经典再读丨追寻季风之旅——竺可桢先生的季风研究

摘要： ...

从信风到季风

1915年1月，未来将要在上海创办后来举世闻名的《青年》杂志的陈独秀还未从东瀛踏上回国之旅，中国现代科学史上历时最长的一份综合性科学刊物《科学》杂志，就已经被留美学生组成的中国科学社所创办。作为中国科学社首批成员的竺可桢自然成了《科学》杂志的主要撰稿人。1916年2月，此时已转入哈佛大学攻读气象学的竺可桢在《科学》杂志上发表了《中国之雨量及风暴说》一文，这是他学术生涯中论及季风的第一篇文章。

《科学》杂志

只不过，在论文中，竺可桢还没有将之明确称为季风。

在这篇分析中国降雨量分布多寡原因的文章中，竺可桢认为“信风（monsoon）之强弱”是与“地形之高下”“风暴之路径”并列的影响中国降雨量的因素。在分析信风与中国季节降水差异时，他说“海风之湿度必高，而自陆至海之风其湿度较低，是故冬信风为冷而干燥，夏信风则温而幽湿”，这便造就了中国以夏季降水为主的气候特征。同时，他也认识到湿润的夏季信风强度从南至北，由沿海至内陆又呈现逐渐递减的趋势。所以，竺可桢得出“惟有信风故而中国南方之雨量较北方为多，惟有信风故而各省之雨泽多在夏季”的结论。只是在如何称呼这一典型气候现象方面，当时并没有统一和标准。竺可桢在文内给出了两种说法“信风者，一季风也”。这可以说是季风概念的首次登场，只不过并没有与信风真正地区别开来。

1918年，竺可桢从哈佛学成归国。1920年受聘南京高等师范学校，并开设了地质学、地文学（自然地理学）和气象学等课程。为了高质量地完成教学任务，竺可桢撰写了气象学讲义。

当知识要在课堂上讲授出来时，概念的明晰化就势在必行。所以，《气象学》讲义中的第六章《风》这一部分的第三节《风之种类》，竺可桢便将我们现在界定为的信风，即在低空从副热带高压带吹向赤道低气压带的风明确称之为信风了。其将因海陆热力分布不均所产生的风，则称之为季风。“冬季之风应自大陆而趋海洋，夏季之风则应自海洋而趋大陆，此等风名为季风（monsoon），因其风向视季候为转易也。”此论清楚明了，季风之名从此使用至今。

名称虽定，但当时对于季风还缺乏足够的研究。

1922年，竺可桢在《南京之气候》的演讲中再次提及中国的季风气候，并对之有了更进一步的认识。他在解释南京与杭州、天津降雨量多寡和雨期早晚差异问题时，将之归结为“季风之影响”。季风由南向北的推进过程在这篇文章中被揭示出来，同时文章认为先受东南季风影响的地区雨期更早，反之则晚。

但囿于当时气象站台的缺失，气象数据的匮乏，想要进一步呈现中国气流的具体运行情况还需时日。

到了1933年得益于各地气象台的建立，中国气流运行的具体情形可以被准确表达出来，我们对于季风的认识也提高到了一个新的水平。当年竺可桢在第五届太平洋科学会议上宣读了《中国气流之运行》一文，这是我国最早关于东亚大气环流的研究工作。他通过利用民国十七年（1928年）至二十一年（1932年）中国内地五十处，东三省三处和新疆二处观测点观察所得的地面风向数据，绘制了1月、4月、7月、9月中国各地最多风向的分布图，进而分析一年内四个典型月份的东亚气流运行情况。而且该文从机制上认识到影响我国各季节气流运行和季风的因子。陆地上的西伯利亚高压和印度低压，位于海上的北太平洋高压和亚罗森低压（阿留申低压）在冬夏两季共同促成了气流的运动以及季风的出现。这一发现对于季风研究具有重要意义。

仅仅一年后，1934年9月在《地理学报》创刊号上的第一篇论文即是竺可桢的《东南季风与中国之雨量》。此文被气象学家陶诗言院士认为是“我国有关季风研究的经典著作，为以后的我国季风研究和长期天气预报研究提供了基础”。

《地理学报》创刊号目录

该论文之所以如此成功，除了竺可桢卓越的科学研究能力，其实还有赖于他深厚的古代文学功底。

竺可桢在找寻中国古代对季风认知的文献记录时，发掘了苏轼《舶䑲风》一诗。其中有“三时已断黄梅雨，万里初来舶䑲风”一句，该句引中有解释道“吴中梅雨既过，飒然清风弥月，岁岁如此，湖人谓之舶䑲风”。这里的舶䑲风就是夏至后的东南季风。顺着此线索，竺可桢还发现了古人多有“舶䑲风，主水退，兼旱”的记载。正所谓“舶䑲风云起，旱魃深欢喜”。为了解释这种说法，竺可桢发现随着时间变化，东南季风的渐次北进现象。当东南季风强势扫过长江流域，前锋抵达黄河流域时，雨带也就随之来到华北，长江流域开始晴朗起来。这就是为什么东南季风，即舶䑲风到来后，长江流域天气变得干燥的原因。

此机制得到揭示后，再从长时段舶䑲风强弱变化角度观察，竺可桢发现历年长江流域的雨量多寡与舶䑲风的强弱有着密切关系。“东南季风强，则长驱直达华北，……华北雨量丰沛，长江流域干旱。东南季风弱，则一至长江流域，其势已成强弩之末，……长江流域受雨泽之赐，而华北乃干旱矣”。这个观点虽然在现在是人所共知的事实，但在90年前乃是一个揭示中国季风气候特征的创见。

从1916年竺可桢首篇论文谈及季风到1934年对中国季风气候有了系统性的研究，竺可桢的季风研究走过了近二十载岁月。这期间，为了能够更深入、更方便地探究以季风为代表的中国气候，竺可桢还做了大量基础性的工作。

气象台与气象所

没有自己的气象台，中国气候研究便无从谈起。

早在1916年初的那篇《中国之雨量及风暴说》中，竺可桢就谈及了建设气象台的必要性和重要性。因为气象分析与研究必须建立在气象观测数据的基础上，否则如空中楼阁，没有根基。当年的论文中，竺可桢所利用的不同季节季风的风向数据，还是来自外国人在中国海关下设的观测所。中国当时仅有寥寥数个属于自己的气象台站，并不能满足研究所需。所以，在文章的结尾，竺可桢便大声疾呼“政府能遍设气象台于全国，加以数十年之看护观测，然后全国之雨量风暴，始能明了如指掌”。

但当时身处美国还是博士生的竺可桢还没有机会亲自践行气象台的建设。

1921年8月，回归数年后竺可桢又在《东方杂志》上发表《论我国应多设气象站》一文，认为当时气象台的数量太小，与我国广阔领土不相匹配，应大力建设气象台。“美国面积亚于我国，而有气象台二百余，……日本面积仅当我国十七分之一，而气象台之数乃多至五十六。反观我国，则除中央气象台外，惟南通张季直先生所设之军山气象台而已。苟以欧美日本为先例，则我国至少须有气象台百所。”

临渊羡鱼不如退而结网。1921年竺可桢以东南大学地学系主任的身份，建立了附属于大学的南京气象测候站，并亲自指导学生参与观测。从当年秋季起，开始每日不间断观测气压、温度、雨量和风力、风向等，并每月定期出版《南京气象报告》。1922年，竺可桢又参与国家收回青岛观象台主权的事宜之中，为成功接收青岛气象台做出了重要贡献。青岛气象台成为当时归属我国为数不多的设备完备的气象台站。1928年，在竺可桢的倡议和交涉下，选取了南京城钦天山北极阁建立综合性的气象台，并于当年10月1日起正式观测。至1934年竺可桢写下研究中国季风的重要论文时，在他的领导下已经创办了上海测候所（1933年1月）、峨眉山测候所（1932年8月）、泰山测候所（1932年8月）和肃州（酒泉）测候所（1934年7月），同时接管了北平测候所（1929年6月）。

南京城钦天山北极阁

当本国研究气象的学者能够顺利方便地使用上本国气象台数据，中国的季风研究才能有长足的进步。

在竺可桢1933年宣读的《中国气流之运行》一文中，他便利用了南京1929-1931年和青岛1924-1929年测得的逐月风速来展示一年中季风风力的变化特征。在研究季风的重要一文《东南季风与中国之雨量》中，竺可桢同样利用了1929至1933年间南京测得的夏季不同风向下降水可能性和温度、湿度的记录，从而佐证“舶䑲风主旱”说。北平和上海的风力和雨量数据则帮助竺可桢证明了不同的季风强度下长江流域和北方降水的特征。

此外，培养一批专业的气象人才，同样有助于中国气候研究的开展。

1927年年底，当时国民政府着手筹备建立一所国家级的研究机构，即中央研究院。在中央研究院的组织条例中，将观象台作为其中一个子机构予以筹建，竺可桢被聘为观象台筹备委员会常务委员。1928年2月，中央研究院院长蔡元培为办事便利起见，把观象台筹备处分为天文研究所和气象研究所，竺可桢又被任命为气象研究所主任。11月，气象所成为中央研究院拟设的十四个研究所之一。竺可桢作为全权负责人，从研究所的选址、进人、采买设备到刊物出版，均事必躬亲。气象研究所作为当时中国气象科学的最高学术机构，在竺可桢的领导下，开展了一系列气象科学研究，在取得丰硕研究成果的同时，也培养了一批气象研究人员。

1928年开始气象研究所将其直属的气象台观测记录和各地测候记录以《气象季刊》（1929年后《气象月刊》）和《气象年报》的形式编辑出版。而且，气象研究所在南京还开设了四期气象学习班，培养了大量气象学家和气象管理人员，其中就有吕炯、涂长望、卢鋈、叶笃正、陶诗言和顾震潮等。当中国气象研究有了一支队伍后，研究才能获得更大的进展。

比如，1934年涂长望发表的《中国雨量与世界气候》一文，搜集了中国各地夏季降雨量数据，并将之与世界各地气候进行比较，发现其中的相关关系。其中，得出了华北沿海区域的夏季降雨量与长江三角洲夏季降雨量之间存在反相关关系的结论。此结论为竺可桢论证东南季风强弱与中国南北方旱涝关系提供了重要的佐证与支持。

季风的中国影响

现实的极端旱涝是气象研究者研究气象问题最直接的出发点，解释极端旱涝发生的原因就成为气象工作者的重要使命和任务。

1926年入春以来长江、黄河下游，东北沿海一带降雨稀少，上海1至5月降雨量只有往年平均的百分之六十一。面对旱情，当时各省纷纷倡导祈雨和禁屠之法，以求甘霖。竺可桢自然反对这种愚民且迷信的做法。

只有科学的宣传才是回击封建迷信的良方。

所以，在当年7月竺可桢在《东方杂志》上发表《论祈雨禁屠与旱灾》，向大众科普我国旱涝灾害异常频繁的原因。其中，他谈到东亚各国处于季风带内，是造成每年雨量多寡悬殊的重要原因。在季风的影响下，因为季风强弱变化的不定，中国雨量之变率极大，而且，越往内地变率愈大。可以说，季风对中国旱涝影响之显著，以及1920至1930年代中国频繁爆发的极端旱涝灾害，均让竺可桢感到对季风的研究和科普异常重要。

几年后的1931年夏季，全国各地水涝成灾，尤其以长江流域为甚。面对几十年未有之大洪水，《时事月报》特邀竺可桢和刘治华撰文解释。仅仅三年之后的1934年夏季，长江流域又因梅雨结束得异常偏早，产生了严重的旱情。短短三年间，长江流域接连出现的极端旱涝灾害，成为了当时中国气象研究上最为迫切的中心问题。为此，竺可桢写下了《长江流域三十年未有之大雨量及其影响》和《民国二十三年夏季长江下游干旱之原因》两篇论文予以解释。

这两年长江流域的极端旱涝均与梅雨的异常有关。在竺可桢看来“黄梅天之所以成，可以‘季风之影响’五字释之”。将季风如何影响中国降雨解释明了，就能够回答长江流域旱涝发生的原因。每年夏季“寒冷之西北风与温暖而潮湿之东南风相遇”便会产生降雨，又“以西北风渐向后退缩，东南风渐向前趋进时，其降雨期遂生出迟早之不同”。1931年夏季长江流域之所以会有如此大涝，原因既在于当年冷风异常强盛，迫使温暖湿润的东南风无法顺利北上，造成梅雨长期盘踞在长江下游所致。

为了解释1934年长江流域夏季主旱的特殊情况，竺可桢又从中国古籍里寻找历史上相似的情境。在此过程中，徐光启《农政全书》里“舶䑲风云起，旱魃深欢喜”的记载引起了竺可桢的注意，通过解释这句话，竺可桢发现了季风强弱与长江流域旱涝之间的关系。1934年的夏季，东南季风势力偏强，较之往年早半个月降临，将盘踞在长江下游的梅雨天气一扫而空。原本要延续到七月初的梅雨提前半个月结束，从而造成了当年长江下游异常干旱。

可以说，为了解释1930年代初长江流域的极端旱涝事件，才有了竺可桢于1934年秋季写就的《东南季风与中国之雨量》一文。

从季风之名的确定到对季风认识与研究的不断加深，以竺可桢为代表的气象学人作出了卓越的贡献。季风的研究并不能脱离时代与现实。中国气象事业的发展为季风研究提供了前提与基础，现实的极端旱涝灾害则又鞭策学者不断加深对季风的研究。正是因为拥有一批批志愿中国气象事业且心怀百姓疾苦的学者，才有了季风研究的进步。