第三节 气候学研究①

气候学的研究大部分沿着自己特有的道路进行;因为这种研究首先是台站观测,这种观测处于主管气象的地方当局监督下,观察所得的材料也是由这些当局整理的。在这方面,气候学研究的地位往往低于为天气预报服务的气象学资料处理,这种处理偏重于用统计的方法。必须把有关气候的精确观察记录下来,长期在观察站有规律地持续观察,这些应该说是合理的;观察站的增加,观察站观察工作的长期进行,观察工作扩展到更多的气候因素, 自动记录仪器的使用,也总会促进气候学知识的。虽然如此,它仍然在三重意义上是片面的和不够的。

第一,观察站网的网眼太大。在文化比较落后的国家里,常常在几千平方公里上只有一个观测站,这个站也不是设在一个具有特别典型气候的地点,而是设在正好有一个观察员的地方。只要认真地研究过这种地方的气候就会知道,一种只根据观测站而取得的知识可以说是毫无用处的。人们必须用对天气的正常过程的考虑,用从河流的水量、植物生活的季节变化过程和植被的种类(不管是森林、热带草原或者草原等)所作的推论来补充观测站的观察。一个值得下工夫的科学任务是从旅行记中收集所有这方面的记录。但是,即使在欧洲文明国家中,观测站网也不会稠密到足以掌握为了科学的和实际的目的所需要的气候情况。山区尤其是这样,这里相距不远的地点气候就有变化,差别不仅在温度随高度增加而降低,还以难以计算的方式表现在雨量等的分布上,并且涉及天气的整个流程。几年前我曾经在靠着斯特罗姆山西峰的许特思能岩待了一个星期,那里一直到海拔 400 米还种植葡萄, 并且是一种满好的葡萄。天气很热,足以构成暴风雨的天气,但是我们没有遇到。在我们查询时人们说,暴风雨大都在北边和南边,紧靠着空旷的贝壳石灰岩台地,而绕开这个小的有树林的山。这个小林山没有观测站,只在边缘地区有观测站。就是说当局的气候报告没有向我们提供任何这方面的情况,但是,没有关于这个地区的气候知识,对于整个小山区的经济生活就完全不能理解。在这里正如在文明程度较差的国家里一样,必须比迄今为止更多地向护林者、农民、牧师和教师作查询,并由植物生长情况进行推论,这样做会是有益的。

象汉恩这样的人士常常要求气象观测者不能满足于从观测仪器读取数据,而还要对云层等进行观察,描述天气的全部特点;但是,有多少观察者满足了这种要求呢?

第三个缺点存在于观测资料的利用方面。一般说它过分限于计算平均值

① 参阅我的小论文《研究气候的方法》(DieWegederKlimaforschung),1924 年《地理杂志》第 117 页以下部分。克诺赫的反驳(《气象学杂志》1924)丝毫不会改变我的观点。

和极端值,即过分地是统计式的,而过少地是生理的——也许人们可以用这个词来表达。但是同样的平均值,其天气特点和过程可以完全不同。某些状态例如温度,其持续性就很少计及,而看来它对于例如植物的分布却是主要的事情。在通常的气候描述中,非周期性天气变化的特点就更没有显示出来, 虽然这种特点对于气候的性质同样是非常重要的。有时似乎整个气象学的近代发展是一掠而过,对于气候学没有留下一点痕迹。但是,如果气候学仍然保持纯粹统计式,而不包括生理的方面,它就和它的任务不相适应。

在整理气候观测资料的时候,构想和解释必须齐头并进;从逻辑上看构想是先行,事实上则构想往往要在原因研究的基础上才能进行。首先它要根据各个观测站上天气随时间的变化情况,并且最好用图解(曲线图)的形式表示出来。人们多半在地图上显示的较大地区的气候构想,就其全部的意义上说都是地理学的。这种构想往往只是根据观测站的观察,并按一定的程式进行;而如果有一个稠密的观测站网,人们又坚持小比例尺,根本放弃理解地点的差别性,则这种作法是可以允许的。但是,如果人们死板地采用这个方式来设计在只有稀疏的观测站网和具有复杂地形的地区的天气图——这种事是常有的——那他们得出来的图像就会不符合客观,在此情况下,就只能在引用和事先进行原因研究的条件下,例如深入地注意由植被以及由植物生活现象得出的结论,来进行构想。

这种研究当然必须估计到实际上存在的因果联系。不应企图直接通过海陆分布以及海拔高度,从只有微小变异的数理气候出发推论某地的气候,而必须从大气环流的系统出发。这种大气环流是通过归纳法的考察辨认出来的,而气候的研究以后也主要是用归纳法。在气候学中,演绎法推论的运用往往比地理学其他部门更广泛,因为它大部分涉及比较简单的物理过程。