杭州Discovery丨穿越800多年的阴晴雨雪,馒头山一直是杭州观测气象宝地

橙柿互动 记者 孙蒨 摄影 陈中秋
2024-11-02 09:50:38

800多年前的南宋临安城,凌晨4点左右,天色尚黑。大多杭州人还沉浸在朦胧睡意中,这个时候,街头巷尾开始响起打铁板或者敲木鱼的声音,同时伴有朗朗上口的人声提醒居民。

这是南宋临安城特殊的“叫醒服务”,提供这种服务的师傅唤作“报晓人”。在电视剧里,我们经常听到“天干物燥,小心火烛”这样的叫声。实际上,当时的“报晓”更丰富更具体,不仅报时,还兼有天气预报的功能:晴则高喊“天色晴明”,阴天就报“天色阴晦”,如果下雨就是拉长声音一个悠远的“雨”字……

可能有人会问,“报晓人”不就是气象预报员吗?800多年前的南宋临安城已经有天气预报了吗?实际上,对于天文气象的预测,我国很早就有了,南宋气象机构——翰林天文院候台的遗址就在馒头山上。现在,这里成了世界气象组织认定的“百年气象站”,每天采集着杭州风云雨雪的数据,记录着这座城市的气象脉搏。

这次,都市快报联合杭州市气象局,邀请了气象史研究专家张立峰、麻碧华以及杭州国家基准气候站的胡德云,穿越800多年的阴晴雨雪,为大家还原南宋时的杭州气象史,讲述今天馒头山杭州国家基准气候站的创业故事。

240929czq01 位于馒头山顶的杭州国家基准气候站。 记者 陈中秋 摄_调整大小.jpg

南宋临安城每个早晨

都有人工“天气播报”

想不到南宋人忙碌充实的一天,竟然是从听“天气早报”开始的。

当大家还在被窝里的时候,就能通过“报晓人”了解到天气,然后根据天气规划一天的安排。

临安城的早市也陆陆续续开始了。想来天气的阴晴冷暖,决定着当时杭州人赶早市的心情,天热喝豆子粥,天冷就吃一碗热腾腾的五味肉粥,天气晴好就坦悠悠坐下来吃一碗丁香馄饨,落雨天就沿街买几块烧饼、蒸饼、糍糕……

杭州人充满烟火气、热闹的一天,就此开启。

负责每天“人工叫醒”这座城市的“报晓人”,是一群什么人呢?在北宋,就已经有僧人报晓这一习俗了。《东京梦华录》记载:“每日交五更,诸寺院行者打铁牌子,或木鱼,循门报晓,亦各分地分,日间求化。”可以看出,当时僧人们还划分了各自负责报晓的区域,一家一家语音播报过去。《水浒传》石秀智杀裴如海的那一回,裴如海就是买通了一个报晓的头陀胡道人,胡道人自报家门:“小道便是五更报晓的头陀,教人省睡。晚间宜烧些香,教人积福。”

到了南宋,僧人报晓的同时,还顺带播报天气。宋人吴自牧《梦粱录》记载:“每日交四更,诸山寺观已鸣钟,庵舍行者头陀,打铁板儿或木鱼儿沿街报晓,各分地方。若晴则曰‘天色晴明’,或报‘大参’,或报‘四参’,或报‘常朝’,或言‘后殿坐’;阴则曰‘天色阴晦’,雨则言‘雨’。”即使出现风霜雨雪等恶劣天气,天气口播还是每日必达,不管是要上朝的“公务员”,还是守卫的士兵、做生意的买卖人,或是普通老百姓,都能享受到这项“日常化”的天气服务。

报晓人每日所报天气是实况的可能性较大,但也不排除是当日的天气预报,因为南宋已经有自己的“中央气象台”了——位于南宋临安城中的皇家天象管理机构太史局。

南宋“中央气象台”在吴山

现在还能找到至德观遗址

南宋的气象工作由太史局、翰林天文院两个机构负责。

太史局,可以说是南宋临安城的“中央气象台”,是掌天文历法等的中央专业机构。张立峰在《阴晴雨雪五千年》一书中写道:“在锦绣繁华的南宋都城临安,秘书省辖下的太史局于吴山之巅建有‘清台’”(自古以来,天象台又称清台、灵台或观台),太史局“其下又有天文院、测验浑仪刻漏所、钟鼓院和印历所等。天文院昼夜观察天文气象的变化,与禁中翰林天文院的观察记录作对比、校正;测验浑仪刻漏所掌管浑仪、圭表、刻漏等观天测时的仪器,窥测日月五星变化,考证校订历法时节;钟鼓院则掌管钟鼓楼敲击钟鼓、报告时辰等事务;印历所负责编印历书,通过贩卖历书以补经费不足。”

有一句南宋老底子谚语:“城隍山上看火烧”,说的就是作为当时杭州城内的制高点,站在城隍山(也即吴山)上可对全城的火警一览无余,当时的“消防站”望火楼也就建在那里。同样是取吴山之巅的地理位置优势。

240929czq03 吴山,至德观遗址。 记者 陈中秋 摄_调整大小.jpg

吴山,至德观遗址

南宋太史局的观象台就设在吴山上。今天大家去吴山,还能找到隶属于南宋气象机构的至德观遗址。至德观,即宋十一曜太岁堂,俗称太岁庙。南宋绍定年间(1228-1233年),建于浑仪台侧,隶属太史局。观有“星宿阁”,塑天帝星曜像,每岁迎春时,此处为奉句芒(gōu máng)之神(中国古代民间神话中的木神、春神、东方之神)之地,名曰“太岁上山”。

240929czq05 吴山,至德观遗址。 记者 陈中秋 摄_调整大小.jpg

相传旁边的“清晖轩”内为现存的至德观庭院遗址,如今里面古木沧桑,附近还有一株树龄超730岁的香樟树,树下有一块石碑,上刻隶书“宋樟”。

240929czq07 吴山,宋樟。 记者 陈中秋 摄_调整大小.jpg

我国现存最早的观象台图

画的就是南宋的吴山清台

找到了当年南宋“中央气象台”的位置,那么当时最重要的天象观测台“清台”是什么样子呢?

麻碧华介绍说,观象台是古代皇权的象征。杭州吴山是南宋清台的建设地,也是元代观天台重建地。吴山上的“清台”于绍兴十四年(1144年)动工,绍兴三十二年(1162年)全部建成。建在吴山山顶至德观的南宋“清台”,不仅保留有清台图,同时还有建筑的详细尺寸,这在全国是少见的。南宋人秦九韶的数学巨著《数书九章》卷十四中就绘有吴山清台图,这是我国现存最早的观象台图。根据史学家的研究,秦九韶极有可能是参与了南宋清台的建设,他所绘制的清台设计图基本就是当时吴山清台的原貌。

南宋的吴山清台在德祐元年(1275年)遭火灾损毁,公元1355年至1364年,江浙行省左丞相达识贴睦迩在吴山重建清台。由省级政府主持兴建的观象台建筑,这在中国古代历史上是罕见的。

明朝天顺六年(1462年),道士吴志中在清台原址上建了一座庙,21年后,这座庙又被大火焚毁。后人在万历丁丑年(1577年)刻了块江东庙碑石。天启辛酉年(1621年)七月,又有人在碑背面镌刻了“观星台”三字。据称,“观星台”碑石可能是一位名叫来三聘的孝子所立。

240929czq08 杭州孔庙碑林,“吴山江东庙碑记”断碑(中)。 记者 陈中秋 摄_调整大小.jpg

240929czq09 杭州孔庙碑林,“吴山江东庙碑记”断碑正面。 记者 陈中秋 摄_调整大小.jpg

杭州孔庙碑林,“吴山江东庙碑记”断碑正面

1999年,吴山观星台碑由吴山茗香楼迁至杭州碑林,大家如果有机会去孔庙的时候,可以找一找这块刻有“江东庙碑记”的断碑,背面有“观星台”和“辛酉七月”几个字。

除了吴山观星台碑,在孔庙星象馆里,还能找到五代吴越国王钱元瓘墓石刻星象图,由此可见,早在吴越国时期,人们对天文、气象、历法就颇为重视。

240929czq10 杭州孔庙碑林星象馆。 记者 陈中秋 摄_调整大小.jpg

240929czq12 杭州孔庙碑林星象馆,钱元瓘墓石刻星象图。 记者 陈中秋 摄_调整大小.jpg

240929czq13 杭州孔庙碑林星象馆,钱元瓘墓石刻星象图。 记者 陈中秋 摄_调整大小.jpg

杭州孔庙碑林星象馆,钱元瓘墓石刻星象图

南宋负责气象工作的机构,除了吴山上的太史局,在南宋皇城大内的禁地,还有翰林天文院设置的宫廷“候台”,它的位置就在今天的馒头山。

吴山的清台和馒头山的候台,“这两个天象台都是南宋官方的天文气象机构,天象台的仪器设备也是一般模样,两者的观测结果相互对照、相互查验,以防有人误报或造假欺瞒。”(引自《阴晴雨雪五千年》)

历经百年沧桑的杭州气象站

就在南宋“候台”同款位置

有意思的是,后来的杭州气象站也建在了南宋“候台”的同款位置。

兜兜转转800多年,为什么杭州观测天象或气象的地方又回到了馒头山?麻碧华介绍说,馒头山与气象有着剪不断的渊源:800年前,宫廷候台,建于馒头山;300年前,杭州织造孙文成奏报杭州晴雨录,并在中国第一历史档案馆留下了51年的杭州逐日气象记录(据考证,杭州织造所在位置也在吴山、馒头山一带);1971年,杭州气象站从笕桥迁至馒头山,选址时,曾经选择吴山为观测站站址,因两棵唐朝的樟树会影响探空观测记录,故再选择站址时,再次选择馒头山。

240929czq16 位于馒头山顶的杭州国家基准气候站。 记者 陈中秋 摄_调整大小.jpg

据考证,馒头山上的杭州国家基准气候站正处于南宋皇宫大内遗址内,是当时的后花园(后苑区)所在地。南宋皇宫依山而建,故很多建筑居于高处,是登高望远、观天拜月的理想场所,后苑区便是当年皇帝嫔妃们赏花赏月的地方。

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上世纪70年代的杭州市气象局和观测站 杭州市气象台供图

1971年,杭州气象站从池塘庙迁往杭州市凤山门馒头山现址。当时杭州中心气象服务站站长黄火金,靠着“肩挑背扛小轮车推”,组织职工搬运了所有的基建材料,修好路、建好房,在荒芜的馒头山上建起了气象站。杭州气象站原为国家基本站,1972年扩建为探空站,1993年扩建为国家基准气候站。2023年,杭州气象站入选世界气象组织“百年气象站”。

240929czq18 杭州国家基准气候站。 记者 陈中秋 摄_调整大小.jpg

240929czq19 杭州国家基准气候站。 记者 陈中秋 摄_调整大小.jpg

杭州气象站的“宝藏设备”

天脸识别仪器给白云刷脸

说到馒头山,大家的第一反应,会觉得这是杭城最适合citywalk的路线之一。馒头山是充满生活气息的老社区,周边的创意园里也藏着很多宝藏小店、咖啡馆和餐厅。很多人可能不知道,在馒头山顶的杭州国家基准气候站草坪上,多台自动化气象观测设备正在进行地面观测和高空探测。

240929czq20 杭州国家基准气候站,各种自动观测监测设备。 记者 陈中秋 摄_调整大小.jpg

240929czq21 杭州国家基准气候站,各种自动观测监测设备。 记者 陈中秋 摄_调整大小.jpg

1985年,刚从兰州气象学校毕业的胡德云来到馒头山的杭州气象站,至今已经在这里工作将近40年了。胡德云回忆说,刚来的时候,馒头山上还是平房,大家都住在宿舍里24小时轮流值班,那时候气象观测还完全靠眼睛看,最早人工观测3小时记录一次,后改为每小时观测一次,从2003年起气候站实行自动化试验,人工观测和自动化观测并行10年,2013年开始正式用机器替代人工观测,现在自动观测设备已经可以精确到每分钟记录一次。

除了大家比较熟知的“百叶箱”,这里还有很多“宝藏设备”。胡德云的微信头像就是一台全天空天脸识别仪器,和“人脸识别”一样,仪器只要对着天空拍照,通过图像识别技术,就能识别出云状云量,积云、层云还是卷云扫一扫就知道,相当于是给云朵“刷脸”。

240929czq22 毫米波测云仪。 记者 陈中秋 摄_调整大小.jpg

毫米波测云仪

240929czq25 光电式数字日照计。 记者 陈中秋 摄_调整大小.jpg

光电式数字日照计

240929czq23 称重降水传感器。 记者 陈中秋 摄_调整大小.jpg

 称重降水传感器

240929czq24 雾霾温室气体监测仪。 记者 陈中秋 摄_调整大小.jpg

雾霾温室气体监测仪

有的设备自带云台,会跟随太阳的方向转动,观测太阳辐射;下雨了,翻斗雨量筒开始承接雨水,每0.1毫米会自动翻转,并记录一个计数值;打雷闪电了,有仪器专门负责监测大气电场和闪电定位;冬天下雪,雪深自动观测站会用超声波检测雪的厚度;测地温的仪器最深可以达到地下3.2米,而激光云高仪,将激光打入天空再返回,就能测出云的高度,果真是主打一个“上天入地”。除此之外,雾霾、酸雨、花粉、日照、湿度、蒸发、能见度等等,都有专门的仪器进行自动化观测。

一年365天,每天3次

探空气球准时飞向天空

探空气球是目前杭州国家基准气候站唯一需要人工操作的环节了。

一年365天,这里雷打不动,每天7点15分、傍晚7点15分、凌晨1点15分三个时段,观测员会在这里放飞探空气球,气球内部携带着探空仪器,可以感知飞行中的温度高低、风力大小、水汽和气压等信息,并将数据传递回来。

240929czq26 杭州国家基准气候站,观测员准备施放探空气球。 记者 陈中秋 摄_调整大小.jpg

240929czq28 杭州国家基准气候站,观测员准备施放探空气球。 记者 陈中秋 摄_调整大小.jpg

杭州国家基准气候站观测员施放探空气球

240929czq31 杭州国家基准气候站,携带探空仪的探空气球升空。 记者 陈中秋 摄_调整大小.jpg

携带探空仪的探空气球升空

探空气球可以飞多高多远?胡德云说,探空气球在地面时,直径约为1.5米,最高可以达到3万5千米高空,在高空爆破前直径可达10米左右。至于飞行的距离,和不同季节的风向、风速有关系,有时候高空风和地面风也会有转折,比如夏天气球一般往东面去了之后,又会飞回来,冬天因为从地面到高空一般是比较稳定的西北风,那就会一直往东飞,距离能达到200公里以上,相当于杭州的气球放到了宁波。

240929czq32 杭州国家基准气候站,探空气球升空后,雷达实时接收探空仪传回的气象数。。 记者 陈中秋 摄_调整大小.jpg

探空气球升空后,雷达实时接收探空仪传回的气象数据。

更有仪式感的是,全国131家探空站,都会在同一时间在同样标准的场地,施放同样技术参数的探空仪。想象一下,每天早晨、傍晚和凌晨,在你刚刚起床、下班路上、已经入睡的时候,在全国乃至全世界,会有一群气象人风雨无阻地进行着这个动作,探测结果将第一时间传送到国家气象信息中心,参与全球的气象数据交换,为全球的天气预报提供依据。

责任编辑:邢鹤涛 审核:林琳 何岚
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