雨量計的發(fā)展歷程
早在遠(yuǎn)古時期，人們是以為主，用自制的木頭和石材，捕捉動物，養(yǎng)育后代。慢慢的，他們循矩天色、風(fēng)向、風(fēng)速和地上各種動物的腳印、痕跡來尋找獵物。
到了農(nóng)耕時期，飼養(yǎng)動物以及糧食作物的種植，逐漸替代了大部分的野外。風(fēng)調(diào)雨順的時候，總是糧谷滿倉，牛羊成群。而到了暴風(fēng)雨等洪澇天氣時，人民饑寒交迫，只能背井離鄉(xiāng)。人們開始特別關(guān)注雨水和洪澇的天氣變化。生活中，他們體會到了降水對他們生活的重大影響。為了能夠提前躲避大自然的災(zāi)害，一部分人開始嘗試觀察風(fēng)云變化。用*原始的方法測量雨量的大小，了解天氣，積累經(jīng)驗。公元00年的周朝初年，史書“小史掌邦國之志”之中，就有記載天下的旱澇情況。公元前7世紀(jì)，春秋時期杰出的政治家，有名的**家管仲，在輔佐齊桓公治理國家的時候，曾經(jīng)用地下水位來確定旱澇等級。公元前3世紀(jì)的秦王朝，朝廷為了掌握各地的旱澇情況，制定了要求國內(nèi)各地上報雨澤的制度。規(guī)定郡縣必須向上上報雨情。史書《睡虎山秦墓竹筒 秦律十八種 田律》，對此有詳細(xì)的記載。
秦朝之后，暴雨制在各個朝代得以延續(xù)，并逐步規(guī)范為按雨水不足，雨水過多，雨水事宜三個等級，到了1247年，宋代有名數(shù)學(xué)家秦九韶，開始研究雨量的計算。在他撰寫的《數(shù)書九章》中，列舉了“天池測雨”“圓翟測雨”等。2道計算雨量的數(shù)學(xué)題，根據(jù)測雨器的多少來計算。 地面的降雨量，題曰“圓瞿”“天池”都是當(dāng)時的量雨工具。雖然這些量雨器只是一般的盛水容器，不盡完善，但它可以算得上是雨量器的雛形。秦九韶在計算“天池測雨”時，用了“平地得雨之?dāng)?shù)”來度量雨水，在算題中肯定了要計算的單位是將雨水折合成平地雨量，這是很有價值的思想，非常符合現(xiàn)代的雨量概念。他的計算方法可以算得上是世界上*早的雨量計算方法。為今后的雨量測定奠定了理論的基礎(chǔ)。
中國具有長期上報雨澤的實踐，有完備的觀測，計算雨量的理論。但是，測雨所用的都是些日常使用的一般容器，沒有制造出專用的統(tǒng)一的雨量器。氣象歷*早的雨量定量測量儀器-雨量計，卻是由當(dāng)時弱小的朝鮮國發(fā)明的，朝鮮王朝的第四位國王世宗，是一位熱愛科學(xué)的君主。對農(nóng)民的生產(chǎn)生活非常關(guān)心。據(jù)史記載，朝鮮引進了中國上雨澤，測雨量的方法，并下令研制雨量器。公元1441年，朝鮮發(fā)明了世界*早的圓筒形雨量器。在朝鮮《世宗實錄》卷九三，卷九六上。記有1441年申報制作雨量器的文件。當(dāng)年他們試制雨量器長二尺，徑八寸，鐵質(zhì)，安置在書云觀臺上受雨，后來推廣到了國內(nèi)。并要求各地以直尺測量雨的深淺，上報世宗國王。1442年，他們正是制造了同意規(guī)格的銅制雨量器，高一尺五寸，圓徑七寸。分發(fā)到雨澤網(wǎng)使用。這也是世界*早使用統(tǒng)一雨量器的降水監(jiān)測網(wǎng)。同年，陣雨標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格也在朝鮮頒布。
西方*早關(guān)注雨水測量的是意大利數(shù)學(xué)家。伽斯托利，他是伽利略的好朋友。1639年在羅馬大學(xué)任教時，他寫信給伽利略，說他曾經(jīng)用一個圓筒形玻璃容器來接雨水?？粗晁谄鲀?nèi)上升。而真正推動雨量計發(fā)展的是英國人，大約在1691年，英國有名建筑設(shè)計師格瑞斯?jié)h.列恩設(shè)計制作了利用標(biāo)準(zhǔn)稱錘來度量手機雨水的儀器。它的原理與我們今天使用的翻斗式雨量計非常相象。可惜我們沒能找到它的原始圖片。1695年，有名的英國物理學(xué)家胡克.羅伯特，成功設(shè)計了翻斗式自記雨量計。它是一個玻璃漏斗，安裝在一個木架上，漏斗的下端伸進一個較大的容器內(nèi)。在漏斗上，有2根繩子將它牢牢地固定在木架上。以防被風(fēng)吹動，所收集到的雨水用秤稱量。翻斗式雨量計一直沿用至今，它的設(shè)計理念也體現(xiàn)在當(dāng)今的自動雨量計上。在較長的一段時間內(nèi)，人們很難尋找到18世紀(jì)之前的雨量資料，但年是誰用什么標(biāo)準(zhǔn)在測量雨量以及關(guān)于雨量的詳細(xì)記錄。直到人們發(fā)現(xiàn)了美國科學(xué)家，本杰明.富蘭克林的氣象記錄手稿，有名的科學(xué)家本杰明.富蘭克林不僅以諸多的發(fā)明，而且他從1726年開始對反映天氣的溫度，雨量，風(fēng)等要素進行了詳細(xì)**的記錄，一直持續(xù)了60多年，給后來的研究者們留下了珍貴的歷史記錄。
與現(xiàn)代雨量計*相像的儀器是1722年，由英國人霍斯利制造的，他用一個漏斗把雨水收集在一個玻璃量筒中，只有觀看量筒上的刻度，雨量一目了然，省去了稱量雨水的麻煩。霍斯利被譽為是現(xiàn)代雨量計之父，他確立的雨量計標(biāo)準(zhǔn)一直沿用至今。1723年，英國**學(xué)會秘書朱林，組織國內(nèi)外的一些地方按照規(guī)定的雨量筒進行觀測，并將資料集中到英國，繪制成雨量直線。這是西方的**個雨澤網(wǎng)。也是世界**個國際雨量網(wǎng)。后來，經(jīng)過幾個世紀(jì)科學(xué)家的不斷改進，又出現(xiàn)了許多其他種類的雨量計，并且逐步向雨量自動記錄的方向發(fā)展。其中*常用的便是虹吸管雨量計，它又一個承雨筒，里面裝一個浮筒，浮筒會隨著承雨筒中水面的升降而上下移動。同時，它還有一個裝時鐘的鐘筒，當(dāng)時鐘走動時，鐘筒就會轉(zhuǎn)動起來。這樣，按在中筒外面的一張自記紙上。就會記錄下一條降雨量曲線。雨量大，線條就上升。雨量小，它就下降。有了這種儀器，人們就可以很方便地從這些曲線上了解任何一段時間內(nèi)的總雨量和其他數(shù)據(jù)了。
目前，現(xiàn)在的雨量計生產(chǎn)廠家都在盡量將雨量計做得更小巧，操作更簡單、方便。翻斗式雨量計漸漸也浮現(xiàn)出了無線數(shù)據(jù)傳輸，顯示器和翻斗杯分體式的。比較有代表性的是德國生產(chǎn)的雨量計36010，體積小巧，分體式無線傳輸，具有記錄功能，并且?guī)в惺覂?nèi)室外溫度記錄功能。
雨量計的發(fā)明和完善，傾注了先輩們的大量智慧和心血。在氣象學(xué)的發(fā)展史中經(jīng)歷了一個漫長而艱苦的過程。從遠(yuǎn)古時期的“天地測雨”，到現(xiàn)代化的全自動的降水測量，每一個進步，都是為氣象學(xué)的發(fā)展，帶來了不可磨滅的貢獻。