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中国近代地理学和气象学的奠基者

说到中国的气象,就不得不提到一个人的名字。他叫竺可桢,人们通常称他为中国近代地理学和气象学的奠基者,其实,他还是一位卓越的教育家,担任过浙江大学校长。在浙江大学玉泉校区大门前的一个小广场上,有一组雕塑,除了竺可桢的塑像,还有他对学生说的两句名言:“诸位在校,有两个问题应该自己问问,第一,到浙大来做什么?第二,将来毕业后做什么样的人?”1936年第18期的《国立浙江大学日刊》详细记录了竺可桢“诸位在校,有两个问题应该自己问问”的讲演。英国现代生物化学家、科学技术史专家李约瑟称竺可桢“具有远见卓识,同情他人,和蔼可亲……许多在中国工作过的西方科学家都对他的成功帮助深表感谢”。李约瑟曾亲赴浙大参观,赞誉其为“东方剑桥”。后来,浙江大学以“东方剑桥”闻名天下,其出处应该就来自李约瑟。

中国现代人文地理学和自然地理学的奠基人胡焕庸先生在1996年撰写《中国古宇宙论》序言时说:“大家知道,吾师竺可桢先生历来重视科学史的研究。正是在竺先生的倡导和推动下,我国的科学史研究,四十年来得到蓬勃发展。”竺可桢于20世纪70年代发表的论文《中国近五千年来气候变迁的初步研究》,曾一度洛阳纸贵,受到广泛好评。论文从中国西安附近的半坡遗址和河南安阳殷墟遗址说起,对中国五千年的气候变化做了系统研究。非常有意思的是,竺可桢在文中还研究了杭州的冰雪和北京的杏花:12世纪刚结束,杭州的冬天又开始回暖。公元1200年、1213年、1216年和1220年,杭州没有冰和雪。这个时候,北京的杏花也是在清明开放,与今日相同。这种温暖气候似乎持续到了13世纪后半叶。因为自隋唐起就在河内(今河南博爱)、西安和凤翔(陕西)设立的管理竹园的竹监司,在宋元两代断断续续存在,直到明朝(公元1368—1644年)末年才完全停止运行。从此,竹子在黄河以北不再作为经济林木培植了。

竺可桢将过去5000年的气候变化大致划分为4个温暖期和4个寒冷期。巧合的是,不同冷暖期所对应的朝代,也正是王朝兴衰更替的关键时期。例如,公元1000—1200年的南北宋,中国气温趋冷,苏轼诵杏花诗中的“关中幸无梅,赖汝充鼎和”便可为证。而宋之前的唐代,不仅都城长安冬天没冰没雪,唐开元十九年,扬州甚至出现双季稻的记载。竺可桢据此推测,处于中国第3个温暖期的隋唐,当时的平均温度比魏晋南北朝高3℃左右。从以上寒冷期与温暖期的周期中我们可以清楚地看到,温暖期一般建立了强大的中央政权,国土面积广大;寒冷期则汉人政权实力大打折扣,边疆少数民族“兴盛”,来自外族的压力很大。

竺可桢在这篇论文中提出的结论在现在看来依旧闪烁着学术光芒。竺可桢认为,至少有4个初步结论值得关注:(1)在我国近五千年中的最初两千年(即从原始氏族时代的仰韶文化到奴隶社会的安阳殷墟),大部分时间的年平均温度高于现在2℃左右。一月温度大约比现在高3℃~5℃。(2)从那以后,有一系列的上下波动,最低温度在公元前1000年、公元400年、1200年和1700年,摆动的范围为1℃~2℃。(3)在每个400~800年的期间里,可以分出50~100年为周期的小循环,温度升降范围是0.5℃~1℃。(4)在上述循环中,任何最冷的时期,似乎都是从东亚太平洋海岸开始,寒冷波动向西传播到欧洲和非洲的大西洋海岸,同时也有从北向南传播的趋势。

对于竺可桢在气象学上的贡献,连毛泽东也颇为赞赏。1964年,竺可桢写了一篇题为《论我国气候的特点及其与粮食生产的关系》的论文。在文章中,他分析了光、温度、降雨对粮食的影响,提出了发展农业生产的许多设想。毛泽东看到这篇文章后非常高兴,于这一年的2月6日专门把竺可桢请到中南海。毛泽东对竺可桢说:“你的文章写得好啊!我们有个农业八字宪法(土、肥、水、种、密、保、工、管),只管地。你的文章管了天,弥补了八字宪法的不足。”竺可桢风趣地回答说:“天有不测风云,不大好管呢!”毛泽东幽默地对他说:“我们两个人分工合作,就把天地都管起来了!”