2019年4月7日,上海电视台在新闻节目中报道了“市区徐家汇站的日最高温,高达30.5摄氏度,这是上海1873年有气象记录以来,同日的最高值”。这一报道除披露了上海气温在同比增高的信息之外,还揭示了另一个信息,即上海之有气象记录至今已达147年之久。而那早在147年前便已开始进行气象观测并加以记录的机构,便是原位于明末大臣徐光启墓附近、天主堂东南的旧徐家汇观象台。
20世纪初期的徐家汇观象台
鸦片战争后,英法等帝国主义在上海强行辟设了实为殖民地性质的租界。开初租界仅限在外滩黄浦江边的滩地上,但殖民侵略者却不断地越界筑路,向西扩展租界区域。其中法租界便一直扩展到了徐家汇,并在徐家汇修建了包括天主教堂在内的一片道院房舍建筑。其时法国天主教耶稣会还提出了要在南京或上海建立天文台的计划,此计划得到了法国经度局的支持,于是自19世纪60年代起,法国天主教耶稣会传教士便开始在上海擅自开展了一些气象观测活动。1865年,一个中文名叫刘德耀(Henri Lelec)的法国传教士受耶稣会委派,携带气象观测仪器来到上海。他偕同罗礼思(Louis Helot)、伊宗尹(Charles de Argy)两位法国神父向上海天主教监会铎戴元英(Michel Fessard)递交了欲建立科研机构的报告。经上海天主教主教会议研究,结论是认为建立科研机构为时尚早,但不反对以个人名义在上海参与有关科研。于是那个带着气象观测仪器来上海的刘德耀就被任命为天主教董家渡修道院的科学教授,并在那里开展起了有关上海城市及周边地区的气温、气压、湿度、降水、风力等有关天气现象的观测与记录,并在每天5时、9时、12时、16时和21时各进行定时观测一次,加以记录。
1869年1月,法国天主教耶稣会又派遣传教士高龙鞶(Augustin Colombel)到上海,以实现在江南教区建立观象台的计划。高龙鞶来上海后,又和刘德耀一起被派往南京去考察观象台的选址。但他们二人赴宁考察后,认为南京没有符合设置观象台条件的选址。实际上更根本的原因是他们二人抵达南京时,正值该地民众掀起反对外国殖民主义者的活动,即所谓的“教案”,于是二人不敢逗留,随即离宁返沪,取消了在南京选址的计划。1872年8月,天主教江南教区主教郎怀仁(Languillat)与耶稣会江南传教会会长谷振声(A.Della Corte)在徐家汇举行会议,决定成立“江南科学委员会”,该委员会的组成及活动内容有四部分,其中主要的便是要建一座“与耶稣会相称”的观象台,筹建观象台的工作由高龙鞶负责。在此之前刘德耀等人在徐家汇的观测活动,是在徐家汇天主堂教士住所东面的露天平台上进行的。1873年2月开始,该“科学委员会”便在徐家汇肇嘉浜西岸,即今之浦西路221号动工兴建了一排五开间带二层平台的平房。同年7月房舍建成,即为正式的观象台,它便是徐家汇观象台最早的原始建筑。
其实,我们中国人很早就有进行天象观测的活动了。早在黄帝时代,就有个叫荣威的人观测天象,记录并制定了华夏地域日升月落的时辰表,这便是最早的历法。我们的先民还观察了地球绕太阳公转、太阳在地球上移动的轨迹,将它称为“黄道”,并将之廿四等分,制定了与农事相结合的二十四节气,这就是在公元前104年便制定下的“太初历”。以后于明代正统七年(1442)在北京皇宫东南城郭建筑了观象台,台高14米,南北宽20.4米,东西长23.9米。在明代它又被称为观星台,台上设置有简仪、浑仪、浑象和地震仪等配套齐全的精致观测设备,台下设有圭表和漏壶等计时观测仪器。至清康熙年间,观象台先后又增设了八件铜制的大型天文仪器。这八件仪器均采用欧洲天文学度量值和仪器结构,在刻度、游表、结构等方面,反映了西欧文艺复兴时代以后大型天文仪器的发展和成就;但在造型花饰和制造工艺诸方面,却又具强烈的中国文化传统特色。这座明清两代的中国皇家天文台,自明正统初年(1436)至1929年止,从事天文观测近500年,是现存古观象台中保持连续观测最悠久的,几百年间一直以建筑完整、仪器配套齐全精美而在国际上久负盛名。
在明代,不仅北京修建有观象台进行天文观测,上海也建有研究天文的观星台,这要比徐家汇观象台的建成早230多年。那是在明崇祯十三年(1640),一个中文名字叫潘国光(Francesco Brancati)的意大利传教士来到了上海,通过徐光启的第四代孙女玛尔弟纳(许门徐氏)的帮助,买下了明代宿绅潘恩(方伯)的宅子世春堂。世春堂位于豫园东侧,原为横排五楹房舍,正中三间为大厅,两侧各一间花厅,二进正堂左右建有二层楼厢房。潘国光将该宅子改建成高4丈6尺(约15.8米)、阔4丈8尺(约16.4米)、进深3丈6尺(约11.8米)的中国庙宇式建筑,作为天主教堂,取堂名“敬一”,意思为“崇敬一主”。堂房辟设有司铎住舍。有意思的是潘国光在敬一堂院子里,用太湖石堆垒起了一座观星台,台高二三丈(约7至10米左右),此台极显玲珑嵌空之致。又用紫石砌石阶,绕台而上,登台顶能遥望见城外浦江边的沙船樯桅和帆影。台上设置有月晷用来计算时辰日历,并刻有观测天体之用的黄赤道和经纬度。有时人名吴历者(墨井道人渔山)为此曾咏诗谓:“爰此日晷凿地成,楼前验测便且明。石庭俯视球影午,厨下饭香钟自鸣。”敬一堂建成后仅四年,松江陈子龙、夏允彝起义反清,潘国光予以积极的响应。故起义失败后,清政府追究协从者,潘国光于1665年被迫离开上海,敬一堂的天文观测就此中断。至清雍正八年(1730)清政府全面禁教,敬一堂被没收,并被改建为关帝庙,观星台所在的院子归了申江书院。直到鸦片战争后的咸丰十一年(1861)敬一堂才发还给了教会,但观星台却已被毁弃。上海天主教教会才有了上文提及的要在徐家汇重建观象台的动议。
于1873年建成的徐家汇观象台是一座集气象、天文、时政、地磁等于一体的观测台,它还曾是世界最大的研究气象机构的中心,它的联络网北及西伯利亚,南到菲律宾马尼拉,东至日本,西至印度半岛。在这区域内的各家测候所都和徐家汇观象台相联络,因此它还曾被誉为远东气候第一台。
徐家汇观象台设立后,便利用近代中国海关在沿海各地设置的气象站台,以及电报快速传递而得到的气象信息,精密编刊天气图材料,追踪海上飓风行址。1879年7月31日,上海遭到了强台风袭击,造成巨大损失。事后在租界当局和外商轮船公司一致要求下,观象台筹设了航海服务部,以便将风暴信息提供给航运的船只。1883年4月19日,徐家汇观象台时任台长能恩斯,致信法租界公董局总董,欲将在外滩设置信号台,以及时报告天气和校准时刻。法租界公董局经会议商量,决定出资在外滩建立信号台。1884年5月底信号台建成,乃一高十余丈之木桅,上悬能升降的铁叶圆球。每日逢子时和午时该球便作上下升降的动作,例如中午十一点四十五分,圆球准点升至半桅,五分钟后升至桅顶,又五分钟后下坠至半桅,再五分钟后复升至桅顶,此时正好为十二点(午时)。而当测得飓风将至,则又派员在信号台上升挂风球,以示飓风动向、风力大小和风势变化,同时将该信息告知上海港,以俾燃放警炮,阻拦船只出港。其中1879年7月31日发布的中国第一个台风警报,在国际气象史上都有记载,并具较高学术价值和地位。同时这些警报又通过无线电发出,传达到更远的地方,使全球各地通过太平洋到达上海的原先充满危险的航路,变得更有预测性,因而更有平安的保障,为此受到世界航海界的赞许和感谢。当年一家著名的英国海军评论杂志就发文说到:“徐家汇气象台应受全航海界之感激。……徐家汇气象台所获得的高度效能,台内人员对于远东航海界的劳作与兴趣,吾人对之实甚感谢,……”光绪三十二年(1906)上海遭遇特大风灾,外滩信号台木桅竟遭折断,于是重新建造一座钢筋水泥的信号台高塔。这座信号台高塔作为上海外滩地标性建筑之一,如今仍矗立在外滩黄浦江畔。
外滩信号台
除天气预报之外,徐家汇观象台还是国际天文协会选定的地球经度联测三个基本点之一。这项测定工作需要十分精确的时刻以及对本观象台地球位置的精确测定,当年是由观象台内的时政部担任的。徐家汇观象台时政部通过观察星辰通过子午线的运动来测定时刻。在观象台内建有一处温度与气压都恒定不变的深密地下室,内置两座当时最新式的时钟,它们每天走时的误差不超过百分之一秒。依靠这两座时钟将观察到的时刻精确记录下来,并在每天正午十二时及夜晚九时,两次用无线电发出时刻信号。同时徐家汇观象台时政部又通过精确天文仪器观察近两千个恒星的运行,通过无线电收音记振仪直接记录远方的一百五十组以上的时刻信号,这样一来测定的徐家汇观象台的地球位置,误差不出几公尺,在当时(20世纪)其精密度已为空前。徐家汇观象台时政部还租用了邮电部“真如国际电讯台”(简称“国际电台”)向全国发布作为唯一标准时间的“北京时间”。一九四九年上海解放前夕,国民党政府曾试图将国际电台搬走,我地下党通过电台总工程师,佯装把设备搬到了码头,但拖延着不装船,把国际电台保留了下来,使上海解放的消息由国内外各通讯社,通过该电台第一时间发布了出去。
徐家汇观象台建成四年后(1877),又开始作地磁的研究,对上海地区地磁要素的变化有详尽的记录。我国于1922年开始对沿海海岸的磁力进行普测,其人员及仪器都是由徐家汇观象台中的物理部予以提供的,所有检测仪器的校验也是在徐家汇观象台内进行的。当时徐家汇观象台内已有两台精感度极高的地震研究仪器,一台是卫若式(Wiechert)水平摆地震仪,另一台是附有自动照相记录器的嘉礼赞氏(Galitzin)电气自计垂直地震仪。依据众多先进地震观察记录仪器,徐家汇观象台按期认真发表观测结果,并将重要记录电告国际协会。徐家汇观象台特别对因飓风而引发的微震、地震对于磁学仪器影响等做的研究,以及对20世纪初华北发生的两次大地震的研究,都具学术先进水平,故在世界地震观察研究中也占有重要地位。徐家汇观象台建台以来曾不断刊发的中国气象资料计有气温卷、雨量卷、远东天气卷、飓风路向卷,以及几万张天气图,这些资料被应用于全球地表温度序列的重建,曾被英国东英吉利大学重建全球气温序列时所应用。同时这一序列也被联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC–Intergovernmental Panel on Climate Change)第四次气候变化评估报告所引用,徐家汇观象台也因此而获得世界气象组织(WMO–The World Meteorological Organization)颁发的世纪气候站称号。
1949年后,徐家汇观象台中的气象观测研究部分并入上海气象台,天文观测研究部分划归紫金山天文台。1951年1月,上海气象台迁入70余年前建起的徐家汇观象台原址。1962年天文观测研究部分又与佘山观象台合并成立中国科学院上海天文台,总部迁入南丹路80号新址。
(作者系上海非物质文化遗产保护工作专家委员会委员,原上海市文联民协副主席兼秘书长)
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