没有现代科学仪器，古人如何测量空气湿度？

[2017/4/5]

没有现代仪器，古人如何测量空气湿度？江南连着阴天，说说古人是怎么做天气预报的。相比起来，在古代气象预报中，对大气湿度的观测难度更大些，因为现代有精确的湿度仪，在古代有吗？也有呢。
　　
　　空气湿度是指空气中水汽含量和湿润程度。湿度对人影响都很大，现代医学已证实，湿度与呼吸之间的关系非常紧密。在一定的湿度下氧气比较容易通过肺泡进入血液，湿度过高影响人调节体温的排汗功能，人会感到闷热。总的来说，人在高温但低湿度的情况下（如沙漠），比在温度不太高但湿度很高的情况下（比如雨林）的感觉要好。
　　
　　古代天气预报时咋测空气湿度的？古人这招绝妙！
　　

（现代电子测温测湿）
　　
　　古人虽然没有发现湿度与人体健康的科学关系，但也认识到了湿度对人们生活、学习有多方面的影响，所以很早就知道"测湿"了，而且想出来的方法甚是绝妙。
　　
　　观测空气湿度，先秦时期的气象预报工作中便应该出现，西汉时已有文字记载。《淮南子 · 本经训》中便有这样的说法："雷震之声，可以钟鼓写也；风雨之变，可以音律知也"。
　　
　　这句话里透露时人已注意到了湿度问题。为什么？东汉王充《论衡 · 变动篇》称："故天且雨，蝼蚁徙，丘蚓出，琴弦缓，固疾发。"这里的"琴弦缓"，就是湿度发生变化所致。元末娄元礼《田家五行》一书中对此有具体说法。
　　
　　书中记载一句流行谚语，叫"晴干鼓响，雨落钟鸣"。娄元礼就此注释："琴瑟弦索调得极和，则天道必是一望略无纤毫，方能如是；若是调卒不齐，则必阴余之变，盖亦气候致而然也。若高洁之弦忽自宽，则因琴床润湿故也，主阴雨。"
　　

（古人抚琴）
　　
　　大概意思是，古人通过听琴声，凡能知道空气湿度大小，预知阴阳。如果琴弦松了，音律调不准，是因为空气湿度增加了，预示天气有变，未来是阴雨天。可见秦汉时，人们对空气湿度已有准确的认识，通过琴弦变化知道大气湿度变化。
　　
　　通过琴弦的变化来观察空气湿度，一直到清朝都在用。清明发明家黄履庄发明的"验燥湿器"，就是利用"弦线吸湿"的原理制作出来的，相当灵验，灵敏度并不比现代的湿度差："内有一针，能左右旋，燥则左旋，湿则右旋，毫发不爽，并可预证阴晴。"但是，现代科学家再也制作不出这样的"测湿仪"了。
　　
　　1658 年来华传教的比利时人南怀仁，也曾使用鹿筋，于清朝康熙年间制作了一件"湿度器"。需要注意的是，选用动物的筋线制弦有讲究，动物不能太老，动物越小筋对湿度越敏感，测湿时越灵。南怀仁制作的湿度器，用的便是小鹿的筋。
　　

（南怀仁）
　　
　　为了准确观测，西汉时用上了"测湿仪"，这比达 · 芬奇于十五世纪时设计出的湿度计要早一千多年。这种测湿仪是利用炭吸湿性强的特点，借助天平原理实现测湿目的。
　　
　　中国是最早发明测湿仪器的国家。《史记 · 天官书》记载："冬至短极，县（悬）土炭，炭动 …… 略以知日至，要决晷景。"
　　
　　西汉时人们有"县土炭"的风俗：冬至节气前，把土和炭分别挂在天平两侧，通过观测天平两端升降，来判断湿度变化。如果空气干燥，炭中水份散发快，会变轻，放炭这端就发上升；如果空气湿度增加，正好相反。
　　
　　此即《淮南子 · 天文训》中所谓："燥故炭轻，湿故炭重。"《淮南子 · 泰族训》则进一步说明了测湿仪工作原理："夫湿之至也，莫见其形而炭已重矣；风之至也，莫见其象而木已动矣。"

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