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古代对地灾的认识

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楼主: 九州龍吟       显示全部楼层   阅读模式

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发表于 11-5-2011 09:34 PM | 显示全部楼层 |阅读模式
国是一个地灾多发国家,重大的地灾往往造成国家和人民的巨大损失。因此,古代人民对于地灾的成因,除了以上的三种不同观点之外,也有不少人想从其他方面进行探索。由于我国历史漫长,文献丰富而没有经过专题整理研究。本节从以下两个方面进行初步的探讨。一是地灾规律的探索与预言,二是关于地震的科学思想的萌芽与地动仪的发明。

(一)对地灾规律的探索与预言


    要探索地灾的规律,首先必须了解地灾的成因和它的形成条件,然后才能谈得上探索其发生、发展的规律与预言。

    关于地灾成因的观点以地震灾害为例,大体上可以分为以下几类:

    阴阳失序论。这就是周伯阳父的观点,其影响也非常深远。由于它最后预言了周幽王的亡国,以致这一学派的观点到汉代发展成为“天谴论”和“阴余论”,而且与朝廷的政治挂上了钩,长期作为政治斗争的工具,走入了死胡同,并没有走向科学的道路。

    海水相薄论。这是战国时期尸佼的观点,他说:“海水三岁一周,流波相薄,故地动。”但也有人认为是《庄子》的观点。“薄”,是迫的意思。“流波相薄”,即海流和波浪的冲击。这就是说地震是由于海流的冲击而引发的。海水三年一周,以波浪冲击大陆,于是引发地震。这同时也暗示了地震的周期性。这种小周期的提出,可能是地震史上最早的地震周期思维。

    天象影响。认为地震是由于星体的运移或隐现而导致的。这种观点始于《竹书纪年》,历代相承不衰。至唐以后,则出现了变化。

    夏桀十年(约前1767),五星错行,夜中星陨如雨,地震,伊洛竭。(王国维《今本竹书纪年疏证》卷上)

    王嘉荫在《中国地质史料》中指出:“夏桀十年是纪元前1809年”,他说:“把‘五星错行’、‘星陨如雨’和‘地震’列在一起,加上‘伊洛竭’,不仅指出地震原因和五星错行、星陨如雨有关系,也指出了地震的结果是‘伊洛竭’。我们只能相信这是观察自然现象的综合记载,并没有分析原因和结果,但是给我们一个清楚的印象,那就是地震的原因和结果,都有了。”

    《晏子春秋》也有关于天象影响地动的记载。

    《晏子春秋》载:

    齐景公为路寝之台,成而不踊(登)焉。柏常骞曰:

    “君为台甚急,台成,君何为而不踊焉?”公曰:“然!有枭昔者(夜间)鸣声无不为也,吾恶之甚,是以不踊焉,”柏常赛曰:臣请禳而去之。公曰:“子之道,若此其明,亦能益寡人之寿乎?”对曰:“能”。公曰:“能益几何?”对曰:“天子九,诸侯七,大夫五。”公曰:“子亦有征兆之见乎?”对曰:“得寿,地且动。”公喜,令百官趣骞之所求。柏常骞出,遭晏子于涂。拜马前。晏子曰:“嘻,亦善能为君请寿也。今徒为祭,可以益寿乎?然则福兆有见乎?”对曰:“得寿,地将动。”晏子曰:“骞!昔(夜间)吾见维星绝,枢星散,地其动,汝以是乎?”柏常骞俯有间,仰而对曰:“然。”(《晏子春秋》内篇,卷第六)

    (齐)景公问大卜曰:“汝之道何能?”对曰:“臣能动地”。公召晏子而告之,曰:“寡人问太卜曰:‘汝之道何能?’对曰:‘能动地。’地可动乎?”晏子默然不对。出。见太卜曰:昔,吾见钩星在四心之间,地其动乎?”太卜曰:“然。”晏子曰:“吾言之,恐子之死也;默然不对,恐君之惶也。子言,君臣俱得焉。忠于君者,岂必伤人哉。”晏子出,太卜走入见公,曰:“臣非能动地,地固将动也。”(《晏子春秋》外篇,卷第七)

    《晏子春秋》这两条记载应是说的同一件事,或是一件事的两种传说。因为,同一性质的问题,齐景公不可能受两次欺骗。但从文字上看,似乎有一次是改写的,即将柏常骞改为大卜,而将“维星绝,枢星散”改为“钩星在四心之间”,且文字比较简洁;删去了柏常骞为景公祷枭死及为景公请寿一段不相干的近于巫师言行的文字,主题明确。所以这一段关于“太卜动地”的故事,便被两汉的学者多次引用于他们的著作中。首先是西汉淮南王刘安的《淮南子·道应训》,差不多全文引用了后段文字,只是将“钩星在四心之间”改为“勾星在房心之间”;其次是东汉王充的《论衡》,在不同的篇章中多次引用,在《变虚篇》中最详,与《淮南子》所引字句全同,显然录自《淮南子》。

    《晏子》、《淮南子》、《论衡》迭次引用此事,并且均以肯定的态度认可,并作为理论根据,说明从春秋到东汉时期(即公元前6世纪到公元2世纪),人们都相信地震与星体运行有关。就像现今有人相信五星联珠之类的天文现象影响地震差不多。

    《甘石星经》、《史记·天官书》、《汉书·天文志》等也记载有关于地灾的天象:

    《柑石星经》载:

    钩钤(二星),若出房、心间,地动。

    天纪(九星),与贯(星名)相连,有索,即地动。

    心宿(三星),火星守(心),地动。

    钩(九星),在造父西。河中,星移,主地动之应也。

    《史记·天官书》载:

    填星(土星),失次,下二三宿,曰缩;有后戚(《汉志》作感),其岁不复;不乃有天裂,若地动。

    辰星(水星),有七名,其一为钩星,出房心间一问,地动。

     (天裂),天开悬物,地动、坼绝,山崩及徙,川塞溪垘,水澹地长,泽竭见象。

    《汉书·天文志》载:

    辰星,出于房、心间,地动。

    填星(土星),失次而下二舍,有后感,其岁不复,不乃天裂,若地动。

    凡以宿星通下之变者,维星散、句星信(伸),则地动;有星守三渊,天下大水,地动,海鱼出;纪星散者山崩,不即有丧。

    天开悬物,地动坼绝、山崩及陁,川塞溪垘,水澹地长,泽竭见象。

    孝惠二年,天开东北,广十余丈,长二十余丈。地动,阴有余,天裂,阳不足。皆下盛强,将害上(指皇帝)之变也。其后有吕氏之乱。

    孝武帝三年四月,有星孛于天纪,至织女。占曰:织女有女变,天纪为地震。至四年十月而地动,其后陈皇后废。

    《晋书·天文志》载:

    钩九星,在造父西,河中九星如钩状,曰钩星,直则地动。

    天纪九星,在贯索东,明则天下多辞讼、亡则政理坏,国纪乱;散绝,则地震山崩。

    房四星,亦曰天驷。又北二小星曰钩钤,房之钤键,天之管籥。主闭键,天心也。明而进房,天下同心。房、钩钤间有星及疏坼,则地动、河清。

    魏明帝青龙四年十月乙酉(二十日),有星孛于东方,十一月己亥(按:本月庚子朔,无己亥)彗星见犯宦者,天纪星。占曰:“刘向五纪论”曰:“春秋”星孛于东方,不言宿者,不加宿也。宦者(星),在天市(垣),为中外有兵。天纪为地震。……景初元年(237)六月,地震……

    以后,在《宋史·天文志》中,又增加了一项内容,即填星(土星)退行一舍,为水;二舍,海溢、河决;经天退行,天下更政,地动。

    这些天象影响地动的论述,所涉及到的行星有钩星、荧惑和填星,即水星、火星和土星。其余的星有枢星(北斗)、维星、三渊(九星),钩(九星)、钩钤(二星)、天纪(九星)、心(三星)、房(四星),均为恒星。枢星为北斗第一星,属于北斗七星(星官),心星、房星属于二十八宿,即房宿(又称天驷星、四星)和心宿。其余星官有维星,为斗杓后三星;三渊,即三柱星,共九星,属五车星官;钩钤星官,共二星,一名天键、二名天官,在房宿北,纪星即天纪星九星。问题是钩星,又作句星,《史记·天官书》说它是辰星七名之一,出房心间,地动。《汉书·天文志》同,但它只说是辰星,这是行星入房心间所致。在《甘石星经》中,钩星为星官,共九星。在银河中,九星排列如钩状。钩直则地动。《汉书·天文志》也说:“句星信,则地动”,“信”即“伸”意。

    我国古代的天文学家(他们也同时是占星学家)对于天象(或星象)导致地震的发生,深信不疑。但是,从地灾的史料来看,将地灾与星象挂钩的记录却很少,《汉书·天文志》所记载的现象似乎近似。但这个问题作为地灾的预报方法,似乎还有深入探索的必要。

    关于钩钤星与地动的关系,《物类相感志》有另外的说法:“地动应钩钤。地之将动(钩钤开,即房星上垂二星若磔开),则始震,盛张大,则动,渐合则止。”这就不是钩钤的隐现问题了。

    在古代,世界上不同国家,也有关于地动的不同说法。古代的印度佛教,据《法苑珠林》地动部,依《佛般泥洹经》云:

    阿难叉手问佛,欲知地动几事。佛语阿难,有三因缘:一为地依水上,水倚于风,风倚于空。大风起则水扰,水扰则地动;二为得道沙门及神妙天,欲现感应,故以地动;三为佛力,自我作佛,前后已动三千日月,万三千天地,无不感发。天人鬼神,多得闻解。

    此外,还有六种震动,四种地动,八种地动等,都是佛力或菩萨力等等。其中只有水动说,与我国战国时《尸子》的海水震撼说有相似之处。

    在欧洲,南怀仁在其所著《坤舆图说》中,介绍了古代欧洲人对地震的成因的各种说法。

    或问地震曷故?曰:古之论者甚繁。或谓地含生气,自为震动;或谓地体犹舟浮海中,遇风波即动;或谓地体有剥朽,乃剥朽者裂分全体而坠于内空之地,当坠落时,无不摇动全体而致声响者。又有谓地内有蚊龙,或鳌鱼转奋而致震也。凡此无稽之言,不足深辩。惟取理之至正者而姑论其数端及其性情之自然者,如左:

    其一、地震者,因内所含热气所致也。盖外有太阳恒照,内有火气恒燃,则所生热气渐多,而注射于空隙中。是气愈积愈重,不能含纳,势必奋怒欲出,乃猝不得路,则或进或退,旋转郁勃、溃围破裂而出,故致震动,且有声响也。正如火药充实于炮铳内,火一燃而冲突奋裂,乃必破诸阻碍而发大声也。或疑气似不能动地。须知气之力坚猛莫御,试观夫风,初亦莫非微气所发,积而至于走石拔树、颓屋、覆舟。夫气之困郁于地,其奋发必力奋而震摇乎地体,理之自然者也,何足异哉。欲证其所由然,则有二端可以明之:一、震之时,率在春秋之月,盖因此二时之气最易生也;一、震之所,必在土理疏燥及多空窟之地,以其易容多气故。山崩之处,内多洞穴者,其震犹更密也。若地有空窍向天,而可以嘘散,所蕴之气者,则终不致震耳。又海中之岛,亦多震者,因外围之海水,与内所含之硝磺,多致生热气,热气既炽,必发震也。所以本土之人,每多掘井,欲其气透而易散,以免地震故也。大凡地震之或先或后,必久属亢旱,或并多风肆暴而致。

    这些都是古人对地灾原因的猜想,不能算是科学的解释,但不论中外,古代均有人在探索地震的成因,以求掌握它的规律,以避害趋利。无论如何,不能一概抹杀。

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 楼主| 发表于 11-5-2011 09:35 PM | 显示全部楼层

(二)科学思想的萌芽与地动仪


    论及我国地灾的科学思想的萌芽,则应首推东汉时代的张衡(78—139)。他在132年所发明候风地动仪是世界上第一台地震仪。类似的地震仪在13世纪时才在波斯(今伊朗)出现,欧洲则更晚了。

     1.古代地动仪的制造与流传

    《后汉书·张衡传》载:

    衡善机巧,尤致思于天文、阴阳、历算。安帝雅闻衡善术学,公车特征,拜郎中,再迁为太史令。遂乃研核阴阳,妙尽琁玑之正,作浑天仪,著《灵宪》、《算网论》,言甚详明。阳嘉元年(132)复造候风地动仪。以精铜铸成,员径八尺,合盖隆起,形似酒尊(樽)。饰以篆文、山龟、鸟兽之形。中有都柱,傍形八道,施关发机。外有八龙,首衔铜丸;下有蟾蜍,张口承之。其牙机巧制,皆隐在尊中。覆盖周密无际。如有地动,尊则振龙,机发吐丸,而蟾蜍衔之。振声激扬,伺者因此觉知。虽一龙发机,而七首不动。寻其方面,乃知震之所在。验之以事,合契若神。自书典所记,未之有也。尝一龙机发而地不觉动,京师学者咸怪其无征。后数日驿至,果地震陇西(郡,治今甘肃临洮南),于是皆服其妙。自此以后,乃令史官,记地动所从方起。

    《后汉书》记载张衡学术渊博,技术精巧,发明了漏水转动的浑天仪(水运浑仪)和候风地动仪。浑天仪是将西汉天文学家耿寿昌发明的浑天仪(相当于现今的天球仪)与漏壶滴水装置联系起来,用水力推动浑象旋转的仪器。浑天仪一天转一周,使人在室内看浑象,就可得知某星某时在何位置。候风地动仪,又称为地动仪,当时主要是测地震震中的方位所在,精度可达到不能被人感觉到的烈度,并得到远在洛阳(京师)以西2220里(据《后汉书·郡国志》五)陇西郡所发生的地震的证实。所以当时的学者崔瑗(张衡的好友)称赞张衡“数术穷天地,制作侔造化”,是有事实根据的。

    张衡曾两度为太史令,一次是安帝时,一次是顺帝时,元初二年至永和元年(115—136),中间去官五年。太史令是朝廷掌管天时、星历的官员,凡岁将终,奏新年历;凡国有祭祀、丧、娶之事,掌奏良日及时节禁忌;凡国有瑞应、灾异,掌记之。浑天仪、地动仪都是张衡在作太史令时制作的。也就是结合其工作需要而研制的。但是以前历代的太史令都只是记载灾异,而张衡为何在他的晚年,还要研究制造测量地震的仪器呢?这恐怕是与张衡生活时代的地灾背景有关。《后汉书》的《本纪》与《五行志》所载地灾史料与张衡的生平简历,见表2-1。

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 楼主| 发表于 11-5-2011 09:36 PM | 显示全部楼层

    张衡一生中,只1—14岁无震灾,自15岁时发生波及十三郡国的强震之后,47年之中共发生地震36次,其中波及面达郡国八至四十二的强震达22次。发生在京都洛阳或发生在其他郡国而洛阳有感的地震共16次。此外,在此期间共发生规模巨大的山崩7次,地陷4次,地震5次。其中有著名的100年的三峡秭归山崩,死100余人;125年蜀郡越嶲(今西昌东南)山崩,死400余人;112年和122年,豫章和丹阳郡的群发性山崩各达63处和47处。说明了东汉安帝、顺帝时期是我国历史上一个地震活动频度高峰期和地灾活跃期。当时由于地震频繁,曾改年号为永宁(120)。当时大水、淫雨等地灾也很严重,覆盖面也有达30—40郡国。这些灾害绝大部分发生于张衡在朝廷任职期间,作为掌记灾异的太史令,对此是十分了解并负有责任的,可能因此被免去太史令。但地灾并未永宁,所以五年后,于顺帝永建初又恢复其太史令的官职。故在其晚年尚孜孜不倦研制地动仪,并取得成功。

    《后汉书·张衡传》记载有关候风地动仪的机械结构及其功能之后,所附带说明的关于验证地动仪的一次陇西地震(6.5级),它是否就是目前大家公认的永和三年(138)的地震是值得怀疑的。《五行志》和《顺帝纪》都载明,这一年二月乙亥(初三日)发生的地震,地点是京都和陇西、金城二郡,如果京都也是有感地震,京都不可能出现“一龙机发而地不觉动”、“怪其无征”的情况。所以这一验证不一定非在张衡生前的时间里认定不可。比如,顺帝汉安二年(143)九月的陇西汉阳、张掖、北池、武威地震(7级),洛阳就人不觉动,史书亦未载京都地震。

    对于张衡的这一发明,朝廷是比较重视的,《后汉书·孝顺帝本纪》阳嘉元年(132)载:“秋七月,史官始作候风地动铜仪。”《后汉书》的注者唐代的李贤又注明:“时张衡为太史令,作之。”当时朝廷并令史官(从本月起)记地动所从方起。地动仪造成的具体时间是阳嘉元年七月,可知此铜仪应陈放在安置浑仪的灵台之上,时时有人测候,以记地震方位。

    东汉时期的地动仪没有传下来,可能与汉末董卓之乱有关。《后汉书·献帝纪》载:董卓在初平元年(190)因山东(华山或崤山以东)州郡起兵讨伐他时,决定挟献帝及京都(洛阳)百姓悉西入关,迁都长安,并“焚毁洛阳宫庙及人家”,即将朝廷宫殿设施及百姓人家全部付之一炬,以致在建安元年(196年)因长安混乱,七月复迁洛阳时,因几年前的大火,宫室烧尽,已成废墟,百官只得披荆棘,依墙壁间。不得不于八月迁往许昌,依曹操,直至汉朝灭亡(建安二十五年,220年)。在社会动乱时期,所有东汉的宗庙、灵台、仪器等,自然都难以幸存。

    张衡制作的候风地动仪虽因国家的动乱而消失了,但他的影响并未消失,至少在文献中没有消失。不然,在刘宋元嘉九年(432),范晔在“删众家《后汉书》为一家之作”时,在洛阳大火之后242年,不可能在《张衡传》中详细描述有关地动仪的结构构造,达到那样详尽的程度。

    自范晔之后,在文献中还看到几个对此有兴趣或是可能制造过地动仪的学者或方技家,研究中国古代科技史的英国人李约瑟博士也注意到了这个问题。

    一是东魏时期的信都芳(?—545)。信都芳的传记见于《魏书·艺术传》、《北齐书·方技传》、《北史·艺术传》,而以《北史·信都芳传》最详尽。

    信都芳,宇玉琳,河间人也。少明算术,兼有巧思。每精心研究,或坠坑坎。常语人云:“算历玄妙,机巧精微,我每一沉思,不闻雷霆之声也。”后为安丰王(元)延明召入宾馆。有江南人祖暅者,先于边境被获,在延明家;旧明算历而不为王(延明)所待。方(芳)谏王礼遇之,暅后还(南),留诸法授芳,由是弥复精密。延明家有群书,欲抄集五经算事为《五经宗》,及古今乐事为《乐书》;又聚浑天、欹器、地动、铜乌、刻漏、候风诸巧事,并图画为《器準》,并令芳算之。会延明南奔,芳乃自为撰注。……

    信都芳既是北齐时的数学家,又是天文学家和机械学家。他的数学还受到南齐数学家祖暅(即祖暅之,祖冲之之子)的指导,得到很大的提高,可以说是祖暅之的学生。但不是信都芳曾到南齐去学习,而是祖暅当时被北魏俘获,在北魏安丰王元延明的家里服役,但得不到重视。经过信都芳的建议,才得到礼遇。后祖暅南还时,还留了不少算法资料给信都芳。这可以说是我国科学史上的一段佳话。这些资料,对于信都芳以后的工作和作浑天、地动等仪器的图说和《器準》以及进行计算都非常有益。虽然这里并没有说清信都芳有没有仿造出地动仪,但图和说明是作出来了的。很可能由于主持其事的元延明因政治上的原因南逃,没有最终完成。

    临孝恭是北周到隋时京兆(今西安)人,明天文、算术。高祖(杨坚)甚亲遇之,每言灾祥之事,未尝不中。上(皇帝,即杨坚)因令(其)考定阴阳。官至上仪同,著《欹器图》三卷,《地动铜仪经》一卷。

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 楼主| 发表于 11-5-2011 09:36 PM | 显示全部楼层
  《隋书·经籍志》上还载有《地动图》一卷,不知是否即是临孝恭著作的《地动铜仪经》的异名,或是解释地震现象的图册,由于已失传,无从查考。但可断言《地动铜仪经》是有关地动仪的图解或说明之类,说明隋代及北朝的魏、周时代可能仍有仿制的地动仪的实物存在。

    地动仪在隋以后不见于经籍,至宋时似无地动仪的实物遗存。以致南宋著名词人周密(1232—1308)在他的晚年著作《齐东野语》的《浑天仪、地动仪》条中说:

    浑天仪始于洛下闳(西汉天文学家,巴郡阆中人),或以为璿玑玉衡之遗法,非也。其后贾逵、张衡、斛兰、李淳风、梁令瓒、僧一行以下皆能之;独候风地震之器曰地动仪者无传焉。按汉《张衡传》,此仪以精铜为之。其器圆径八尺,形似酒樽,中有都柱,旁行八道,施关发机。外有八龙,首衔铜丸。每龙作一蟾蜍,仰首张口而承之。机关巧制,皆在樽中。龙头致九州地分,如遇某州分地动,则龙衔之丸,即坠蟾蜍口中,乃铿然有声。伺候者占之,则知某地分震动矣。《北史》信都芳明算术,有巧思。(安丰王)聚浑天欹器,地动、铜乌、刻漏、候风诸巧事,令算之,皆无遗策。隋临孝恭尝著《地动遗经》一卷,今皆传焉。然以理揆之,天文有常度可寻,时刻所至,不差分毫,以浑天(仪)测之可也。若地震,则出于不测,盖阴阳相薄使然,亦犹人之一身,血气或有顺逆,因而肉瞤、目动耳,气之所至则动,气所不至则不动,而此仪置之京都,与地震之所了不相关,气数何由相薄,能使铜龙骧首吐丸也?细寻其理,了不可得。更当访之识者可也。

    周密这一段文字使我们知道地动仪自唐以后失传,而临孝恭的《地动铜仪经》(周密作《地动遗经》误),宋代尚有流传。他对张衡的候风地动仪的功能也有误解,《后汉书·张衡传》原文只说地动仪能测地震所从方起,即只能测出地震所起的方位,而不能测出地震所起的地点。周密认为可以测知地震所起州,则是原文所不具备的。

    周密的最后一段话,将地震在地内的发生归因于“阴阳相薄”,显然来自周伯阳父关于地震的解释,而将其比作人体内部疾病导致外表的眼跳、肉动,则是不对的。李约瑟在《中国科学技术史》中指出:

    从周密把地震和人体相类比这一点,可以看出中国古代关于“气”的理论曾经对科学思想起了多么大的阻碍性的影响。最后,甚至有人干脆不相信关于张衡发明地动仪的这段记载。在清代何琇的《樵香小记》就可以找到这样的看法,他在18世纪所发表的议论,几乎同周密在13世纪所发表的议论一模一样。

    以“气”代表一切自然作用的倾向确实存在于我国古代科学研究中。须知周伯阳父的论点到底是在公元前几个世纪提出的。后人固守这一点怎么会使科学得到进步呢?清代的雍正皇帝在他的谕旨中提到康熙时黑龙江火山爆发的原因时,也说是“索伦地方,拥(涌)石出火,实有之事。盖彼地气脉使然”。可见此一“气”字,已被普遍使用,并阻塞科学探索道路到了何种程度。自张衡发明地动仪以后,在一千余年的时间里,致使这一科学发明不但没人进行改进,反而被置之高阁,无人问津,确实使人感到怅然若失。

    直到清康熙十八年(1679)七月庚申(二十八日)北京三河、平谷8级地震时,清政府仍然采取自明以来的办法,在地震发生以后,由钦天监向朝廷呈报。当时的钦天监正是比利时人,耶苏会传教士南怀仁。1677年,他改任治理历法。在题本中说:

    ……据天文科该直(值)五官灵台郎贾善等呈报:本年七月二十八日庚寅(申)巳时地动有声,从东北艮方起……(钦天监治理历法南怀仁等题本,康熙十八年七月二十八日)。

    当时,钦天监设有天文科。五官灵台郎八人,“掌观天象,书云物祥”等事,并无专管地动者,制度落后于东汉时期。

    李约瑟认为中国的地动仪原理,可能曾经通过某种方式传到了西方。因为据说13世纪时,在波斯的马拉加天文台中,曾经设置了一架地震仪。从这以后,再次沉寂了一段时间。一直到1703年,德·拉·奥特弗耶(de laHautefeuille)才制成第一台现代地震仪。该地震仪所采用的原理是让水银在地震时,从一个满盛水银的碟子里溢出。这一原理,在整个18世纪一直被沿用。直到1848年,卡西亚托雷(Caciatore)所采用的仍然是这个原理。他还说:

    了解唐代地震仪有没有在日本被保存下来,是饶有兴味的。有人曾经介绍过一台日本的地震仪,这台地震仪很像古代传下来的那种类型。在这台地震仪中,装有一个摆,摆上带有向各个方向伸出的针,这些针能戳穿围在它们周围的圆纸筒。

    张衡的地动仪在1945年时由我国地震学家李善邦(1902—1980)仿制过一台。1952年,地震学家王振铎仿制过一台具有内部构造的地动仪现存中国历史博物馆的地动仪,就是根据张衡的地动仪原理复制的。

     2.中国古代地灾科学思想的萌芽

    从地灾的角度来看,地震差不多与大多数地灾都有一定的联系,特别是山崩、滑坡、地裂以及泥石流等,有不少是地震触发形成的,或者是地震的次生灾害。所以,探讨地灾的科学思想的萌芽,仍以地震为例。



   
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 楼主| 发表于 11-5-2011 09:37 PM | 显示全部楼层
1668年7月25日(清康熙七年六月十七日)戌时,山东莒县郯城间地震,波及面达山东、江苏、安徽、浙江、河北、河南、山西、陕西、湖北、湖南、江西、福建、北京。极震区莒县、郯城,震级8.5级,烈度12,死数万人。这次地震的破坏面大,灾害严重,在众多的地震记实的史料中,《地震记》对此次地震作了详尽的记录:

    前此书震矣,无记。兹记者何?志甚也。先是苦雨几一月,是日,(赣榆)城南渠一晷之间暴涨、涸;见者异之。顷云作,若大雨状;既雨,殊未大。而黄紫云亘西壁,由南迤北,声若辘轳。顷则明月在天,微风不作。人方轻絺缓箑,自命羲皇。时而百千万状之恢怪,百千万室之摧覆,百千万命之靡烂,胥一瞬间矣。方震,声发西北,雷轰电迅,地闪忽跳纵,疑火疑潮。而震声、坼裂声、覆屋宇声、崩梁摧壁声、折树声、水声、风声、鸡犬鸣吠声、牛畜吼声、人号哭声、父子夫妇呼急救声,千百齐发,远近如沸。时盖飏轻尘,拥宿雾,惨曀布天,浓烟遮地。前此坐月开襟者,倏皆摧垣断壁中,相与为蛇为蝟,覆之黄壤,藉以清泉矣。城外旧无水,忽噪水至。急登陴视之,水循城南汛,澎湃奔驶。退则细沙腻壤,悉非赣物。井水高二丈,直上如喷。凡河俱暴涨,海反退舍三十里。室自出泉,寒冽不可触。裂地以丈尺计,旋复合。投石试之,其声空洞。及旦,人且谣曰:神告我后十日当陷。至期,愚者率奔避山上。而是夜果大雨,飞虹绕电,天地若倾。人栖树下,视覆扉盖笠者,直大厦华屋矣。城北得古窑一,瓦器如豆。意三代以上物,震出之者。自是三岁,率常震。居者惧覆压,编苇为屋,疾雕题若陷阱焉。前覆压死者以千数。乃有麯蘖生醉覆屋下者,掘土出之,方化蝶未返。倘所谓天者非耶?

    《地震记》见于清康熙十二年刊本《赣榆县志》,编纂者俞廷瑞、倪犀,但失《地震记》的作者姓名。《地震记》将莒郯地震在苏北赣榆县城的震况,写得既详尽又生动。先从震前近一个月的久雨写起,次写地震前的前兆:城南水渠顷刻之间暴涨、速涸,然后是欲雨天气而无大雨,接着是明月在天,微风不作的平静,人们方于月夜纳凉,轻衫、小扇,自命是羲皇以上的幸福百姓。接着是突发地震,屋宇倒塌,树木拔起,人民、牲畜不知所措,被压覆而死伤,乱成一片,惨不忍睹。随后便写地震时和地震后的河水、海水、井水、室内出泉等等只在地灾时出现的动态情形,以及十日以后大雨的情况。最后写出压死人数在千以上,而有的醉酒之徒,当从塌屋下救出时,还在醉梦中未醒来。其中关于水的动态,特别是地震之时,海水后退三十里的情况,很有参考意义。

     1739年1月3日(清乾隆三年十一月廿四日)戌时的平罗、银川地震,震级8,震中烈度10。此震死亡人数6.5万以上,波及面较小,主要是宁夏、内蒙古、山西、甘肃、陕西、河南、河北。

    关于这次地震,有文记载震况,并附带涉及宁夏地震发震的时间规律问题:

    宁夏地震,每岁小动,民习以为常。大约春冬二季居多。如井水忽浑浊、炮声散长、群犬□吠,即防此患。至若秋多雨水,冬时未有不震者。乾隆三年十二月(应为十一月)二十四日,地大震;数百年来(宁夏)震灾莫甚于此。甲戌(1754年)夏,余赴馆宁夏署中,有刘姓老火夫并二三故老,遇难幸免,备述是夜更初,太守方宴客,地忽震有声,在地下如雷,来自西北往东南,地摇荡掀簸,衙署即倾倒。太守顾尔昌,苏州人,全家死焉。宁(夏)地苦寒,冬夜家设火盆,屋倒火燃,城中如昼。地多裂,涌出黑水,高丈余。是夜动不止,城堞、官廨、屋宇无不尽倒。震后继以水火,民死伤十之八九,积尸遍野。暴风作,数十里尽成冰海。宁夏前称小南京,所谓塞上江南也。民饶富,石坊极多,民屋栉比无隙地,百货俱集,贸易最盛。自震后,武臣府第如赵府、马府俱不存,地多闲旷,非复向时饶富之象。

    此篇“地震记”原载清王绎辰《银川小志》卷末:灾异。乾隆二十年(1755)抄本。作者王绎辰自称是“甲戌(1754)夏赴馆宁夏署中”,可见是此次地震后15年到宁夏府衙当师爷的,所记地震灾异并非亲身经历,而是从遭遇过此次大震灾难而幸免于难的老火夫和二三老人的口述收集来的第一手资料加以整理而成的。可贵之处在于其对宁夏地震震前一些特殊现象予以特别记载,甚至加以总结,如“宁夏地震大约春冬二季居多。如井水忽浑、炮声散长、群犬乱吠,即防此患。至若秋多雨水,冬时未有不震者”。这就总结了一年中地震多发的季节和前兆。这是非常有科学意义的,而地震时或震后的火灾则来自家火的引发,也是一条有益的经验,值得记取。而在文章的后半部分记述当时一个繁荣昌盛的城市,一夜之间变成废墟,长期难以恢复,也可从这强烈的对比中了解到一次大地震给人民和社会带来多么深重的灾难。

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 楼主| 发表于 11-5-2011 09:38 PM | 显示全部楼层
1556年1月23日(明嘉靖三十四年十二月十二日)子时,陕西华县8级地震之后,万历乙亥(1575)年,咸宁(今西安)人秦可大撰写了《地震记》,有人称此文为“世界上第一篇地震论文”。全文约1500余字,记载了震时的亲历情景,以及当时他在咸宁(西安)和震后的调查了解,史料达到了16世纪中叶的最高水平。

    《地震记》在记述了地震初起及强震时的惨景之后,接着写地震的区域破坏情况:

    详其震之发也,盖自潼关、蒲坂。奋暴突撞,如波浪愤沸,四面溃散。故各以方向漫缓而故受祸亦差异焉。他远不可知,自吾省(陕西)之西也则渐轻,自吾省之东也则渐重;至潼关、蒲坂极焉。震之轻者,房壁之类尚以渐倾,而重者则一发即倾荡尽矣。震之轻者,人之救死尚可走避,而重者虽有悻活,多自覆压之下掘挖出矣。如渭南之城门陷入地中,华州之堵(墙)无尺竖。潼关、蒲坂之城垣沦没。则他如民庶之居,官府之舍,可类推矣。……受祸大数,潼蒲(潼关、蒲州)之死者什七,同、华(同州,大荔;华州,华县)之死者什六,渭南之死者什五,临潼之死者什四,省城(西安)之死者什三,而其他州县,则以地之所剥剔、近远分浅深矣。

    还说:

    至于穴居之民(住窑洞者),谷处之众(居住在山谷中的人),多全家压死而鲜有逃脱者。

    作者还从历史地震的情况,考校并分析关中黄土高原地区大震独多,为害最深的原因,写道:

    按《文献通考》诸书,自古地震,关中居多,而据其得祸之数,未有如今之甚者。盖关中土厚水深,夫土厚则震动为难,水深则奋勇(涌)必甚,以极难震动之土,而加之以极其奋勇(涌)之水,是土欲压而力不敌,水欲出而势欲(必)怒。此地震必甚,受祸必惨,理固然也。若中原之土疏水平,东南之土薄水浅,气易冲泄,虽间有地震之变,而受祸者不如此之甚也。然予独怪关中地震之尤多者,无抑水性本动而为土厚所壅故耶?抑或水脉伏地,西土(之水)或为厚土镇压而怒激震荡,故常致然耶?皆不可强究矣!

    由于此次地震之后,“次年(1557)而固原地震,其祸亦甚。乃隆庆戊辰(1568),本地再震,其祸少差。自是以来,无年无月,居常震摇,迄今万历之岁,未甚息焉。”在20年的时间里,西安地区余震连年发生,在这种情况下,人民便不能安居乐业。于是,当地百姓便创造了一种抗震防震的简易住房,相当于本世纪70年代北京人民所造的防震棚:

    有力之家,多用木板合厢四壁,上起暗楼;公衙之内,则置板屋,土庶人家亦多有之,以防祸也。

    秦可大因此建议,既然不能因逃避地震而离乡不归,就只好修建如上面所说的防震棚以防震害。

    因计居民之家,当勉置合厢楼板,内竖壮木壮榻。卒然闻变,不可疾出,伏而待定,纵有覆巢,可冀完卵。力不(能)办者,预择空隙之地,审(慎)趋避可也。或者曰:地震独不可以疾出避耶?曰:富厚之家,房屋辏合,墙壁高峻,走未必出;即出,顾此误彼,反遭覆压。华州王祭酒,正罹此害。……

    《地震记》从理论上探讨了关中地区的震害独多独重的原因,认为关中“土厚水深”是主要原因。从今天的地震理论来说,这当然不是主要原因,而是地质构造的活动性。根据地质科学的研究,汾(河)渭(河)地堑是我国中西部的重要活动构造带之一,由于构造活动才导致地震的发生。这是16世纪中叶的秦可大所不可能认识的。因为在那个时候,距离传统地质学的形成还有两百多年的光景。不过,秦可大也有推测合理的一面,即地震的破坏性,在坚硬的岩石地区和稳定地区同松散土层深厚的地区是有巨大的差别的。尤其是在烈度8度以下地区,区别更为明显。从本世纪70年代的辽宁海城和河北唐山两次大地震,都体验到这种差别。关中黄土地层覆盖面积很大,黄土地层的厚度也很大,不少地区还有在黄土层形成的沟壑立壁上挖窑居住的习惯,所以地震灾害惨重也就特别突出。1556年,华县地震死亡83万,1920年的海原地震死亡20多万,与其区域地质环境是有密切的关系的。可见,秦可大抛弃了历代相传的阴阳二气相迫的地震形成理论,提出水土的区域特性观点,有一定的意义。从现今的中国地震分析来看,关中(包括陕、甘和山西西南部)“地震独多,灾害独深”也还是不可忽视的观点。

    1751年5月25日(乾隆十六年五月初一)未时,云南剑川地震。此震被《中国地震目录》定为震级6.75,烈度9,波及面为剑川、鹤庆、洱源、丽江、邓川、大理、蒙化、宾川等县,剑川受灾最重,城内官民庐舍皆倒,城乡共塌房15700余间。剑川、鹤庆、洱源、丽江共死1000余人,伤300余人。剑川城垣倾倒,山石滚落,井水皆涸。剑海东部下陷,低于海尾河一丈五尺,河不受泄,西涸东浸。东北太平等七十余村悉成巨浸。




   
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 楼主| 发表于 11-5-2011 09:38 PM | 显示全部楼层
曾两度出任剑川知州,并处理震后事宜的张泓,在其著作《滇南新语》中,对此次地震有详细记载,并记录了当地百姓关于剑川地震发震的时间规律的陈述:

    粤稽陈迹,每甲子(岁)后,遇辰、戌、丑、未年,(剑川)必大震。忆六十年前,逢戌已验,凋瘵过半。今又周甲矣,且逢未,百姓预有忧色。五月朔日卯时,地已摇,辰刻日蚀复明,烦热而气昏惨,无风,至巳动甚。

    1751年为辛未年,五月初一日,果然发生地震。如果当地群众总结的这一发震规律是正确的,不但剑川一州可以事先预防地震,附近州县也受益不浅。根据这一规律,可以推想是60年一个周期(上一个甲子年到下一个甲子年),每一个周期内又以逢辰、戌、丑、未年,即在60年内分为五个十二年的小周期,每个小周期中是每三年一次地震。即十二地支(子丑寅卯辰巳午未申酉戌亥)中的逢丑、辰、未、戌的四年有震。据此查验剑川的历史记录,得知剑川有地震记录始于1395年9月25日(明洪武二十八年九月初四日)至1951年地震中心在剑川的共15次,其中震级为5级以上的地震共11次。这11次地震中逢辰、戌、丑、未年的地震有多少呢?见表2—2。

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 楼主| 发表于 11-5-2011 09:39 PM | 显示全部楼层
11次地震中,逢辰、戌、丑、末年的有4次,加上5级以下的2次,共6次。据15次计,占40%,5级地震以上占36%。其中1682年(壬戌)剑川地震,在历史地震文献中不见记载。但《滇南新语》明确记载有“六十年前逢戌已验,凋瘵过半”。乾隆十六年(辛未),以前的60年是康熙三十年(辛未)。这个辛未年以前逢戌之年为康熙二十年(壬戌),即1682年。既然那时已应验,就是这一年发生了地震,而“凋瘵过半”,即逢戌之年的这次剑川地震,使剑川凋(死)瘵(疾苦)过半,可能是一次5级以下的地震,故予加入。如果百姓所说有误,张知府是不会记入自己著作中的。

    此外,表2-2没有列入地震中心在外县,而剑川有感的地震。其中有1515年的鹤庆地震;1901年(辛丑)的邓川地震,震级6,烈度8;1925年(乙丑)的大理地震和1961年(甲辰)的宾川地震(震级5.4)。如果加入这三个丑、辰年,规律的百分比就要提高到47%左右。

    在《滇南新语》中,还有一些文字值得注意:

    辛酉岁(乾隆六年,1741年)余始入滇,牧新兴(州,今玉溪县),问其地常动,未之信也。乙丑(1745)调边,牧剑川,走六年,间日无风,地每作声或微摇。笥环帘钩,竟如鸣珮,然亦偶耳。庚午(1750),简调黑盐井……

    张知府在剑川的6年中,已感到时有微震,习以为常。据他所记,1751年剑川地震“共计死者三千余人,伤重继亡者二千余人。破颅、断臂、毁面、跛足者难更仆数”。显然比正式宣布的惨重几倍。所以,按此推测,历代地震记录遗漏的应不在少数。又如,剑川县应属多震地区,虽然剑川之名始于唐时的罗鲁城(又名剑川),元初改为剑川县,明时升为州。历史如此之长,但地震记录只始于明初,可见缺乏文献记载的地震肯定不少。

    总之,《滇南新语》所记载的剑川发震的时间规律,虽非完全可靠,但也有40%左右是可靠的,是我国地震史研究值得重视的文献,它对群众的防震意识起过积极作用。此外,《滇南新语》还特别指出:

    剑川有池曰剑海,周四十余里,上纳丽江、维西万山之水,下由海尾河西达沙溪,走浪穹县汇入大理诸水而趋金沙江。……辛未(1751)夏震后,东北地下陷一丈五尺,水势逆趋,致桑岑、太平、邑头等七十余村,屋宇田地,悉为巨浸,海尾河水涸不流。土人误谓河身震高,而不知东北下陷也。署牧某匿不报,七十余村民人流离丐四方,而摧科之令数月如风雨。余复任,履村细勘,访查形势,用水平较量,始知东北地低海尾河一丈五尺,无怪西涸东浸,河不受泄也。

    随后张知府还亲自领导疏浚海尾河以泄湖水。这一认识是经过勘查测量得出的,这在当时也是创举。直到19世纪初,西方的地震科学尚处于初级阶段,没有将地面变形等地质现象与地震联系起来。

    明、清关于地震的文献记录,说明在14—18世纪时期,我国对地震灾害的认识,已不限于只记载房屋、城郭的破坏和人畜的伤亡以及地表地形的变化等情况了,还注意到灾害的前兆、前震及主震的主要破坏阶段,以及余震的破坏的延续情况等等;并且从对于地震灾害的认识,进一步考虑强烈地震的区域分布规律、发震时间规律(如以冬春为多等)和地震的60年循环问题等等了。这无疑是在逐步向科学地研究地震、预报地震的方向迈进。虽然这些记录的作者是封建官员或文人,但他们非常重视总结人民群众的经验,这是他们成功的重要原因。

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发表于 22-4-2012 10:21 AM | 显示全部楼层
原来2000年前都有记载了
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发表于 1-5-2013 12:56 PM | 显示全部楼层

很好的分享,也可成为文言文教材~
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发表于 29-6-2014 06:14 AM | 显示全部楼层
较常在中国古书里看到的灾难都好像是蝗灾或者洪水泛滥吧
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