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中国怎么测量气温

发布时间:2023-07-14 03:32:22

㈠ 中国古代没有温度计,人们是怎么计量温度

在古代中国,对有用的温度才计量。主要表现在“看病治病得出的人的体温计量”;“武器及农耕需要的金属物品的冶炼温度计量”;“以及看天吃饭农耕为主的天气温度计量”。
中医学发展的人体体温计量:
传统中医以“望闻问切”为诊断的基础,而其实对于人的恒定体温,中国人也早就发现了,这就是现代医学设定的人的体温是37摄氏度。而古代中国人也就将这健康人的体温设为标准温度,以此评断体表温度是高还是低,即中医所说的“发热”与“发寒”。在中国最早的中医典籍《黄帝内经》中就有记载了测体温诊病:“尺热曰病温,尺不热脉滑曰病风。”

这里的“尺热”和“尺不热”,就是指是否发高烧。中医把脉的主要方法是医生用手指点测病人位于手腕的脉搏,分为“寸”“关””尺“,也就是“望闻问切”中的切。而其中的“尺”就是古代医生能通过这个部位的端脉来测定体温,因此而得。相传“望闻问切”指法最早是战国名医扁鹊所创,其着作《扁鹊内经》和《难经》中就有记载。因此自先秦起,人的体温衡量就已经在中国有了一套系统的方法,而正常人的体温也成为一种温度计量的标准。
到了南北朝时期,贾思勰所着的《齐民要术》开始记载有用人体“腋下温度”作为计温标准的记载。《齐民要术》是一部中国古代综合性的农学着作,其中典型的有“作豉法”,即制作豆豉翻晒的时候,就是以腋温为标准的,即“大率常欲令温如人腋下为佳”,“候:看如人腋下暖,便翻之”。所以,腋温也是中国古代温度计量的标准之一。
金属冶炼的计温:
中国古代的金属及武器冶炼技术都成熟较早的,而从“冶炼”两个字中就能看出,冶炼要用到水和火。对于水的温度计量没有特定,但是冶炼对热度的要求是很高的。比如古人对于一把好的宝剑,宝刀的锻造,加火热到什么程度都是有讲究的,因此出现一个专用名词“火候”。
火候古人又称为“火齐”,是借燃烧时火焰的变化来推测温度高低的技术。不过这只能是一种“目测法”及“经验计量”,《荀子·强国》中提到了这种方法,强调要铸造出精美宝剑,得掌握恰到好处的温度,即“刑范正,金锡美;工冶巧,火齐得”。
古人得出经验,在冶炼金属火热的时候,当火焰没有了杂色并呈现青色了,那就是温度最高的时候,成语“炉火纯青”讲的就是这个。春秋战国时期的关于手工业技艺着作《考工记》中就记载有火焰呈不同颜色时候的冶炼操作规则,也就是说通过火焰颜色来定高温计量,不同火焰颜色代表不同的温度。
这种经验经过现代科学验证,还是相当精准的,因为不同物质的汽化点不同,金属加热时会生成不同焰色的气焰。战国时期的金属主要是青铜器,其主要成分就是铜、锡、锌等,火热到不同程度的时候颜色确实不同,当火焰青色的时候就是其中汽化点最高的铜到了可以浇筑的时候了。
农作物耕种的气候计温:
中国古代是农耕大国,农作是看天吃饭的,而对气候、温度等变化的关注则是必然的。而古人通过时序轮换及自然气象的变化,来判断和预测气温的走势,这种方法称为“物候”测温法。“二十四节气”就是以此标准的体现。
例如“小暑”到了,人们就知道将进入高温天启,“小暑过,一日热三分”;例如这个夏天很热,那么秋冬气温就偏高,“大暑热得慌,四个月无霜”等。其他判断热的有“夏至无云三伏烧”、“夏至无雨三伏热”等;而判断冷寒、低温的则有“冬至暖,烤火到小满”、“霜前冷,雪后寒”等。

㈡ 中国古代是怎样对温度进行测量的

温度与湿度是热学中两个很重要的概念。温度与湿度的变化使物体形状发生变化,但不同物质的变形程度又是不同的。所以古人在此中也得到了不少有关的知识。

我国古代不仅对温度和湿度有一定的观察和记载,而且制造了一些测温、测湿仪器,表现了古代劳动人民对温、湿度计量的热忱。

冷热的概念自古已有,古人以寒、冷、凉、温、热、烫等术语所表示的温差范围,会随人而异,有极大的主观性。即使如此,古人还是找到了一些较为客观地判别冷热程度的办法。

在温度计出现以前,人们常凭自己的感官的感觉。例如用手触摸物体来判别物体是冷是热,冷热的程度如何等。这种以体温为基础的触摸感觉法,只能判断一定范围内的温差,而不是特定的温度概念。

还有通过观察水的结冰与否来推知气温下降的程度。如《吕氏春秋•慎大览•察今》就记载:“见瓶中之冰而知天下之寒。”这种做法被后世人们所认可。

汉代的《淮南子•兵略训》就有几乎同样的记载:“见瓶中之水,而知天下之寒暑”。这是因为,通过观察瓶中水结冰或冰融化,确实可以大致知道气温的寒暖变化。

古代人们想了不少隔热保温的方法,把冬天的自然冰保存至次年夏天。从周代开始就有“夏造冰”的说法,但当时怎么造法,还有待研究。

至于对温度的观察、测定更有多种方法,在节令、体温,以及冶炼和制陶等工作中,各自摸索出一套观测温度的方法。

古人对自然规律缺乏了解,认为反常节令是上天对帝王卿相失德的“告诫”。所以,要把节令记录下来,写到官修的史籍中去以占验吉凶。同时,对一些特定日期例如冬至时的气候状况,古人也比较注意记录。

至迟从11世纪起,官方就已经习惯记录冬至后9个九天当中每日的天气,这叫作“数九寒天”。在明清时期,人们常把这些日子的天气每天记录下来。

有关这方面的记录在清代汇编的《古今图书集成》中,有4卷之多。现在,我们从这些记载中可以看到中国古代气候的温度变化情况。体温又是古代最恒定的“温度计”。因为正常人的体温基本相同。古代人就充分地认识了这种特殊的“温度计”,并在制奶酪、豆豉、养蚕、茶叶的加工工艺中应用。

北魏农学家贾思勰曾指出,牧民制奶酪,使奶酪的温度“小暖于人体,为合时宜”;他又指出,做豆豉,“大率常令温如腋下为佳”,“以手刺堆中候,看如腋下暖”。

宋代农学家陈旉在论及洗蚕种的水温时说:“调温水浴之,水不可冷,亦不可热,但如人体斯可矣。”

宋代茶学专家蔡襄曾说过,茶叶“收藏之家,以蒻叶封裹,入焙中两三日,一次用火常如人体温,温则御湿润,若火多则茶焦不可食”。

元代农学家王祯在论及养蚕的最佳室温时指出,养蚕人“需着单衣,以为体测:自觉身寒,则蚕必寒,使添熟火;自觉身热,蚕亦必热,约量去火”。

古人还通过观察发热物体的火焰颜色,掌握了高温目测技术。“火候”一词最初的本意是,观察发热物体的火焰颜色。

在金属冶炼或烧制陶瓷过程中,历代工匠都以火焰颜色来判别炉体内温度的高低。因此,火候实际上是古人创造的一种经验的高温目测技术。虽然,它具有很大的经验性,也不能标出温高的具体数值,但它有充分的科学性。

战国时着作《考工记》,最早记述了冶铸青铜的火焰颜色:在熔炉中加入铜矿和锡矿而进行熔化的过程中,首先熔化挥发的是那些不纯杂物,它们的燃烧呈现黑焰色;然后,熔点较低的锡或杂物硫熔化并挥发,呈现黄白焰色;随炉温升高,铜熔化并挥发,铜与锡成为青铜合金,呈现青白颜色,进而炉火纯青,便可开炉铸造。

历代冶铸、陶瓷等工匠常用火候观察法,炼丹家和药物学家对此也有所发展。

古人为我们留下了许多物质的火焰颜色的记载,这些记载表明通过观察火焰颜色来判断温度的高低以及炉内气氛,确实是古人常用的判别温度高低的方法。这与近代物理学中用光谱学原理,对不同物质的不同特征火焰及其所对应的温度,来鉴别物质的方法是一致的。

在西汉时期,有人曾试图制作一个测温装置。《淮南子•说山训》记载:在瓶中盛了水,当它结冰,可以说明气温低,如其溶解为水,又可以说明气温之升高。这个观测或许可以认为是一种关于测温器的设想的萌芽。

真正称得上温度计的发明,是17世纪的事。1673年,北京的观象台根据传教士南怀仁的介绍,首次制成了空气温度计。但我国民间自制测温器的不乏其人。

据清代初期文学家张潮编辑的短篇小说集《虞初新志》记载,清代初期的黄履庄曾发明一种“验冷热器”,即温度计。

据记载,“此器能诊试虚实,分别气候,证诸药之性情,其用甚广,另有专书”。只是验冷热器的“专书”和实物都已失传,我们难以判断其具体原理和结构,估计是气体温度计之类的装置。但它的结构与原理没有被记录下来,也可能是毛发式或天平式湿度计,但也有可能是气压计,因为空气的湿度与气压的关系是十分密切的。清代光学家黄履也曾自制过“寒暑表”,据说颇具特色,但原始记载过于简略,难知其详。

由于原始记载过于简略,我们对于这些民间发明的具体情况,还无从加以解说。但可以肯定的是,他们的活动,表现了我国人对温度计量的热忱。

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