圖為《潮汐表》紀念封(中國科學院融媒體·聲像資源數據庫提供)
(資料圖)
圖為《潮汐表》紀念封(中國科學院融媒體·聲像資源數據庫提供)
圖為錢塘江大潮。(圖片由作者提供)
靜水深流
馬國馨院士篆刻
宋代詞人柳永有《望海潮·東南形勝》詞曰:“云樹繞堤沙,怒濤卷霜雪”。高聳入云的大樹環繞著錢塘江沙堤,澎湃的潮水卷起霜雪一樣白的浪花,何其壯觀!
蘇軾有《瑞鷓鴣·觀潮》詞云:“碧山影里小紅旗。儂是江南踏浪兒。拍手欲嘲山簡醉,齊聲爭唱浪婆詞。/西興渡口帆初落,漁浦山頭日未欹。儂欲送潮歌底曲?尊前還唱使君詩。”寫弄潮兒在萬頃波中自由、活潑的形象,寫錢塘江退潮時弄潮兒唱起“使君詩”作為送潮曲。詩詞語言平實,親切有味,用筆精練含蓄。
說起潮涌,人們大都知道浙江的錢塘江潮。其實,早在唐代中葉以前的數千年間,揚州、鎮江一帶的長江廣陵潮比后來的錢塘江潮更加波瀾壯闊,只是在一千多年前的唐代后期消失了。
我國古代對潮汐的了解和認識比歐洲早很多,“潮汐”兩字連用最早出現于《管子》一書,“朝(潮)夕(汐)迎之,則遂行而上”,論述了航海和潮汐的關系,后來逐漸把白天海水漲落叫“潮”,夜間的海水漲落叫“汐”,合稱潮汐。
我國歷史上最早描寫大潮的,可追溯到公元前2世紀西漢大文學家枚乘的《七發》:“春秋朔望輒有大濤,聲勢駭壯,至江北,激赤岸,尤為迅猛。”“將以八月之望,與諸侯遠方交游兄弟,并往觀濤乎廣陵之曲江。”就連觀潮的時間也與現在的“八月十八錢塘觀潮節”大致相同,都是在中秋之際,月球引力導致潮水最高最大之時。
20世紀英國科技史學家李約瑟,最早覺察出這段辭賦背后的科學信息,他認為,枚乘將觀湖設定于月圓之日,表明月亮與潮汐之間的因果關系,早在公元前2世紀即被中國人知曉。
東漢學者王充在《論衡》中,更清晰地闡釋了潮汐對月亮的依賴。
影響潮汐的不只是月亮,還有太陽。現代科學概念中的潮汐,是指因月球和太陽對地球各處引力不同,引起的水位、地殼、大氣的周期性升降現象,其中最具代表性的,是海水水面周期性漲落的海洋潮汐。
中國人對潮汐的興趣不僅滿足于文學和思想領域,為了準確掌握某個朔望月中每日的潮汐時刻,古人運用發達的天文歷算法,以圖表的形式直觀顯現潮汐規律。
潮汐表是潮汐預報表的簡稱,它預報沿海某些地點在未來一定時期的每天潮汐情況。潮汐表是中國古代傳統科學技術88項重大創造發明之一。
中國唐代竇叔蒙在《海濤志》一文中提出了根據月相推算高潮時刻的圖表法,這是保存下來的介紹潮汐預報方法的最早文獻,大約比英國的《倫敦橋潮候表》早400年。19世紀60年代末,英國開爾文和G.H.達爾文等人提出了潮汐調和分析方法,后來還設計和制造了機械的潮汐推算機,使潮汐表的編算工作得到迅速發展。自20世紀60年代以來,電子計算機已廣泛應用在潮汐推算工作中。
潮汐表一般包括主港逐日預報表(通常有高潮和低潮的時間和潮高,有的港還有每小時的潮高)、附港差比數、潮信和任意時刻的潮高計算等內容。
潮汐表實際應用在航運方面。有些水道和港灣須在高潮前后才能航行和進出港,所以需要知道潮汐時間。潮汐表就可以反映潮汐時間。在軍事方面,有時為了選擇有利的登陸地點和時間,就必須考慮和掌握潮汐的情況,潮汐表便可派上用場。在生產方面,沿海的漁業、水產養殖業、農業、鹽業、資源開發、港口工程建設、測量、環境保護和潮汐發電等,都要掌握潮汐變化的規律。潮汐表就是為這些方面服務的。
(作者系國家教育咨詢委員會委員,中國科技館原館長、研究員)
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