第一章 中国传统文化中的气象学
  中秋月
  说云
  气候与人生及其他生物之关系
  论新月令
  论祈雨禁屠与旱灾
  北宋沈括对于地学之贡献与纪述
  中国过去在气象学上的成就
  唐宋大诗人诗中的物候
第二章 中国历史上的气候变迁
  南宋时代我国气候之揣测
  中国近五千年来气候变迁的初步研究
第三章 认识自然，改造自然
  大自然的语言
  变沙漠为绿洲
  东南季风与中国之雨量（节选）
  改造沙漠是我们的历史任务
  论南水北调
  人力能克服冰雹吗？
  谈阳历和阴历的合理化
  天气和人生
  天时对于战争之影响

    第一章 中国传统文化中的气象学
    中秋月
    中秋是一个很有诗意的佳节，同时也富有西洋人所谓Romantic，传奇性的味儿。我国历代的文人学士，每到中秋常要赋诗以度佳节。杭州在宋代繁盛甲于全国。当时的仕女们，每至阴历八月十三四直至十七八要到江边观潮，十五六要游西湖赏月，这是800年以前的事了。现在我分作四段来说。
    一、何日是中秋
    南宋吴自牧著《梦粱录》有云：“八月十五日中秋节，此日三秋恰半，谓之中秋，月色倍明。”从科学上看来，中秋可以有两个定义：天文学上以秋分到冬至为秋季，所以中秋应在立冬，即是阳历十一月五号或是六号。气象学上以阳历九月、十月、十一月为秋季，所以中秋应在阳历十月十五六左右。这两个日期，统和阴历八月半相距甚远。可是西洋天文学习惯上把春夏秋冬四季起自春分、夏至、秋分、冬至，实在不甚合理。倒不如中国天文学向例之以立春、立夏、立秋、立冬为起点为合于逻辑。
    若用中国天文学的方法分四季，则中秋应在秋分，和阴历八月半相距不远。秋分是阳历九月廿三。去年八月半在秋分后6天，今年八月半在秋分前6天。下面将要讲到秋分前后月望时有一种特别可以留恋的地方，所以我很主张保留这个中秋节。
    二、月到中秋分外明
    吴自牧《梦粱录》说道：中秋之夕“月色倍明”。这完全是诗人文士的幻想了。这种幻想到目前报纸上还是到处可见。去年中秋节，在上海《大公报》的“大公园”副刊上，登载着一篇描写中秋月的文章，大意说：“在我国各种岁令时节中，最富诗情画意的要算中秋节了。平常的月亮够美丽了，中秋夜的明月，尤其大而圆，集合温柔、神秘、明媚、幽艳之大成……平日的月亮，上升很早，甚至黄昏时分已悬挂在空中；但是一年中，以中秋的月出来最迟，大约要八九点钟，才从天边露出娇容来，似乎在月宫中刻意打扮，精心装饰，然后才出来和人们相见。”这一段话，完全是传统文学家的口吻，与实际事情太不符合了。
    月亮究竟亮到如何程度？要晓得这一点，我们要以地球上所能看到最明亮的东西即是太阳为准，作一个比较。太阳在天顶时，在每平方英寸平面上有60万支烛光的亮度，普通用的洋油灯每平方英寸4支到8支烛光，洋蜡烛每平方英寸3支到5支烛光。而月亮在天顶时，她的光度每平方英寸只有一又三分之一烛光。月亮虽可普照半个地球，但在一定面积上光度甚小，所以我们在月光下看书是模糊不清的。月亮离开天顶愈远，她的光亦愈弱。这有两种原因在里面。第一，是太阳或是月亮离天顶愈远，则其离地平的角度愈小，而地面上每一单位平面所受到日月光的多少，是和离地平角度的正弦成正比的。第二，是在天顶时，日月光线经过地面空气的厚度来得少；到了天边时，日月光线要达地面，经过空气的层次要厚得多。假使在天顶时，月光到达地面所经空气厚度当作一，那么到月亮离开地平线卅度时，所经过的空气层就要两倍；到十度时，就要五倍半；到离地平线四度时，所经过空气层的厚度就要达十二倍半了。所经过空气层愈厚，被空气所吸收、反射的光线亦愈多，到达地面的月光自然愈少。而中秋的月亮，除非在热带中的地方，是决不会到天顶的。
    古人说：“冬日可爱，夏日可畏。”最重要的原因，就是冬天太阳离地平线低而夏天高。相反的，月望时月亮离地平线的角度，是以冬至附近为最高，夏至附近为最低。满月最亮的时候，实是在冬至的前后（即阴历十一月十五日左右）。“一年几见月当头”，这就是月当头的时候。今年中秋月的高度，即离地平线的角度为54°57′。而阴历十一月十五日，月的高度为87°45′。若是空气一样透明，则十一月月中的月亮一定比八月中的明亮。一年之中，每逢望日，在秋分前后，月的高度适中，夏至前后，其高度较低，冬至前后，其高度最大，这由于黄道与赤道成23°27′的角度。当月望时，月亮与太阳位置正相对称。太阳到冬至，高度最低的时候，正是月亮最高的时候。月亮的轨道古称白道，和黄道相交只有5°9′的角度，这个角度的差数甚小，可以增减月亮的高度，但不会变更上述的原则。即从气候上看来，我国各地在仲冬的时候也比在中秋前后来得明爽。以杭州为例，云量和湿度有下列的比较。根据民国十七年（1928年）至廿二年（1933年）的纪录，杭州云量在阳历九月为69%，十二月为65%；民国廿三年（1934年）至廿四年（1935年）的纪录，杭州绝对湿度，阳历九月为16.8，十二月为8.9。总之，“月到中秋分外明”这句话，要改成“月到中冬分外明”，才比较合乎事实。
    三、一年明月今宵多
    这句诗也是指中秋月而言。但是实际若以明月照地上的时间来算，一年中仍以冬至前后的月望普照地面的时间为最久。好像以太阳论，夏至昼最长，冬至昼最短。满月正与此相反，冬至前后月照时间最长，夏至最短，中秋适介乎其间。大概中秋之夕从月出到月落不过12小时，而如在北京的纬度，冬至月当头时，从月出到月落可到15小时之久。
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