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風(fēng)言風(fēng)語(yǔ)之——測(cè)風(fēng)史話(huà)/風(fēng)速傳感器

更新時(shí)間:2025-02-26      點(diǎn)擊次數(shù):194

風(fēng)言風(fēng)語(yǔ)之——測(cè)風(fēng)史話(huà)/風(fēng)速傳感器

前文我們探討古今對(duì)風(fēng)認(rèn)知和基本概念,本文再聊聊古今測(cè)風(fēng)技術(shù)的歷史演變!

我們知道,風(fēng)不僅有強(qiáng)弱大小,是有方向性的。從定性到定量測(cè)試,同樣經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的歷史演變過(guò)程,也是測(cè)風(fēng)科學(xué)儀器發(fā)展典型歷史寫(xiě)照。

最早關(guān)于古人測(cè)風(fēng)的記載可追溯到商代。甲骨文中記載了一種簡(jiǎn)單的風(fēng)向儀",稱(chēng)為"qiàn,是在一根風(fēng)竿上系上布帛或者長(zhǎng)羽的較簡(jiǎn)單示風(fēng)器"。也有在風(fēng)竿上系一個(gè)鈴鐺,設(shè)有專(zhuān)人實(shí)時(shí)監(jiān)看被吹動(dòng)的方向,以此來(lái)報(bào)風(fēng)向。

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據(jù)相關(guān)考證,西漢時(shí)期出現(xiàn)了對(duì)"huán這種風(fēng)向器的記載。據(jù)《淮南子》敘目上記載:辟若綄?zhuān)?/span>之候風(fēng)也,無(wú)須臾之間定矣。綄?zhuān)?/span>候風(fēng)者,楚人謂之五兩。綄是一種羽毛或飾帶,在的基礎(chǔ)上進(jìn)行了重量的統(tǒng)一,將重量定為五兩,便于不同地方對(duì)風(fēng)力和風(fēng)向進(jìn)行比較。因此,綄比在風(fēng)的觀測(cè)上更加精密,是我國(guó)測(cè)風(fēng)技術(shù)的一大進(jìn)步。

秦漢時(shí)期,出現(xiàn)了銅鳳凰,是那只大鳥(niǎo)!這是一種比綄更先進(jìn)的測(cè)風(fēng)儀器銅鳳凰主要安裝在漢武帝建章宮上,在魏晉時(shí)期的《三輔黃圖》卷二《建章宮》中有詳細(xì)記載:漢武帝太初元年作建章宮,建章周回(圍)三十里,東起別風(fēng)闕,高二十五丈,乘高以遠(yuǎn)望,又于宮門(mén)北起園闕,高二十五丈,上有銅鳳凰。

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西漢末年,出現(xiàn)了另外一種測(cè)風(fēng)儀器,叫做相風(fēng)鳥(niǎo)"。由于鳳凰"在體型上相對(duì)龐大笨重,而鳥(niǎo)相對(duì)于鳳凰而言,除了更加輕便外,也同時(shí)具有與鳳凰一樣的神話(huà)色彩,因此相風(fēng)鳥(niǎo)逐漸取代了銅鳳凰。

東漢時(shí)期,出現(xiàn)了相風(fēng)銅烏"。這是一種銅質(zhì)的、形狀像烏鴉一樣的測(cè)風(fēng)器,裝設(shè)在長(zhǎng)安西北郊觀測(cè)天文氣象的靈臺(tái)"上?!豆沤駡D書(shū)集成》有記載:東漢張衡制相風(fēng)銅烏,置之于長(zhǎng)安宮南靈臺(tái)之上。

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到了唐代,人們開(kāi)始使用結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單、移動(dòng)更加方便的測(cè)風(fēng)器——羽占。它是由等發(fā)展而來(lái)的,在《乙巳占》中有關(guān)于羽占的記載:常住安居,宜用烏候;軍旅權(quán)設(shè),宜用羽占。

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古代國(guó)外些測(cè)風(fēng)神器"

歐洲的候風(fēng)雞"相風(fēng)銅鳥(niǎo)類(lèi)似,但其直到12世紀(jì)時(shí)才開(kāi)始聳立在西洋屋頂之上,比中國(guó)至少晚一千年。其外形像公雞,可隨風(fēng)自由轉(zhuǎn)動(dòng),人們通過(guò)觀測(cè)雞首的方向來(lái)判斷風(fēng)的方向。它與現(xiàn)在的風(fēng)向標(biāo)原理相似,但是候風(fēng)雞只能觀測(cè)到風(fēng)的大致方向,而不能以度數(shù)來(lái)表示精確的方向。

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西方屋頂上常見(jiàn)的風(fēng)信雞

歐洲文藝復(fù)興和哥倫布發(fā)現(xiàn)美洲大陸,極大促進(jìn)了海上貿(mào)易的發(fā)展,氣象相關(guān)需求愈發(fā)強(qiáng)烈,逐漸出現(xiàn)了方便海上航行的測(cè)風(fēng)儀器。這時(shí)的測(cè)風(fēng)儀器不僅能夠測(cè)量風(fēng)向,還能測(cè)量風(fēng)速。公元1450年,利昂·阿爾貝蒂發(fā)明了第一臺(tái)風(fēng)速計(jì)。

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公元1625 年,意大利帕杜亞大學(xué)醫(yī)學(xué)教授山脫利發(fā)明了一種壓板風(fēng)速儀。十八世紀(jì)中葉,包格根據(jù)壓板風(fēng)速儀的原理,將其改造成一種很輕的、可攜帶的風(fēng)速儀,用來(lái)測(cè)定海上的風(fēng)速。

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工業(yè)革命的到來(lái)推動(dòng)了新型氣象儀器的快速發(fā)展,大量氣象觀測(cè)站開(kāi)始在世界各地建立。公元1846 年,英國(guó)天文學(xué)家、物理學(xué)家羅賓遜在休爾(Von Whewell)所創(chuàng)風(fēng)速表的基礎(chǔ)上發(fā)明制造了轉(zhuǎn)杯式風(fēng)速。

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此后,各種更加精確的測(cè)風(fēng)儀器被發(fā)明出來(lái)并廣泛應(yīng)用于世界各地的氣象觀測(cè)站中,為推動(dòng)氣象觀測(cè)的發(fā)展起到了重要作用。

到現(xiàn)在,先后出現(xiàn)了超聲波、多普勒、熱式測(cè)風(fēng)儀器,逐步在多領(lǐng)域替代機(jī)械測(cè)試設(shè)備,占了主流。但經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的機(jī)械式測(cè)風(fēng)儀當(dāng)前依然在廣泛應(yīng)用。關(guān)于現(xiàn)代測(cè)風(fēng)儀器下文詳細(xì)討論。

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以上測(cè)風(fēng)儀器的歷史演變,多少有點(diǎn)讓我們惋惜,從早期千年到一度被甩開(kāi)數(shù)百年當(dāng)然落后的光是測(cè)風(fēng)儀器,在其多個(gè)領(lǐng)域科學(xué)儀器一樣的境遇甚至近代100多年前,西方已完成第二次工業(yè)革命進(jìn)入電氣化時(shí)代,而我們還處在長(zhǎng)辮大褂老佛爺吉祥的混沌狀態(tài)。好在,我國(guó)的科學(xué)儀器最近三十多年的加速追趕,不斷突破,成績(jī)斐然,在很多領(lǐng)域已經(jīng)打破壟斷,實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)替代希望這樣的態(tài)勢(shì)能再持續(xù)下去,本土科學(xué)儀器發(fā)展未來(lái)可期!


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