中國科學院大氣物理研究所副研究員 魏科
今年,北京的夏天格外炎熱。6月5日氣溫直逼40℃,而6月29日達到41℃。對於北京而言,今年很有可能會是近幾十年來最悶熱的一年,僅在7月份就有連續9日的悶熱天。悶熱歸悶熱,但我們所感受到的溫度卻並非是一個“極值”。據說在275年前的乾隆八年(1743年)7月25日,北京當日下午最高氣溫達到44.4℃。這個數字是如何測得的?又是否可靠呢?
來自法國傳教士的觀測數據
關於北京近現代歷史上的氣象觀測,竺可楨先生有詳細的考據,例如《前清北京之氣象記錄》(1936年第12卷第2期)以及《中國近代氣象史資料》和《北京氣象志》等。《前清北京之氣象記錄》記載:“論到真正的氣象記錄,最早的要算法國駐北平教士哥比神父的工作。”哥比神父(Antoine Gaubil,1689年-1759年)是一名法國傳教士,也是一位學貫中西的天文學家。1743年的夏天非常熱,哥比神父從這一年開始測量溫度,於是就留下了一組溫度記錄數據,根據北京市氣象局曹冀魯在《北京檔案》(1999年第8期)記載,這些觀測記錄從1743年7月持續到1746年3月,一日兩次, 斷斷續續總共有250組。
根據竺可楨的記載,在那之後,耶穌會教士阿彌倭(Amiot)從乾隆20年初到25年底(1757年-1762年)也在北京有溫度、氣壓、雲量、雨量、風向等的記錄。他每天觀測兩次,一次在黎明日出之時,一次在下午三點,這六年的統計數據印發於《巴黎數理雜誌》中。按照竺可楨先生的說法,“阿彌倭的北平氣溫記錄,迄今尚遺留人間,可稱為最早的北京氣溫記錄了”。
1998年,氣象科學研究院張德二研究員執行中國-比利時政府間科學技術合作項目,與合作者比利時皇家科學院蓋斯通·戴瑪瑞博士尋遍西歐,後來在布魯塞爾的皇家圖書館找到了哥比神父當年的資料。據張德二記載,這份資料包括兩部分,分別為1743年7月到1746年的逐日溫度記錄和1757年至1762年的逐日觀測資料。溫度數值採用酒精溫度計測得,觀測時間是每天上午6點半和下午3點半。西方傳教士不僅引入了觀測方法,也引入了觀測儀器。中國最早的溫度記錄可以追溯到17世紀末、18世紀初的康熙時期。
1743年7月到底有多熱
在哥比神父進行測量的時代,使用的溫標為拉謀氏(Raeumur)溫標,這種溫標以法國科學家、昆蟲學家拉謀命名,以水的冰點為0度,以沸點為80度,一度非常流行,使用廣泛,在今天的歐洲乳製品產業中尚有應用。
根據哥比的數據,1743年7月25日下午3點半,北京的氣溫達到了35.5度(拉謀氏溫度),摺合成攝氏度達到了44.4℃。而在此之前從7月20日起,每日氣溫都超過41℃,從20日至24日分別為41.6℃、42.5℃、42.5℃、43.1℃、44.4℃,7月26日早晨下了一場小雨,最高溫度降低到31.9度,代表著這次高溫過程的結束。
哥比寄往巴黎的報告從文字裡證實了這次高溫,報告稱:
“7月13日以來炎熱已難以忍受,而且許多窮人和肥胖者死去的狀況引起了大規模恐慌。這些人往往突然死去,而後在路上、街道或室內被發現,許多基督徒為之祈禱和懺悔。”“北京的老人稱,從未見過像1743年7月這樣的高溫了。”“奉皇帝的命令,官吏們商量了救濟民眾的辦法,在街上和城門發放降暑藥品及冰塊。”“根據大臣們的統計,7月14日到25日,北京近郊和城內已有11400人死於炎熱,這主要發生在貧困區,死者多為貧民、技工和手工業者,尚不包括富人和官員,加起來死亡人數要超過上述數字……”
因此基於以上事實,1743年的夏天確實是異乎尋常的熱,炎熱可能從6月下旬開始,其中7月13日至25日為異常高溫時段,尤其以7月25日最為炎熱。另據《天津縣縣誌》《保定府志》《河北高邑縣誌》等史料的相關記載,可以看出這次酷暑幾乎席捲了整個華北地區。
針對這次高溫熱浪天氣, 乾隆皇帝發出多次諭旨,政府開啟“救災模式”:“乾隆八年癸亥, 六月壬子朔逾,諭近日京師天氣炎蒸, 雖有雨澤,並未沾足,若再數日不雨,恐禾苗有損,且人民病者多,朕心深為憂惕,著禮部即速虔誠祈禱。又諭今年天氣炎熱甚於往時,九門內外街市人眾,恐受暑者多,著賞發內幣銀一萬兩分給九門每門各一千兩,正陽門二千兩,預備冰水藥物以防病,可傳與步軍統領舒赫德即速遵旨辦理……”
44.4℃的準確性
根據張德二對法國傳教士與巴黎科學院通信記錄的分析,認為當年通信裡有關於儀器安裝場所、操作指南、儀器的更換、補充和正確安裝以求得到精確觀測數據的討論,說明觀測者是非常重視數據的準確性的。按照張德二的判斷,“18世紀法國已很注重計量的標準化,在推行度、量、衡規制方面領世界潮流之先。由這些情況來推測,當年北京使用的溫度計經過測值校驗的可能性很大,只是其校正標準等技術細節現已不得而知。”
從1743年到現在已經過去了275年,在這275年裡觀測手段發生了很大的變化。首先,觀測儀器有了很大的進步。從哥比神父時代的酒精溫度計到後來的水銀溫度計,從拉謀氏溫度計到現在的攝氏溫度計及各種更靈敏的自動觀測儀器;其次,觀測的規範和以前有很大的不同。現在氣象觀測站的溫度觀測主要是在百葉箱裡進行,此後又有重新設計和改造。不同規格的百葉箱也能引起不小的數值差異,因此很難估計275年前哥比神父進行觀測時候的數據精確度。
儘管很難確認當時數據的準確性,但是按照正常的邏輯,這份觀測數據是至今唯一存世的北京1743年的溫度實測記錄, 有觀測時間、地點、儀器規制。“在沒有切實證據懷疑它的可靠性的情況下, 仍作為重要的參考數據予以採用。”張德二說。
不過可以確定的是,1743年北京的夏天真的很熱。
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