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[转载]郑和本人也必定是个掌握大量气象知识的气象专家

已有 2366 次阅读 2018-2-13 16:06 |个人分类:大气科学|系统分类:人物纪事|文章来源:转载

http://news.nuist.edu.cn/Show.aspx?AI=20850


                               七下西洋次次成功,郑和靠的是啥?南信大教授揭秘——

                                 利用季风航行,郑和还是个气象学家

                  发布日期 : 2018年01月08日    来源 : 现代快报    作者 : 胡玉梅 韩雨霁    发布 : 林雯    责编 : 林雯  

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  1405年6月,郑和船队从太仓刘家港出发,开始了七下西洋之旅。在600多年前,没有精准的气象预报,海上气候变化无常,加上风暴,每一次下西洋,都是探险之旅,那么,郑和船队是如何躲过一次次的海上风浪,安全回到南京的呢?经过一年多的研究,南京信息工程大学海洋科学学院副院长、教授董昌明和他的团队,重演了郑和航行的海况,验证了郑和对航线与航行计划的精准把握,出版了《郑和下西洋中的海洋学》。他们认为,郑和不仅是航海家,还是气象学家,对海洋气候的推演具有前瞻性。  

  季风充当“发动机”,郑和船队得以远航

  上百艘战船,上万人岸边集结……600多年前,没有发动机,郑和的船队怎么能航行这么远?答案是,他利用各个区域的季风特征助推船只,利用自然的力量。

  以1421年从太仓出发的那一次航行为例,就是在等东北季风助力南下福建。而比较遥远的地方则是郑和团队通过季风的辐射区域,进行大胆的推测。

  最终,他们的假设成真,夏季的西南季风给船只提供了自南向北的动力,同时,西南季风在七八月份达到最强风力,西印度洋沿岸的北向流速为一年最大值,再次助力船舶向北航行。而冬季,船只自北向南返航,该区域的海流也不会对回航造成明显阻碍。至此,郑和团队再一次运用季风规律到达了远方。

  “日记”证实郑和气象学家身份

  用季风助推船只,是郑和的智慧所在,而通过1年多资料的查询,重演了郑和航行的海况,则是董昌明团队30余人日夜钻研的结果。“由于郑和下西洋的相关记载散落丢失较多,包括郑和的《航海日志》在内,很多资料都没有了,因此研究难度大大增加。”董昌明说,最后团队成员选择兵分几路前往江苏、福建等现存有郑和下西洋遗迹的地方进行实地考察,透过郑和留下的碑文以及各种古籍中的只言片语,还原出了600多年前的那段历史。

  以郑和从台湾海峡前往越南南部的那段旅程为例,就是董昌明的团队通过“好风十日”四个字还原出来的。“当时我们找到了一份稀少的航海记录,这份记录由郑和本人编写,记录着他们前往越南南部的一些细节信息。”董昌明介绍说,其中就有一个关键的时间信息,好风十日。知道了台湾海峡跟越南南部之间的距离,加上航行十天的时间要点,郑和团队的航行速度被算了出来。

  接着通过该海域当时的气候条件,推算出季风影响下的海流速度。“结果证明,两个速度一致,从而我们推测郑和船队的航行速度与季风有关。”董昌明补充道,用同样的方法,他们将郑和团队途经的东海、南海、马六甲海峡、印度洋区域、非洲沿海区域等分为23个框区,逐一分析论证了框区内的海气状况,再现了郑和下西洋的海上经历。

  “根据大量资料的分析,我们完全有理由相信,郑和船队的航行动力主要来自季风活动,而郑和本人也必定是个掌握大量气象知识的气象专家。”

  航行或受小冰期影响

  尽管郑和善于利用季风气候可以躲过不必要的灾害,但海上气候变化无常,偶尔还有地震海啸。那么,郑和船队是如何躲过一次次海上风浪,安全回到南京的呢?

  “就东海来说,每年至少都会有十次风暴。”董昌明说,即使是精准推算,郑和的团队也一定会撞上几个,但就目前的资料来看,他们都平稳度过了,不过即使如此,他们的航海生活也不好过。“通过资料分析,我们发现郑和下西洋的时间刚好撞上明清时期的反常气候,也就是历史上的‘小冰期’时期。”董昌明介绍说,他们利用过去1200年间的气温数据,做出了全球异常气温变化情况图,发现“小冰期”时期全球有一个明显的温度降低的变化。“当时欧洲的平均温度大约比现在低10℃左右,而亚热带地区温差虽然没这么大,但也低了不少。”董昌明告诉现代快报记者,说明在郑和下西洋的时间段里,气候条件确实较差,航行条件十分艰苦,在这样的情况下,郑和团队则会选择沿岸航行而非穿越大洋,来保证航海安全。

  通过资料再现郑和下西洋历史,董昌明已经做到了,但他表示,除了历史的还原,对百年前气候的研究与总结也很重要,因为还原过去也是为了更好地预测未来。“近几年,气候变化一直是个热门词,而研究几百年前气候环境的变化,也能对未来的气候预测提供更多的数据。”

  原文出处:http://dz.xdkb.net/html/2018-01/07/content_479471.htm


附:http://www.sohu.com/a/218962832_224551

               海洋丨六百前年的郑和是怎样“驾风驭流”的?

郑和下西洋是明朝初年著名的远航活动。在科学技术尚不发达的600年前,郑和七下西洋如何“驾风驭流”选择航线,受到哪些区域性海洋状况的影响?

近日,南京信息工程大学海洋科学学院董昌明教授在其著作《郑和下西洋中的海洋学》中,从海洋学角度,重演了郑和航行的风貌海况,分析并验证了郑和对航线、航行计划的精准把握。

计算精确的季风时间

600多年前,郑和如何利用自然条件驱动船队航行?董昌明认为,郑和船队的航行动力主要来自季风活动。他解释说:“郑和七下西洋经过的地区都是全球显著的季风区,风向的季节变化不仅驱动了帆船,还带动了海流的变化,为航行提供了动力。”

郑和第六次航行路线图

为了验证郑和下西洋对海况风貌的准确把握,董昌明团队选取了历史资料较为充实、航线较长的第六次航行重建史实,将途经的东海、南海、马六甲海峡、印度洋区域、非洲沿海区域等分为23个框区,逐一分析论证了框区内的海气状况,再现了郑和下西洋的海上经历。

季风全球季节分布图(a冬季、b春季、c夏季、d秋季)

郑和船队航行往返的时间一般为一年半,航行所利用的4种季风之间的转换也刚好是一年半。董昌明认为,郑和船队对季风的规律了然于心。1421年3月初,船队从江苏太仓出发,就是在等东北季风的助力南下福建,当时的风速能达4~5米/秒。在遥远的阿拉伯海区域,郑和一样能精确地测算季风。研究发现,郑和船队于夏季自南向北在该区域行驶,此时西南季风盛行,且在七八月份达到最强风力,西印度洋沿岸的北向流速为一年最大值,非常适合船舶向北航行。此外,冬季船队自北向南航行,该区域的海流也不会对回航造成明显阻碍。

郑和船队之所以能乘风破浪,除了季风相助,海流和波浪也起着不可小觑的作用。例如在第六次航行时,郑和选择春季出发,此时江苏沿岸的表层流由北转向东,有利于船舶自北向南起航。

“重返明朝”分析千年数据

在研究过程中,如何通过数据分析复原距今久远的明朝海洋状况,确实是一个难题。经过多次讨论与尝试,研究团队利用气候态数据资料进行模式推演,分析了区域海洋地貌、海洋温度、盐度、潮汐以及大环境海洋环流、气候系统的影响作用,最终实现了郑和航行的风貌海况重演。

研究人员还创造性地以小冰期为背景对郑和下西洋进行了分析。小冰期指从近1000年以来在暖期之间的寒冷期,由于其大部分时间与我国历史上的明清两代时间结合,所以我国又称其为“明清小冰期”。

“虽然对小冰期开始的时间存在争议,但是前人有研究认为1400年前后我国就开始进入寒冷时期,所以我们认为小冰期对郑和下西洋产生了影响。”董昌明说。

过去1200年的全球异常气温变化情况图

研究人员利用过去1200年间的气温数据,对每一年的温度进行滑动平均,采取局部回归的稳健形式,做出了全球异常气温变化情况图。可以看出,在1400年前后有一个明显的温度降低的变化。“说明在郑和下西洋的时间段里,气候条件确实较差,航行条件十分艰苦。”董昌明解释,同时郑和选择沿岸航行而非穿越大洋,除受政治文化等因素影响外,推测也可能和海温较低有关。

实地发掘考证历史资料

写作这样一本需要厚重历史学底蕴的书籍,对于理学背景的年轻团队是个不小的挑战,海量的史学资料需要熟悉,考证内容需要明确,这些问题给团队带来不小的困扰。

郑和下西洋的相关记载散落丢失较多,不易修编。在阅读《明史》《西洋番国志》《星槎胜览》等古文书籍的时候,编写团队纷纷大呼“想念公式”。

研究团队分组分地区,在江苏省、福建省等现存郑和下西洋遗迹的地方实地考察。他们考证郑和留下的碑文,登上复原宝船的甲板,顶着炎炎烈日拜谒牛首山的郑和衣冠冢,冒着瓢泼大雨走进郑和祈福的天妃宫,一群理科生以一种看似“笨拙”和“费劲”的方法,试图还原历史。

“我在美国教授《海洋科学导论》时,教材中对郑和下西洋这一壮举只字未提。回国后,我就下决心要编写这本书。”董昌明说,“我们应该让全世界知道,中华民族拥有灿若星辰的技术,其中不乏先进的航海技术,希望《郑和下西洋中的海洋学》一书,能成为612年间中国海洋梦浓缩的剪影。”

来源:中国海洋报





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