皇朝经世文新编

未与日月诸星地球大体相切也此说理虽透彻但终属空谈当时天文家所见太浅无以表明不学无术者哗然非之以为此理与七政有序之理相悖后有布兰士与边仙白二人测得流星之速每杪为十五至十九英里遂破月中火山爆出之理使果由月里爆出其行之速若是则火山必蓄无穷之猛力但查月中火山断无猛力之理且别有确据可以全废此说也至由地上火山爆出陨石之说未易破除为此说者适当电学大兴凡有不明之事多借电气解之因陨石之火光与闪电之光同色遂得指鹿为马之助故一千八百二十三年有著名考究陨石之士名多马士科士打者所著书仍以陨石出于火山为确凿时人争论陨石起于地虽不一其说但晏士茄辣尼所创之说则竟忘之及至一千八百三十三年忽有一异事足令时人之纷论冰释是年十一月夜间流星四射如雨美国爷路大书院教习丹尼臣庵士铁考之觉流星之中如磨心形光芒四散此心随流星转移故知其必非起自地也凡通天文之人自见此事疑团冰释信服流星皆穹苍空隙间之游体尚有拘滞之人仍复固守陨石起于地面之说又有柯路罢与奈端二人推得三十三年当一次复见及至一千八百六十六年其言果流星四射景象如前固执者至是始哑然无言自此又有分光考质之镜西名士辟吐路士汲新出相助考得流星之光而知其所含之质与陨石之质俱同故知陨石与流星同源毫无疑义更定此种流星实乃彗星别名设非彗星亦即星气之类也如是晏士茄辣尼之狂言竟成不磨之论且彼尝称说流星之众不知几千万兆人以为无稽久之自有确据天地之大事理常有意料所不及者故昔日格致家以为必无天坠大石之神奇今竟实有其事盖每日或有亿兆希奇之事经历于世上固非世人所素见亦非世人所易解也

夫古昔之人以火球为神奇而惊怪之不知其遇北方晓又当如何惊怪矣盖北方晓华丽更甚于火球某书云阖埠人见空中现一幻境若有骑马者结队而行各穿锦衣有如兵阵宝剑银鞍豪光夺目有十四日之久昔人亦以为凶恶之兆观一千七百一十六年英国曾极美丽之北方晓一次国人大鼓噪虾利遂笔之于书后世传为美谈及至一千七百五十二年傅冷连考出雷电之理此后所有天象之奇人皆信为出于自然北方晓无足奇也一千六百余年时北方晓载于史籍者祇一次而一千七百余年时北方晓常见故傅冷连解北方晓为北极雪面所发电气其电气由空气之中传回赤道又有衣里士马士打云者谓北方晓之豪光或由于空中之轻气自焚盖时人多以为空气之上层有轻气甚多又有爹路顿者先测北方晓之高约得一百英里乃推度北方晓之豪光由于地球摄电之性与天空之微铁尘相感而生本百年之初人最信服此说由是留心讲究北方晓之人颇众但格致家论说纷纷均是杯弓蛇影并无确据故今日所知者无异于百年前然穿凿附会者代不乏人一千八百一十七年有拜押者在舌兰海岛考究北方晓亦以为空中铁尘感电而光至其铁尘则发自海岛中之火山后之人臆度又以为铁尘非出自火山乃由于陨石在空气之上层撞碎化尘浮荡于空中也此种铁尘常近北极之雪面上山顶积雪亦曾有铁尘之迹但此铁尘能否生北方晓之光尚待考究又有性理家尝解其故由于上层空气或有云或有雪与过往之电气相感而生或谓由电气流过微气而成并无所谓浮云铁尘之类自一千八百三十一年花里爹表出摄铁自能发豪光堪波又更其说以为北方晓乃赤道所生电气从空气腾上流归地极而生实与傅冷连之说相背今人服此说居多此说所以久持者盖以空玻璃球内放电气而过之即显豪光与北方晓彷佛但未能冰释者因以分光考质之镜考之北方晓之光线实无比伦惟昏旦晓气之光线与之同种但昏旦晓之理亦是奥妙不明北方晓之理勿论由何而生总不离地球摄电与之相关凡遇北方晓之后必有指南针乱动一电线亦为之变乱堪波呼此事为摄电妄行又凡遇摄电妄行之际日中斑点亦与相涉事虽奇异难明但确有其事日中黑斑亦与北方晓相同或潜或见均以十一年为转期譬如第三年北方晓频数第八年北方晓不见则第十四年北方晓必频数第十九年北方晓必不见故以十一年为一周日中黑斑亦如是也百年前有虾树路者曾疑日中黑斑与地上天时有关故举麦米之价以为定衡惟考究已久亦无实近来天文家复疑此说为可验者有美路度林君谓凡日中频见黑斑之年印度必然多雨此等关涉之事信或有之但近世性理家多鉴于古人荒诞之说极其慎言若有关涉于雨雪风云不敢轻议矣盖前人尝以月离尽括乎天时阴晴寒暑无不以月离占之又凡遇流星四射之时即以为主某奇异之事又主春秋二分之节必逢大雨于是逐年记其所占毕竟俱属荒谬故后人尽非前人之见虽有可信之事亦不轻许也惟事理之机日新月异日中黑斑北方晓之光地之摄电与天时有所关涉之说虽今日梦想所不到焉知将来之不成铁案也此理未明之先尚须考究但考究愈多愈觉其与天时相关惟太阴五星彗星流星等虽昔日以为天时之准则嗣后可以全废于是有人谓太阴五星彗星流星既属无用于人世何故存于两间又地中伏热与北方晓有因之说创者美兰也但时人亦不之顾以为伏热之力不足以为此又地中摄电之极何不与地极同方并地中摄电之力何以从电极渐减至电赤则无力时人亦常疑问堪波初查出此电极本与地极同方彼亦不以为意因其固执曰摄电之力从未闻能与地势天时相连者也

空气中更有一寻常之事人亦不易解之即水化汽也本百年之初人尚争论未明傅冷连曾说空气之镕水犹水之镕盐从其说者亦众虽有爹鹿驳之表明真空之内水化汽更急然多人信服傅冷连盖爹鹿谓水之所以化汽者系如前化学家所云每点水即有一点热质与之相间故水即涨多而为汽又有衣喇士马士打云者融会以上二说曰空气可含无量水汽另杂热质于其内与水汽之点相间此说久无人驳直至约翰打路顿表明空气与水汽不相涉此人后为著名之空气化学士一千七百九十三年初刻一空气论已将水汽之理论出眉目及至一千八百零一年全刻其论人皆觉其识见卓越惟水化汽之理未全备而驳论亦多夫水化汽既属驳论未定则汽凝水亦必未明当时有最着名医士名乞顿作一雨论发明雨之来历由于空气中之水汽遇冷风而结为云雨无异于热水镕盐至极度遇冷则盐复结即空气含湿至极度遇寒水湿复结于是水化汽而汽结雨之真理已萌芽矣此乞顿之说为中的也以后所有之确论不出其范围其次伟论则以云为题作者名路加侯押列于一千八百零三年性理月报中此论钦服打路顿所创空气与湿汽无相涉之说但仍以为湿汽与热质热本无质古人以为有之故云相间又谓云乃地上水汽上腾而成无轻养二气在空际化合而成之理独取电气能令湿汽结云之说又与爹鹿梳沙二人之意相符盖彼二人尝论云乃小水点各点如空心球内含轻气此说创于百年前之虾利医士彼曾谓不论何种轻浮之气质皆以此为形云侯押所论结露尤足动听盖谓露之所以成者因湿汽内之火质遁入寒体之内故遗下水珠云此说与古人论火之理极肖古人以为焚物因火精由物里散出彼云遁入寒体是以一入一出适相反侯押又谓露原在空际结成而降于地面亦反乎霜由地下升至地面之说法美人多从霜由地出之说那亚乌合士打曾申论之结露之理全解之者名委路美国医士也结露之理既明则别种湿汽之凝结亦明矣委路早于一千七百八十四年曾考究水化汽与汽凝水之理至一千八百一十二年始获实据当时有林佛爹委李士里着论热学盖热学之理亦久为舌战之也有医士名布沥考得伏热之理驳论汽凝水者取而证之于是得知水收热而涨既缩则复散其热又一千七百八十八年医士打云曾表明空气被压而缩则放热纵之复收热而成涨至一千七百九十三年爹路顿作一文论空气所含之湿汽其涨缩亦与此同理但一千七百八十四年英国大书院之天文教习函询衣颠白城之皇家御会一怪事又迟数年间打勃雷城有昔士者亦同询一事久不能答盖二人曾觉结露之处其风比其数尺上之风更寒故疑露结之时必先收热但与成说之理大相违背直至一千八百一十六年有委路士者讥前两人之见谓其以马推车而非拖车也盖谓其风之寒非因其霜之结实其霜之结因其风之寒也先因地面土石与草木之体反射风气之热上升故风气变寒所结之露珠放出其伏热而补之光泽之定质性能反射热试以镜对太阳之光则光热并被镜反射即此理也凡天朗气清之夜结露愈多者因空际无云反射其热此解最明更无遗义复引爹路顿所论湿汽与风气无干惟其容积必因热之高低而异并以上二说融会而贯通之则云雨雪霜之理无不冰释委路士之论一出数十年笔载舌讼之案自此肃清矣

医士委路士之论既刊次年又见法国某会新出一书名性理随录其第三卷引论空气中之异事入会者不过十余人俱知名之士一名亚里高一名卑辣一名巴拖烈一名拜押一名插拖路一名地间多路一名刁郎一名畿罅色一名堪波一名腊皮李士一名培顺一名梯讷其人之[议](讥)论异寻常其论之最出色莫如三卷以下题曰地面热力作者名亚力山大堪波而所论之事包涵热力分散于地面分散于山侧分散于海洋分散于地内并所以分散之故其精神在乎比较天下各方之热度欲藉格致之理而预测每岁中之天时也按推验天时之事久已有之美兰曾欲专以热力为主而定天时又有夭罅者曾以算理推算得半夜之际赤道之寒更甚于地极之冬天又有英化学士列查卡环以算理合测验推定各纬度该有之寒暑但堪波之意以为各方之热度不宜推算宜随处实测不得以纬度相同热度推之譬如伦顿与加拿大之乞臣海湾同纬度但其热度之中数据堪波所说与美国仙善拿地相同纬度均同而热之中度不同堪波又说初迁美洲之人见其天时严寒因欧洲人未及预防也惯于游历之人如佐治花士打者曾觉五洲之西岸比其东岸异常加暖而海滨之地比山内之地亦常加暖堪波初论各方中度之热已会此意故所定各方中热之度皆合格致实测之理细察各方之中热不能以次序而布置之因其与地势均有干涉极难推定也堪波所论各方中热所以不遵纬度者其故有数大端指北半球而论凡地之西近大洋或有海股相交北方有大海或南方有大平原或有大山阻隔寒风或无湖池散热或有沙地而无树林或夏间之天色明凈或邻近洋面流水来自热方皆可增热若地势相反则热度必减低乃自然之理堪波又以一言蔽之曰各方热度之中数除以纬度相关不计外尚与邻近之海陆有大相关也凡空气中之妙理必与地势方位有关若舍之断不能明云此说甚确一经指出自见显浅堪波又借洋海而譬喻空气即就洋海之理而忖度空气之理各处洋海均有恒流归向常有一定故各海面之寒暖藉其迁流而调和之故空气洋之上其迁流之势更甚被日热正照于赤道沸荡其气故其上层由赤道流向二极下层由二极流向赤道以补之故名恒风又名贸易风又上层之风自赤道流至二极渐变寒而降于温带仍向二极流之即与贸易风相对贸易风既近赤道则渐偏向西因地球旋转近赤道之地面东行甚速风气不及相随而转故也此理曾经乞利指出于一千七百三十五年但人未之信至一千七百九十三年爹路顿亦论出此理不谋而合贸易风既偏向西与贸易风为对者自然偏向东故五洲之西岸[在](古)温带内者咸得海风而东岸则无此解冻之温风也大洋之中水受热而成流甚[急](思)俨然海上有河其最显著之海流莫如美洲东南之大海湾川发源于赤道被贸易风逼之偏向西被圣罗克角即地名斜撞之遂向北而流入卡利便海并墨西哥海湾又逼过傅佬利大海腰冲入大西洋带来热气以温欧洲之西岸也据堪波所解大海湾川如此约在一千八百五十年间美国有陆路守备官名马太分田磨利亦当代知名之性理家曾着一书曰海水之轻重或因冷热而异或因咸淡而殊轻重不平则动动急而为流故大海湾之川流以一重字能括之矣其书名海洋性理刻出之后人争读之后有苏格兰地学师名雅各布古罗路着一书名天时气候直批驳之无何海上之川流藉力于恒风之说又复兴矣近来有人作一模式设法吹风于水面令其成流以为恒风助水成流之确据又海上川流之猛者不计另有人所不觉之流起自赤道而向两极均遵重学之理一千八百四十五年俄京彼得罗堡有书院教习名连士者曾将此理详细描画人未服之再二十年后又有医士卡便打亦细论其事前后不相谋而理同一致则所说宜为定论乃至今犹翻驳不已或以[为]有(为)或以为无然无法能证其必无也此等隐约之洋流或有或无姑勿具论惟人所能觉之洋流每日自赤道而向地极运去热力甚巨不容辩也古罗路致意于此事必较甚于他人彼谓美洲东南大海湾之川迁运其热于大西洋之北者居其所受于日者四分之一又谓赤道之热若不得此急流并太平洋上诸急流而迁之则热带内之地与海水积热必甚大矣又谓赤道两边之恒风如变其方向则可改变大海湾川流之方向被圣罗克角斜射而南者今则斜射而北矣此川之流既改则北半球之气候亦改其变祸实不可测今吹向欧洲之贸易风得大海湾之川流而温之者将变为甚寒之风而北半球之地亦愈寒矣又设使扳拿孖地腰变为海此大海湾之川流则必流入太平洋而欧洲之气候亦与之变迁或谓地学师曾说此处地腰生成未久然则南美洲与北美洲之地或断或续能乱南半球之气候乎则应之曰显然能乱之也若此大海湾川流之猛不减则可直射至俄境也凡世上之事无论怪异若何若循格致之理而反复求之无不显明也

欧洲考古家不明上古何以有象游于西伯利之北又有麝鹿于地中海之旁其所以知象鹿曾经此地者由地中掘出此兽骨也若地学家考得中美洲为新积地则考气候家或能破考古家之疑也中亚美利加既为新积则南北二洲古不相连而大海湾之川流必从折处冲过而至亚洲俄境之海滨流水之热可温西伯利部于是西伯利反寒为温而欧洲反温为寒象性喜温而恶寒鹿性反是上古象于北鹿聚于中或职是之故也然中美洲为新积之地则极难解因川流既急安能积土而塞之乎必北洲有高大之山被水激崩而倾塞之否则难明矣且大海湾之川流或可冲至亚洲俄境之东但不若欧洲得负贸易风而送其热恐未必能温西伯利之地盖负贸易风吹向东北耳而不能吹向西北也论气候之理仍以风力为要无论海上流水迁去热力几何究竟赖风力为之布散据古罗路所言大海湾川流运来之热非直温欧洲西岸乃先温负贸易风而后负贸易风转温其岸之地因负贸易风吹向东北而过欧洲为西南之温风也又凡天下各方以水流而调和气候者皆藉风力吹送不能以其近而布散也测气候未成专学之前久已有知风力为气候之要领故百年以往已有爹路顿着贸易风解以为格致气候之基但久无进境以至一千八百二十七年法国之古匿士碧埠有骞列次答付者心气候风势之理后成专门之学彼将风分为三类曰恒风曰期风曰偶风其所考之理最要者谓地上之风无论何种皆与地球之转动有关故风势方向必周而复始遂成恒风二种即贸易风与负贸易风其余各种皆此二风之小旋风由是始知偶风亦同此理也数十年后美国有气候学士名威廉花路曾读磨里所著海风之论又以算理推得凡有物在空中直行不论方向地面之人必觉其行成圆圈而归原位此因地球自转故也在北半球则觉其从左向右而旋在南半球则觉其从右向左而旋此理早经法国性理学士陪顺说出于一千八百三十五年但时人祗置之为算学奇理而已直至花路始取以解旋风之故其算理适与陪顺不谋而合自此风行之势得门径而解之所以贸易风虽似旋转其实直行一则吹向南一则吹向北二流之间即有旋风众寡大小徐疾不等惟每旋风必有一心其心则随大风而迁试观川流之旁常有水旋转可以取譬焉此等环洄各有心随大流渐迁而落间有逆流而上者风亦犹是但偶然耳若依常理而论北半球温带内有旋风其旋风之心必随负旋风之方向而迁至东北间有迁至东南但罕有迁向西者譬如美国有旋风凭电线传报则觉其由美国内地渐至大西洋之滨若欧洲有飓则来自大西洋故美国传报气候均藉电音大为有益此等旋风非恒风亦非期风乃偶风也大小不一其圆径或大至千余英里小者亦二三百英里姑不具论其风之旋并非久同一心实则四围向心斜吹成垂下扭纹名曰西哥乱英音或离心斜吹而成渐扭纹名曰晏梯西哥乱常人之谈祗以极大之飓为西哥乱而文理中人则不作此解凡微风吹向心而旋者气候家亦呼为西哥乱无异于西印度之大也又西哥乱非专指其风而言并其旋风之心亦包括其中盖旋风中心却毫无风也然则旋风心是何物不过一处风雨针较低而已因其气比附近周围之气愈低依重学之理风气亦求均平无异于水必得均平而后定是故有一处气体轻浮则周围之重风吹来补其欠乏遂成风飓之心但吹来之势不能直至中心依花路解明之理必偏于右故旋风之方向恒有一定即从左向右上文曾言之若取时表之面向天则旋风之向反乎表针之向也此单指北半球而言若南半球则反是又旋风之徐疾与风雨针之高下相为消息若飓心轻浮飓周重浊则风势必猛所差愈甚风亦愈狂也又因其风之徐疾可推其风之偏度若何其风将近于心风路极似垂下纽绳形又自摆市波律指出一简便之法则知风飓大作之时以背向风则心必在左方亦指北半球而言

至于飓心之气额外轻浮之故首因其处之热度太高也热度太高则气大涨而上升故压力变薄而风雨针降矣又热气上升内含湿汽极多升至上层受冷相侵而成云因[结](屮)云而放出其伏热据天多路所推每湿汽一磅复凝为云则放出之热足以镕生铁五磅如是浓云多结之处泻出之热足令空气扬荡而风飓之势成矣曾有气候学堂首领名衣士皮谓旋风若不得结云所泄之热而助其势则风势断不能太狂而久云查温带内极大之风飓常含湿汽极多而结云若无此湿汽未知能成此极大之飓否纵或成之能久留连不散否又晏梯西哥乱尽与西哥乱之情形相反其心之气质甚重故吹向四周而散因四周之气质较轻故也亦如前说其风不能向直而吹因地球旋转令其风偏于右西哥乱旋风之向同聚于心晏梯西哥乱旋风之向同散于外一聚一散方向适相反也惟散于外者甚缓虽为旋风亦不烈矣凡测气候者以考究风飓为急务美国纽约有测气候师名沙践敦司报风雨之职最留心此事各国所以设天文台而报风雨者亦为预防风飓也其法则以电线传达各处风色热度并风飓程途绘图明之其言能先知风雨诚非谬妄因电行较急于风也若独居一处而预测天时能不愧先知之名者天下独有一处即北印度之庚治士山谷之中央也此处之天时气候大倚赖于期风此风名为满酸英音自西历四月始至十月止常由海而吹向陆又自十月始至次年四月止常由陆而吹向海夏间之满酸风带来各等甘雨使五谷发生若此风之来太迟滞则该处必大旱而饥荒矣至此风来迟之故似因谦马李亚士山落雪非常之多或落雪太迟故雪镕亦迟耗去热力极多既大减其春间之热则不能引海风至此而经过庚治士山谷也夫如是先在此处查测其雪之厚薄迟早或能推测是年夏间庚治士山谷之雨数多少也去冬印度饥荒瘟疫已早于前数月之间有人预料之矣近来考究天时气候之事以此事为最应而可恃今格致之学仍以考究气候为切要焉

上会典馆测绘舆图书

邹代钧

一曰测天度以定州县之部位地体浑圆其南北二点正当天空之南北两极其中腰大圈亦与天空赤道相当如人在北极下则以北极为天顶人渐向南行见北极渐低至赤道则北极与地平合南极亦然是地之南北不同则北极出地之高低异焉耳东地之日出入早于西地之日出入地周三百六十度与天周相应每度六十分都为二万一千六百分日历天周为昼夜分二十四小时时六十分都为一千四百四十四分故时之一分等于度之十五分四分等于一度此地在彼地之东一度则此地之日出入早于彼地之日出入四分时是地之东西不同则日出入之迟早异也而测天度者必先定午线如京师之有中线英吉利之格林回次法兰西之巴黎昔年西图所用之福岛皆是考工记曰匠人建国水地以县置槷以县以景为规识日出之景与日入之景昼参诸日中之景夜考之极星按此言匠人建国而于夏至日定其国之午线也水地言以水平地如西人之用水平县垂线也言平地者必使地与垂线成直角槷表臬也植表臬使正如垂线而其景也日出之景与日入之景必等长虑所识景端或不确乃任以一景之长为半径臬底为中心展规为平圆两景端均交圆边则为密合是为规识日出入之景也复中折两景端闲圆边为点向臬底作直线即为午线之向郑注云度两交之间中屈之以指槷则南北正是也又日中之景为最短必与所作午线合故既画午线复以日中之景参之极近北极之勾陈星即尧典之璇玑旋璇借机极也言勾陈为旋绕北极最近之星也其说详见尚书大传周髀算经等书星即尧典之玉衡星经之斗六星庄子之维斗尔雅之斗极晋以后天文志所名之黄道极者是也夜观勾陈与玉衡为直垂线则赤极与黄极相当又与所画午线方向合则午线准是夜考之极星也大司徒以土圭之法测土深正日景土深指南北日景指东西夏至昼漏中日南景短是地在南近日故土圭之景短也日北景长是地在北远日故土圭之景长也此定南北纬度之理也日东景夕是地在东日过其国之午线时东地之景已夕日西景朝是地在西日过其国之午线时西地之景方朝此定东西经度之理也西人定其国之午线亦用匠人之法而参以指南针除电气差安子午仪使极稳以窥日星之过午其随处测经纬度则自日晷将午至日晷过午用纪限仪或经纬仪屡测太阳高弧取其最高度为本处太阳过午线距地平高度亦即本处午正乃以太阳距地平高度减蒙气差加地半径差为实高度以象限九十度得太阳距本处天顶度以与本日太阳赤纬度南加北即得本处北极出地之度于是先以极准时表如太阳过其国午线之午正开准行至本处既测得午正以与时表较迟早差若干时分化度即知本处在其国之东西若干度分但一测午正而地之南北东西皆定古今中外若合符节其理至当其用至宏是作图者所宜先务也