(一)自然地理规律认识

对地形、水、气候、植被等自然地理要素的分布及其成因认识,自先秦起,就有不少探讨分析、论述。到明末清初,西方传教士在传教布道中,也引进介绍了西方对一些自然地理要素成因的观点,大大丰富了中国人民在这方面的地理认识。

如关于云雨成因,南怀仁在《坤舆图说》(卷上)中介绍说:

云乃湿气之密且结者也。地水之气被日爆暖,冲至空际中域一遇本域之寒,即弃所带之热,而反原冷之性。因渐凑密,终结成云。⋯⋯则或薄而稀, 或厚而密者,又由于气之干湿清浊相胜之异势也。薄稀者轻浮易为风所拨散, 难以成雨,是为枯瘠无益之云。若厚密者,多含润泽,故易化雨。这里已正确指出了云雨是由水蒸气的蒸发、凝结而形成的。

再如关于山脉的成因,南怀仁指出“乃地震所致。或风力、或水势所成”。

①等等。

清代,中国人在继承传统文化的基础上,也继续探讨一些自然地理要素的成因,以及一些地理现象的变化规律,其观点或结论皆较前代有所进步或创新。

如关于水分循环问题,游艺已用类似于热量及热力学原理来阐明这一循环机制。他在《天经或问·地》中说道:

日为火主,照及下土,以吸动地上之热气,热气炎上,而水土之气随之, 是水受阳嘘,渐近冷际,则飘扬飞腾,结而成云。⋯⋯冷湿之气,在云中旋转,相荡相薄,则旋为千百螺髻,势将变化,而万雨生焉。雨既成质,必复于地,譬如蒸水,因热上升,腾腾作气,云之象也。上及于盖,盖是冷际, 就化为水,便复下坠。云之行雨,即此类也。他在这里正确地阐述了水分循环机制,以及云雨形成过程。游艺的这一思想,在过去曾有,但他的认识较之以前的任何论述要准确、详细,强调了太阳的蒸发机制。如明代郎瑛所论仅仅为:“气自卑而升上,水出于山,气之化也。水自高而趋下入于大海, 水归本也。盖水,气一也。气为水之本,水为气之化,气钟而水息矣,水流而气消矣。”①

关于潮汐的发生规律及其原因,中国古代早有观察、论述,并有专门著作③。到了清代,人们仍在不断探索各地潮汐的规律。顾炎武就对潮汐的发生和涨潮规律进行过总结。他指出:

潮之迟速大小有常。⋯⋯潮之极涨在春秋之中,潮之极大在朔望之后,⋯⋯每月自十三日起汛,潮日壮一日,十七日十八日愈壮,二十日始衰,

① 南怀仁:《坤舆图说》卷上。

① 南怀仁:《坤舆图说》卷上。

③ 唐封演:《说潮》载《全唐文》卷四百四十,清俞思谦集历代潮汐说成《海塘录》一书。

至二十六而衰止也。又自二十七日起汛,潮日壮一日,初一初二愈壮,初五日始衰,至十二日而衰止也。一月之间,潮凡再壮再衰,汐亦如此,其期不爽,故谓之潮信。①

他比较准确地描述了潮汐现象及其规律。

关于潮汐发生的成因,中国很早已注意到潮汐与月球的关系。如唐封演就指出:“月,阴精也。水,阴气也。潜相感致,体于盈缩也”②。首次提出了月亮和海水“潜相感致”(相互作用)而引发潮汐的观点。但此后,中国关于潮汐成因理论的探讨,仍只限于潮汐出现与月球的运动规律的相互关系上,未能进一步解释它们之间的引力机制等问题。直到清代,万有引力定律以及许多西方科学知识传入中国后,人们才开始用科学方法去探讨、认识潮汐发生的原因。其中最著名的是魏源的潮汐成因论。

魏源用万有引力定律从天体运动的角度,分析潮汐的成因,证实了月亮是引起潮汐的主要原因,指出了每天潮汐变化时刻,阐述了地球、月球和太阳三者相对位置的变化,使引潮力增加或减少,从而形成每月两次大小潮的变化。同时,他还指出:“然地球亦非四面全水,故潮之长落,各处亦不能尽同,况且,山、峡、洲、岛阻束水势,所以同时之潮,又有或高或低,或大或小,或长落,或不长落之别焉”。③魏源的这一论述,标志着中国古代潮汐成因理论的最高认识水平。

除了一般潮汐规律认识外,清代对中国著名的钱塘江潮的成因也提出了比较合理的解释。钱塘江潮是一处著名自然景观,历来注意的人不少,从地理、水文角度解释其成因的也颇多论述。如汉王充认为主要是喇叭形河口地形的影响所致①,晋葛洪则提出了潮汐能量的概念②,唐卢肇在继承二人观点基础上,又进一步提出江水的作用,认为大潮是因江水与海水在狭窄河道相遇:“激而为斗”,形成怒潮③。此后,燕肃经过调查,发现钱塘江河口存在南北互连的“沙■”(拦门沙坎),认为它是暴潮产生的重要原因。⑦此后, 各代的论述基本囿于以上各说。直到清代,人们才用综合因素解释钱塘江潮的成因。周春(1728~1815)在他的《海潮说》中指出,钱塘江潮不同于它处的原因是:“他处之潮,海自海而江自江,故其势杂”。而钱塘江潮,“海自东来,经东南大洋,入尖山口而一束,其势远且猛;江自西来,前扬波后重水,出龛赭海门而亦一束,其势隘且急。两潮会于城南,激荡冲突。”⑧ 这种江潮和海潮共同作用形成暴涨潮的理论,已得到现代暴涨潮理论的证实。⑨表明清中叶人们已能正确解释钱塘江潮的成因。

关于地震的成因,清魏源通过观察、分析,也提出了比从前正确的理论。他通过观察铁末、硫磺、水的化合反应,以及地震后的现象,指出:“地震

① 翟忠义:《中国地理学家》,第 239~240 页,山东教育出版,1989 年版。

② 《全唐文》卷四百四十,《说潮》。

③ 《海国图志》卷九十八。

① 翟忠义:《中国地理学家》,第 239~240 页,山东教育出版,1989 年版。

② 《全唐文》卷四百四十,《说潮》。

③ 《海国图志》卷九十八。

⑦ 燕肃:《海潮论》,载姚宽《西溪丛语》卷上。

⑧ 《海潮辑说》卷上。

⑨ 毛汉礼:《海洋科学》,第 64 页,科学出版社,1955 年版。

者,乃地内硫磺、各石之类然(燃)烧也。⋯⋯总之,地中有温泉及硫磺、各矿,其处则频频遭地震。”尽管此说不尽符合科学道理,但比过去用阴阳二气来解释地震成因则大大前进了一步。同时,魏源还注意到震前的异常现象,以及震中与周边震区的关系等问题。如说:“其(地)体愈刚坚者,其震动愈远。再,地动有因本处而震他处者。有因他处而震动本处者。凡本处之动,上下摇动,其动也大;他处之动,两旁摇晃,其动也小”①等。这些分析都具有相当科学道理。

对全国河流水汛特色认识上清代也有进步。明末清初思想家王夫之曾说道:“若云大河(黄河)、江(长江)、淮(淮河)及诸小水同时各涨于其他,则必天下同时皆若霪雨。而河源远出绝域,彼中晴雨必无一揆(“一样”) 之理。江汉之涨则因雪液,河水莫大于矾水,在春夏之交。汉水盛于夏,江水盛于秋,其他小水多盛于春。此涨彼落,不能九州而同。”②这里他从河流补给角度(雪、雨等)分析了河流水汛的成因,及其发生的时间,具有重要的科学意义。

在清代自然地理规律认识上,最为突出的当推孙兰关于流水地貌发育的理论——“变盈流谦”说。

孙兰把侵蚀和堆积看作是地貌发育过程中相互关联的两个方面,它们共同塑造和改变着地表面貌,并认为:在以流水为中心的地形演变中,有 3 种演变形式:渐变因素、突变因素和人为因素。他在《柳庭舆地隅说》卷上说:

变盈流谦,其变之说亦有可异者。有因时而变(渐变)、有因人而变(人为因素)、有因变而变(突变)者。因时而变者,如大雨时行,山川洗涤(指散流、暴雨冲刷),洪流下注,山石崩从,久久不穷,则高下易位。因人而变者,如凿山通道,排河入淮,壅水溉田,起险设障,久久相因,地道顿异。因变而变者,如土壅山崩,地震川竭,忽然异形,山川改观,如此之类,亦为变盈流谦。孙兰将流水地形变化作为一个开放系统,指出了各种因素的影响和控制作用。这不仅比中国古代的任何地形发育观点都要全面、系统,而且,相对于 19 世纪戴维斯(W.M.Davis)的“地理循环论”的封闭系统和单一因素(地壳抬升)应更有积极意义。遗憾的是它还缺乏许多科学的实证内容,尚难以同戴维斯的理论相提并论,不过,无论如何,在戴维斯 200 年以

前的 17 世纪初,他能就流水地形发育提出这样的理论见解,不论是在中国, 还是世界地理学史上,都是极具创新精神的。

此外,在自然地理区域划分上,清代徐松创立了内陆地区以湖泊为中心的自然流域区划原则。他在撰述《西域水道记》时,将新疆地区按湖泊所受水的流域范围划为 11 个区域,然后依次记述河流、湖泊等自然地理状况,以及流域内人文地理事项。全部记述井然有序,这是内陆地区以自然地理(河流)系统为原则的一种比较科学的区划方法。