水银气压表和天气预报
他们之间有啥关系?
托里拆利实验
世界上第一支水银气压表诞生——
阴晴、冷暖、风暴···竟皆能反映在气压上
“风产生于地球上的两个地区的温差和空气密度差。”这是人类对风的第一个科学描述。而讲出这句话的人正是水银气压计的发明者——托里拆利。
佛罗伦萨科学历史博物馆的托里拆利雕像
17世纪以前,学术界存在这样的争论:空气有无重量?能否产生压力?真空是否存在?不少人的回答是否定的,即所谓“自然界厌恶真空”,而托里拆利则认为答案应当是肯定的。
为了证明自己的观点,1643年,他做了一个历史上著名的实验:在长为1米、一端封闭的玻璃管内装满水银,用手指封住管口将玻璃管倒立于一个水银槽内,待开口端全部浸入水银槽内时再放开手指。
他发现,原来达到管顶的水银面一直下降,然后停留在比槽中水银面大约高出76厘米的地方,而且玻璃管封闭的一端出现了一段空间。
后来,托里拆利还发现管中水银柱的高度会因地面的高度、天气阴晴以及气温的变化而变化,由此得出大气压会随着这些因素的变化而变化的结论。他根据这个原理,利用水银柱高度来测量大气压,制出世界上第一个水银气压计。
不久后,德国的科学家格里克也进行了大气压强的试验研究。通过长期的观察,他发现水柱高度的变化与天气有关,气压高时天气晴朗;气压降低时,将有风雨天气出现。1660年他根据一次气压的突然下降,预报了一场大的风暴。
新中国第一支水银气压表诞生——
奠定新中国气象仪器自主研发制造基础
在收发室工作期间,曾宪沪目睹朱德总司令到军委气象局检查工作——
“气象保障对援朝战争意义重大,高空气象要素对空军、炮兵的意义尤为重大。然而,朝鲜战场因缺少气象仪器而无法建站,特别是高空气象台站。”
这一番话,让曾宪沪更加意识到气象观测仪器的重要性。
1947年3月,党中央机关由延安转移到河北省平山西柏坡,延安气象台也随之转移。
邹竞蒙和曾宪沪的哥哥曾宪波在国民党飞机日夜轮番轰炸的情况下,连夜轮换开汽车运送器材;因水银气压表很珍贵又极易损坏,两人轮流背着水银气压表,冒着随时随地被空袭的危险,终于将气压表从延安转移到石家庄。
“一支水银气压表就能建一个气象台站。”
这句话深深地印在曾宪沪的脑海里,也是他以后工作的动力。
“小曾,你将来要生产气压表,必须要掌握烧制玻璃的关键技术!当初,我在西南联大学习时,就是苦在不会烧制玻璃的技术,很多想法都不能实现。”
曾宪沪设计并亲自烧制的汽油气体发生器,图为该设备原理图。
曾宪沪改进当时落后的生产工艺,并亲手制作了一套高真空水银自动灌装设备,将水银柱的灌装效率提高了10-15倍。
同时,军委气象局开始组建我国第一个气象仪器修造室。
1954年9月中央气象局气象仪器修造室部分同志合影
曾宪沪、张维、马念一在仪器修造室合影
当时的主要任务是小批量生产“福丁式水银气压表”和修理常规气象仪器,同时研制新型气象仪器,满足抗美援朝战争的需要。他们也确实不负众望,陆续造出了我国各式不同用途的气压表等。
回首当年的心路历程,曾宪沪说——