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沒有現(xiàn)代科學(xué)儀器，古人如何測量空氣濕度？

[2017/4/5]

沒有現(xiàn)代儀器，古人如何測量空氣濕度？江南連著陰天，說說古人是怎么做天氣預(yù)報(bào)的。相比起來，在古代氣象預(yù)報(bào)中，對(duì)大氣濕度的觀測難度更大些，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肺泡進(jìn)入血液，濕度過高影響人調(diào)節(jié)體溫的排汗功能，人會(huì)感到悶熱？偟膩碚f，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）的感覺要好。
　　
　　古代天氣預(yù)報(bào)時(shí)咋測空氣濕度的？古人這招絕妙！
　　

（現(xiàn)代電子測溫測濕）
　　
　　古人雖然沒有發(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"測濕"了，而且想出來的方法甚是絕妙。
　　
　　觀測空氣濕度，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。《淮南子 · 本經(jīng)訓(xùn)》中便有這樣的說法："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)此有具體說法。
　　
　　書中記載一句流行諺語，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，則因琴床潤濕故也，主陰雨。"
　　

（古人撫琴）
　　
　　大概意思是，古人通過聽琴聲，凡能知道空氣濕度大小，預(yù)知陰陽。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，未來是陰雨天？梢娗貪h時(shí)，人們對(duì)空氣濕度已有準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)，通過琴弦變化知道大氣濕度變化。
　　
　　通過琴弦的變化來觀察空氣濕度，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"測濕儀"了。
　　
　　1658 年來華傳教的比利時(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，西漢時(shí)用上了"測濕儀"，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)測濕目的。
　　
　　中國是最早發(fā)明測濕儀器的國家。《史記 · 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)，通過觀測天平兩端升降，來判斷濕度變化。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)一步說明了測濕儀工作原理："夫濕之至也，莫見其形而炭已重矣；風(fēng)之至也，莫見其象而木已動(dòng)矣。"