古代测量雨水的仪器(古代量雨器什么样子)
导语:古人测雨高招plus版!难住你的不是算式,更可能是古文
上次我们已经为大家介绍过了关于雨量器的发展历史→天气预报中常提的降水量是如何测算的?古人有高招
今天来分享关于中国古代计算降水量科普“plus版”,各位小伙伴们快准备好纸笔,和原小点一起算起来~
天池盆被认为是中国古代最早被记载的雨量器之一,天池测雨实为天池盆测雨。南宋《数书九章》第二卷中《天时类》共 9题,与测雨相关占了 4 题,可见天时对农时的重要程度。
这 4 题分别是“天池测雨”“圆罂测雨”“峻积验雪”和“竹器验雪”。其中“天池测雨”所描述的“天池盆”已经和现代气象观测所使用的雨量筒非常接近了,而方法上则采取“平地得雨之数”来度量雨水,堪称世界上最早的雨量计算方法,为后来的雨量测定奠定了理论基础。书中也把“降雪”也纳入“降雨量”的范畴,只可惜,在降雪量测量方面,只实测了降雪的厚度,并没进一步折算为降水量。
与降水相关的四问,让天池盆、圆罂、峻积和竹器 4 个器具跃然纸上,它们成为有文字记载的最早的雨量器,虽然尚未形成标准制式,但雨量器的功用毋庸置疑。
天池测雨
问:
今州郡都有天池盆以测雨水
但知以盆中之水为得雨之数
不知器型不同则受雨多少亦异
未可以所测便为平地得雨之数
假令盆口径二尺八寸 底径一尺二寸
深一尺八寸
接雨水深九寸
欲求平地雨降几何
术:
盆深乘底径 为底率
二径差乘水深 并底率 为面率
以盆深为法除面率 得面径
以二率相乘 又各自乘三 位并之
乘水深 为实盆深
乘口径 以自之
又三因为法除之 得平地雨深
草:
以盆深及径皆通为寸 盆深得一十八寸 底径得一十二寸
相乘得二百十六寸 为底率
置口径二十八寸 减底径一十二寸 余一十六寸 为差 以乘水深九寸 得
一百四十四寸 并底率二百一十六寸 得三百六十寸 为面率
以盆深一十八寸为法 除面率 得二十寸 展为二尺 为水面径
以底率二百一十六寸 乘面率三百六十寸 得七万七千七百六十寸 于上 以底率二百一十六寸自乘 得四万六千六百五十六寸 加上 又以面率三百六十自
乘 得一十二万九千六百 併上 共得二十五万四千一十六 以乘水深九寸 得 二百二十八万六千一百四十四寸 为实
以盆深一十八寸乘口径二十八寸 得五百四寸 自乘 得二十五万四千一十六寸 又三因 得七十六万二千四十八寸 为法 除 实得三寸为平地雨深 合问
答:
平地雨降三寸
没看懂?
那让我们一起来列个式子:
这下懂了吧!
圆罂测雨
问:
以圆罂接雨 口径一尺五分 腹径二
尺四寸 底径八寸 深一尺六寸
并里明接得雨一尺二寸 圆法用密率
问平地雨水深几何
术:
底径与腹径相乘……
草:
置底径八寸与腹径二十四寸……
答:
平地水深一尺八寸七万四千零八十八分寸之六万四千四百八十三
峻积测雪
问:
验雪占年 墙高一丈二尺
倚木去址五尺 梢与墙齐 木身积雪厚四寸 峻积薄平积厚 欲知平地雪厚几何
术:
以少广求之 连枝入之……
草:
以问数皆通为寸……
答:
平地雪厚一尺四分
竹器测雪
问:
以圆竹筐验雪
筐口径一尺六寸 深一尺七寸 底径一尺二寸 雪降其中高一尺 筐体通风
受雪多则平地少 欲知平地雪高几何
术:
口径减底径 余 乘雪深半之 自乘
为隅以筐深幂乘雪深幂 併隅
又乘雪深幂 为实
隅实可约 约之
开连枝三乘方 得平地雪厚
草:
以问数皆通为寸……
答:
平地雪厚九寸二千四百三十九分寸之七百六十四
来源:《一只早飞千年的鸟:中国古代气象观测与测量科技》
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