地球表面上的大气在受到太阳辐射后部分空气会产生流动，这就是我们常说的风，它是太阳能的一种转化形式。早在几千年前，人类就开始了对风的观察和记录，并利用风的特性将风能转化为机械能，进而运用于各种行业，例如农业上的风磨、航海中的风帆、最初用于传递信息而逐渐演变为娱乐的风筝。要利用风能，肯定需要对其有基本的认知和判断，那么我们的祖先们是如何测定风向和风力的呢?
一 古人对于风向的测定
风能人类最先使用的能源之一，在传说中的炎黄时代，我国已设有“风后”一职，专门负责测风工作，王嘉《拾遗记》中“帝使风后负书”的记载就是对这一史实的有力佐证。我国对于风最早的文字记载，是在河南安阳殷墟出土的甲骨文，记载内容不仅有四方的风名，还有风的方向，如庚丁三年（公元前1217年）时记录的气象卜辞“壬申，大风自北。”随着时间的流逝，人们对风的认识也逐渐全面，战国末年的文字记载中已有八风，到了唐代，人们对于风向的认识已经发展到了24个方位。
唐代时，人们对风向的辨别有了比较系统的记录，如唐李淳风《乙巳占》中，列出了二十四个风向的名称，指出这些方位是由天干地支和卦名组合而成，并简要说明了判定风向的方法，卷十《占风远近法》记载：“凡风从戌来的，须看吹向是否是辰；风从辛来的，须看吹向是否是乙；风从乾来的，须看吹向是否是巽。”由此可见，当时的人们主要是利用风吹来的方向去判定风向的。
除了根据风吹来的方向去判定，还可以利用简单的仪器去辅助判断风向。例如甲骨文记载的“伣”，便是一种在商代就开始使用的简单的风向仪，在风杆上系布帛或长羽作为示风器，即可判断风向。随着生活水平与制造水平的不断提高，伣经过不断的发展与完善之后，其改进版本“五两”在秦汉时期被广泛使用，用五两或八两重的羽毛制成侯风旗，即使有一点点的风，也可以随风而动，其灵敏度相当高，不仅可以用来观测风向，还可以根据风旗的上扬程度简单判断风力的大小。
除了“五两”之外，古人常用来测量风向的仪器还有“相风乌”，相风乌的材质有木质和铜质两种，比较有名的就是铜质相风乌，人称“铜凤凰”，也被称作为“铜雀”。在东汉时期，铜凤凰经过科学家张衡的进一步改进，诞生了“相风铜乌”，能够达到“遇风乃动，察其所自，云乌动百里，凤鸣千里”的功效，因其优越的性能，被作为当时专门用来观测天象的仪器。
到了唐代，虽然相风铜乌性能更加优越，但是由于其制作过程复杂，所以一般多用于专职观测天象单位，常用的测风器还是伣的改良版五两和相风旌，都是根据吹向判断风向。五两更因为其制作方法简单，所以被广泛运用于风向和风力的测定，以至于后期五两便成了所有简易测风装置的代指。
二 古人对于风力的测定
古人常用的测风方法还有“羽葆测风”，不仅能测风的方向，还能根据羽毛被举的程度大体判断风速，可以作为简单的风速计，直到公元1500年，意大利科学家达芬奇才发明了这种测风速的方法，比我国将近晚了一千年。古代的这些测风向和风速的方法后来一直在沿用，如地方官署布有占风旗，行军也有羽葆测风，直到清代，水利方面还是用相风乌测量风向风速。
在观察风上，古人特别细致，除了会观测水平方向的风之外，还会观测非水平方向的风，如旋风、颓风、飙风和扶摇风。有风必然有风向和风力，两者之间相辅相成，所以在研究风向之时，不可避免的要涉及到风力。
现代科学中，风力只能用大小判断即风力等级，通常用风速来表述。我国很早就有对风力大小的认知，例如《尚书》中记载：“天大风，禾尽偃”，根据风对物体的影响来表示风力的强度，然后根据风的强度去表示风的大小。
在甲骨文记载中，从商周时期我国就有了关于风力等级的最初分类，如大风、小风、周峰、狂风等，分类虽然略浅显粗糙，但是这是用风的强度表示风力大小的相当早的文字记载。有学者研究发现，世界上第一个给风定级的是我国唐代的李淳风，在公元前654年他所成著作《乙巳占侯云法》中，便记载了当时人们测风的环境、测风的工具和测风办法，根据他在著作中的定义，可以将风分为八级，一级叶动、二级鸣条、三级摇枝、四级落叶、五级折小枝、六级折大枝、七级走石千里、八级拔大根。这八级的风力，再加上无风和温和尘埃不起的风两种，我国古代对风力等级的划分已达十级之多。
综上所述，与借助仪器测量风向不同，古人对于风力的强度是借助于风带来的直观感受和风对地表某一参照物的影响程度去定义。盛唐时期，因为国民经济水平有了较高的提升，对气象观测技术的发展也有了一定的推动作用。
李淳风在《观象玩占》一书中指出：“凡侯风必于高平远畅之地，立五丈竿，以鸡羽八两为葆，属竿上。侯风吹葆平直，则占。”较为详细地介绍了当时观测风的方法、观测的场地要求和测风器的构造，说明在这个时期，人们观测风主要还是利用羽毛、布帛等较为轻便的物品制成长羽或旗子，悬挂在高杆之上，利用长羽或旗子的吹向和扬起程度判断风向和风速的大小。
三 结语
虽然古时候的人们没有专业的测量仪器去测定风向和风力，不能将风向风力特别精确地表示出来，但是通过观察风对其他物体的影响程度，可以简单确定风向和风力大小。从比较简单的伣、五两、铜凤凰，再到相风铜乌，甚至到现代的一部分专业测风仪器，虽然装置的复杂程度一直在增加，但是其最基本的原理大致相通。
风，本义是一种因气压分布不均匀而产生的空气流动的现象，看不见也摸不着，但是可以感受得到，所以人们便利用这一特性，通过其对可观测的第三方物体的影响程度，去测定风吹来的方向和风的力良强弱。作为最早被使用的能源之一，我国对于风的观测方法记载早于西方国家逾千年。
参考文献
1 风能利用和研究综述
2 中国古代关于气象仪器的发明
3 我国古代的测风仪器
4 风能在中国古代农业中的利用
5 古代风能利用的历史考述
6 古人如何测风量雨
特别声明：以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布，本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
