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这是大科学!听丁一汇院士给你讲二十四节气的当代意义

  • 日期: 2020-12-09
  • 来源:中国经济网
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  • 2020-12-09 11:10
  • 来源: 中国经济网

  我们很熟悉二十四节气,你知道它背后有哪些科学价值吗?经济日报记者近日专访中国工程院院士、中国气象局气候变化特别顾问丁一汇,听他阐释二十四节气的当代意义。
  大思维 大科学
  记者:二十四节气七十二候最根本的特征、最核心的要义是什么?
  丁一汇:二十四节气七十二候据传起源于山西中部的一个县城(临汾地区翼城县)。它是我们国家历史上的历法,是黄河农耕文明的反映,是中原农业文明的产物。我们的祖先知道气候在变,他们根据天象、物象等的变化,来判断这个节气是什么样子。
  二十四节气七十二候最早产生于夏朝,但是夏朝并没有文字记载。二十四节气和七十二候的诞生地不完全一样,但都是在山西、陕西、河南这些当年黄河文明诞生的地方。
  按照传统历法,一年十二个月,每月二节气,每节气三候,每候五日,共计二十四节气、七十二候,每候有一种特定的自然现象,最早的完整记载见于《逸周书?时训解》。
  大雪三候:一候鹖鴠不鸣。因天气寒冷,寒号鸟不再鸣叫。二候虎始交。阴气最盛时,阳气亦萌动,老虎开始求偶。三候荔挺出。兰草也感到阳气的萌动,抽出新芽。
  我们的祖先如何观察气候变化对农业农耕的影响?第一个是天时,就是我们所谓的天文。第二个是物候。七十二候所反映的那些物象,我们叫做物候,就是开花、结果、树木发芽、河水结冰等大自然现象。第三个是农业和气候变化的配合。古人的耕种日出而作,日落而息,每天首先都要看太阳,看太阳的变化。二十四节气七十二候实际上是一个大的思维,一个大的科学,并且和农业密切有关,并不是一个一个简单现象的描述与记载。这个大科学是和大自然完全融在一起的综合的观测结果,也是长期历史总结的结果。
  记者:在农耕时代,二十四节气发挥了很重要的作用。那到了今天,二十四节气七十二候还具有什么样的价值,还能发挥什么样的作用?
  丁一汇:二十四节气七十二候诞生于农耕时代,但它的影响一直延续到现在。它所包含的大科学的基本要素仍然正确,节气和物候的描述即使在今天也是准确的。
  今天再看二十四节气七十二候,肯定会有一些变化,但我们可以不断修正。不少专家已经在做这个事情了。其实3000年前据物候观察和记载出来的结果也未必就是现在这样,在一代一代传承过程中,二十四节气七十二候得到不断修正和完善。
  变与不变
  记者:在这种传统与发展之中,哪些东西是变的,哪些东西是不变的?
  丁一汇:天文的要素变得很少,因为宇宙本身是以1万年、10万年、几十万年为尺度变化的。变的主要是物候,物候随着气候而变。比如开花结果与收获季节的时间在变化,当地农民就会根据农时的情况对历法进行修正,但基本框架我认为没有真正大动过。
  从目前的研究来看,总结来说就是天文变得很少,物候、物象有变化,但变化也是相对稳定的,只需做一定程度的修正。所以,二十四节气七十二候到今天也还比较精准,这也是它能长期使用和传承的重要原因。
  记者:2016年联合国教科文组织把中国的二十四节气列入人类非物质文化遗产目录,不仅从科学上来肯定,也从文化的意义来肯定。您觉得二十四节气七十二候对世界的气候学、科学、文化上的影响,体现在哪些方面?
  丁一汇:二十四节气七十二候是大科学,涵盖了天文、地理、人文、农事等等,是人类观察大自然变化和农耕时代需求相结合的一个产物,也是天人合一思想的具体体现。虽然现在我们对农耕的依赖度不像过去那么强烈,但农业依然受大自然变化的影响,从这个角度来看,二十四节气七十二候必然会长期存在下去。
  举个例子,比如北京地区,原来9月23日之后,就慢慢进入到秋天,而现在有不少年份的9月从温度的角度来看还是在夏天,天气炎热。有些年甚至是过了“十一”以后,仍和上世纪后期夏天的温度差不多,这是因为气候变暖了。所以,在用二十四节气七十二候“评判”的时候,也要灵活。
  记者:二十四节气和七十二候是什么关系?在二十四节气里面,哪些节气最关键?
  丁一汇:两者关系密切。二十四节气侧重于天文,七十二候更侧重于物象。
  二十四节气里,春夏秋冬的四个“立”(立春、立夏、立秋、立冬)最关键,因为它们代表了季节的更替。在春夏秋冬更替的大背景之下,我们才有候的变化。“东风解冻”是立春的初候;立秋凉风至,什么时候凉风出来了,就意味着秋天开始了,我们开始进入了冷季;立冬初候“水始冰”,水开始结冰了,真正的冬天、地冻天寒就来了。所谓的关键点,就是在节气里面有最明显变化的物候。
  立春三候:东风解冻,蜇虫始振,鱼陟负冰
  立夏三候:蝼蝈鸣,蚯蚓出,王瓜生
  立秋三候:凉风至,白露生,寒蝉鸣
  立冬三候:水始冰,地始冻,雉入大水为蜃
  精准坐标
  记者:为什么我们的社会发展演进到一二百年前,就落后了?是一种什么样的局限导致了我们历史上这种科技的落后?
  丁一汇:欧洲人研究历法比我们要晚得多,他们在研究物象天象的变化时,主要是研究物理的解释,追求的是这个现象是怎么发生的,譬如说为什么会有雨水?雨是怎么越来越大的?水滴怎么会变成水蒸汽?水又怎么会结冰?这些研究后来就成为现代科学的基础。
  工业文明给西方带来了大规模的现代化观测设备、观测仪器,使得他们有了科学的数据,这些数据更为精确。这是为什么工业文明发展起来以后,我们就落后了的重要原因。
  记者:二十四节气七十二候的科学和文化,产生于农耕时代。那我们要克服以前的一些局限,再去挖掘它的当代意义和世界意义的时候,要做什么样的结合?
  丁一汇:二十四节气七十二候为我们研究全球气候变暖、气候变化提供了一个很精准的坐标。这个坐标经过几千年积累,集合了很多历史大数据和分析。
  我们现在说气候异常不异常,就是根据二十四节气七十二候。它对世界的贡献非常大,所以我说是大科学。
  节气和物候表现的是一种平均的变化,该在什么时间发生什么现象,如果和它发生偏移,就说明气候发生了显著的变化。
  科学家管这种“平均的变化”叫做平均气候。平均气候是较长时段内的气候的平均。古人没有精准的仪器进行观测,但是他们通过目测,通过观测天文和现象,总结出了物候的表现。别的国家没有像二十四节气七十二候这样的科学体系,没有这么完整的经过3000多年一代一代积累的平均气候的观察总结,这是我们独一无二的。
  冷冬?暖冬?
  记者:大家感觉今年冬天好像来得晚,这个冬天到底是冷还是暖?
  丁一汇:根据预报今年前冬偏冷一些,后冬也是趋向于冷。
  原因在哪儿?第一个就是大形势。现在全球包括北极都在增温,北极的温度升得很快,海冰融化得很快。北极上空本来是一团庞大的冷空气,非常寒冷,现在北极暖了以后,中高纬度的气流不断向北走,到达北极,把北极的冷空气“挤出来”。北极的冷空气被挤出来以后,它不是乱跑,而是有一个优势路径,就是往欧亚跑,所以我们这边受影响非常大。在气候变化界里有一句科学行话,叫做“冷欧亚暖北极”。
  虽然全球气候整体在变暖,但是北极冷空气不断“跑过来”,就会不时有频繁的冷空气影响我们。冷空气活动频繁,实际上正是气候变暖的影响结果。
  记者:按照目前这个趋势,北极的冰将来会完全融化吗?
  丁一汇:完全可能。科学家有地球6亿年以来的冰期记录。早期和后期南北极有冰,但中间有相当长的时间无冰,这是自然原因,而非人为造成的。现在因为人类活动,导致很多二氧化碳排放,我们现在有6亿年以来地球二氧化碳含量分布的资料,可以看到它的变化曲线和温度的变化曲线是完全一致的。
  我们现在关心的是南极。北极的冰并不多,而且是海冰,融化了也基本不影响海平面的上升,只有格陵兰的冰融化可以使海平面上升。但南极的冰是大冰盖,科学家们测算,对比无冰期的时候,南极的冰全部融化以后,海平面能上升30米,这对地球的环境与海岸人类的生存将是灾难性的影响。唯一的解决办法就是气候不要变得太暖,人类必须采取切实有力的措施。我国也一直很关注这个问题。
  新角度 新视野
  记者:我们在继续挖掘二十四节气七十二候的价值上,还应该做些哪些工作?
  丁一汇:我们不要忘记历法和节气的贡献。现在通用的做法是把历法和节气印在日历上面,懂的人一看就懂了,不懂的人尤其是年轻人,看不懂也不愿意学。所以我觉得要推进的第一项工作,就是要让年轻人能够接受历法和节气,要让大家知道,历法和节气不仅仅是表象的观测,更是与实际仪器测量结果相吻合的。3000年前我们的祖先就能得出这些结论,是非常了不起的。
  记者:当代人研究二十四节气七十二候,一要有新的角度新的视野,就是站在全球气候变化来研究,二要有新的工具新的方法,用现代气象学的科学工具和方法来进一步完善它,让它和现代科学的表述能结合在一起。是不是可以这样说?
  丁一汇:对。因为二十四节气七十二候基本是一个平均的状态,可是现在老百姓更关心异常的状态,就是那些极端天气和气候。极端天气和气候,二十四节气七十二候不能描述,这是它的缺陷。但“极端”也是相较于平均气候而言,这也进一步显示出二十四节气七十二候这个标尺的重要意义。这个标尺还可以再丰富,可以再增加20年、30年以至更多年,通过它,我们就能了解地球气候变化的平均轨迹或历史轨迹是什么样的。
  记者:对于大众文化与社会生活,二十四节气七十二候还可以有些什么样的关注点,给我们带来什么样的启发?
  丁一汇:现在年轻人不是很懂这些,要普及。我觉得应该在中小学里安排相应的教学内容。我们以前在中学学过,但节气这些东西都讲得很浅。应该把二十四节气的精髓和它的科学性,以现代的观点阐释后,纳入到教科书里面。
  现在年轻人不大喜欢历法,认为这是老古董,甚至认为存在迷信,这个观点不对。其实这是大科学,它是我们祖先通过“天地人”进行物象观测的总结,总结了地球气候平均变化的情况,以及和农业文明相联系的情况,我们现在离不开这个科学体系。
  如果你对二十四节气有充分的了解,知道什么是平均气候的话,那么你对现在的气候异常会有更深刻的理解。
  向第一梯队迈进
  记者:在全球气候变化的研究中,我们国家是处于什么地位呢?
  丁一汇:应该说在态度、意识与行动上,我们是在第一梯队。各方都在积极地推进相关工作,在各种场合我们都大力赞成、大力支持气候变化研究,推进减排。我们的气候变化研究水平目前在前列队伍中,但不是领先,处于向第一梯队迈进的状态,正在追赶。
  在应对气候变化方面,我们提出来2060年实现碳中和,欧盟提出来在2050年实现;碳排放在2030年达峰,欧盟在今年已经达峰了。这就是说我们还有至少10年的差距,这10年要追上很不容易,必须非常努力。
  记者:“十四五”规划建议提出,要“加强全球气候变暖对我国承受力脆弱地区影响的观测,完善自然保护地、生态保护红线监管制度,开展生态系统保护成效监测评估。”您认为需要注意哪些问题?
  丁一汇:第一是观测问题,它非常重要,因为这是一个全球性问题。我们要加强对重大气候圈层的研究和观测,比如去北极、南极、青藏高原考察。2017年,我国启动第二次青藏高原综合性科学考察,考察的关键点就是青藏高原的水资源与生态是不是失衡,因为它是亚洲水塔,如果水塔失衡,不但影响我们国家,而且会影响周边很多国家。我国抓住了最关键的点去研究,这就抓得很准,对国家、国际都是重大的贡献。这方面的科研,我们国家从来没放弃过。
  第二是发展气候模式。我们要做预报,要告诉大家、告诉全球,10年以后气候怎么样?20年以后怎么样?在这个气候之下粮食生产有没有风险?生态系统有没有危险?每个人日常生活会不会受气候极端事件的影响?台风是不是更严重了?暴雨是不是更严重了?……我们要做到预报100年。国家对这方面工作非常重视,加强科研,提高我们的预报能力。我们现在已经有几个模式可以预报百年气候了,但是精确度和国外领先的相比,还有一些差距。
  “80后”寄语年轻人
  记者:您的研究是面向未来的,您又是“80后”,对现在的年轻人有什么寄语?
  丁一汇:全球气候变化和我们国家的气候变化,是非常复杂的科学。研究这方面内容,一定要有丰富的科学知识,要有浓厚的兴趣,还要有持之以恒的决心。因为这些大范围气候一年两年看不出变化,要分析10年、20年乃至更长时间的数据,才能得出一定的结论。但是它对我们国家、对全球、对人类非常重要。我希望有更多的年轻人来研究它。

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