在气象科学的荒原上,我国以前一直没有一部系统的有规律性的著作。从有文字记载的若干历史文献中,专门记述气候的专业性较强的却不多,需要从浩如烟海的史书、方志、诗词以及古人日记游记中,寻觅古代气候变迁的线索。完成这个系统的5000年气候变迁的宏伟计划,落在了中国气象学家、地理学家竺可桢的肩上。
竺可桢于1890年出生在浙江省上虞县。1910年,他通过考试赴美国留学。他先入美国伊利诺斯大学农学院学习农业,3年后又考入哈佛大学地质系学习气象学,1918年获得博士学位后回到祖国。他一回国便着手进行调查研究。但严酷的现实比他预想的还要严酷十倍百倍,尤其是祖国气象学比他的预想更荒凉。4亿多人口,可气象工作人员却屈指可数,更没有一个专门的研究机构。东南沿海和长江两岸倒是有几个气象台站,但那些都是帝国主义控制的海关设立的,它们的任务是为帝国主义在华的水运事业服务。法国神父控制的上海气象台,几乎垄断了中国的一切气象资料分析和台风警报工作,而对中国人却实行封锁。
竺可桢还发现,政府当局不去发展气象科学,因此迷信活动十分普遍。农民为了吃饱肚子,成群结队求神拜佛,乞求老天爷带来风调雨顺五谷丰登。竺可桢痛心疾首,他决心创建和开拓中国气象科学研究。1921年,他在南京北极阁建立了全国第一个气象观测站,亲手筹建了我国第一个气象研究所,开展了系统的气象预报和研究工作。竺可桢研究气象预报和气候变迁的目的有两个:一是为占全国人口百分之八十的农民和农业服务,二是使中国的气象科学研究跻身世界先进科学之林。他想:只有掌握了气候变化的规律,才能准确地为农业生产和人民生活服务。而要研究气候变迁,不仅需要掌握今天的气象资料,还要了解古代的气候情况。因此,用现代的科学理论去分析、整理和综合古代的气象和物候文献资料,就成为他的一个重要的研究方法。为了这一重要课题的研究,竺可桢整整奋斗了一生。
我国有5000年悠久的历史和文化,浩瀚的典籍,为竺可桢的研究工作提供了有利的条件。单单一部线装的《二十四史》,就有241册,叠起来有二层楼高,各种地方志至少在5000部以上。他就是通过精心搜索,仔细考证,钩沉扶微,日积月累,硬是如大海捞针一般,一页一页地把各朝代关于降雪的记载都查阅了一遍,终于发现了气候变迁的大量线索。竺可桢发现,各朝代中以宋朝降雪记载为最多,而宋朝又以南宋为最多。从1131年到1264年的133年间,南宋首都杭州春天降雪有41次之多,南宋比唐朝、明朝和现代都要冷。《春秋》中记载鲁桓公十四年冬天无冰,这说明公元前698年时我国山东一带气候是比较温暖的。而20世纪初的文学作品《老残游记》中却有一节描述了“寒风冻塞黄河水”的场面。这就提供了一个山东地区气候由暖变寒的佐证。唐朝伟大诗人白居易于公元867年4 月9日的《大林寺桃花》诗中:“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”之句,这说明当年庐山上的气温比较低,以致桃花也比别的地方开得迟。
有一天,竺可桢翻阅明朝爱国诗人谈迁的《北游录》。这是一本游记体的笔记,记录了谈迁所见所闻的地理、历史、气候、风土人情以及土特产等诸多方面的情况。竺可桢最感兴趣的是其中关于气候的记录。竺可桢把其中关于记载气候的章节都摘录下来,又与当代的气候记录降雪比较对照,这样,他坚持不懈几十年对降雪做了详细的摘录总结。竺可桢想,作为一个科学家,就是要利用这点零散的微不足道的材料,加以必要的分析和综合,从中找出具有规律性的结果来。新中国成立以后,党和政府为竺可桢的气象科学研究提供了良好的环境和条件,他以自己几十年来摘录和积累的资料为依据,于1963年完成了《中国古代五千年来气候变迁的初步研究》的英文初稿,携此文参加了罗马尼亚科学院成立100周年纪念会。以后又经过7年时间的增补修订,于1973年定稿。这篇经过几十年潜心研究而完成的论文,系统地阐述了我国数千年气候的变化。他写道:“各个历史时期气候有没有变迁?这是一个争论很久的问题。对这个问题,不但历史学家有争论,天文学家和气候学家的意见也很不一致。19世纪到20世纪初期,欧洲的若干天文学家、气象学家,如法国的阿拉哥、德国的劳汉都认为两、三千年来,欧亚大陆的气候根本就没有什么变动。可是近60年来,世界各处气象记录的积累,物候的变迁,使得这个不符合辩证法的气候一成不变论完成被推翻了。”
这篇论文以翔实的材料证明:我国在近5000年中,最初的2000年,黄河流域年平均温度比现在高2℃左右,冬季温度高3~5℃,后3000年有一系列的冷暖波动,每个波动初期历时400~800年,年平均温度的变化范围是0.5~1℃。这种气候变迁是世界性的,气温变冷是由东向西逐渐推进,而温度回升则是自西向东而行。认识这种气候变迁的规律,有可能为今后进行气象的长期预报提供科学依据。这篇论文见解精辟、论证严谨,运用大量丰富确切的科学资料,对广大时空范围内的气候变化做出了定量的分析和判断。这篇凝聚着老科学家毕生心血的论文发表后,受到国内外科学家的普遍赞誉和高度评价。
竺可桢在科学上的伟大贡献不仅此一项。他一生著作甚丰,为后人留下了宝贵的精神财富。纵观他的成功,我们可以看出以下几点。
1.竺可桢是一位求是和勤奋的科学家。求是就是追求真理,就是去发现自然界的客观规律。客观规律存在于事物内部,不能主观臆造。作为地理学家,他非常重视科学考察,在外出考察期间,他总是身带照相机、罗盘和高度表三件宝贝。他先是拿出罗盘定向,再用高度表测量海拔高度,然后拍下各种自然景观。作为气象学家,他从年轻时起就养成并保持了勤奋的习惯。早晨6点钟起床,第一件事情就是把气温表拿到外面院子里去测气温。他坚持每天在日记上记载包括气温、气压、风向、湿度在内的各种气象要素。1936年以前的日记已经在抗日战争中散失了,但从1936年1月1日到1974年2月6日为止,共38年零37天的日记都完整地保存着,没有一天间断,总计13916天的气象记录,800万字,它记载着科学家半生的工作和勤奋。
2.运用科学的方法。在竺可桢之前,还未曾有过一位科学家如此详尽地论证过近5000年世界气象发展和变化的规律。气象学首先是一门科学,有其自身发展及演化的规律,但和其他科学有所不同的是,没有系统地记述这门科学的专著,而是由历代不同的学者记述在不同的典籍、史志、地方志等各类文献中,无形中给研究工作增添了不小的困难。竺可桢凭借扎实的功底和科学的方法,将隐藏在各种现象背后的气象记载提炼出来,综合成系统的材料,上升到理论,终于形成自己独到的科学的理论体系,创建了中国自己的气象科学。
3.竺可桢与其他中国科学家的成功一样,具有中国人的志气。他在唐山路矿学堂学习期间,这个学校的数理化和土木工程的教员,全是英国人。他们不认识中国字,连学生名字也懒得记,而把学生的名字编上号。竺可桢的编号是127,洋人就喊他“One hundred twenty seven”。竺可桢的民族自尊心受到了极大的伤害和侮辱,产生了“科学救国”的思想。他把愤怒的种子埋在心底,化为学习的巨大动力,更加刻苦地读书学习。一年半中5次考试,他都是第一名。后留学美国,获得博士学位,回国后便开创了中国的气象科学事业,终于取得了举世瞩目的成就。
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