，严谨缜密，为学术界树立了光辉的榜样，受到国内外学者的高度赞扬。我国历史地理学家谭其骧： “每读一遍使我觉得此文功夫之深，分量之重，为多年所少见的作品，理应侧身于世界名著之林。”日本气候学家吉野正敏说：“在气候学的历史中，竺可桢起了巨大的作用。……经过半个世纪到今天，他所发表的论文，仍然走在学术界的前面。”

在气象科学研究中，竺可桢一向十分重视气象气候与生产及人类生活的联系。早在1922年，他就发表过《气象学与农业之关系》的学术论文。1964年他又发表了《中国气候特点及其粮食作物生产的关系》，他运用植物学的原理，以太阳辐射总量、温度、雨量三个气候要素为依据，分析了我国气候的特点，气候与农作物生产的关系，论述了我国粮食作物在各地区发展的潜力及限度，为改革栽培制度提出了方向性的意见。这篇论文，受到学术界的高度重视，竺可桢也因之受到的接见。

竺可桢又是我国物候学研究的创始者。他从1921年起就观察记录物候。1963年和宛敏渭合著《物候学》出版。内容丰富，文字通俗，，普及了物候学知识，提倡因地制宜，利用物候规律安排农事活动。此书一出就迅速销售一空。

竺可桢热爱中国***，热爱社会主义事业，1962年6月他以七十二岁高龄，光荣地参加了中国***，实现了他多年的夙愿。他品德高尚，大公无私，严以律己，宽以待人；他治学严谨，精益求精，持之以恒，实事求是；他关心青年，奖掖后进，待人诚恳，平易近人；他工作深入，认真细致，鞠躬尽瘁，艰苦奋斗；他坚持原则，追求真理，不畏强御，刚直不阿；他勤奋好学，联系实际，锲尔不舍，始终如一。他不仅在创建近代地理学和气象气候学方面做出了卓越贡献，他追求真理、公而忘私的精神，他的治学态度和工作态度，也为青年一代树立了光辉的榜样。

竺可桢也是我国现代物候学发展的推动者，物候学是他呕心沥血做出了重要贡献的领域之一。我国现代物候学的每一成就都是和他的工作分不开的。

他是我国现代物候观测网的倡导者和组织者。组织起统一的、严格的物候观测网，是现代物候学发展的重要标志。早在1931年的《论新月令》一文里，竺可桢在总结了我国古代物候方面的成就后，就倡议应用新方法开展物候观测。在他的推动下，从1934 年起，前中央研究院气象研究所便选定了21种植物、9种动物、几种水文气象现象和差不多全部农作物，委托各地的农事试验场进行观测，这是我国最早的有组织的物候观测。现在保留有1934—1940年的7年记录，由于抗战期间不少地方停测，其中仅有1934—1936年的记录比较完整。比较正规和连续的观测是从解放后开始的。1953年开始冬小麦的物候观测工作，继而又进行了棉花、水稻的物候观测。1957年起把农作物物候的观测工作推向了全国。1961 年，在竺可桢的指导下，由中国科学院地理研究所主持建立了全国物候观测网，制定了物候观测方法（草案），确定国内共同物候观测种类：木本植物33种、草本植物2种、动物11种。可惜1966—11年中，多数单位中断了观测，直至12年才得以恢复。近年，国家气象局所属的各农业气象试验站也开始了物候观测。观测资料已陆续出版，第一期年报的命名和内容，都是竺可桢亲自审定过的。

他还带头撰写物候专著，普及物候知识。1963年出版、13年增订重印的《物候学》一书，是竺可桢多年研究物候的结晶。他结合我国的实际，系统地介绍了物候学的基本原理，我国古代的物候知识，世界各国物候学的发展，物候学的基本定律，利用物候预告农时的方法等。13年重印本中增加的“一年中生物物候推移的原动力”一章中他应用唯物辩证法，阐释了物候变化的内外因素及其联系；由于物候变化原因的复杂性，他提出应从生理学、遗传学等方面探索其奥秘。他还认为，物候工作是群众性的工作，希望能在农村广泛开展起来。全书深入浅出，通俗易懂，具有较高的科学性、知识性。他的《中国五千年来气候变迁的初步研究》一文，大量引用了古物候资料和用了物候学分析方法。日本气候学家吉野正敏评介该文时，说：“在气候学的历史中，竺可桢起了巨大的作用……经过半个世纪到今天，他所发表的论文，仍然走在学术界的前面。

中国古代科技成就一览表

首先在政 治上我国是第一进入封建社会的国家比西方国家早了近1000年， 而且也是第一建立了中央集权的国家 发明了科举制度从而增加了下层人才的参与政治的方法，以及郡县制的管理的制度等等。

在经济方面我国在英国进行战争之前国民生产总值一直处于世界领先地位，

在隋朝时中国地域 、经济、军 事、人口 都是世界第一位 可以说是达到了空前的水平

即使在唐朝全盛德盛世也没超过隋前期的人口数量 以及经济实力，

在北宋时期，可以说是我国经济发展的最辉煌的时期。国民生产总值占世界百分之八十，相当于现在的2.5个美国的实力，

可以说宋朝时我国最富庶的时期，在宋朝，每百文铜钱的购买力是清朝的3-4倍。而清朝在道光年间人口达到全盛接近四亿的人口。

在军 事方面，我国古代军 事思想一直领先世界，最早的军 事理论《孙子兵法》，四明的火 药，我国也是最早进入铁器时代的国家。

1、造纸术系东汉和帝时的中常侍兼尚方令（宦官职务）蔡伦于公元105年发明的，《后汉书》、《博物志》等对此均有记载。

2、中国古代印刷术主要分为两种，即雕版印刷与活字印刷。雕版印刷出现于公元六世纪下半叶到七世纪上半叶的隋唐之际，到九世纪时大规模应用。而活字印刷术则是北宋平民毕升于庆历年间（公元1041-1048年）所发明的。一般所说的四明中的印刷术指的是活字印刷术的发明。

3、火药是一千两百多年前中国古代炼丹家在炼丹过程中发明的。有记载的发明者应为唐初医药家兼炼丹家孙思邈，具体可参阅，《诸家神品丹法》卷五关于其作品《丹经内伏硫黄法》的记录。

4、我国是世界上最早发现磁铁指极性的国家。早在战国时期，就利用磁铁的指极性发明了指南仪器——司南，这一般被视为指南针的祖先。在北宋时期出现了人工磁化的方法，这使得指南针最终得到发明与应用。具体地，北宋的曾公亮在《武经总要》载有制作和使用指南鱼（指南针的前身）的的方法，沈括在《梦溪笔谈》中也有类似的记载，这说明指南针是由北宋时期的技术人员发明的。具体人物不详。

历代航海技术介绍

一、先秦时期

殷商与西周时期，人们除了会制造船舶之外，已能制成帆而利用风力航行。甲骨文用“凡”代替“帆”，说明殷人行船已经使用帆，不过，这时的帆一般主要用在陆地江河航行中。而随着春秋战国时期各国的海上活动兴起，人们航海的地理知识逐渐增加，将中国东部外测的不同水划成“北海”（今渤海）、“东海”（今黄海）、“南海”（今东海）。人们已了解到“百川归海”并一开始在沿海巡航。同时，人们在江河和航海过程中，逐渐认识了风，并利用风和帆航行。

先秦时期，人们在认识风的同时，也对一些云雨气象有所了解，如《尚书·洪范》“月之从星，则从风雨”等都是人们在航行中注意天气变化而总结出的经验规律。

这一时期，人们对海洋水文特别是潮汐有一定的了解。如《尚书·禹贡》“朝夕迎之，则遂行而上”等，说明当时人们已知知道趁涨潮出海，利用海洋定向潮流，顺流而下。

值得一提的是，春秋战国时期，海上导航技术已与天文学联系起来。战国时期人们已经对二十八星宿和一些恒星进行了定量观测，并取得了可喜成果，并把海上航行与天文学相结合，利用北极星为航行定向。战国时期，磁石“司南”已发明。但其用途主要用于陆上定位。英尺，春秋战国时期主要以太阳和北极星为海上导航标志。

总之，先秦时期的航海技术已有一定的基础，人们对海洋的认识逐渐深刻，对洋流、风力、潮汐，和海上天文、气象知识有一定的认识，利用太阳和北极星为海上导航标志，并发明了海上测天体高度的仪器。

二、秦汉时期

秦汉时代的远洋航海，人们已开始自觉使用季风航海。中国人已掌握了西太平洋与北印度洋的季风规律，并已应用于航海活动。实际上，东汉应勋在《风俗通义》已经提到：“五月有落梅风，江淮以为信风。”，“落梅风”意即梅雨季节以后出现的东南季风。两汉时期人们只有利用季风，才能做远洋航行。

在先秦时期天文导航的基础上，秦汉时期的导航技术有了进一步的提高。据《汉书·艺文志》载，西汉时海上导航的占星书已有《海中星占验》十二卷，《海中五星经杂事》二十二卷等有关书籍总计达一百三十六卷之多，可能是中国航海人员载航海过程中总结出来的天文经验和规律。其内容应是记录航海中对星座、行星等位置判定以确认航线。

除天文导航外，地文导航与陆地定位在航海中也占十分重要的地位。

汉时，人们已能利用“重差法”精确测量海上地形地貌。唐代李淳风《海岛精算》记载了这种利用矩或表进行两次观测，可求得海岛之高度和与船的距离，这对后世航图的测绘及航程的推算具有深远的影响。

汉时，人们对潮汐已不仅局限与水面的涨落，而能找出其中的原因。王充在《论衡·书虚篇》第一次科学地将潮汐成因与月球运动联系起来，反映了人们对潮汐认识的进步，同时对人们航海借海潮流向进出港湾有一定的帮组。

总之，秦汉时期造船业发达，已能利用季风航行，天文和地理导航几时进一步提高，并能对潮汐现象做出科学合理的解释，航海技术的进步，使中国已步入了世界先进航海国家的行列。

三、魏晋南北朝时期

三国两晋南北朝时期造船业发展的同时，航海知识与技术得到了进一步的充实和提高。

三国王震《南州异物志》对当时航行于南海水域的海船风帆驶风技术有所描述：“其四帆不正前向，皆驶邪移，相聚已取风吹，邪张相取风气”这段记载说明了当时中国南海航行者已拥有增减随宜的四帆帆船，掌握“邪张相取风气”的打偏驶风技术，并在印度洋上的航线，也是利用七帆帆船驶风而航行的。

随着三国以后的航海活动增多，对西太平洋和印度洋的信风规律已有所认识和利用。

这一时期航海技术有所进步，还表现在人们已对航行所经海区的海岸地形有了初步了解，如对今南海的珊瑚已有所认识，同时天文导航技术也已用。

四、隋唐五代时期

隋唐五代时期航海技术趋于成熟，人们已能熟练运用季风航行，天文、地理导航水平都有明显提高，对潮汐也能进一步正确解释。

唐代，人们已能认识到北起日本海，南至南海的风有规律德到来和结束，这种与航行有关的季风成为“信风”。在利用这些信风航行的同时，人们已能正确地归纳和总结出这些信风的来去规律。如义净正是借着对南海季风、北印度洋及孟加拉湾的季风和洋流规律的认识和利用而乘船到达东南亚室利佛逝国而还归中国的。同时唐代人儿你们对海洋气象有了进一步认识，已能利用赤云，晕虹等来预测台风。

唐代天文定位术的发展，集中体现在利用仰测两地北极星的高度来确定南北距离变化的大地测量术。年间天文学家憎一行已可以利用“复矩”仪器来测量北极星距离地面的高度，虽与实际数字有一定的差距，但这是世界首次对子午线的实测，而且这种测量术很可能已经在航行中使用。唐代航行者已掌握利用北极星的高度而进行定位导航。

与天文定位术一样，隋唐地文导航技术也有一定提高。“广州通海夷道”中对航海方向、距离、时间已相对具体，对某些地区的地理位置或地形特征已有明确的地文定位描述，并且对远洋航行中的人工航标也有记录。特别是随着数学的进步，航海家已经能在勾股定律相似关系的原理基础上，运用两次观测计算的“重差法”来测量陆标，大大提高了海岸测量术的水平。

在《海涛志》中，作者窦叔深入研究了潮汐运动与月亮运动的同步规律，对潮汐运动中的形成原因、大小潮出现的时间、计算方式、潮汐循环的周期等做了详细的论述。而稍后的封演，也对一月之中潮汐逐日推移的规律做了非常清晰的论述。

五、两宋时期

两宋时期航海技术的提高,最突出的是指南针的广泛应用。

宋以前的航海指引，一般是凭天象、天体识别方向，夜以星星指路，日倚太阳辨向，至北宋时期，航海技术开始了重大的突破，已能利用指南针航行。而指南针的应用，在南宋时期发展成罗盘形构，随着精确度不断提高，应用越来越广泛海上航行已逐步依靠指南针指示方向，比北宋时期更为进步。也促进了中外海上交通的发展。指南针应用于航海，是世界人类文明史上的重大突破，对世界文明文化的发展作出了重大的贡献。

在两宋时期，有关海图的记述已十分明确，如徐兢的《宣和奉使高丽图经》和刘豫献于金主亶的海道图等，都说明了当时海图的发展。海上交通航线的发展，为海道图的产生创造了条件。海道图的产生出现，是人类海洋知识不断积累的结果，为人类进一步征服海洋，发展海上交通事业，提供了更多的技术工具与技术知识。在海洋地理识别探测方面也有较大进步。根据天气变化确定方位，判断环境。并已懂得利用长绳系砣测量海深，并从砣底所粘附的海底泥沙判断航行位置及情况。而且还能利用季风航行，其驾驭风力的技术也具有相当水平。在海上航行安全方面也有一定的保障措施。利用信鸽作为海上交通工具。并已能进行水下修补船只，防止渗漏致沉。由于航海技术不断提高，令两宋时期的对外海上交通更具安全，航向更为稳确，航行时间也大为缩短，有利于中外海上交通贸易的进一步发展。

六、元朝时期

元代指南针的应用更为普遍，也更为精确，已成为海舶必备的航海工具。元代航海中，把指南针许多针位点连结起来，以标明航线，称之为针路。指南针应用的技术进一步提高。以天干、地支和四卦（乾、坤、 、艮）作为航海罗盘上编排的航路方位，这样，海船航行更能精确地确定航向，把握航线。

元朝航海技术的提高，还表现在对海岸天象与规律的认识与掌握，以保证海船航行的安全与稳定。元朝海上交通，已能熟悉地掌握与利用季风规律。元朝航海家在长期的海上交通实践中，总结经验，编成有关潮汛、风信、气象的口诀。

而有关的口诀据称“屡验皆应”，说明了元朝对海洋气象变化规律，已有相当程度的认识与掌握，有助于进一步驾驭海洋，促进海外交通贸易的进一步发展。

七、明朝时期

明朝的航海技术主要表现在对海洋综合知识的运用以及航行技术方面有较大的提高与进步。

1、关于航路航向

明代指南针的应用更为普及与精确。过去指南针的运用，主要是单针与缝针之法。但明人《顺风相送》中已经有“定三针方法”、“定四针方法”。虽然不详其具体应用方法，但应该可以肯定其航路航向必然更为清晰准确，几个指南针一齐运用于确定航向，还必须有计量单位，确定航程。至迟在明代已经以“更”作为计量单位运用于航海之中。明清时期，一更约为六十里计。因此，“更”并非是一个单纯的计时单位，而是指一更时间内，船舶在标准航速下所通过的里程。以“更”用于航海，也是明代航海技术发展的一个标志，它与指南针结合，可以推算船位航速，令航行路线方向更为精确，明代“针”、“更”结合的航海方法已十分普遍，反映了明代航海技术所具有的先进性。

2、关于地形水

大海航行，必须了解航路的地形水势，掌握航道的水深及暗礁浅滩，才能安全可靠地进行海上交通活动。

明人测量水地深浅名为打水，以托为单位。明人在航海图绘制方面也作出了很大的贡献。虽然宋元时期已有航海图样问世，但只是以沿海为主，远洋航海似未能备及。直至明代，航海图的绘制已有很大的进步，具有很高的水平，不仅沿海地区，海外远洋地区也有掌握，最典型的是明人茅元仪所辑《武备志》卷二百四十附图上所载的《郑和航海图。该图自南京绘图，一直至东非沿岸，航图遍及广大西太平洋与印度洋海岸地区，记载了五百多个地名，并绘有针路，各处星位高低。对于航行途中的山峰、岛屿、浅滩、礁岩、险狭用的海图，显示了明人对掌握航路地形水势的必要性与重要性，具有深刻的认识。在实际应用中更反映了明代航海技术的发展水平。明代航海者对海外航路的地形水势已有相当的掌握。明代类似对航路地形水势的具体指南，趋于综合化与形象化，反映了明代航海技术的提高。

3、关于航海天象

观天象，包括星位、信风及海流潮汛的变化规律。

牵星术来确定船舶的航行位置。牵星术，乃是当时一种利用天文状况进行测位的航海技术。即在船上利用牵星板来观察某一星辰的高度，借以确定船只所在的地理位置。特别是在深海中，地形水势难以提供有效的识别，无所凭依，往往以天象来确定航位。《郑和航海图》中就附有《过洋牵星图》，记录在印度洋地区的牵星航海。

对信风的利用。明人费信《星槎胜览·占城图》中云：“十二月，福建五虎门开洋，张十二帆，顺风十昼夜至占城国。”又明人马欢《瀛涯胜览·满喇加》中谓，归航，“等候南风正顺，于五月中旬开洋回还”。表明明人对季风规律的掌握与运用，已经十分得心应手。

明人对海上风云气候、海流潮汐的变化规律也十分熟悉。《顺风相送》和《指南证法》中就记载了许多关于这方面的气象记录和歌诀，说明了明人对航海天象的认识与重视，如《顺风相送》中“逐月恶风法”，“定潮水消长时候”，“论四季电歌”，“四方电候歌”等。按农历月日，对海洋气象的风雨规律作了详尽的记述。

八、清朝前中期

清朝前中期的航海技术虽然没有很大创新，但是对于海洋地理的重要性还是具有充分的认识与总结。航海图的绘制也有相当的水平。清陈伦炯《海国闻见录》中就有附图六幅，这些图较前人的地图详备、精确。陈氏《海国闻见录》中的《天下沿海形势录》，更对中国东北、东南沿海的海洋地貌、水文航运都有详细的说明。这些都具有重要海上指南价值。

在航海应用技术中，基本上继承前人的传统方式。但也有一定程度的发展。指南针的应用，普遍使用三针法，对航海天象观察、航海地形水势都有系统的掌握。并且开始以沙漏计时。比起传统的焚烧更香以及日月位置估算时间更为精确。清前期沙漏的运用，说明了当时在吸收外国航海技术的基础上，不断提高航海工具的技术性能与技术水平。

“中国洋艘，不比西洋呷板，用混天仪、量天尺，较日所出，刻量时辰，离水分度，即知为某处。”相形之下，中国的航海技术已开始落后于西方。

中国古代发明家

姓名 领域 年代 发明作品 简介

石申 天文学 战国时期 第一部天文巨著“天文” 石申--战国时期的天文学家，石申第一部天文巨著“天文”。西汉后，人们尊称“天文”一书为“石氏星经”。书中标有 121 颗恒星的位置，书中还记有水、木、金、火、土五大行星的运行及交食等情况。石申编制了最早的星表。并称之“少阳”已认识到能自身发光。

刘焯 天文学 隋代 《皇极历》 刘焯--隋代天文学家。创制了《皇极历》，他首先考虑到了日、月视运动的不均匀性，创立了等间距二次差内插法。计算日月视运动的速度。同时他把差岁改为 75 年差一度。

一行 天文学 唐代 《大衍历》 一行--唐代天文学家。他编制出一部新的历法《大衍历》，它包括十篇历议，是古代非常先进的历法。早在公元前 13 世纪，中国人以太阳和月亮运动为依据，创立了一种阴阳历法。

杨忠辅 文学家 南宋时期 《统天历》 杨忠辅--中国南宋时期天文学家。他创制了《统天历》，他确定回归年长度为 365.2425 日。并发现回归年长度有消长现象。

洛下闳 天文学 汉代 赤道式仪器 洛下闳--中国汉代天文学家。改创了赤道式仪器，定下了赤道式浑仪的基本结构。

苏颂 天文学 宋代 天象仪 苏颂--中国宋代天文学家。和韩公廉合作制成了天象仪及水运仪象台，是中国古代第一架天象仪。有 8 人高，每层有门，一到时间门开，木人出来报时。（后面有漏壶和机械系统）。

莘七娘 10 世纪 孔明灯,走马灯 莘七娘——在10世纪时发明了松脂灯（孔明灯）作为打仗时的信号灯，这是中国人最早利用热气球。同时发明了走马灯，这是航空燃气涡轮的始祖。

裴秀 224~271 创立了绘制平面地图的理论“制图六体” 裴秀——在中国最早创立了绘制平面地图的理论“制图六体”。并绘制了《禹贡地域图》。

马钧 机械设计 三国时代 龙骨水车（又叫翻车） 马钧——魏国人，杰出机械设计和创造家。三国时代创制了龙骨水车（又叫翻车），他能连续提水，灌溉用的水机具——桔槔。结构非常巧妙，有天下之名巧之称

李春 桥梁设计 605~617 赵州桥 李春—— 605~617 年，首创了在主拱图上设小腹拱的敞肩式拱桥。有名的赵州桥就是他设计的。

丁缓 发明家 汉代 被中香炉、常满灯、旋转风扇 丁缓——汉代，在 180 年生于长安。发明的物品有被中香炉、常满灯、旋转风扇，有长安巧工之称。

沈括 科学家 宋朝 石油命名最早由他提出 沈括—— 1031~1095 年，宋朝科学家，石油命名最早由他提出。

蔡伦 62~121 纸 蔡伦—— 62~121 年，蔡伦用树皮、麻头、破布、旧鱼网为原料造纸成功。 105 年将此发明报皇帝。于 114 年被皇帝封为龙亭侯。当时人称纸为蔡侯纸。 12 世纪，造纸术间接传到欧洲。 13 世纪，蒙古人用蔡侯纸在波斯发行第一批纸币。 14 世纪，朝鲜、越南、日本也开始使用纸币。纸牌然后经由阿拉伯国家再传到欧洲。

毕升 1041~1048 活字印刷术 毕升—— 1041~1048 年，中国北宋人。发明了活字印刷术。

杜诗 91~不祥 水力鼓风机 杜诗—— 91 年，河南人。首创了水力鼓风设备水排。即利用水力推动风扇鼓风。是世界上最早的水力鼓风机，比欧洲早了 1100 年。

浦元 三国时期 淬火技术 浦元—— 300 年，三国时期。首创淬火技术，使钢刀坚而有弹性。

孙子 三国时期 孙子算经 孙子—— 300 年，乘余定理的起源一题为“物不知数”，写了“孙子算经”一书系统论述了筹算记数制。

秦九韶 数学 1202~1247 创立解一次同余式的“大 衍求一术”和求高次方程数值解的正负开方术 秦九韶—— 1202~1247 年，中国数学家。写有《数书九章》，创立解一次同余式的“大 衍求一术”和求高次方程数值解的正负开方术。

李治 数学 测园海镜 李治——中国数学家，著有“测园海镜”是中国第一本系统改述“天元术”的巨书。

沈括 宋朝 沈括发现用细线系在磁针的中央（指南针），并将其悬挂起来。经过观察、发现，写进了他的著作《梦溪笔谈》中。以后人们把用磁铁制作的针成为指南针，还有指南桌。 13世纪到东方玩的意大利人马可、波罗见到了指南针，并把它传到了欧洲。

墨子 公元前 400 年 提出光是直线传播的论点 墨子——公元前 400 年，墨子一书论述了杠杆平衡，提出光是直线传播的论点。

参考资料：

://211.95.73.80:8080/fmczy-more-zhongwai3.htm

历史上最早的天气预报是什么时候？

中国古代科技成就一览表中国古代科技成就指中国古代各项科技成果，包括造纸、印刷、纺织、陶瓷、冶铸等。

中国古代科技源于生活，而生活需要各种实用技术。造纸、印刷、纺织、陶瓷、冶铸、建筑等中国人引以为豪的发明创造无不带有鲜明的实用烙印。然而，时代在前行，曾经应用广泛的古代实用技术，今天早已失传或正在消失，需要我们以现代技术手段复原和再现，以今天的科学道理去揭示和阐述。

天文历法

（1）先秦时期：①春秋时期，留下了世界上公认的首次哈雷彗星的确切记录。《春秋》记载，公元前613年，“有星孛入于北斗”，即指哈雷彗星，这一记录比欧洲早六百多年。②春秋时期我国历法已经形成自己固定的系统，基本上确立19年7闰的原则，这比西方早160年。③战国时期，出现了世界上最早的天文学著作《甘石星经》，其中有丰富的天文记载，反映了那个时期人们对天文的认识。（《甘石星经》的真伪有待斟酌）

共2张

甘石星经

（2）两汉时期：①汉武帝时，天文学家制订出中国第一部较完整的历书《太初历》，开始以正月为岁首。②西汉关于太阳黑子的记录，被世界公认为是有关太阳黑子的最早记录。③东汉时，张衡从日、月、地球所处的不同位置，对月食作了最早的科学解释。④张衡发明制作的地动仪，可以遥测千里以外地震发生的方向，比欧洲早1700多年。

（3）隋唐时期：①唐朝天文学家僧一行制定的《大衍历》比较准确地反映了太阳运行的规律，系统周密，表明中国古代历法体系的成熟。②僧一行还是世界上用科学方法实测地球子午线长度的创始人。在实测中他认识到，在小范围有限的空间里得到的认识，不能任意向大范围甚至无际的空间推演，这是我国科学思想史上的一大进步。

（4）宋元时期：①北宋科学家沈括的突出贡献在天文学方面，把四季二十四节气和十二个月完全统一起来的“十二气历”更加简便，有利于农事安排。②元初设立太史局编制新历法。③元朝杰出天文学家郭守敬，提出“历之本在于测验，而测验之器莫先仪表”的正确主张，创制了简仪和高表等近二十件天文观测仪器，主持了全国范围的天文测量。④郭守敬主持编定《授时历》，一年的周期与现行公历基本相同，但问世比现行公历早300年。

历法著作

历法是中国古代天文学的重要内容，它不仅包括年、月、日、时、节气的安排，还包括日、月、行星运动，交食，晷影，漏刻，恒星出没，天空分区，等等。因此，中国古代历法有现今天文年历的性质。

现在保留下来最古老的典籍之一《夏小正》相传是夏代（约公元前二十一世纪到公元前十六世纪）的历书。其中记载有人们由观察天象和物候决定农时季节的知识。它原是《大戴礼记》中的一篇，后来单独成册流传。据考证，正文只有四百多字。就天文知识来说，它按十二个月的顺序记述了每月的星象，如早晨和黄昏出现在南方的星星，北斗柄的指向，在天空的位置，太阳到了恒星间什么地方等。此外还有每月的气象、物候以及应该做的农事和政治活动。例如：“正月，启蛰，……鞠则见，初昏参中，斗柄悬在下，……”这里“鞠”和“参”都是星名，“斗柄”就是北斗七星组成勺子形的把子。这部书是否夏代的历书，学术界还没有定论，但它至迟在春秋时期（公元前770年到公元前476年）已经成书，而且根据书中反映的天象等情况，说明确有更早时代的资料。

自汉代（公元前205年到公元后220年）起，就有完整系统的历法著作留传到现在，包括在各历史朝代中颁行过的和没有颁行过的历法共约一百种，绝大部分收集在《二十四史》的《律历志》中，这是研究中国历法的资料宝库。现择要略作介绍。

以前没有卫星的时候如何预测天气？

民谚是最早的天气预报

世界各国人民在与大自然的斗争中对天气的变化进行观测，并尝试摸索出一定的规律。天气谚语是以成语或歌谣形式在民间流传的有关天气变化的经验。

我国早在3000多年前的殷墟甲骨文中就有许多关于气象的记述。北魏贾思勰在《齐民要术》中也记述有天气谚语，如“天气新晴，是夜必霜”等。唐杜甫诗中有“布谷催春种”，它是说布谷鸟叫以后一般不会有强冷空气影响了，农家可以播种了。

还有一些天气谚语是世界性的。如中国有句“朝霞不出门，晚霞行千里”的谚语，在日本也广为流传。这句谚语在美国则以另一种韵味出现：“傍晚天空红，水手乐无穷”。

古人测天经验是今天天气预报的雏形。其中不少经验至今仍在民间流传，同时在天气预报中也还在使用。

公元132年，我国东汉时张衡就发明了世界最早的风向仪——相风铜鸟。这是在空旷的大地上树一根五丈高的杆子，杆子装一只可灵活转动的铜鸟，根据铜鸟转动方向便可确定风向了。在古代人们预报天气，主要是依据经验进行判断，准确率很低。随着科技的发展，有了越来越多的气象仪器，设立了遍布各地的气象站，现在的天气预报不再是经验型的。而是靠根据风云一号气象卫星发回的云图和各地气象台站测得的温度、气压、风向、风速等数据绘出的气象图，在经有关资料、经验判断后得出的。这样的预报以前一直是靠人工进行的，这种办法即慢，又不十分准确。难怪有人说：天气预报，仅供参考，不可不信，不可全信。

要想准确预报天气，必须把上面得到的数据列出几百阶乃至更高阶的线性方程组。若靠人工求解则需几百人用几个星期的时间内才能完成。这时已不是天气预报了，已经变成了天气报告了。现在有了电子计算机，这一工作已由计算机来担任了。只要几分钟时间就可完成任务了。

每天中央电视台的天气预报就是由国家气象局利用两台大型计算机计算后得到的。

在没有卫星时候，人们通过气温变化，以及一些小动物异常行为预测天气。在这样的情况下，总结出了很多关于天气的农谚。

如蚂蚁搬家、螃蟹上岸等等，这些小动物的行为都预示着将有大雨来临。