[历史上的丝路科技]东西观海探潮汐
2022-05/总第314期
潮涨潮落,浪奔浪流,地球受到太阳和月球的万有引力作用,而使各类水体广泛存在潮汐现象。在垂直方向上它表现为上升和下降,水平方向上表现为涨潮和退潮。海面上升到最高处和海面下降到最低处之间,海滩和港湾水面和水深变化很大,因此预测潮汐时间对沿海地区居民的生活和航海活动都非常重要。为实现这项功能,人们制定了潮汐表,预报沿海某些地点在未来一定时期的每天潮汐情况。这种表格是如何起源和发展的呢?
潮动东方
中国古代有发达的航海、渔业、制盐、潮灌、海岸工程建设等海洋活动,这些活动都与潮汐密切相关。我国东部、东南部海岸线面对着浩瀚的太平洋,受到海潮猛烈冲击,因此迫切需要掌握潮汐时刻及其变化规律。我国海区多为比较规律的半日潮,潮差较大,所以潮汐的变化规律比较容易得到认识和观察,为先民积累潮汐相关知识创造了环境条件。
“潮汐”两字最早出现于战国时成书的《管子》一书,“朝(潮)夕(汐)迎之,则遂行而上”,论述了航海与潮汐的关系,并从中可见潮与汐原本对应于清晨与傍晚时分。公元前2世纪,西汉文人枚乘所著的《七发》中,记载了著名的涌潮“广陵涛”,它发生在今扬州附近长江的一段,这里水道曲折,江心又有沙洲,故浪潮上溯到这里,形成怒涛奔涌之势,甚至能令观者心惊胆战,其声势在八月十五尤甚。可惜随着长江所挟带的泥沙日益淤积,到公元8世纪末(唐代),广陵涛完全消失,现在更举世闻名的是浙江钱塘江大潮。
古人把天、地、人等自然界万物视为一个普遍联系的整体。由于潮汐时间以半日或一日为周期,大潮时间又以阴历一月为周期,我们的祖先很早就察觉到潮汐与月亮之间存在联系。通过一系列计算,古人发明了潮汐表。它又可细分为理论潮汐表(即天文潮汐表)和实测潮汐表两种。
按表观潮
根据记载,3世纪三国时期吴国严畯撰写的《潮水论》是我国古代最早专门论述潮汐的著作,可惜该书已佚。到唐朝宝应、大历年间(762—779),出身于浙江东部的窦叔蒙完成了一部研究海洋潮汐的《海涛志》,又名《海峤志》。这是中国现存最早的潮汐学专著,对潮汐的许多方面进行了细致的论述和研究。
16世纪法国的潮汐时刻表
《海涛志》共分六章,讨论了海洋潮汐的成因、潮汐涨落循环规律、相当长时间内潮汐循环次数、对高低潮时的推算创立了一种科学的图表法,以及对一个朔望月里潮汐与月亮的对应变化进行生动描述,指出潮汐周月不等现象。
窦叔蒙所列的图表,上方罗列出月相,从初一的朔、新月(朏)、上弦、接近满月的“盈”、满月(望)、满月之后月面开始减少的“虚”、下弦、仅剩月牙的“魄”,到每月最后一天“晦”,共九个时间点。在表格纵轴,排列一日十二时辰。把表示月相和此月相的月亮经过上、下中天时辰的点,标记在表格里,连接各点后,形成斜线,这样便构成一个朔望月的潮时推算图。看到当天月相,人们就可以通过图表查出这一天的高潮时辰。
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