真正的春天
“咣当一声,春天就来临了。”这是一位作家对北京春天来临的描述;而一位地理学家则说北京没有春天,从冬天直接进入夏天;另一位常驻北京的南方记者说,当风柔柔的,不再砭人骨髓的时候,北京的春天就来了。
另外几个北京人争论起现在(4 月8日)北京的春天到底来没来?一位说:“这还用说吗?立春那天(2 月4 日),全国不都进入春天了吗?北京当然早在春天中了。”另一位说:“尽管已经4月了,但早晚还很冷,不能算是春天来了,等到脱了棉衣才能算春天到了。”还有一位则说:“我看这几天颐和园昆明湖畔的柳树都飘絮了,春天应该到了。”这些都是百姓的看法,而一位气象专家是这样说的:“北京今年的春天来得太迟了,现在平均气温还在10℃以下,北京的春天还没来。”
听到这些议论,我觉得春天简直是个谜,春天什么时候来,怎么会有这么多说法?到底什么是春天呢?
在此之前,我们先说说天文学上的一年四季是怎么回事,这是理解春天的基础。四季的产生最根本的原因是地球以一种特殊的姿势围绕着太阳旋转。真的很神奇,四季的产生仅仅因为地球是倾斜着身子绕着太阳转。想想也真的可怕,我们的一年四季,我们的杏花春雨,我们的夏树成荫,我们的雁字成行,我们的雪夜犬吠,都建立在地球倾斜着身子绕太阳旋转这一点上,假如他站直了,这些就全都没有了。他为什么要把身子倾一倾呢?真是神秘。难道他也喜欢四季?还是他喜欢听诗人吟咏四季?
你可以把地球想象成一个有着“三围”,但腰围最大的人。他的腰围是赤道,腰以上是北半球,北回归线就是他的胸围;腰以下是南半球,南回归线是他的臀围;头是北极;脚是南极。你可以把地球绕日而行,想象成太阳是个火盆,一个人在倾身烤火。他身子倾斜的方向始终向着北极星,他不但倾斜,还要在绕日而行的同时自己也要旋转。他倾斜着绕日而行,事关我们的四季,他的自转,则产生了我们每天的白天和黑夜。当他绕日而行,转到这样一个位置:他倾身向火,阳光直射他的胸围—北回归线,他这样斜着身绕地轴旋转一周时,这一天就是夏至。这一天理论上是北半球全年太阳辐射最多的时候,也是他的头—北极始终被照亮的时候(极昼);当他绕日而行,走到这样的位置:他的臀对着太阳,阳光直射他的臀围—南回归线的时候,那一天是南半球的夏至,也就是南半球全年太阳辐射最多的日子,这时他的脚—南极整天都被太阳照射着(南极的极昼),北半球此时则是冬至,进入了冬天。
春天和秋天是他烤腰的日子,当他倾斜着身子,既不把胸,也不把臀对着太阳,而是把腰交给太阳,让阳光直射他的腰围——赤道的时候,就是春天和秋天了,这一天就是春分和秋分。春和秋的区别跟阳光无关。秋天在太阳的辐射量、气温、昼夜的长短方面与春天并无区别,但区别在于春天前面是严酷的冬,后面是热烈的夏,秋天则相反。所以雪莱有诗:“如果冬天来了,春天还会远吗?”春与秋在天文上的区别,不是靠自身,而是靠关系,哲学家说的好:“世界不是由事物,而是由关系组成的。”
球公转及二十四节气示意图
地球以一定倾角绕太阳公转时,不同的时间处在公转轨道的不同位置,地球上各个地方受到的太阳光照也不一样,接受到太阳的热量不同,就造成了季节的变化和冷热的差异。太阳直射赤道,对应着春分和秋分;太阳直射南、北回归线,则分别对应着冬至和夏至。此外,中国传统的二十四节气中的其他节气也都有相对应的天文位置。
理解了天文学上的四季,对春天的理解就容易了。
首先有天文学意义上的春天。欧美国家的天文四季是按“分至”划分的,即每年的3月21 日或22日春分,这一天太阳光直射赤道,晨昏线平分地球,白昼与黑夜相等。他们把这一天当作春天的开始。春分到6月21 日或22日夏至这段日子就是春季。而我国传统的天文四季,是以“四立”划分的,立春、立夏、立秋、立冬分别表示相应季节开始的日子。立春到立夏为春,即中国传统历法二十四节气中的春天。二十四节气是中国人的发明,是中国人传统意义上的日历,二十四节气中立春那一天(2月4日左右)就是中国人传统上春天的起始日。
还有阳历上的春天。一年有四季,使用阳历的人习惯上把一年12 个月中的3、4、5这三个月算作春季,因此3月1 日也可以算作是阳历春天的开始。
其实这几种春的概念,本质上是一致的,都是把地球绕太阳公转所处的某个阶段当作春季,把地球绕日公转的某个位置当作春天的开始。中国传统的二十四节气中,春分和秋分时太阳光直射赤道,夏至和冬至则是太阳光直射北回归线和南回归线。春分、秋分、夏至、冬至的确立,明显需要严谨的天文学和数学知识。因此二十四节气不大可能是劳动人民创造的,只能是我国古代天文学家智慧的结晶。
以上三种春天都是天文学家的春天。因为这三种春天的概念只考虑了天,即只考虑了地球和太阳之间的关系;没有考虑地,没有考虑地表的地形高低、海陆分布的差异对气候的影响,尤其是没有考虑围绕着地球的那层气,即没有考虑大气圈中的大气环流的运动等复杂情况。
春季开始日期分布图
我国各地的入春时间大不相同:一般情况下,浙江温州、江西广昌、湖南郴州和贵州榕江一线,大致在3月初入春;再过半个月,浙江绍兴、安徽安庆、湖北武汉、陕西汉中一线也步入了春天;而华北平原北部的北京、天津地区则是在4月初入春;此后春始线渐渐北移,直至5月15日以后,春到漠河。但是在青藏高原等高海拔地区全年皆冬,没有春天。
天文学的春天考虑的是,地球绕日而行位置的变化所引起的太阳照射高度角的变化,以及昼夜长短的变化,这些本质上都是太阳在地表辐射量的变化,也就是热量的变化,但是热量不等于气温。决定春夏秋冬的是地面气温,是围绕着地球的近地面大气的温度。决定气温的不仅是太阳,还有其他一些因素,其中最主要的是海拔高度,海拔越高,虽然接受到的太阳热量越多,但抵不上因海拔升高大气变稀薄(主要是吸收地面辐射热量的云和水汽减少)而造成的地面向宇宙散失的辐射热量。这样也就解释了为什么海拔越高的地方越冷,我们也理解了为什么像珠穆朗玛峰这样的高峰比地面离太阳近,反而比地面更冷。同样的纬度,尽管太阳倾泻的热量相等,但海拔高的地方要比海拔低的地方冷。因此当平原盆地已经春色满园的时候,高山和高原地区可能还是风雪弥漫的冬天。
同样的纬度,由于距离海洋的远近不同,春天的来临也会有很大的差异。我们知道了气候的变化不仅在于太阳的辐射量,也就是太阳倾泻热量的多少,还在于地表被加热的程度,因为这决定了近地面大气被加热的程度。我们知道海洋有这样的特点,比陆地热得慢,但一旦热起来,冷得也比陆地慢。这很容易理解,海水的热容量大,全世界的海洋又是相通的,加热海洋谈何容易;陆地的热容量小,比海洋热得快理所当然。因此当春天来临时,陆地先热了起来,海洋还沉睡在冬梦里。所以在同纬度的地方,远离海洋的内陆先进入春天,靠近大海的地方春天则姗姗来迟;同理,当秋天逼近时,内陆最先感到秋意,沿海则还缠绵在夏日里。如果把冷暖洋流的情况考虑进来,那情况就更复杂了。
因此天文学意义上的春天并不是真正的春天,真正的春天还随着地形的高低、离海的远近呈现出千姿百态。
这里我们认识一下另一种春天。这是中国一个叫张宝堃的气象学家在1934年提出来的,气象学意义上的一种春天的概念,即如果连续5天平均气温超过10℃,就算春天来临了。同时,他把夏天定义为连续5天平均气温稳定超过22℃就算入夏。因此春天就是属于平均气温高于10℃低于22℃的那段日子。
前面我们说到了几种关于春天的概念,但这些还没有终结春天的定义。还有一种春天是物候学意义上的春天,我觉得这才是真正的春天。所谓物候学意义上的春天,是指自然界中一些动植物形态和行为的变化所揭示的春天。比如大雁北飞、燕子始见、蜜蜂初现、鲑鱼洄游、桃李始华等等,总之,这就是儿歌中所唱的:草绿了、花红了、布谷鸟叫了春天就真的来临了。物候学就是通过观察记录每年自然界动植物的这些随着气候变化的现象来研究气候的规律。物候学的方法,需要长时间地观察。比如对一个地方持续不断地观察,观察记录这个地方多少年来柳绿花红、燕来蜂见的时间,然后加以综合,最后确定这个地方春天来临的时间。这样确定的春天来临的时刻,显然比任何天文学和气象学的定义都扎实可靠,值得信赖。所以我说物候学的春天才是真正的春天。
物候学的春天与气象学的春天应该是一致和同步的。其实这两种春天的概念是一个概念的两种表达:一种是用气温的统计数据来表达的,一种是用文学的描述来表达的。因为前一种表达是根据后一种做出的。据说张宝堃提出气象学意义上的春天时,他所依据的指标就是北京、南京、上海等地的物候现象。当然,这两者之间关系很复杂,因为植物和动物不是严格而精确的仪器,该选什么物候才能真正的代表春天?
中国是世界上四季最分明、四季组合类型最丰富的国家
天文学的春天是一般性的春天,是理论上的春天。当天文学的春天—立春或春分到来时,有的地方冰天雪地,有的地方绿树成荫,有的地方毫无变化,有的地方花红柳绿。天文学的春天整齐划一,不符合各地的实际。物候学的春天就不同了。全中国根据各地的物候可以划分出各种春天的类型,就是说物候学的春天可以把大地上各种春天找到,并标示出来。这可以说是物候学春天的一个重要意义。
但并不是所有的地方都有春天的,有的地方只有冬天,如南北极所在的寒带;有的地方只有夏天,如赤道附近的热带。春天和四季只是温带地区才有的现象。因此天文学的春神并不能号令四方,让百花同开。但即使是温带地区,春天和四季也呈现出各种状态。温带地区的高山和高原上,也有没有春季的地方。有没有春季,这涉及到了一个地方的其他几个季节,涉及到了四季的不同组合。
春天仅仅是四季中的一个季节。春天不是科学,春天是一种文化。春天是跟春耕、插秧、播种联系在一起的,春天是和草木萌生、鱼虫繁殖联系在一起的,春天的草绿花红是和冬天的万物蛰伏联系在一起的,因此没有冬天,也就无所谓春天。关于春天的道理同样可以用到其他三个季节上。也有天文学上的夏、秋、冬,也有阳历上的和传统历法上的夏、秋、冬,同样也有气候学和物候学意义上的夏、秋、冬。
各个国家和地区对四季的理解并不相同,无不打上它们自己的自然和人文的烙印。各国的四季有着不同色彩,不同的个性。一些国家没有四季,也没有春天的概念。如东部非洲和南亚次大陆的一些国家,那里只有两个季节:雨季和旱季。而欧洲的西欧诸国由于受大西洋和西风带的影响,气温变化范围不大,虽然也有春夏秋冬,但是各季的差别不大。如英国全境属于海洋性温带阔叶林气候,最冷月1 月的平均气温为4℃至7℃,最热月7月的平均气温为13℃至17℃,全年最冷和最热月的气温差—即年较差是6℃至13℃。一年四季的气温在这样小的范围内变化,可见四季相差不大。
中国与此大不相同。首先,中国有世界上同纬度上较热的夏天和最冷的冬天。由于中国是季风气候,夏天有季风从温暖的南方吹来,而大陆比热小,在夏季阳光下很容易升温,因此夏天很热;冬天季风从寒冷的西伯利亚吹来,寒潮强劲,降温迅速,因此冬天很冷;中国北方大部分地区冬天可以滑冰,夏天可以游泳。这在世界上同纬度其他地方是很难见到的。中国北方一些地方一年内气温变化之大,世界同纬度的其他地方也无法相比,像我国的哈尔滨冬天最冷月1月的平均气温为-19.4℃,最热月7月的平均气温为22.8℃,年较差可大到40多摄氏度。
其次,中国气候不仅极端,而且多样。拿四季来说:中国有全年长夏的地方,如南海中的西沙、中沙、南沙群岛。中国的气候还有一个奇迹:中国虽然不在北极圈和南极圈内,但也有全年长冬的地方,那就是青藏高原等高海拔地区。青藏高原被称为“地球上的第三极”,说的不仅是它高,而且说它与两极地区一样冷。那里因为海拔太高,因此大部分地区全年气温都在10℃以下,因此全年皆冬。
中国还有四季如春的地方,那就是云南高原南部。大家都知道昆明是著名的“春城”,因为那里纬度低,又受到来自印度洋温暖的西南季风控制,所以气候温暖,隆冬时气温接近10℃,但又因为海拔高,盛夏时气温又很难超过22℃,因此四季如春。
中国还有长冬无夏、春秋相连的地方,如东北大小兴安岭和内蒙古东部地区;中国还有长夏无冬,春秋相连的地方,如南岭以南的两广和福建南部地区。
中国的气候还有一个突出的特点,就是中国的大部分地方四季分明。据说中国是世界上四季最分明的国家,能与中国相比的只有朝鲜。华北、东北南部、内蒙古西部、长江中下游等地区都是四季分明的地方。
由此我们可以看到中国的四季类型组合最丰富。世界上没有哪个国家可以与中国相比。要和中国比四季组合的类型之丰富,那些地处寒带和热带的国家就不用说了,因为那里分别只有冬季和夏季;只有温带的国家有可能和中国比一比,但它须是大国,小国不可能有丰富的四季组合。俄罗斯和加拿大虽然大,但它们都没有热带,美国也是一样,它也没有中国那样丰富的热带,中国的热带可以分出准热带和赤道带。
因此可以说世界上没有哪个国家有中国这么丰富的四季组合类型。我们能不能因此说中国的气候类型最丰富呢?我们知道中国的四季基本上是以气温为标准划分的,四季组合类型丰富可以说气温类型丰富。气候除了气温,还有一个重要的要素是降水。中国的降水类型是不是很丰富呢?答案是肯定的。我们知道中国有湿润和半湿润地区,还有干旱和半干旱地区,各种降水类型大都拥有。气温和降水组合起来,丰富的四季组合类型与丰富的降水组合起来,中国的气候类型无疑最丰富。
中国的四季组合最丰富,中国的气候类型最多样,这有什么意义吗?
有。因为气候对于地表的影响最大,无论是地表上的植被,还是动物,还是土壤,还是地貌,都受气候的控制。中国的四季组合最丰富、中国的气候类型最丰富,决定了中国大地上的景观类型最丰富,决定了中国动植物的组合最丰富,由此可以推断:中国的生态类型最丰富,中国的生物多样性最丰富;从自然推广到人文,也可以说中国的生活方式最多样—中国的人文景观最丰富。
美是什么呢?美的含义中无疑包含有差异性和多样性。
我无法说四季组合和气候类型最丰富的国家是最富饶的国家,也无法说四季组合和气候类型最丰富的国家是最幸福的国家,但是我敢说的是四季组合和气候类型最丰富的国家是最美的国家。我敢说中国是世界上最美的国度。