海国图志·地球天文合论三

地球天文合论三

　　卷九十八

　　◎地球天文合论三

　　○玛吉士《地理备考》

　　《气论》

　　曰：凡运动流行于地球四面者，名曰气。由地上升，不过数十里而即止。去地近者厚而密，去地远者薄而稀。其为气视之莫见，抚之莫获，放之则弥六合，卷之则退藏于密。故有轻重刚柔之殊，人物共所包罗，以通呼吸而延寿命。且又易于聚散，其散也则为热，其聚也则为冷。是以所受之热，愈炎而愈散，所受之冷，益寒而益聚。一散一聚，无不流动焉。夫何有是气哉？乃地上之山川、人物、水火、金石、谷蔬、草木等万物之所发者也。试以其重验之，比水约轻八百五十六倍。既有轻重，其包罗人物之外者应重，势必压伏难举，而人何以不觉其重。盖因所包罗者上下周围均同，故人不觉也。譬如人入水底，何以不觉其重，若以身接飞泉下流，何以又觉其重。盖在水底者，上下周围，均为水所载，故虽重而不觉其重。其接飞泉下流者，水往下倾，身之上皆为水压，虽轻而仍觉其重也。又譬将手入桶水之中，不觉其重，若将桶开一孔泻水，以手承之，则手自被水压而往下。盖手在水中，周围有水包之，故不觉其重，手在水下，惟有上流之水下压，故觉其重也。再譬如将海沫一团，以线系于大木桶之底，随后用水贮满桶内，海沫体质极软，而其上压之水甚多且重，何以不能将海沫压损，盖海沫中已浸满水体。故外水虽多，乃周围包之，不能压损。况其体中所浸之水虽少，亦可敌外面之水也。气之理亦然。气比水尤轻，水既周围包罗，不觉其重，气亦周围包罗，所以尤不觉其重也。又气越厚密则越重，越薄稀则越轻。地方所在越高，则其气越薄稀而轻，越低则其气越厚密而重。是以人居地面，则服其气，若去地远，则气力薄而不能保其生命也。曩者，嘉庆年间，西域有人乘风球上升，去地约十四五里之远，其人即觉有耳聋者，有手痹者，又有受万种凄凉，莫可明言者。诸各不同，倘若离地愈远，不知更作何状。可见人离地面，不可过于高远也。又气之轻重厚薄，各处各时皆不相同，故西域制造阴晴表，以度量其轻重，再凡运动流行之物，皆有轻重之质。而气则除轻重外，犹有刚柔之性，其体质若有外力制之，可以由大而缩小，然其体质亦具有力。或去其外力之制，又可以舒小而复大也。譬如以皮气球将气装满，封固其口，人或以手按之，则气必收缩而曲敛，将手离开，则必舒放而复元。惟人手按之之际，但觉其气势腾起而拒手。若将气球掷地，势必跳跃。若非气有刚柔之力，何能如此。再其刚柔之力，有多寡之别。若按之力小，其腾起之势亦小，按之力大，其腾起之势亦大。且本性原有三等可见。一则虽按之不论几多年限，其力终始如一，并无消减。二则热之愈甚，其力愈大。三则若无阻隔，抑压者其舒而发散，即弥漫无穷也。但气之厚密，各处不同。故欲定其高量非易，所以气之凝也。愈远于地面，则愈薄焉。

　　《风论》

　　曰：夫气既为运动流行之物，而其本性原寂静不动。上下四旁，不偏不倚，常为均平。有一处失其均平之势，则周围之气皆因之而动，其动则为风。其成风之由，一则因热，一则因冷。热则令气发散，而此处较彼处尤为轻稀，冷则令气凝聚，而彼处比此处更重密。缘气动有迟速之殊，故风起有利迅之别。屡次试验，尝见四刻之内，有行二三里者，有行百五六十里者。且风所以常变不定，皆因其由来使然。若其由来常如一辙，则风亦始终不变也。凡在海上驾舟之人，常见热道之间，周年东风，名曰不易之恒风。其故皆因日之类行，从东而西，将在下之气曝之，使散其气。俟日过复凝，于是其气已歉，则东方之气，从西流而弥缝之，故常随日俱西，流动不息，周而复始，所以恒变为东风也。又有言其处恒发东风者，因地球本体，一日一周之故，盖地球每日由西而东旋转，其面上之气，自必流行其上。从东而西，如舟行逆水，或由西而东，其水过于舟身，必从东往西而流也。其风亦有时偶因他故，稍为变易，其故不一。今就南北二带之风言之，其风凡从一方而起，无甚变幻，其名为二带风者，乃由赤道至北，约三十度，至南亦约三十度，南带北带之间所发者也，有三等之别：其一名曰恒吹风。北方永从正东而起，惟在赤道上，及去赤道或南或北二三度之处，虽恒吹东风，然亦稍有变异，不能永为一定也。其二名曰当令风。乃六个月一方而起，再六个月从相对之方而吹。其风凡转对方之际，每有烈风暴雨，雷电交作，乃春秋二分之时也。其三名曰海地微风。乃每日自子时至午时，则由地向海而吹，自午时至子时，则由海向地而吹。因其风微细，所吹不过二三十里即息故也。

　　《雷电论》

　　曰：雷者，空中闪电发烧之声也。其鸣为雷霆，又名霹雳。其光则为闪电，又名雷鞭。夫何以有是雷电哉？凡天气炎热从地面必有能然之气，如硝磺等之类，发泄而上腾，至其气在空中，积满之际，则然而化为雷电。故夏令居多，冬令甚鲜。至雷鸣之声，或云皆因于硝气迅然发泄所至。若云中无硝气，则惟有电掣而无雷鸣。又凡雷鸣必先闪电而后雷响。其鸣声长短，亦因有山应之则其声悠长，若在谷中其声更长。且其声之大小疾缓乃相离遥远，故先见其光，后闻其声也。其雷在热道一带，时所恒有。若在赤道之上，则声愈洪巨，屋宇舟车人物无不震动。凡雷行纵横不定，常于空中且进且退，往返回环，一时则千盘万旋不已。其所以致雷下降者，每因云积甚厚。倘一遇风，则吹散消灭而雷不鸣。凡塔顶之金铜等物，亦皆有吸雷下降之力。故凡雷鸣时在高处较低处为尤多。再雷鸣之时，撞锺放炮，皆属不宜。盖因锺炮之声，均能动气，恐气动而致雷下降也。又雷鸣时，所有硝磺火药等易然之物，必须藏匿恐被雷火引著而轰击也。

　　《日月重见论》

　　曰：日重见者，乃云上所形之日体也。皆由太阳之光，映射于浮云内，故人视之如别有一日也。凡日遇有重见，即有光环相随于后，且必有或雨或雪相继而下。日之重见有多寡不等，其二日尚为人所时见，然已觉其少。其三四五六日，则人罕见之。顺治十八年，波罗尼亚有同时见七日者，尤少之少也。月重见者，乃云上映照之月体，其数之多寡与日略同，其所重出之月，一时或旋绕于真月之外，一时或并列于真月之旁也。

　　《冰论》

　　曰：冰者，乃严寒所凝结之水也。夫水本流行之物，一凝则静而不动，其体坚实，必须剖之始开，击之方碎。且凝结之量包涵甚大，试观贮水之器，往往被其鼓裂。凡石罅中若凝结充满，亦可裂开，而山或为之崩坠。凡寒冷至极，则凝结如山，距赤道数十度之处，见于海面者甚高且大，宛如岛屿，半浮水上半没水中。春初及谷雨时，人尚可近之，迨谷雨后则无人敢近，恐其融化倾坠而被压也。近二极之处，虽大暑时亦不融化，所以南方离赤道六十八度，北方离赤道八十一度之处，恒为积冰所阻，不能越过。

　　《潮论》

　　曰：潮者，乃海水之动而不失其常也。每日十二时三刻四分，必有二次之消长，长足则渐消，消尽而复长。其长也则名曰上潮，其落也则名曰下潮。盖日月众星皆有吸水之力，视远近为微甚。而月尤近于地，是以地球月围所包之海水，凡在月正对之下者势必被月吸起，故各处地方月至当头其处，海水必然长高，其长则为上潮也。不惟月至当头为然，即月至下面天顶，其上面地球之处，亦如月在当头，仍为长潮，可见月至上面天顶，上面地球正对处长潮，而下面亦长，月至下面天顶，下面地球正对处长潮，而上面亦长，盖地球上下二面各处正对之水，其与月相离至近者，则月吸之甚力，其潮上起其与月相离至远者，则月吸之不力，其潮下坠。势必相离于地球中心，而较周围各处之水逾高愈下。所以地球上下二面之水各为增长，地球各处地方，凡距上下二顶各九十度之间者，其海水一上一下分流，势必消减而并落。其落则为下潮也。又因月行于本道，每至一午线之上必经由二次，一则于上面，一则于下面，并须十二时三刻四分，方能一周，是以四海之水十二时三刻四分二次消长焉。夫潮每月朔望，定有两次消长，较平日为尤甚，名曰大潮。盖因朔乃日月相遇，交会并在一处，其相吸之力更大，故地球上面甚高，而下面之潮其坠亦甚大也。望乃日月相距间，对列在两边，其所分吸之力亦大，故地球上面之潮较盛，而下面之潮其坠亦较甚也。其长既较平日甚大，而其落亦比平日尤低，理所必然也。又每月之内，定有两次消长，较平日为尤小，名曰小潮。即在月之上弦下弦。盖因二弦之时，日月相距九十度之远，若月与潮长之处，正对其落处，乃日正对之下。若日与潮长之处，正对其落处，乃月正对之下，其因月吸而落之水，又被日吸而长，其因日吸而落之水，又被月吸而长，故两分其水势，然月近于地，其吸力较大，日远于地，其吸力较小，故此时之潮，虽长而不能大，因月吸之力胜于日吸之力也。再大潮每年有二次，较各月尤大，小潮亦有二次，较各月尤小者。则在立春立秋之时，日近于地而吸力较大，所以潮之或长或落较他月为尤甚。且潮之长落因乎月，时常与月相随，由西而东。是以每月于朔望而至一处午线之上，其处即为潮长，至次日则月迟三刻四分，方能再至午线上，而潮亦必须迟至三刻四分始能再长也。故凡各处十二时三刻四分之内，有二次之长落，六时一刻九分三十秒，有一次之长落，凡知一处每日长潮落潮之时，以后每一日多加三刻四分，即明晓矣。然地球并非四面全水，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。

　　夫海水之动，前于《潮论》已为详释。此外尚有别动之端，其名曰流。而流之动与潮之动，迥不相同，亦不相碍，皆因地球本体西向东旋。是以洋海之水，其流大抵由东而西。但为山峡洲岛阻隔，不能尽属顺流，故有分歧，或变为南向北流，北向南流，西向东流不等，然终归一派，仍西向而流也。总而言之，其各流甚急且大，常令舟行退回，十分险要，故驾舟之人，凡过其处，务宜预为防备，以免失落迟误之患。

　　《地震论》

　　曰：地震者，乃地内硫磺各石类之然烧也。避之不得亦莫知其动至何处。其为硫磺等各石类然烧而成者，已有实据可证。西域有勒美里者，将铁末硫磺与水三和匀，通共重三十八斤，穴埋地中，越数日，竟致地面震动坟起，且有火焰发出。又乾隆二十年，布路亚国都，地动倾覆之害，自古罕见。地缝中所出黑尘劫灰及有水翻滚，皆具硫磺气味。总之地中有温泉，及硫磺各矿，其处则必频频遭地震。因硫磺各石其性不一，有相合者，有相反者。譬灰与水二性相反，若两相值势必骤发。其在地中亦然，一遇聚合，即然烧爆发。若地窍宽阔，足以舒其所发之性，则无地动。倘地窍窄狭，不能舒其所发之性，其发必将周围摇动，然尽方息也。又地中有一窍然烧，而临近各窍，亦必被其殃。譬如火药，若有少许引线，则各处皆然。故凡地动一处，相离则数十里转瞬皆动也。又凡地中各窍既然，其上面周围之处，均为摇动。譬如以重物击壁之中心，其壁上下两旁周围，必皆震动。其体愈刚坚者，其震动愈远。再地动有因本处而震动他处者，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，两旁摇滉，其动也小。再凡地动之际，皆有声响，乃地中然烧，其气发散之音也。再凡地大震，必有各预兆于其先，或天边有黑云出现，缓缓上腾，弥漫空中，或地上酷热，上腾之气，被其散漫，而大风暴发。或天气极热，微风不动，万物烦燥，故凡风暴地震，必先有异兆，即天地寂静，万籁无声，而树木无风自动，此皆灾变之将至也。

　　《火山论》

　　曰：火山者，乃地中之火，由此发窍而出之路也。其穴口所吐者，并有浮石温石等随火发出，上为黑烟，灰烬渣滓腾空如浓云，俯不见日。其火山高低不等，其低者则火由穴口发出，高者则山旁绽裂，火由缝出。其山中喷出之石灰浆水等则低者常多，高者常罕。总计天下之火山，现有火出者，大小共六十八处。其在洲上者二十有八，其在岛中者四十。今已无火，其形仍旧者，大小共九十二处，其在洲上者四十有五，其在岛中者四十有七，后释其地，再为注明。

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