第三章　古代地形和气候

地形是构成地理环境的基本要素之一。我国古代地理知识中，地形知识也是重要的一个方面，而且内容还相当丰富。

气候是地理环境的重要组成部分之一，我国古代人民对气候现象，较早就有了认识。所谓气候现象，主要指季节性出现的物候现象。熟悉这类现象，才能从这类现象中归纳出“季节”这个抽象概念来。

第一节　中国古代地形

古代地形学

沈括于熙宁七年（1074年），察访浙东温、台等州，见到雁荡山区“诸峰皆峭拔险怪，穹崖巨谷不类他山，皆包在诸谷中，自岭外望之，都无所见，至谷中，则森然干霄”。他推究成因是由于流水的侵蚀作用，他说：“当是为谷中大水冲激，沙土尽去，惟有巨石巍然挺立耳。”同样，“如大、小龙湫、水帘、初月谷之类，皆是水凿之穴”。沈括还观察出岩性不同，流水侵蚀作用所形成的地形，也有差异。他把温、台地区石质丘陵山地与陕西黄土高原的流水侵蚀地形作了比较，他说：“今成皋陕西大河中，立土动及百尺，迥然耸立，亦雁荡具体而微者，但此土彼石耳。”

沈括通过野外考察，论述了流水的侵蚀作用和侵蚀地貌，还论述了流水的堆积作用和华北大平原的成因。他说：“尧殛鲧于禹山，旧说在东海中，今乃在平陆。凡大河、漳水、滹沱、涿水、桑干之类，悉是浊流。今关陕以西，水行地中不减百余尺，其泥岁东流，皆为大陆之土，其理必然。”

沈括通过野外考察，还论述了海陆变迁的事实。他奉使河北时，“边太行而北”，途中见到“山崖之间，往往衔螺蚌壳及石子如鸟卵者，横亘石壁如带”。这是“沧海桑田”的地质构造上的证据，沈括作了科学的推论：“此乃昔之海滨，今东距海已近千里，所谓大陆者，皆浊泥所湮耳。”

沈括曾亲自利用“水平望尺”对流水冲积作用所形成的平原的地势做了实测。宋代自祥符年间以后，汴渠历二十年之久没有疏浚，河床淤积自“京城（开封）东水门，下至雍丘、襄邑，河底皆高堤外平地一丈二尺余，自汴堤下瞰居民，如在深谷”。熙宁中，计划疏洛水入汴。沈括尝因出使，按行汴渠，亲自利用“水平望尺”对自京师上善门至泗州淮口之间“凡八百四十一里一百三十步”的地势，进行水准测量，得出的地面高差是“京师之地比泗州，凡高十九丈四尺八寸六分”。他还在“京城”东数里，“自渠中穿井，至三丈方见旧底”，来验证汴河的堆积厚度。

河流堆积地形

河流堆积地形，在《尔雅·释水》中已有多种。河流在河床内的堆积以黄河最为显著，因而很早就有记录。如《考工记》中有“大川之上，必有涂焉”，就是一例。黄河称为浊河，河床高出平地，战国时即已有记述。《汉书·沟洫志》则有地上河的记载：“从堤上北望，河高出民屋。”“至淇口，水适至堤半，计出地上五尺”。“河水高于平地，岁增堤防，犹尚决溢，不可以开渠”。宋代，沈括详细记录了黄河的淤积情况，写道：“自汴流堙淀，京城东水门下至雍丘、襄邑，河底皆高出堤外平地一丈二尺余。自汴堤下瞰民居，如在深谷。熙宁中，议改疏洛水入汴，予常因出使，按行汴渠，自京师上善门量至泗州淮口，凡八百四十里一百三十步。地势，京师之地比泗州凡高十九丈四尺八寸六分。于京城东数里白渠中穿井，至三丈方见旧底。”白渠开于公元前131年，到宋代已有1200年的历史。在这1200年间，淤高了3丈。由于河道淤高，常常泛滥，发生水灾。故《宋史·河渠志》说：“填淤渐高，堤防岁增，未免泛滥。”

地理风光

长江的河道堆积以沙洲的形式出现。南朝宋盛弘之《荆州记》云：“枝江县西至上明，东及江津。其中有九十九洲……至宋文帝在藩，忽生一洲。”宋代，已有沙洲并岸的记载，如张大昌在《曲江复对》中说：“广陵自有曲江，当在今瓜州之北。而曲江自有其涛。唐以后渐为沙所涨没，江之不存，涛于何有？”

沈括则利用沉积相来判断地形变化，这是很科学的。他说：“予奉使河北，边太行而北。山崖之间，往往衔螺蚌壳及石子如鸟卵者，横亘石壁如带，此乃昔之海滨。今东距海已近千里，所谓大陆者皆为浊泥所湮耳。尧殛鲧于羽山，旧说在东海中，今乃在平陆。”螺蚌是水生动物，卵石乃是经流水长久搬运磨圆的相，水平排列，这是沉积相的特色。沈括根据沉积物的相型，说明华北平原是由黄河东流沙泥沉积而成。这个论断是十分正确的。

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大地为何存在沉浮升降

沧海桑田不断变化。究竟大西洲是否存在过，这需要我们用科学来找到证据。古希腊著名的哲学家兼数学家柏拉图（公元前427—前347年）曾在他的两篇对话著作史中详细记载着一个传说：大约是在距当时9000年前，大西洋中有一个岛屿，其面积非常大，名为大西洲。其气候较为温和湿润，有着茂密的森林，景色迷人，而且还盛产黄金。在这个岛上有一个非常发达的国家，其被十个酋长统治，每隔十年聚会一次，其目的就是商议国家大事。在国都的山顶上建有一个非常漂亮的宫殿。这个国家实力非常强，不仅统治附近的一些岛屿，而且还对对岸大陆上的一些地方有支配权。就是凭着自己强大的经济和军事实力，它还对欧洲和非洲发动过战争。但是，后来因为自然灾害——地震，这个国家在一天一夜间就消失在了大西洋中。

无论是喜马拉雅山的崛起，还是尚未解开的大西洲之谜，这都说明了沧海会变为桑田，当然这也是不以人的意志为转移的客观规律。之所以会出现这样的变化，是因为地壳在不断的运动。随着地壳的运动，某些地区的陆地沉降或者抬升，进而导致周围海面的变化。在这里需要说明的是，地壳运动不是一朝一夕的，而是缓缓的进行，所以地质历史是非常漫长的。地壳运动一直在进行，从未停止。

第二节　中国古代气候

气候的由来

在古代，“气候”一词的意义总是与“天气”一词相混淆。例如谢灵运《石壁精含还湖中》诗说：“昏旦变气候，山水含清晖。”然而，其也有与现代“气候”意义相近的情况，如白居易《雪中即事答微之》诗说：“莫道烟波一水隔，何妨气候两乡殊。”

那究竟古代的气候是在何时具有现代意义的气候呢？这很难被证明。在《黄帝内经素问·六事藏象论》中，分别提出了“气”和“候”两个字的定义说：“五日谓之候，三候谓之气，六气谓之时，四时谓之岁。”这里，“候”字首先是意味着一个短时段结束，正待进入下一个短时段的意思。在我国古代，一天定为十二个时辰，各个时辰各用一个天干和一个地支配合来称呼。十个天干，十二个地支可依次配合成六十种方式，而五天共六十个时辰，正好配完这六十种方式，因此五天可以作为一个短周期，称为“候”。到了第六天，就要开始另一个“候”了。这五天一候，是由于采用了干支纪时法所造成的，并没有什么具体意义。但另一方面，这一段话中，是将“候”与“岁”、“时”、“气”等并列的，而且是将“候”作为“岁”、“时”、“气”等较长时段的组成成分来看的。“岁”指一个周年；“四时”谓之“岁”，说明“四时”即“四季”；“六气谓之时”，则一年四季当有二十四气，可见“气”即“节气”。因此“岁”、“时”、“气”，事实上即分指一年、四季、二十四节气。这些概念是在归纳季节性物候现象（包括天文现象）后得出的。“候”即是“岁”、“时”、“气”的组成部分。

所以其中也应有季节性物候变化与之相应。在《逸周书·时训解》中，已对一年各候的物候现象有所罗列，具体体现了“三候谓之气”的概念。这里，既然“候”与“气”连用，而气已指二十四节气，说明“气候”一词必然是在二十四节气名称出现以后才形成的。

气候不仅有季节性的含义，还有地域性差异的特点。一个名词的形成，是以已有的概念或事物为前提的，名词只是为总结或规定已存在的概念或事物的特点而确定的。所以“气候”这一概念，远在“气候”一词形成之时就已存在。例如：在《山海经·大荒北经》中曾经谈到下面的传说：黄帝在打败炎帝神农氏后，就派了天上能致雨的“应龙”和能致旱的“女魃”来收拾蚩尤，经过了剧烈的鏖战，虽然蚩尤被打败了，但“应龙”和“女魃”这两个怪物却回不了天庭，于是女魃就只好停留在我国北方，“应龙”却遁到我国南方。这一番话看来是带有神话色彩的，但是如果我们抹去这些神话色彩，可以看出我国上古时代，人们已具有“北方多旱，南方多雨”的正确气候知识。只是那时由于科学知识的缺乏，只能用女魃留在北方，应龙跑到南方来作解释而已。分析这个传说，可以认为那时人们已认识到气候有地区性差别的概念了。

早期的物候概念

较早将“物候”两字作为一词使用的，见于南朝梁简文帝的《晚春赋》。赋中说：“嗟时序之迥斡，欺物候之推移。”但在未有“物候”一词之前，人们早已有物候的概念。农事安排也是基于作物生长发育与季节的关系才能得出的。有意义的是：在人类活动这栏内，有同声异韵的“析、因、夷、奥”四字，此在《山海经》的《大荒东经》、《大荒南经》、《大荒西经》及殷代甲骨文中，已多次发现。按《山海经》及甲骨文，这四者分别指东南西北四方位的神名，或祭名。此四神分掌东、南、西、北的风。从性质来说，这四方的风有温、热、凉、寒的特点，在我国东部，这四方的风又是春、夏、秋、冬四季的主导风向。据清曾钊的《虞书命羲和章解》（岭南遗书本），“析”是散布在野的意思；“因”与“襄”同义，是解衣而耕的意思；“夷”是怡悦的意思；“奥”是入室内隐奥处的意思。既然甲骨文中已有这些活动，说明《尧典》的物候现象，至少可追溯到殷代。

事实上在殷代，古代人民也的确对物候现象已有应用。例如甲骨文的春、秋两字，“春”字像树木抽出的柔枝嫩叶；“秋”字像禾穗成熟下垂；而“抽枝叶”、“禾成熟”，不正是“春、秋”两季的物候吗？因此，“春、秋”两个字，是表示物候的象形文字。

《夏小正》这部物候专著，虽非夏代的作品，但内容包括我国上古人民对物候的认识是无疑的。仅就自然界动植物的物候来说，共包括鸟兽鱼虫及植物各类物候现象有68条之多。另有气象现象7条，农事及畜牧11条，是按月编排的。这种基于细致观测物候而归纳出的古代物候著作，在世界上也是少见的。

地理风光

《诗经》中也包含流传在群众中的物候经验。例如《诗·豳风·七月》说“五月斯螽动股，六月莎鸡振羽，七月在野，八月在宇，九月在户，十月蟋蟀入我床下”。这一系列月份都有物侯相配合。在同篇中有“四月秀裪（草名），五月鸣蜩，八月其获，十月陨箨”，而裪草开花，蝉叫、稻熟、草木掉叶，也都是物候。

自战国末期到秦汉之际，对于物候就更加重视。但是，主要的三部书《吕氏春秋》、《礼记·月令》、《淮南子》所载的物候十分相似，而且可以看出与《夏小正》的渊源关系。《逸周书·时训解》最早把一年分为七十二候，以五天为一候，每一候用一种自然现象的反应（即物候）来表示。这体现了《黄帝内经素问》中五日为候的概念，都是要将二十四节气和七十二候并合为一个体系。其中的物候，基本上是采用《吕氏春秋》、《礼记·月令》、《淮南子》等书所列的，这些书中各月的物候都是泛指各月的情况，而《逸周书·时训解》却把这些物候中各月找出六个，硬规定它们分别属于该月某一候。有时因为无法凑足六个，就硬把一个物候现象割裂开来，分属两候。而且一些不科学的内容，例如田鼠化鴽、鹰化鸠、腐草为萤、雀入大水化为蛤、雉入大水化为蜃等，也原封不动地搬入七十二候内，很明显，五天时间很短，物候现象出现的因子较为复杂，往往包含有天气变化的影响，要想一年中用某五天时期来束缚一个物候现象，本身就不合适。

此外，二十四节气和七十二候应，并不是一个体系，由于《逸周书·时训解》要将它们硬归入同一体系，就出现了不少矛盾现象。例如惊蛰的三个候中，未列惊蛰的候应。而有关惊蛰的候应（如雷乃发声、始电等）却出现在春分三候中。白露的候应不出现于白露节气内，却出现于立秋节气的第二候。

虽然有上述缺点和矛盾，但《逸周书·时训解》的七十二候应一出，却推动了人们对物候现象的重视。例如《易纬通卦验》中列有不少有关节气的物候经验。如“立夏，清明风，至，暑鹊鸣。播谷，飞电，见龙（龙指心星）升天”，“条风至而杨柳津；景风至而搏劳鸣，虾蟆无声；凉风至而鹤鸣；阊阖风至而蜻蘍吟；日至而泉跃”等。《春秋考异邮》中有“戴任出，蚕期起”，“立秋促织鸣”等。北魏贾思勰《齐民要术》中有“杏花盛，桑椹赤，可种大豆，谓之上时”等。宗懔《荆楚岁时记》有“四月有鸟名获谷，其名自呼，农人候此鸟则犁耙上岸”。

世界上最早的子午线实测

关于子午线长度的知识，古代希腊天文、地理学家埃拉托色尼（公元前273—前192年）在测算地球周长的时候，就曾经估算过子午线的弧长，但这并没有经过实际检测。世界上第一次进行子午线长度实测的是我国唐代一行和尚在开元十二年（724年）进行的大地测量。一行（683-727年）本名张遂，唐魏州昌乐（今河南南乐）人。他从小就特别喜欢读书，可谓是博览群书，涉及天文、历象、阴阳五行等方面的书，其中最感兴趣的就是天文历象。在一行青年时代，因为其知识渊博，在首都长安就已经小有名气。在武则天当政时，为了躲避权贵武三思的拉拢，他离开京城逃往嵩山，然后削发为僧，取名一行，历史上称其为僧一行，不久之后，一行就成为佛教密宗的领袖。在唐玄宗即位之后，在开元初年，唐玄宗把一行招到长安来，让其担任天文方面的工作，主持编制新历法、制造天文仪器和从事大地测量。

据《新唐书·天文志》、《唐会要》等史书记载，唐玄宗在开元十二年（724年）为编定历法提供天象资料，而且由僧一行主持，南宫说等人参加，当时，他们在全国各地的10多处基点进行了大地测量工作。

其中主要的四个测点分别为渭州白马（今河南滑县）、汴州浚仪太岳台（今河南开封市西北）、许州扶沟（今河南扶沟）、豫州上蔡武津馆（今河南上蔡）。他们首先测出各个点在冬至、夏至和春分、秋分日同一时刻的日影长，然后再同时测出各点的北极高，而且实测出这四个点的相互距离。因为四个点相互经度位置特别近，所以最后换算得出，南北“大率三百五十一里八十步，而极差一度”的结论（《新唐书·天文志》）。

在唐代时期，一里为300步，一步为五尺；一周天为365.25°。如果是换算成现代地球度数和距离，即南北相距129.22千米，北极高度相差1°，也就是地球上子午线1°相对地表弧长为129.22千米。

如果是按照现代科学进行测量，位于北纬33°～36°地区的子午线弧长1°约为111千米。这足以说明，一行等人进行测量的结果存在很大的误差。然而，这并不能抹杀其是世界上最早进行子午线长度实测的事实，比世界上著名的阿拉伯天文学家阿尔·花剌子模等人在幼发拉底河地区的科学测量早90年。同时，它也纠正了我国历史上传统的“日影千里差一寸”的错误观点。除此之外，一行等人最早把地理纬度测量与距离相结合，为后来天文学大地测量提供了有利条件。

但是其中还是存在很多的缺点，因为当时的测量主要是为编写历法服务，所以并没有将这一成果推广到地图制作中，更没有得到普及，所以对中国传统并没有革故鼎新。

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颜真卿与海陆变迁的认识

众所周知，唐代颜真卿（709-785年）是书法家。殊不知，颜真卿还是我国第一位以观察事实论证海陆变迁科学思想的人。

纵观中国海陆发展史可以得知，海陆曾经多次发生变化。但是，古时候，因为受技术手段和思想认识的限制，人们并没有意识到海陆是不断发生变化的。

关于海陆变迁的思想，有很多著作都曾经提到，如隋代的《区宇图志》（129卷）、《隋诸州郡图经》（100卷）；唐代李泰《括地志》（550卷，今辑佚本为八卷）、李吉甫《元和郡县图志》（42卷）；宋代乐史《太平寰宇记》（200卷）、王存《元丰九域志》（10卷）、欧阳忞《舆地广记》（38卷）、王象之《舆地纪胜》（200卷）、祝穆《方舆胜览》（70卷）……除此之外，还有非常多的地方志来进行记载，到目前为止，仅能够见到的就有20多种，如宋代范成大的《吴郡志》；乾道、淳祐、咸淳三朝修的《临安志》……特别是唐代李吉甫《元和郡县图志》、宋代乐史《太平寰宇记》的出现，奠定了中国古代传统地志写作的基本体例规范。

《元和郡县图志》主要是记述各地史地情况的著作。它是以唐宪宗元和八年（813年）全国的十道所属府州县为纲，分沿革、户口、四至八到、山川、贡赋、古迹等项内容。到北宋乐史修纂《太平寰宇记》的时候，李吉甫以当时（雍熙四年，即987年）的行政区划道为纲，以府县为纬，因袭《元和郡县图志》的记述门类，同时又另外增设了风俗、姓氏、艺文、土产、四裔等门类，使得地志的内容更趋向于史传化，当然还有一个重大变化是减少地理内容的比重。在这里需要特别说明的是，乐史的这一体例对后来撰修地理志、地方志有着非常大的影响。南宋的《舆地广纪》、《舆地纪胜》、《方舆胜览》等都是仿照乐史的体例，甚至还对非地理的史传内容进行了补充。随后的官方全国地理总志——元明清三朝的《一统志》，以及明清兴盛的各地地方志的编修，大都依据《太平寰宇记》的体例、门类为蓝本，没有多少改变。所以，《四库全书总目提要》卷六八称：“后来方志必列入物艺文志，其体皆始于史（乐史）。盖地理之书，记载至是书（《太平寰宇记》）而始详，体例亦自是而大变。”可见，乐史《太平寰宇记》的出现，标志着中国古代地理著作得到了重大发展和著作体例规范化的形成。