竺可桢：南京之气候
2021-01-29 22:18阅读：
南京之气候
（一）概论
凡季风气候影响所及之地，其气压必冬高而夏低，而季风之所以成，每由于气压之不同也。南京之气压，1月份平均为771.4毫米，其时之风多来自西北大陆。至夏日之气压，平均仅754.1毫米，其时之风，多来自东南。此不仅南京为然，即我国之东北部，凡曾受季风之影响者，一年中风向冬夏均有不同。至其所以成如斯之现象者，则由于风之趋势，均由高气压流向低气压处。亚洲之高气压，冬季在西伯利亚，至夏季则移至日本附近太平洋中。
南京之气压，即为冬高而夏低，因以与其地之雨量亦生有莫大之影响，是以南京之雨量夏多于冬也，冬日少雨之原因，由于冬日高气压，在西伯利亚一带，风即自高气压吹往低气压，故冬日风来自西北。而自西北方面吹来之风，性极干燥，乏水分而寒冷，其结果造成南京冬日之高气压少雨量。夏日之所以多雨，其情形适与冬日相反，盖夏日之高气压在海洋，即东南方向，故风多来自东南。东南之风源自海洋，富水分而温暖，其结果则造成南京夏日之气压低雨量多。
南京之地位，处于长江下游，其四周寡山岭，即有之亦不高峻，如紫金山高亦不过1400英尺，是故冬夏季风得以直入而无阻。设南京之西北有高峻山脉横梗，其温度必不如今日，而冬季必较为和暖，是因西北之山脉足以御西北来之寒风也；设其东南有高峻山岭者，则其雨量必不如今日之丰沛，此则以东南之山脉足以为东南满含水气之季风之障碍也。则可见间接之关系实甚大也。今即以季风气候生成之原因观之，则瞭然矣。盖使气压而高下者，则季风即无由生成也。
世界气压分布之大概情形，则在两极及赤道者为低，而在南北纬30°左右之气压则特高。其所以成此现象者，则两极以离心力大故气压低，而赤道气压之所以低，则由于温度过高也。南北纬30°处气压之所以高者，则由于两傍之空气适由此下降也。
据原理而论，则南北纬30°之处为副热带。凡副热带之地，气压高而雨量必少。今南京之地位即居于副热带，有如上述，而其地之雨量又复若是之丰沛，于理论似不甚相合矣。然按下列之表，则其故当可思而得之也。今列如表1。观表1则全年气压，在南京与同纬度之地，固相差无几也。惟有一特异之点堪注意者，即南京冬日之气压高于其同纬度平均之气压，而南京夏日之气压低于其同纬度平均之气压也。夏日气压低故多雨，冬日气压高故少雨，而其气压之所以冬高夏低，则由于季风之影响也。草木五谷，春生夏
长，秋收冬藏，故以农业上立论，夏季之雨固较冬季之雨或雪为有用也。
（二）温度
温度与风亦有密切之关系
南京之温度以受季风之影响，故冬日之温度较同纬度地平均之温度为冷，而夏日则为特热也，然其全年之平均，则较之同纬度者为逊色矣。今将其冬夏之温度较之如表2。观表2则可见其冬日温度之差与同纬度各处相较近摄氏10°，合之华氏则约为18.0°，故特冷也。夏日相较则反高1°，故又较热也。
观图1知南京一年中平均温度，1月为最低，7月为最高，而4月与10月则寒暖适中。且由上表可见在冬夏温度之变迁甚纡缓，而春秋之变迁则甚速，此则堪为吾人注意之点也，大抵3，4两月温度之相差，约达摄氏6°，4，5两月之相差，约达5。至9，10月之相差亦达5.0，而10，11两月之相差，则竟达7左右矣。温度之变迁与人们喉鼻及肺部之疾病大有关系，大抵温度之变迁速者，则而致疾病，缓者则否。所以南京每当10，11月之后多感冒伤风之疾病也。
依1907年至1927年二十年间之记录，南京最高、最低之温度，最低温度见于1917年1月4日，计-12.5，即华氏9.5°也。最高温度见于1914年7月23日，达摄氏40.2°，合之华氏则有104°，可云高矣。虽此种温度乃偶尔发现而非常见，然在南京之纬度而冬夏温度相差如斯之多，亦可惊人矣。
今更详列表3，以世界各处与南京同纬度之气温相较。南京与上海纬度相差不过53分，其气候应相若，但自上海来南京者，往往谓二处气候不同，此为口头之寒热，不足为凭也。而按之实际观测所得之图表，则南京之气候，实与上海略有出入不过甚小耳。其冬日之相差仅达0.2，夏日之相差亦仅达0.4，上海冬季较南京为温和，而夏季则较南京为凉爽，此盖由于上海近海，受海洋影响之故也。
至若汉口，则以其距海较南京为远，而纬度相差达一度半之多，故夏日之温度较之南京约高1.2，其全年之温度则亦较南京高1.5，其高于上海则尤多矣。
以上所述，仅就我国与南京同纬度各处言之。今再与外国同纬度之地较之，则亦可见各处温度之大概也。且外人每有称南京之气候为热带气候者，然按之上表，在知其言之误也。
美国西方加利福尼亚州之圣迭戈地方，其冬之温度，较之南京则高9有余，夏日之温度，与南京较则低约达8，是以其温度冬夏之较差不及南京大，而其气候更变之剧，亦不若南京之甚也。然南京全年平均之温度，则较之圣迭戈为低或谓南京之气候当属热带者，不可信也。至二地冬夏之气候，有若是之分别者，则由于海洋影响不同之结果。南京居于大陆之东部，副热带中，故气候变更剧，圣迭戈居于大陆之西部，为海洋气候带，故气候变更和缓。是以其在冬季，南京则寒风凛冽，手足僵冻，而圣迭戈地方则犹玫瑰初放，含笑迎人也。
若与美国中部得克萨斯州之爱儿柏梭相较，则南京亦冬冷而夏热。其全年温度之平均，则南京不及爱儿柏梭之高。然以上二地圣迭戈在美国之西部，而爱儿柏梭在美国之中部，虽与南京同一纬度之上而位置不同，气候亦因以异，无足怪也。
今再以与南京在同纬度而在美国东部之萨凡纳相较，则南京亦冬冷而夏热，冬夏较差之大且益著。萨凡纳居于美国东部乔治亚州，地滨海，纬度与南京相同，而温度则相差实甚。萨凡纳冬日之温度，为摄氏9.9，较南京为高。夏日之温度，为摄氏26.9，较南京为低，其全年温度之平均，则为18.6，亦较南京为高也。欧洲最南点在北纬36°，无与南京同纬度之地，故不能相比。试以亚洲西部同纬度之地与南京相较，耶路撒冷为原犹太国之旧都，地在地中海东岸之北纬31°48′之地。其气候之变迁，不逮南京之剧而冬夏温度之较差，亦不及南京之大也。故其温度较之南京实冬高而夏低，冬暖而夏凉。是则观上之比较，南京之气候，冬严寒而夏酷暑均趋于极端。为同纬度各地所罕见者也。
霜与农业之关系
霜有早霜及终霜之期。所谓早霜者，即秋季或初冬时第一次降霜，终霜者，即孟春时最后一次降霜也。而早霜则又有平均日期及最早日期之分，终霜亦有平均日期及最迟日期之别。是数事者，农人皆须知之，以与农业大有关系也。各地降霜之期，每无一定，其迟早常大不相同。大抵视纬度之高下而定，即纬度高者秋季降霜期早，低者霜期迟。若低纬度之地，则每有不知霜之为何物者，若香港每十年仅有一次之降霜，无所谓终霜期也。杭州是早霜期，即较南京迟7日，而终霜期较早7日。沈阳之早霜期则早于南京45日，终霜期迟于南京44日。南京之霜期列表如下：
俗称清明断冻，谷雨断霜。观上表足知历书中之霜降、谷雨，南京早霜、终霜之平均日期，并不相符，盖二十四节气乃战国时代所定，合于黄河流域而不合于长江流域也。
霜与农业有重大之关系，故中外各地，皆注意及之。我国则历书上载有霜降之期，外国则有霜期之报告皆以与农业有关，欲从事预防，以免作物受霜之侵害也，惟历书上霜降之期，不能普通应用，因各地之霜降期有早迟之不同也。南京之无霜期，自3月19日至11月14日，约有八月之久，于斯时也，实为农业上种植时期。杭州之种植时期较南京长半月，而沈阳之种植时期仅五个月而已。
（三）雨量
南京之雨量，尚称丰沛，其全年之平均为1100毫米，约达44英寸左右。今将南京、杭州、天津三处之雨量作图比较之如后。
观图2，3可知天津、南京、杭州三处雨量之多寡虽不同，而其夏日多雨冬日少雨则相同也。且可知南京一年中雨量之多者为6，7两月，5月则较4月为少，其雨量之最少者则在12月也。
至其降雨日期之多寡，常人皆以为冬夏一律，实则不尽如是也。据调查所得，则南京12月降雨期与晴朗日之比为5与26，换言之即有5日之雨，26日之晴也。至6，7月中，晴日与雨日之比较，则为16与14之比，即有16日晴，14日强之雨也。杭州夏季降雨日数更较南京为多，至6月中，竟有17日之雨，即俗所谓黄梅天也。至天津之降雨期，则自12月至4月之间，几皆无之，迨7月而雨始盛降。
至黄梅天之所以成，杭州降雨期之所以早于南京，南京则早于天津，及杭州雨量之所以多于南京，南京多于天津则皆可以“季风之影响”五字释之。盖黄梅天之所以成，乃由于冷暖不均，水气冷而凝结，因是下降而为雨，盖寒冷之西北风与温暖而潮湿之东南风相遇之故也。每当西北风渐衰，东南风渐盛时，常淫雨连绵，又以西北风渐向后退缩，东南风渐向前趋进时，其降雨期遂生出早迟之不同。于此可悟香港降雨期之所以早于杭州，杭州早于南京，南京早于天津之理矣。盖东南季风之来，先经相关，而杭州，而南京而后天津也。至其降雨量之多寡，则由于东南风之湿度向西北渐减。达天津时季风如强弩之末。故雨量少，南京之黄梅雨季，则在5，6月之交，以东南西北两不同温度之风适相会于斯时也。
至其降雨日数之多寡，每即基于上述降雨期之早迟，及降雨量之多寡而有不同。大抵先受东南季风之影响着，则降雨期必早，降雨量必丰，即降雨日数必多。观图2南京、杭州、天津三处之降雨日数之比较，即可知其大概矣。
观图3，则可知南京降雨日数之多寡，实介于杭州、天津二地之间也。今再以南京降雨量及日数，与美国东方大城查尔斯顿（Charleston）较。
依表5则知南京全年雨量为1104毫米，查尔斯顿则为1216毫米。降雨日数，南京为125日强，查尔斯顿为118日。二者均相差无几。不特此也，南京雨量以夏季6，7，8三月为最多。而查尔斯顿亦然，益知二处气候之相伯仲矣。
美国东方之查尔斯顿城不特与南京温度固相差无几，即雨量与一年中降雨日数，亦不相上下也。
降雨之时期与农业之关系
降雨量之多寡，固于农业极为重要。但其雨期之得时与否，则尤有关系也。盖一地之雨量，全年平均能达20英寸，而降雨适得时者，已足以供给农业上之需要矣。若不得时，则虽多无益也。设于冬日盛降水雨，则达地后，皆冻结为冰雪，不特无利，亦将适足为害也。今南京之雨期适在夏季，故于农业极为适宜。然此亦未可一例视之也，盖降雨之期，每视一处气候而异耳，若地中海气候，则冬日因气候温和，故其雨量亦可利用于农业也。
雪
雪之降止，我国历书上亦记载之，如小雪即初雪也。雨水即终雪也。惟其记载之日期，每不可凭，且常有适于此而不适于彼者，故若以历书上之所载日期推之于两广、满洲，则将成为笑谈矣，盖一地雪之降止期各有不同也。今将南京自1907年至1917年，所测得雪之降止期，列举如下。
24小时内最大之雨量
倾盆骤雨，使河流泛滥，平地顿成泽国，大足为农业之患。故南京24小时内据过去记录中所降最大之雨量，亦有叙述之价值也。自1905-1929年25年中一日间最大雨量，当推1922年9月11日下午4时至12日下午4时为最大。计共146.1毫米，由于台风掠南京附近而过，各种农作物受害不浅，而尤以棉花、晚稻为最甚也，其次则1925年7月2日下午4时至3日下午4时，共降雨141.9毫米，1910年7月7日，是日之降雨量亦达145毫米，约合6英寸之谱，南京历年来一次最大之雪，见于1929年12月18-19日计共降雪40小时，平地雪深1尺，溶化作水计共72毫米。
（四）湿度
计算湿度，可分二类：（1）相对湿度，即由此比较而得以百分计算者也。（2）绝对湿度，乃以其所含湿度量之多寡而计算者也。二者各有优点，然普通多以此相对湿度计算。外人常谓南京之气候甚潮湿，远非欧美各处所可比拟，此实一种误解也。盖南京气候之潮湿，固无庸讳言，但较之美国东方同纬度各处，如查尔斯顿城则亦不相上下也。今列表7于下以比较。
观上表则可知其相差实甚小也。是以英国人赫柏森（Herberston）分全地球之气候为四大区域，而以美国之气候同于中国，不为无见也。
（五）风
南京之风，其详细状况气象研究所将出一专刊以讨论之。然其大概之情形，则可得而言也。大抵南京之风，实受信风与季风之影响也。故其冬日多东北风，夏日多东南风，而西北风则惟12月与1月间稍稍有之。凡时当8月之杪，东南来之季风即减少，而东北来之信风乃渐盛。自8月、9月以至翌年4月，皆为东北风盛行之期，至东南风盛行之期，则6月、7月、8月三月为最。4，5月之交，则为东北、东南二风交替之期。因以淫雨连绵而成雨季，由斯以往，则为东南风之盛行期矣。以风力而论，则一年中3月、7月最大，10月、11月为最小。北风之力常较南风为强，无论冬夏，下雨多东北风。“东北风，雨祖宗”非虚语也。近年最大风力当推1927年5月22日下午5时之台风，依北极阁风力计之记录，风力最强时达35米/秒，即136公里/小时也。此时南京正在筹备中山先生安葬典礼，各种建筑物间有被风推倒者。
（六）云
南京之云，种类甚多，其最特异而常见者，则为碎积云，次为层云，今略述之如下。
（1）积云
积云在我国素见不鲜，欧美亦间有之。然至欧美北部，即少见矣。积云状甚奇特，变幻无穷。最常见者，则为罗汉状之积云。是类积云，南京甚多。大概上午8时即可见之，由斯渐增，迨达傍晚，乃归消灭。多见于晴朗之日。然至9月之后，即鲜见矣。至其生成之原因，则由于对流之关系也。
（2）层云
南京之云，9月以前，凡皆为积云之世界。然自9月以后，即有层云、高层云、层积云等代之以兴。迨至阳历1月、2月则为各类层云最盛之时代，由是以后，则亦渐归减少，直至积云代兴而止。
（3）云量
雨量之算法以天空作十成计，如天无片云则云为0，如阴翳蔽天则云量为10。南京一年中云量如表8所示，以10月与11月为最少，是时天朗气清，故有秋高气爽之称，以5，6两月为最多，则以适逢霉雨期故也。上海之云量亦大率称是，特上海滨海故云量较南京为多耳。
（七）天气之变动
南京天气之变动，不出四种之因数。夏季由于雷雨及台风，而冬季则由于风暴及西伯利亚高气压也。
风暴
冬日天气之晴阴，多受制于风暴。此等风暴来自西方，由长江上游经南京向东海而往日本。冬春各月，将雨时必为东南风或东北风，至晴时则为西风或南风。南京下雨均在风暴已过之后，且必须风暴由南京之南而过，则雨量始丰。是等特点，非特于南京，即长江下游各处，自汉口至上海亦莫不如斯也。兹将长江流域在1901-1910年十年间各月风暴数列如表9。
各月中以4月、6月两个月风暴为特多，故霉雨时期之所以淫雨连旬者，非无故也。盖风暴接踵而来，则势必霖霖不绝矣。
西伯利亚高气压
但在冬季，亦有风暴经过南京附近，而南京但觉阴昙，不降雨泽者，则以乏西伯利亚高气压之为后盾也。如西伯利亚高气压向南而下，则风暴受压迫，势必至于侵入长江南部，遂致降雨。迨高压逼近，则飞雪。是以在政治上，西伯利亚之空气可使一地赤化，而在气象学上则西伯利亚空气之登临，乃足以使其地白化。“难得遐荒皆缟素，不论榆柳尽梨花”，以袁枚写雪景诗，即白化之现象也。南京之雪，几无一次不受西伯利亚高气压之影响，此西伯利亚气流之侵入，可称之曰西伯利亚锋面，犹之欧洲西部英、德、挪威各国气象学上所谓极锋也。
雷雨
雷雨多在夏季，因日中温度高，空气渐呈不稳定状态，近地面之热空气上升，而高空之冷气下降。故雷雨以前数小时，多觉闷热，雷雨过后，骤觉凉爽，职是之故也。南京每年平均有雷雨之次数约为15天，以7，8两月最多，5，6两月次之，至冬季1月、12月则所罕观也。据陆家浜地磁台台长马得赛云，过去三十三年中，上海在1月间有雷雨只2次，而12月间则从未有雷雨也。但本年（1929年）12月15日上海有雷雨，是实为近世破天荒第一次也。南京记录年代较少，10月、12月及1月间均未测得有雷雨，兹将1921年至1929年历年雷雨列如表10。其中1923年及1927年因残缺不载（按雷雨以有雷而有雨者为限，有雷电而无雨者，及有电、有雨而不闻雷者不得称雷雨）。
台风
风暴在南京多见之于冬、春两季，夏季则希有之，已如上节所述。但此所谓风暴，乃指温带风暴而言。尚有热带风暴，则在南京惟秋夏之间见之，此等热带风暴即台风是也。台风与温带风暴，性质不同之点有三：（1）温带风暴多见之于春、冬而台风则以夏、秋为盛；（2）温带风暴自西向东行，而台风则自东向西行；（3）台风较温带风暴为剧烈，风力强而雨量多。在亚东一带之台风，多起源于太平洋赤道附近雅浦岛之东，渐渐西行过菲律宾，由此或东转向日本或西趋向安南（今越南），或则经台湾海峡在沿海登陆，台风在海中则行波作浪，高比于山，在大陆则摧屋拔树，飞沙走石加以倾盆大雨，是以舟子与农夫，皆谈虎色变，视台风为可畏。沿海之地，香港、汕头、厦门、温州、宁波、上海各处，虽时遭台风之厄，而南京因离海已远，台风登陆即势力减少，故南京遭台风之殃，不若沿海诸邑之甚。且长江流域，纬度较高，台风之能临降者，亦较闽、粤诸省为少也。
自1904至1915年十二年中，太平洋中共有台风247次，在我国沿海登陆者共54次，其中仅有3个台风在温州以北登岸，其余51个台风上陆均在闽、粤沿海也。台风至我国沿海以7，8，9三个月为最多，长江下游以7，8两月所受影响尤大，即在闽、粤一带登陆之台风，亦往往向西北进行，掠南京附近而过，而受其影响也。是故在北温带中，依理论平均风力应以3月为最大，7月、8月为最小，而南京7月之风力，乃超出于3月，上海情形亦复如是，如表11所示，则以台风故也。
近来南京台风之最烈者，当推1921年。是年8月，南京曾有两次之台风，风力极强，足以拔数十年之老树。第一次在8月14日至16日，第二次则在20日至24日。第一次台风掠南京之南，趋向长江上游。当时南京最低气压为742.94毫米，风力达蒲福风级第十级。是日降雨达4英寸。第二台风中心于8月21日晨经南京而西，当时最低气压为734.05毫米，风力与前次不相上下，而雨量则不及也。
本文刊载于《科学之南京》，1932年。——编者
