揪两根头发,就能测出空气湿度?

作者: 黄卫

来源: 原点阅读

发布日期: 2022-10-05 18:50:10

本文探讨了古代和现代如何测量空气湿度的方法,从古代的悬炭天平、琴弦到现代的毛发湿度计,详细介绍了湿度测量技术的发展历程。

在气候要素里,湿度是一个重要的指标。千年前,空气中的干湿并不是用刻度和百分比表示。人们的认知大致就是,湿度越小表示空气越干燥,湿度越大表示空气越潮湿。太多的古诗词留下了湿度在人们日常生活的点点滴滴。早在西晋,傅玄就有一首《炎旱诗》问世,诗中的“河中飞尘起,野田无生草”就写出了空气的干燥和旱情的严重。宋代梅尧臣的《梅雨》诗中有“湿菌生枯篱,润气醭素裳。”其中“润气”就是潮气、湿气。

北宋诗人郭祥正则有“屋漏沿窗玉篆斜,索居蒸湿度年华。”明代任环,在《上嘉定城隍·庭穴蚁何处》中写道“庭穴蚁何处,长空燕不来。正须潮湿础,又见月盈台。汗背翻成雨,劳心已作灰。何当瞻拜际,一洒润苍苔。”

空气湿度肉眼是看不到的,虽然人人都能感受到,甚至万物有感,但是怎样大致评估空气湿度的大小,自古以来人们都在不断尝试着空气湿度的测量方法。我国可能是最早发明测湿仪器的国家了。

《史记·天官书》中曾提到一种把土和炭分别挂在天平两侧,以观测挂炭一端天平升降的仪器。这其实就是原始的“湿度计”。它的原理是:天气干燥了,炭就轻,天平就倾向于土;天气潮湿了,炭就重,天平就倾向于炭也就是古人说的“燥故炭轻,湿故炭重”。《淮南子·泰族训》曰:“夫湿之至也,莫见其形,而炭已重矣。”大意是:湿气到来的时候,人是看不见的;但是炭已经表现出沉重了。

这就进一步阐明了这个测湿仪器能判断出看不见的水汽含量程度。

除了悬炭天平外,另一种测湿装置在更早的时间出现。东汉王充在《论衡·变动篇》中曾经谈道,琴弦变松,天就要下雨。琴弦变松,是空气潮湿、弦线伸长所造成的,表示空气湿度较大。由此可见,古代的弦琴也可当作原始的空气湿度测量设备,这与现代毛发湿度计中的“毛发”理念基本一致。

早期的测湿装置,使用了人或动物的毛发,并令其保持一定的张力。

毛发具有吸湿性(保持水分);它的长度会随着湿度的变化而变化,并且长度的变化可能会通过机械装置放大并显示在刻度盘或刻度尺上。在17世纪后期,这种装置被一些科学家称为吸湿镜,该词现已不再使用。鲸鱼骨头和其他材料可用来代替毛发。1783年,瑞士物理学家和地质学家霍勒斯·本尼迪克特·德·索绪尔制作了第一台使用人发的头发张力湿度计,被认为是此类湿度计的发明者。

文章来源:《一只早飞千年的鸟:中国古代气象观测与测量科技》

作者:黄卫

绘者:黄缨童

文中图源自图书

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