《华人十大科学家:竺可桢》:第3章

 

------第3章------



年轻的竺可桢决心以教育救国,从武昌到南京,10年高校教坛耕耘,中国从此开始培养勘破大自然奥秘的气象专门人才。他领导的气象研究所成立后,经过又一个10年,中国现代气象事业掀开了新的一页。

1.执教10年

竺可桢留学8年归来,看到的是满目疮痍的故国山河。尽管历史已经进入了20世纪初叶,世界各国都发生了巨大的变化,可中国仍迈着迟滞的脚步,科学技术更是远远落在西方列强的后面。

在故乡绍兴,竺可桢看到老百姓衣不蔽体,食不果腹,各种庙宇却随处可见,香烟缭绕。他还从当时的报纸上看到这样荒唐可笑的事情:那一年,湖南省久旱无雨,到了7月份,旱情更加严重。省政府的要员亲自出面,让人把两个泥菩萨从城外抬进省城长沙市,供在玉泉山。可是,天气仍然毫无下雨的迹象。于是,他们又想出新的方法,从药店里弄来老虎的骨头,用绳子拴着,投进城外的深潭,据说这样可以使深居潭水中的龙王与猛虎相斗,龙虎斗的结果会导致兴云布雨。这一招当然不见效,结果,省政府办公的大院里,搭起了大戏台,日夜不停地吹吹打打,以祈求老天爷降福赐雨。

这一切强烈地撞击着竺可桢的心灵,在科学之光照耀不到的地方,只能是愚昧和黑暗占统治地位。

当时,向竺可桢发出聘书的有上海海关、武昌高等师范学校、南京高等师范学校。其中,海关的薪俸最高。但是,中国海关从清朝即为外国列强所把持,严重损害着中国主权。他们在沿海设置了气象网,窃取中国气象情报。竺可桢日思夜想的是夺回气象主权,怎么能为了高薪去海关效力?他想,只有为国家多培养人才,才可以挽救国家。他决定去高校任教。

回到阔别8年的故里,竺可桢拜望了亲友、师长,祭悼了父母的亡灵。家里的许多事情需要他一一承担,父母的坟址低洼潮湿,等待他尽快迁移;亡兄的遗孤待抚,寡嫂居无定所……国事、家事、天下事,事事关情!竺可桢没有一味地感伤叹息,安排好家事,他怀着“科学救国”的理想,走上了高校讲台。

1919年,竺可桢应武昌高等师范学校(今武汉大学前身)的聘请,到该校教授地理学和气象学。

1920年,竺可桢又受聘到南京高等师范学校(今南京大学前身)执教。

1921年,南京高等师范学校扩建,改校名为东南大学。在竺可桢的倡议下,东南大学成立了地学系,并由竺可桢出任系主任。这是我国大学中设立的第一个地学系。地学系下设地理、气象、地质、矿物四个专业,其中的气象专业也是我国大学的第一个气象专业。中国从此开始了自己培养气象专门人才的历史。我国有建树的老一辈气象学家中,许多人都是竺可桢这时期的学生。

竺可桢讲授的课程有:地学通论、气象学、世界地理。

《气象学》是竺可桢自己编写的教材,他由浅入深地引导学生们认识空气的由来;认识不同高度的空气成分,认识温度、气压,云雾霜雪,雷雨、冰雹,风、风暴与台风……安静的课堂上,竺可桢引经据典,深入浅出,把复杂的气象学知识“润物细无声”地传授给学生。学生们跟随着他,在神奇的气象空间出入,探悉风云变幻的无穷奥秘。

《地理学》、《气象学》都属于应用型的学科。竺可桢在教学中非常重视学生实践能力的培养,野外实习是地学系各科必修的课程。

那是个星汉灿烂的夏夜,东南大学的操场上围坐着许多地学系年轻的学生。这是竺可桢召开的露天学术研讨会。他指点着美丽迷人苍穹中的星座,从二十八宿谈起,一直讲到航海、测量及农业生产。演讲中,有学生不时地提问。许多漫步在校园乘凉的外系学生也被吸引了过来,这场别开生面的学术演讨一直持续到深夜,大家才余兴未尽地散去。

竺可桢还在校园里设立了气象测候所,以训练、培养学生的实际工作能力。

东南大学校园东侧,有一个僻静的院落,叫梅庵。梅庵内环境幽雅,松青草绿,特别是春天,迎春花开得金灿灿的一片。地学系气象专业的气象测候所就坐落在这里。

测候所购置了比较齐全的仪器设备,并聘请了专人规范管理。竺可桢在这里指导学生进行观测训练,每周对观测结果进行分析。他亲自撰写气候报告,定期与国内外其他气象台相互交换。

当时东南大学气象仪器设备的完好性,观测记录的可靠性,在全国首屈一指。

竺可桢不仅仅看重学生的考试成绩,更重视学生的实际工作能力和科研能力。他任教的一些课程,不采取记分制考试,而是让学生通过运用所学习的理论知识,结合气象观测实际,写作一些专题报告。他十分鼓励并热情帮助学生进行科研和翻译。

教学之余,竺可桢埋头科研和著述。在高校执教期间,他在国内外科学刊物上先后发表论文60多篇。特别是他利用古代典籍中的物候记载研究中国历史上气候的变迁,这是竺可桢科研工作的一个创举。他的《中国对气象学的若干新贡献》、《南宋时代我国气候之揣测》、《中国历史上的旱灾》等著述,形成了他在这个领域专题研究的一次高潮。

《南宋时代我国气候之揣测》的研究思路,萌发于1923年。当时竺可桢读到一位欧洲气象学专家的一篇文章,那位专家的研究结果表明,欧洲大陆在12世纪初到14世纪初的200年间,天气比其他各世纪要冷。竺可桢想到:中国的面积和整个欧洲差不多大,气候状况也相当复杂。这位欧洲气象学家的研究结果是否能说明中国的气候问题呢?由此,他开始了自己的科学研究。

他首先分析,12世纪初到14世纪初正是中国的北宋末期到元中时期。怎样才能知道那长达200年间的气候呢?竺可桢翻开了《二十四史》。

《二十四史》这部卷帙浩繁的史书,囊括了从春秋战国到明代各个时代的政治、军事、经济、文化等各方面的史料,其中也包括对天气冷暖的记载。

可是,当时并没有温度计等观测仪器和相应的数据。竺可桢反复查找,找到了不同时期统一的气候冷暖依据:降雪。降雪是天气寒冷的标志。天冷得早,降雪就早。天冷得时间长,最后一次降雪的时间就晚。这样,从降雪次数的多少和降雪时间的早晚,就可推断那个时期的天气冷暖。

要从“二十四史”中搜集到所需要的资料,不仅需要精深的气象学专业知识,而且要精通中国的古代典籍。竺可桢从幼年时打下了深厚的文史基础,这时有了用武之地。

竺可桢把“二十四史”中各朝代关于降雪的记录都一一查阅并抄记下来。他发现,各朝代中宋朝降雪记载较多,而其中又以南宋为最多。从1131年到1264年的133年间,南宋国都临安(今杭州)春天降雪有41次之多。

接着,竺可桢对古代和现代的气候材料进行了汇集研究。这些材料证明:南宋比唐朝、明朝和现代都要冷。据此,他写出了论文。

竺可桢的研究结果使人们眼界大开。不仅使人们回望过去,还提醒人们预测未来。他使人们想到,在人类社会呈螺旋形发展的时候,自然界的气候也有某些阶段性的循环往复。当我们今天惊呼全球气候变暖,温室效应导致冰河融化、海平面上升的时候,也许一个新的寒冷的气候时代正在悄悄地到来。正如这些年参加南极科学考察的科学家所称,南极存在的大量树木化石显示,200万年前的南极曾经温暖而潮湿,树木生长茂盛,花草竞相开放。竺可桢在20世纪初,通过研究证明,地球上的气候是呈波浪形起伏不定的。

1927年,竺可桢的《论以岁差定〈尚书·尧典〉四仲中星之年代》,发表在《科学》、《史学与地学》两个刊物上。这是竺可桢在天文学史方面的重要著述,它开辟了用现代科学方法整理古代天文史料的道路。他的研究在历史学界产生了巨大的影响。

20世纪20年代,我国史学界出现了对古代史料重新估价的疑古派。作为儒家最早经典的《尚书》(又名《书经》或《书》)首先受到了怀疑,疑古派认为《书经》系后人的伪作。但另一派人认为,不能轻易地怀疑一切古籍。当两派争执不下时,竺可桢异军突起,他从《尚书·尧典》所记载的“日中星鸟,以殷仲春”“日永星火,以正仲夏”“宵中星虚,以殷仲秋”“日短星昴,以正仲冬”入手分析研究,认为这是古人在春分、夏至、秋分和冬至四个节气这一天观测天上恒星的记录。

他对此进行了周密的推论:先考虑观测时间地点(主要是纬度),再研究“鸟、火、虚、昴”属于当今的哪些星座,然后从1927年的《天文年历》中查出这些星座的赤、经数据,再将这些数据与从理论上求出四个节气时南中星的赤经数据相减,将所得到的差数用岁差常数(50.2"/年)来除,就得出了这是1927年以前多少年所观测的星象。为了检验自己的方法的正确性,他先用这个方法对确实可靠的《汉书》中的记载星相进行了试算,发现十分相符。再把它应用到《尧典》上,所得结果是:《尚书·尧典》中所记的四仲中星,除了“日短星昴”外,其他三个都是殷末周初即3000多年以前的天象。

历史学家徐炳昶读了这篇文章,无比佩服。他说:“读到竺可桢先生所著之文,欢喜赞叹,感未曾有!余以为,必须如此才能配得上说以科学的方法整理国故!这样一篇严谨的文字印出,很多浮烟涨墨的考古著作全可以抹去了!”

事情过去50多年后,科学家赵庄愚先生根据《尚书·尧典》中的上下文及参考其他古代典籍判断,认为四仲中星不是在一个地点观测的,而是在“畅谷”(今山东北部)、“明都”(今湖南长沙南部)、“昧谷”(今甘肃境内)、“幽都”(今北京一带)这4个地方观测的。这样确定了观测地点之后,再采用竺可桢的方法计算,结果证明,“日短星昴”也不例外。四仲中星属于一个系统,属于距今4000年以前的天象,也就是夏朝初年的天象。

从武昌到南京,竺可桢执教高校不觉已有10载。桃李无言,下自成蹊。东南大学新型的地学系因培养出了我国最早的一批地理学、气象学、地质学方面的专家而声名大振。30多岁的竺可桢著述颇丰,事业有成,令国内外学界瞩目。

这10年,也是竺可桢生活相对安定的10年。他于1920年与出生于书香之家的神州女学教师张侠魂结婚后,已有了长子竺津(希文)、长女竺梅和次子竺衡。

2.走马上任北极阁

中国现代的气象观测,始于1911年。当时的政府在北京东城钦天监设立了中央观象台,隶属于教育部。

1913年观象台增设了气象科,由刚从比利时留学回国的蒋丙然负责。气象科管辖张北、库伦、开封、西安等处气象测候所。另外,农业、水利、航空等部门,也设立了一些气象测候所。20世纪20年代初,由于军阀混战,这些测候所因经费短缺而陷于停顿状态。

当时在我国国土上,还有法国神父经办的上海徐家汇观象台,德国人在青岛设立的气象台,这一切给我国近代的气象事业打上了殖民地、半殖民地的色彩。竺可桢对这种状况十分愤慨焦虑。早在1916年留学美国期间,他就撰写了《中国之雨量及风暴说》,他在文章中谈到,国内洪水肆虐,造成灾难与饥馑,因为不能预测各地雨量的多少,所以难以防备。由此可知设立气象台的重要性。

1921年,竺可桢在《论我国应多设气象台》一文中说:“昔人有言,人定胜天。今日世界各国文化之优劣,可以其国人控制天然环境程度定之。因田野山林之满被丛林荆棘也,故持斧柯以戡平之。因江河湖海之足以阻绝交通也,故筑桥梁以联络,造轮船而航渡也。因风云之变更不常也,故设气象台以窥测之。”他列举了外国人在中国建气象台的实例,叹息道:“夫制气象图,乃一国政府之事,而劳外国教会之代谋亦大可耻也。”

竺可桢在笔记本上记下了这样的话:

美国的领土面积略小于中国,气象台站却有200座之多。

日本的国土面积只有中国的几十分之一,气象台站却有56座。而且,日本还对中国的沈阳、长春、天津、南京、杭州等地的气候状况进行观测,并且把测得的这些地方的气候状况和日本的神户、大阪的气候排列在一起。

1922年,中华教育改进社在济南开会,当时的中央观象台曾提出建议:拟请各省在省属各县选择一所中学或小学,负责记录当地的雨量情况。为了保证这项工作的开展,各地政府只需向每所学校多拨5元钱的仪器费。可是,由于这5元钱的经费无法落实,这个建议也就如石沉大海。

1927年北伐革命胜利,国民政府建都南京,设立了国家最高学术机关———中央研究院。蔡元培先生任中央研究院院长,杨铨(即杨杏佛)先生任秘书长。中央研究院下设观象台筹备委员会,1928年筹备委员会分为天文研究所和气象研究所,竺可桢被任命为气象研究所主任。

竺可桢离开了熟悉的校园和学生,面对中国气象事业一穷二白的局面,他心中涌动着开创中国气象事业新局面的激情,涌动着夙愿得以实现的兴奋和喜悦。

当时的中国,没有统一管理气象工作的机构,气象研究所建立后,责无旁贷地肩负起了双重任务:它既是全国气象学术研究机构,同时又是全国气象事业的领导机构。竺可桢出任气象研究所主任后,要做的事千头万绪,在筹建北极阁气象研究所的过程中,充分显示出他杰出的领导才能和实事求是的科学精神。
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------第4章------

作为一个全国性的机构,首先要有一个稳定、长久的所址。竺可桢走遍了南京的每一个地方,最后确定所址于北极阁。

为了在北极阁建立气象研究所和气象观测站,竺可桢整整奔走了一年。

北极阁是南京钦天山的通俗称呼。那是个海拔67米的小山丘,因小山顶上有一座道观叫北极阁而得名。它北瞰玄武湖,南眺南京市,山巅平坦,四周无碍,是建立气象台的理想地址。早在南北朝的刘宋年间,钦天山就设有司天台,元明两代这里也曾设有观象台,清康熙年间观测仪器移往北京,观象台在岁月的风雨中逐渐倾废。到了20世纪20年代,这里已是树木丛莽荆棘遍地的荒山,山顶尚存的北极阁道观颓垣残壁,木柱朽腐,楼板洞穿,已经不可登临了。

暮春三月,正是江南莺飞草长时节。竺可桢与建筑设计工程师一同到北极阁勘察建筑地点,拟就建筑计划。每一处的布局,每一个施工中的问题他都亲自过问。他甚至为北极阁破旧道观中的一位老道士安排了生活,并多方奔走,迁走了住在里面的一批俘虏兵。

日子一天天过去,钦天山气象所建筑工地上,处处留下了竺可桢瘦小矫健的身影。随着基建工程的大体完成,气象研究所于1929年初正式迁入北极阁。

这里是市区的最高处。北极阁顶建起了三层塔式观测楼。观测楼呈六棱柱形,底层是宽阔的台座和回廊,六根台柱托着宽敞的环楼观测阳台;第二层也是环楼观测阳台,比第一层略窄些;第三层是观测平台。在这里,可以俯瞰南京城。从此,观象台就成了金陵古都的新景致。

工作生气勃勃地展开了。除了原已进行的地面气象观测外,气象所先后开展了高空气象观测,天气预报和气象广播。同时,还开展了物候、日射、空中电气、微尘及地震等项观测业务和研究工作。接着,气象所先后在南京、北平等地开展了测风气球、探空气球、飞机探测和气象风筝等项工作。1932年,北极阁气象所开始了地震的记录,这是我国最早的地震台之一。

地面气象观测主要是观测和记录各种天气现象,如风向风速、云型云量、能见度、气温气压、湿度等。它是气象预报、气象研究工作的基础,因此,要求气象观测必须十分严格、认真、准时、准确。无论严冬酷暑、风雨雷电,测候员都必须按规程进行观测,不可以有半分钟的延误和疏漏。

南京的冬天,十分寒冷。那是一个雪天的凌晨,北极阁上朔风刺骨,滴水成冰。这一天,气象研究所年轻的测候员朱炳海值班。他的任务是从早上6点到下午1点,每小时观测一次各气象要素。

清晨5点半,朱炳海从温暖的被窝中出来,穿好衣服,打着寒战进行照例的准备工作。6点整,他开始观测气压表、温度表、湿度仪,他一边查看,一边记录。窗外是昏暗的天,四周俱寂无声。

突然,外间办公室的灯亮了,门开处,一股袭人寒气钻了进来。竺可桢微笑着站在年轻的朱炳海面前,他脸上毫无倦意,亲切地说:“你继续工作吧,我睡不着,来这里看看。”

竺可桢常常不定时地检查测候员的工作,不放过任何容易疏漏的地方。如果夜间有雨,到清晨6点第一次定时观测的时候一旦雨过天晴,就容易忽略察看雨量筒中的雨量。竺可桢常常亲自检查,如发现观测员漏测漏记,他就会严格地对他们进行批评教育。他这种严肃认真、一丝不苟的工作作风,深深地影响着他的学生和下属,使他们在学习和工作中终身获益。

……半个世纪过去了,已成为南京大学大气科学系教授的朱炳海每忆及此,还是禁不住感慨系之。

气象研究所成立之前,我国的天气预报主要是由外国人办的气象台在中国发布。1930年元旦,气象研究所正式绘制东亚天气图,发布天气预报及台风警报,收回了对沿海各气象站的管理权力。竺可桢一改原来的英制气象记录标准为国际通用的摄氏度、毫米标准计量单位。从此,我国开始有了自己领土领海的气象预报。

20世纪30年代的一天,竺可桢正在北极阁气象研究所安排工作,金陵大学的一位教授偕同两名日本人来到北极阁。

这两个日本人脖子上挂着照相机,他们对竺可桢点头哈腰地说:“我们是日本的农学家。因为气象事业和农业生产有很大的关系,所以我们特来参观贵台。希望能够实地摄影,带点宝贵的资料回国学习。”

当时已是七七事变之后,日军侵略者的气焰十分嚣张,借机寻衅的事随时可能发生。竺可桢义正词严地拒绝道:“气象台属国家机密,不能让外国人随便照相和参观。很遗憾,对你们的要求,我不能同意。”

面对竺可桢的拒绝,那两个日本人还不死心,他们悻悻地说:“你这样做,同贵国政府的‘睦邻政策’未免有些不合吧?恐怕会有损两国的友谊呢。”

竺可桢听后,觉得又好气又好笑,他不卑不亢地回答说:“友谊的前提是互相尊重,双方平等。这个道理你们一定懂得。”

还是在这一年,竺可桢带队参加了在香港召开的远东气象会议。

会议期间,香港港督和会议的会长先后两次举行宴会。宴会上,中国和泰国的席位被安排在末席。竺可桢认为,这是有损我国国格的安排,是令人不能容忍的。他和出席会议的我国成员商量后决定:以不再出席会议的行动表示抗议,并提前乘坐海轮返回上海。

这一桩桩事情,更加坚定了竺可桢独立自主创办我国气象事业的决心。他把全部精力和心血都投入到北极阁气象研究所的建设和发展中。

气象所建于钦天山,有利于气象观测,但山路狭隘,交通不便。竺可桢买来几千块旧城砖,砌了山间阶梯,又修筑了直通山顶的盘山碎石汽车道。

研究所还建了图书馆,图书馆的最下一层是地震仪室,这里安装了三层窗户,可保持室内恒温恒湿。

气象研究所的经费十分有限,竺可桢精打细算,把有限的经费主要用于购置气象仪器设备和图书期刊。为了压缩行政事务开支,气象所任用20多人,其中90%是科技专门人才,许多事务性工作均由科技人员兼任。

竺可桢的家住在山下,给他配备的小汽车他只用于外出办公事。每天上下班他都是步行爬山,只有遇上风雨,他才允许汽车接送。他说,这样既节约了经费,又锻炼了身体。所里的年轻人有时下山买东西,想乘坐所里的汽车,见竺可桢如此严于律己,也纷纷仿效。

从建所那年开始,每个春天,竺可桢和全所的同事都要在山上植树。他们在山坡上种了松柏,在开阔地种了杨树,在路边种了梧桐。年复一年,北极阁披满了绿荫,10万株树木蔚然成林。

气象研究所掩映在绿荫中,昔日荒凉的北极阁,如今成了全国气象科学研究的基地和指导全国气象事业发展的中心。这里不仅有浓郁的学术气氛,还有宁静幽雅的环境,引得许多人前来参观。蔡元培先生决定将中央研究院总办事处也设在钦天山上,并要求各研究所都集中到钦天山一带。

3.从梦想到现实

从开始负责气象研究所的筹建,竺可桢就开始了全国气象事业的宏伟构想。他拟定了《全国设立气象测候所计划书》。在计划书中,他阐述了气象与农业、渔业、航海、航空、水利及科学开发、破除迷信的关系,提出了在全国各地划区设气象台,视区域大小及地形人口设气象测候所。按他的计划,10年内,全国应有10座气象台,180个测候所,1000个雨量测候所。

对于偌大的中国来说,这只是最起码的计划。可对于积弱积贫的中国来说,要建设如此规模的气象站网则近乎是美丽的梦想。为了让梦想成为现实,竺可桢在全国气象站网的建设和气象测候人员的培训两方面费尽了心血。

蜀道难行,路途不便,为了在海拔3000米以上的峨眉山上开展高山测候,竺可桢亲自送气象研究所职员胡振铎等三人登上了入川的轮船。从四川寄出一封信,待走到南京到了竺可桢的手中,时间已过去了两个多月。而要在云山阻隔的峨眉山上开展高山测候,各种困苦不言而喻。

巍峨的泰山极顶,雄奇壮丽的日观峰,这里海拔2400多米,风云变幻,气象万千。玉皇顶道观的三间小屋,是泰山早期的气象测候所。竺可桢决定,把这里办成一个永久性的高山气象站。

他多方筹措资金,会同山东省建设厅等部门,议定以泰山日观峰为泰山气象台。

1936年初,竺可桢亲自到泰山检查气象台建筑的进展。泰山沿途有历代帝王和文人骚客留下的碑文石刻,泰山极顶有雄浑奇丽的自然风光,可竺可桢顾不上细细欣赏,当地流传的老百姓的谚语却吸引了他的注意。“西南风,雨祖宗。”中国许多地区一般都认为“东南风,雨祖宗”,为什么这个地方与之不同呢?他一头扎进了泰山气象观测资料中。经过研究分析,他弄清了泰山与其他地方明显不同的风向和降水的关系,这是由泰山特殊的地理位置和气象条件所决定的。未完待续......欲知下回,请关注微信公众号: xiaoyida_com ,回复 xse90839 获取完整内容!
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本小说内容节选自:传记名著小说 《华人十大科学家:竺可桢》

作者:孟宪明
最后更新于:2016年09月08日
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