走进上海气象博物馆

天宫一号

上海气象博物馆设在徐家汇观象台旧址内，徐家汇观象台创建于1872年。 徐家汇观象台开创，离不开一个人，他就是天主教耶稣会传教士法国人高龙鞶（Colombel ）。高龙鞶1851年进耶稣会，曾在斯通赫斯特天文台学习天文与气象学。清同治八年（1869年）到上海，被教会派往南京，准备建立一座天文台，由于条件不具备，重回上海。同治十一年七月（1872年8月），天主教江南教区与耶稣会江南传教会联合在徐家汇召开了一次重要会议，决定成立“江南科学委员会”，并决定:“由高龙鞶神父领导，在徐家汇建立一座“与耶稣会相称”的观象台，将气象记录和观测结果编成年报，在上海出版并寄往欧洲。”当年底徐家汇观象台建成，12月1日正式开始气象观测，从那一天起，徐家汇观象台翻开了长达150多年不间断观测记录的厚重“扉页”。开启了上海地区气象观测记录的历史。 1881年，观象台设立航海服务部，由此翻开了气象服务的篇章；1884年，外滩信号台在外滩建成，开始预告天气和授时服务；由于气象业务需求扩大，1900年在今蒲西路166号扩建新楼，即现在的徐家汇观象台旧址主体建筑。经过一百多年的发展，这里成了一座集气象、天文、地磁等于一体的观象台，见证了中国近代气象发展历史，享有“远东第一气象台”的美誉，其历史价值和科学意义非凡。2016年辟为博物馆，集上海气象发展历史、气象藏品展示、气象科普与互动于一体，为公众提供了一个全面了解气象科学和进行科普教育难得的场所。 因为上海气象博物馆所在场地徐家汇观象台现在每天仍然在进行气象观测，由于其特殊的地理位置和内部敏感仪器的存在，对参观者采取了限流限时措施，需要提前预约才能参观。每周一11:00开始预约本周二至周日的参观名额，法定节假日除外。且每天只有10:00和14:00两个场次，每场一小时，每个场次的人数限制在20人左右。能进去参观实属不易，堪称上海最难预约的博物馆之一。今年暑期我有幸成为一名观众进场参观，有讲解员全程带队介绍，跟着讲解员边走边听边看边拍，聚精会神上了一堂信息量极为丰富真材实料的气象科普知识课。 　　这座楼不大，却有一百多年历史。通体上下都散发出罗马式建筑风格，正立面三段布局，中间三层，底层圆拱大门贯通二层，三层有玫瑰窗，平顶露天阳台。外立面采用灰色清水砖墙，圆拱券窗，窗框和窗下用红砖装饰，局部墙身带有齿形饰，部分窗框由红砖筑成隅石状。 　　平台及室外楼梯栏杆为宝瓶状。 主楼外立面装有法国巴尔惹蒙伯爵夫人玛尔太赠送的大钟一座，逢刻奏乐，遇时鸣钟。 　　走进博物馆门厅，首先映入眼帘的就是镶嵌在地面上大理石材质的32方位罗盘。32方位罗盘指示的东南西北，都是精准的方位。气象对于远洋航运起着至关重要的作用，最早的气象服务就是服务于航海，罗盘就是用于航海上测量方位的。 站在罗盘正中心说话，会有奇妙的现象发生：你能听到自己讲话的回声，而旁人则无法听到。被告知这是由观象台门厅顶部特殊构造而形成的。 　　1872年8月，天主教江南教区和耶稣会江南传教会在徐家汇小教堂附近建立观象台。 　 　挂在墙上的这张表可能很不起眼，但它却是徐家汇观象台历史最重要的见证，这是1872年12月气象观测日志。 “最低气温为4.8℃，最高气温为16.9℃，气压767.06mm。”在徐家汇观象台的第一份气象记录上，1872年12月1日高龙鞶将这一天的气象观测数据如实记录在册，徐家汇观象台气象观测历史从此开始。 1879年，观象台首次较准确地做出了台风预报，揭开了天气预报的序幕。1895年，在这里，中国首张东亚地面天气图诞生了。1900年，观象台新楼落成，逐渐成为集气象、天文、地磁为一体，既做基础研究又具服务性的科研机构。 徐家汇观象台150年来无一日中断气象观测，即使在日军占领上海期间，虽然和外界中断联系，但气象观测记录照常进行。长期气象观测是人类不可替代的文化和科学遗产，是关于过去大气参数的独特资源，为全球气象预报以及气候变化研究提供了宝贵的资料。 　　作为国际知名的观测台，19世纪末，其联络网络已经北及西伯利亚，南至马尼拉，东到日本，西至印度半岛，并向中国沿海各地气象台及航海船舶发布气象消息，是当时报告航海船舶气象的中心，被誉为“远东第一气象台”。 2012年，时任世界气象组织WMO秘书长的米歇尔·雅罗，为徐家汇观象台颁发“世纪气候站”荣誉证书。“世纪气候站”的证书在亚洲地区仅有两张，一张在徐家汇观象台，还有一张在菲律宾马尼拉。 如今，这张证书被陈列在二楼走廊内。 　　徐家汇观象台建立以后，1884年在外滩（延安路外滩）建立了信号台，当年9月1日建立并正式对外服务，这是在中国领土上由外国人创办的第一个信号台，也是亚洲太平洋地区最早建立的信号台之一。 当初信号台有中外籍员工约有10名，信号台的业务由徐家汇观象台领导，信号台长由徐家汇观象台台长兼任。气象警报和授时信号均由徐家汇观象台决定发布，外滩信号台实际上是徐家汇观象台对外服务的“窗口”。 外滩气象信号塔初建时，塔顶上是一根高15米的木制旗杆，旗杆四周用绳索固定各式信号旗帜。1906年一次暴风雨袭击后木杆折断，子午球坠落，于是重新建造一座高36米具有意大利风格的钢筋水泥塔，并在塔上安装一根12米高的信号旗杆，总高近50米，是当时外滩最高的建筑物。此后气象信号塔又陆续进行了小型扩建和整修，并于1927年完成竣工。九十年代外滩气象信号塔改造工程施工时，气象信号塔被平移保留。目前，这座气象信号塔作为历史建筑依然矗立在外滩。 1920年外滩信号塔的信号符号（原件） 　　台风眼《1879年7月31日的台风》 能恩斯著 上海濒江临海，因特殊地理位置而常常受到来自海洋、陆地的多种自然灾害侵袭。能恩斯（Ren.Father Marc Decheverens）作为徐家汇观象台的首任台长，通过分析沿海各灯塔站及周边各站的气象数据，成功预报了1879年7月31日的台风。他的预测基于对气象数据的深入分析和研究，最终撰写了《1879年7月31日的台风》论文，基本准确地描绘了台风的形态，气流由外向内，呈螺旋结构，中心有台风眼。这份工作不仅为徐家汇观象台赢得了科学声望，也为后来的气象研究和预报奠定了基础。能恩斯的这一成就，标志着中国天气预报历史的开端，他的预测精确度令人印象深刻，尤其是在人类尚不能从太空俯瞰地球的年代，能够如此准确地绘制出清晰的台风眼，显示了其卓越的气象学知识和想象力。 　　挂在二楼墙上的:台风眼《1879年7月31日的台风》高清图 　　能恩斯手工绘制的1879年7月31日台风形态图与2015年8月7日卫星云图上的台风形态对比，可以发现两者极为相似。 　　1915年7月27-28日，上海遭遇严重的台风侵袭，史料显示，徐家汇观象台纪录了那次台风的路径，也准确做出预报并发出预警，但碍于当时传播渠道和时间有限，台风仍对申城造成了巨大影响。当时《申报》发表杂评《灾重之一原因》，指出“此次大风徐家汇固有预报，迨报纸传播而大风已至，使人民不及防范，损失于突然之顷者不知凡几，此灾之所以愈重”，于是1915年8月10日开始，《申报》首先刊登徐家汇观象台天气预报，从此开始对公众提供天气预报服务。 　　1920年徐家汇观象台第三任台长劳积勋（R.P.L.Froc）主持编制了《620个台风路径图（1893—1918）》（Atlas of the Tracks of 620 Typhoons 1893—1918），收集了26年中所观测到的620个热带气旋和1264个低压。这是其中一幅9月份的台风路径图。 台风路径图的绘制有助于气象学家和研究人员分析台风的移动规律，进而提高预报的准确性和及时性。通过观察台风路径图，可以了解到台风的生成地点、移动方向、速度以及可能的影响区域，这对于制定防灾减灾措施、提前准备应对台风非常重要。 　　经度联调 1926年和1933年国际经度局组织进行的国际经度联调是一项大型国际科学合作项目，国际经度局在北纬30°附近选定了三个经度相差120°的基准点，徐家汇观象台所在地理位置（北纬31°11′，东经121°25′）符合条件，且雄厚实力，成功被选中成为世界三大基准点之一，参加国际经度联测任务，成为重力加速度的基准点，与全球其他两个基准点共同构成了世界三大基准点之一。另外两个基点是美国的圣迭戈（北纬32°43′，西经117°09′）和阿尔及利亚的阿尔及尔（北纬36°45′，东经3°02′）。 “‌国际经度联调基点”是一个重要的科学测量点，用于校准和调整经度测量。这项活动对于提高经度测量的准确性至关重要，从而促进了全球时间标准的统一和改进。 Bertalli Circa于1800年发明的钟面气压计 　　垂直气压计（法国，1850年左右） 这款自记气压计是根据真空膜盒随大气压力的变化而伸缩的原理制造。与一般的自记气压计不同的是，其自记钟是垂直方向走纸，而非水平方向走纸，这款垂直气压计目前存世不超过5件，非常珍贵，上海气象博物馆镇馆之宝。 　　菲茨罗伊气压计/温度计/风暴瓶（英国，19世纪末） 由菲茨罗伊发明。他认为，气压计和温度计是最为有效的预测工具，并且一生致力于提高公众的天气素养，因而发明了该仪器，其由水银气压计、酒精温度计和风暴瓶组成，并配有专门图表解释说明。 自记气压计（法国，1900年左右） 自记湿度计（20世纪初） 　　电报接收机与发报电键（瑞士，1850年左右） 1837年、萨缪尔·芬利·莫尔斯在前人的基础上发明了电报，同时原创了高效的代码，在电报测试获得成功的10年之内，总长为23000英里电报线连接了美国主要城市。这项发明，为各地气象资料的迅速传递和集中提供了条件，使绘制当日天气图成为可能。此款藏品除了电报接收机外，还附带有一款发报电键。 经纬仪（瑞士、1900年左右） 1576年、德国的乔舒亚·哈伯梅尔发明了第一台真正意义上的经纬仪自带罗盘和一脚架）。经纬仪的问世提高了角度的观测精度，同时简化了测量和计算过程，也为绘制地图提供了更精确的数据。除此之外，气象行业还经常利用经纬仪来追踪探空气球，完成高空测风作业。 一路看过来，感觉这里每一件展品都很精美，西方人把气象观测仪器做成了艺术品，可能他们骨子里就有这种潜意识，这一点值得我们学习。 望远镜（19世纪初至20世纪初） 指南针（20世纪初） 精确测量仪（德国，20世纪初） 　徐家汇观象台1950年以前的资产属于法国天主教耶稣会，由法国天主教耶稣会管理和运营，历任台长都是外国人。　1950年12月11日，根据中央人民政府外交部指令，由陈毅粟裕联名签署的上海军事管制委员会命令，徐家汇观象台及佘山天文台的气象部分由军委会气象局接管，天文部分由中国科学院紫金山天文台接管。徐家汇观象台中国首任台长叶叔华，叶叔华是“北京时间”创制奠基人之一、中国科学院院士、中国科学院上海天文台原台长。 　　皇朝直省地舆全图（1904年，上海徐家汇土山湾出版） 该图从清朝康熙时代开始绘制，历时一百九十六年，一九零四年才在上海出版，为石板彩印。前言部分为徐家汇观象台台长蔡尚质所写。 我仔细端看了这幅地图，一百多年前能印出如此精细且图幅如此之大的地图，深深为之惊叹。 气候最宜期:公元前9000年至公元前5000年 中世纪温暖期（公元950～1250年）小冰期（16世纪～19世纪） 小冰期，英文名：Little Ice Age。大约16世纪初开始，全球气候进入一个寒冷时期，通称为“小冰期”，在中国也称为“明清小冰期”，小冰期结束于20世纪初期。 标准线:14℃（地球表面平均温度） 地球变热 IPCC第四次评估报告（2007）指出过去的100年中全球平均地表温度上升了0.74度。海平面上升17厘米，极地冰盖，冰川，终年积雪覆盖区面积明显缩小。过去40年间北半球雪盖每月都在减少，自80年代以来已多次敲响了警钟。 　　徐家汇气象台与世界各国气象台和科研院所来往的明信片。 　《中国之温度》（田国柱 1918年） 该书出版后，竺可桢利用田国柱整理出的物候观察作了比较，发现古书所载物候比近代早一周到一个月，因此得出古代天气比近代温暖的结论。 　《南京之气候》（竺可桢 1922年） 该书将南京与国际同纬度地区作对比研究，揭示了南京因季风影响，以致形成冬季特冷、夏季特热的气候特征，开创了国内地方气候研究的先河。 　　虽然徐家汇观象台辟为博物馆了，但由于地理位置特殊，这里每天仍然在收集着上海市中心的气象信息。得益于科技进步，气象数据的收集已经从每3小时一次的人工收集转变为每分钟自动上传。 国际经度联调基点 地面上这个标识实在很不起眼，但世界上只有三处。 雨（雪）量器 三维扫描型激光雷达 　　无论是镇馆之宝垂直气压计、还是徐家汇观象台第一张气象观测记录、或是首任台长能恩斯手工绘制的台风眼，这里的每一件展品，都值得人们细细品味。它们在时间上传承着以往的创造与文明，空间上更是一种历史的见证与回顾。气象信息如同我们日常生活的柴米油盐一样不可或缺，晴阴雨雪与人们生活息息相关，有机会参观上海气象博物馆是一个不错的选项，了解一些气象方面的知识你将获益匪浅。