第壹,先秦時期
殷商和西周時期,人們不僅能制造船只,還能制造風帆,乘風航行。甲骨文用“帆”代替“帆”,說明殷人在航海中已經使用了帆,但此時的帆壹般主要用於陸地和河流的航行。隨著春秋戰國時期各國航海活動的興起,人們對航海的地理知識逐漸增多,在中國東部測量的不同水域分為“北海”(今渤海)、“東海”(今黃海)、“南海”(今東海)。人們了解了“海納百川”,開始在沿海巡遊。同時,人們在河流和航海的過程中逐漸認識了風,利用風和帆來航行。
在先秦時期,人們不僅對風有所認識,而且對壹些雲雨氣象也有所了解,如《尚書·洪範》中的“月從星起,則從風雨起”,這是人們在航海中註意天氣變化而總結出來的經驗規律。
這壹時期,人們對海洋水文,尤其是潮汐有了壹定的了解。比如《愚公·尚書》說“早晚迎之,而後溯流而上”,說明當時的人懂得在漲潮時出海,利用海洋定向潮汐,順流而下。
值得壹提的是,在春秋戰國時期,航海技術已經與天文學聯系在壹起。戰國時期,人們已經對28顆恒星和部分恒星進行了定量觀測,取得了可喜的成果。他們還把航海和天文學結合起來,用北極星作為導航方向。戰國時期,發明了磁鐵“司南”。但它的用途主要是用於陸地定位。春秋戰國時期,太陽和北極星是海上主要的導航標誌。
總之,先秦時期的航海技術已經有了壹定的基礎,人們逐漸對海洋有了更深入的認識,對洋流、風、潮汐、海上天文氣象都有了壹定的了解。他們利用太陽和北極星作為海上航標,發明了測量海上天體高度的儀器。
二、秦漢時期
秦漢時期的遠洋航海,人們開始有意識地使用季風航海。中國人掌握了西太平洋和北印度洋的季風規律,並將其應用於航海活動。事實上,東漢的英勛在《風俗義》中已經提到:“五月有梅花,江淮以為是信風。”“梅落風”是指雨季過後出現的東南季風。在漢朝,人們只能利用季風進行遠洋航行。
秦漢時期的航海技術是在先秦時期天文導航的基礎上進壹步完善的。據韓曙《文藝誌》記載,西漢時期有關航海的星占學著作有12種,《海中五星經》22卷及其他相關書籍多達136卷,可能是中國海員在航海過程中總結出的天文經驗和規律。它的內容應該是記錄導航中星座和行星的位置確定,以確認航向。
除了天文導航,地形導航和陸地定位在導航中也起著非常重要的作用。
在漢代,人們已經能夠利用“重力差法”精確地測量海洋地形。唐代李的《海島精算》記載,用矩或表兩次觀測,即可得島的高度和距船的距離,對後世海圖的繪制和航程的計算產生了深遠的影響。
到了漢代,人們不僅僅局限於水面的波動,還要找出原因。在《論衡·徐庶篇》中,王充首次將潮汐的成因與月亮運動科學地聯系起來,反映了人們對潮汐認識的進步,同時也有助於人們借助潮汐流航行進出港口。
總之,秦漢時期造船業發達,能夠利用季風航行,當時天文地理導航進壹步完善,潮汐現象能夠得到科學合理的解釋。隨著航海技術的進步,中國已經步入世界先進航海國家的行列。
三。魏晉南北朝
隨著三國兩晉南北朝時期造船業的發展,航海知識和技術進壹步豐富和提高。
《周楠外物》,三國王鎮所寫,描述當時航行在南海的海船的航行技術:“其四帆不直向前,皆帆惡,遇有乘風,惡張翔乘風氣。”這壹記載表明,當時中國南海的航海家擁有視情況增減的四帆帆船,掌握了“惡張相取風氣”的技術,並利用七帆帆船在印度洋航行。
隨著三國以後航海活動的增多,西太平洋和印度洋的信風規律得到了認識和利用。
這壹時期航海技術有所提高,也說明人們對航行海域的海岸地形有了初步了解,比如今天南海的珊瑚,天文導航技術也被采用。
第四,隋唐五代
隋唐五代時期,航海技術越來越成熟,人們能夠熟練運用季風導航,天文地理導航水平明顯提高,潮汐也能進壹步得到正確解釋。
到了唐代,人們意識到從北方的日本海到南海的風有規律地來來去去,這種與航海有關的季風就成了“信風”。人們在利用這些信風航行的同時,已經能夠正確地歸納和總結其來去的規律。汝璈乘船到達東南亞的失國斯裏蘭卡,通過了解和利用南海季風、北印度洋季風和孟加拉灣的規律回國。同時,唐代的人們對海洋氣象學有了更好的認識,已經能夠利用紅雲和暈虹來預測臺風。
唐代天文定位的發展主要體現在利用北極星高度確定南北距離變化的大地測量上。開元時期,天文學家遺憾地發現,他們可以用“復矩”儀器測量北極星離地面的高度。雖然與實際數字有壹定差距,但這是世界上第壹次測量子午線,這種測量技術很可能已經用於航海。到了唐代,航海家已經掌握了利用北極星的高度進行定位和導航。
和天文定位壹樣,隋唐時期的航海技術也得到了提高。航行方向、距離、時間在《廣州通海壹島》中已經比較具體,對部分區域的地理位置或地形特征有明確的描述,海洋航行中的人工航標也有記載。特別是隨著數學的進步,航海家們已經能夠在畢達哥拉斯定律相似性原理的基礎上,利用兩次觀測計算的“雙差法”來測量地標,大大提高了海岸測量的水平。
在《海之桃》中,作者竇恕深入研究了潮汐運動與月亮運動的同步規律,對潮汐運動的成因、大小潮汐出現的時間、潮汐周期的計算方法和周期作了詳細的論述。後來的閉幕演出也對壹月潮壹天天過去的規律做了非常清晰的論述。
五、宋代
宋朝時期,航海技術的改進,最突出的是指南針的廣泛應用。
在宋代以前,航海導航壹般以天象和天體為依據,夜晚以星星引路,太陽靠著太陽辨別方向。到了北宋時期,航海技術有了重大突破,用指南針航行成為可能。指南針的應用在南宋時期發展成為壹種指南針結構。隨著精度的不斷提高,它的應用越來越廣泛。海上航行已經逐漸依靠指南針來指示方向,比北宋時期更進步。它還促進了國內外海上交通的發展。指南針在航海中的應用是世界人類文明史上的重大突破,為世界文明和文化的發展做出了巨大貢獻。
宋代時期對航海圖的描述非常清楚,如的《宣和圖經》和呈獻給金的航海圖,都說明了當時航海圖的發展情況。海上交通路線的發展為水文地圖的制作創造了條件。海道圖的出現是人類海洋知識不斷積累的結果,為人類進壹步征服海洋、發展海上運輸提供了更多的技術工具和知識。海洋地理識別和探測也取得了很大進展。根據天氣變化確定方位,判斷環境。他還懂得利用長繩系泊測量海水深度,從系泊底部附著的海底沈積物判斷航行位置和情況。而且還能利用季風航行,其控制風力的技術也相當水平。在海上航行安全方面也有壹定的保障措施。用信鴿作為海上交通工具。並且已經能夠在水下修復船只,防止滲漏和沈沒。由於航海技術的不斷提高,宋代對外海上交通更加安全,航向更加穩定,航行時間大大縮短,有利於中外海上交通和貿易的進壹步發展。
第六,元朝
指南針在元代的應用更加普遍,也更加精確,成為海船必不可少的導航工具。元朝航海時,指南針的許多針點連在壹起表示航向,稱為針道。指南針應用技術進壹步提高。以天幹、地支和四個卦(幹、坤、艮)作為航海羅盤上排列的航線方向,這樣,海船的航行可以更準確地確定航向,掌握航線。
元代航海技術的提高還表現在對海岸現象和規律的了解和掌握,以保證海船航行的安全和穩定。元代的海上交通已經能夠掌握和利用季風的規律。元代航海家在長期的海上交通實踐中,總結經驗,編制了關於潮洪、風情、氣象的公式。
有關公式據說是“屢試不爽”,說明元朝對海洋氣象變化規律有了相當的了解和掌握,有助於進壹步控制海洋,促進海外交通和貿易的進壹步發展。
七、明朝
明朝的航海技術主要表現在綜合海洋知識的應用和航海技術的巨大提高和進步。
1.關於課程。
明代指南針的應用更加普及和準確。以前指南針的使用主要是單針和縫針的方法。但明代已經有了“三針法”和“四針法”隨風送別。雖然具體的應用方法不得而知,但可以肯定的是,路線的航向勢必會更加清晰準確。幾個羅盤壹起確定航向,必須有壹個測量單位來確定航程。最遲在明代,航海中使用庚作為計量單位。明清時期,壹班約六十裏。因此,“庚”不是壹個簡單的時間單位,而是指船舶在壹個庚時間內以標準速度通過的裏程。航海中“更”的使用也是明代航海技術發展的壹個標誌。結合指南針,可以計算出船只的位置和速度,使航行路線更加準確。明代“針”與“更”相結合的航海方法已經十分普遍,體現了明代航海技術的先進性。
2.關於地形水
在海上航行,必須了解航線的地形和水勢,掌握航道水深和暗礁淺灘,才能安全可靠地進行海上交通活動。
明朝人以支持為單位,測量水和陸地的深度,稱為汲水。明朝人在航海制圖方面也做出了巨大貢獻。宋元時期雖已有航海圖型問世,但以沿海為主,遠洋航海似乎遙不可及。直到明代,航海圖已經有了很大的進步,達到了很高的水平,不僅在沿海地區,在海外海洋地區也是如此。最典型的是《鄭和航海圖》,收錄在明代毛編著的《軍事誌》240幅附圖中。這張地圖是從南京畫到東非海岸的。海圖覆蓋了廣闊的西太平洋和印度洋沿岸地區,記錄了500多個地名,並繪制了針道,到處都有高低星位。航行中的峰、島、灘、礁、險地所用的海圖,顯示了明人掌握航線地形、水勢的必要性和重要性,他們有著深刻的認識。在實際應用中,反映了明代航海技術的發展水平。明代航海家對海外航線的地形和水勢都有很好的把握。到了明代,類似的對航線地形和水勢的具體指引趨於全面和直觀,反映了明代航海技術的提高。
3.關於航海天象
觀測天文現象,包括恒星位置、信風、洋流和潮汐的變化規律。
拔星確定船的航行位置。拉星是當時利用天文條件定位的導航技術。也就是說,利用船上的星板觀測壹顆星的高度,從而確定船的地理位置。特別是在深海,很難提供有效的地形和水勢識別,導航位置往往由天象決定。《鄭和航海圖》附有《越洋領先星圖》,記載了印度洋地區領先星的航行情況。
信風的使用。辛的《興蘭展城圖》中說:“十二月,福建五湖門縣開陽,張,順風十晝夜,占領城郭。”在桓的《英雅勝蘭甲》中,他說要回國,“待南風順利,五月中旬回開陽”。說明明人對季風規律的掌握和運用非常好。
明人也非常熟悉大海的風雲氣候、海流、潮汐的變化規律。許多這方面的氣象記錄和歌曲都記載在《隨風而別》和《導證法》中,顯示了明人對海洋現象的認識和重視,如《隨風而別》中的“月陰風法”、“定潮漲潮落時間”、“論四季電歌”、“四方電歌”等。根據農歷,詳細描述了海洋氣象學的風雨規律。
八、清代前期和中期
雖然清代前中期航海技術沒有大的創新,但我們還是對海洋地理的重要性有了充分的認識和總結。海圖的繪制也相當有水平。陳倫炯的《清代華僑新聞誌》有六幅附圖,比以前的地圖更詳細、更準確。陳《海國誌》中的《天下海況記》對我國東北和東南沿海的海洋地貌和水文航運作了詳細的描述。這些對於航海指導都是很有價值的。
在導航的應用技術上,基本繼承了前人的傳統方式。但也發展到了壹定程度。在指南針的應用上,廣泛使用三針法,系統掌握了航海天象和航海地形、水勢的觀測。開始用沙漏計時。與傳統焚燒相比,它更香,對日月時間的估計也更準確。清初沙漏的應用,說明當時航海工具的技術性能和水平是在吸收外國航海技術的基礎上不斷提高的。
“中國的外國船和西方的不壹樣,用壹個天球儀和壹把尺子來測量天空。當它們脫離了白天,當它們脫離了水分含量時,它們就會知道自己在某個地方。”相比之下,中國的導航技術已經開始落後於西方。