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#水银温度计跟气象有啥渊源#【水银温度计已停产？吓得我赶紧抱紧了百叶箱，但其实里面……】但其实，里面早就没有水银温度表了啊！此前，国家药监局发布通知——“自2026年1月1日起，禁止生产含汞体温计和含汞血压计”。这在某种程度上预示着，就在前两天，拿起体温计“甩一甩”的时代已经“说再见了”。 其实，甩一甩这一个动作，并不只是我们几代普通人的肌肉记忆。在全国乃至全球成千上万个气象站，每天风雨无阻来到观测场，打开百叶箱门查看温度表数据，然后把温度表（内含水银的最高温度表，跟我们日常使用的体温计原理相同）甩一甩复位，更曾经是无数气象工作者做梦都不会忘记的动作。 好了，问题来了 现在百叶箱里没有水银温度表 那用什么测量气温？ 曾经的百叶箱“温湿度四件套” 干球温度表（内含水银） 湿球温度表（内含水银） 最高温度表（内含水银，跟体温计原理相同） 最低温度表（内含酒精） 是何时离开的？ 回看历史 水银温度表的发明 对气象观测究竟有着何等重要的意义？ 今天我们就来聊一聊 ↓↓↓ 01 水银体温计退出历史舞台 但这段科技史还是建议看一看 因为它可能暂时不会退出你的物理书（不感兴趣看可直接跳到02部分） 一支温度计就是一部科技史，这线岁的意大利科学家伽利略，利用热胀冷缩原理，发明了泡状玻璃管温度计。这支空气温度计，也是世界上第一支标有刻度的温度计。 他将一个连接着长管的灯泡放入装有有色水的罐子中。灯泡内的空气在高温下膨胀，从而推高了水罐中液体的液面。 我们今天更熟悉的密封式玻璃液体温度计，则最早出自托斯卡纳大公费迪南二世之手。1641 年，第一支以酒精为工作物质的温度计首次出现费迪南二世的宫庭里。后来，他用蜡把红色酒精温度计的玻管口封住，在玻管上划上刻度，让这支温度计具有现代温度计的雏型。1654 年（记住这一段时间，后面要考），这种温度计已在佛罗伦萨普及，以致这一年被一些观点认为是温度计诞生之年。 尽管这绝对是一项重大发明，但此时他的温度计精度还不够高，并且当时还没有统一的标准刻度。 直到100多年后，一个将会持续数百年的属于水银温度计的时代，即将开始。1714年这一年，一位出生在德国的气象仪器制造者，丹尼尔·加布里埃尔·华伦海特制造出水银温度计。同时，他也是华氏温标的创立者，使得测量温度有了统一的标准。 又过了大约30年，1743年，瑞典皇家科学院院士安德鲁斯·摄尔修斯发明了摄氏水银温度计。只不过此时他的温度计是以水的沸点为0度，而冰点则为100度。 事实上，反直觉的温标的生命力并不能维持太长。三年之后，也就是1745年，摄尔修斯的学生施勒默尔将这套温标颠倒过来，即我们熟悉的“水的沸点为100度，冰点为0度”。相比大家都知道了，这就是一直沿用至今的全球通行温标。 经过不断改良，温度计的测量越来越准确。是时候让它来做点什么了，比如，测量体温；再比如，用来描述某地的天气和气候特征。 还记得酒精温度计在佛罗伦萨普及是哪一年吗？1654年。花开两朵，各表一枝，这一年还有一个重要事件发生，就是第一个国际气象网络诞生了，还是由前面提到的费迪南二世创建。 他向欧洲十一个城市（佛罗伦萨、比萨、瓦隆布罗萨、库尔蒂利亚诺、博洛尼亚、米兰、帕尔马、奥里斯、奥斯纳布吕克、因斯布鲁克、华沙）提供了温度计和气压计，并在意大利气象学院（Academia del Cimento）的支持下收集了十年的观测数据。 到了19世纪末，伴随另一个现代气象观测的重要发明——百叶箱的一直在改进、推广，一个重要的气象观测组合出现了。下面这张图，毫不夸张地说，大概是几代气象工作者闭着眼睛也能想象出来的一个画面。 02 如何用四支温度表，计算三种气温和一种湿度？ 从下面这张图中，我们大家可以看到四支“温度表”，用来测量24小时内任一时间气温、24小时内最高气温、24小时内最冷气温，以及湿度。 它们分别是怎么实现的呢？以及，怎么用“温度表”来测量湿度呢？ 垂直挂在铁架东边的普通温度表，叫干球温度表。下端的圆球装满水银，水银随着温度的高低而升降，这样就能表示出任何时间的气温。 垂直挂在铁架西边那支湿球温度表，在末端的球部裹上了一层纱布，纱布连接到下面的一个装有蒸馏水的小杯子里，使纱布条保持潮湿。这样，水分蒸发就要吸收热量，使球部的温度降低。空气越干燥，水分蒸发越快，表示的温度就越低。根据干球温度表和湿球温度表的差值，就能准确地查算出空气中水分含量了。 横放在干、湿球温度表下面铁架上的分别是最高温度表和最低温度表。最高温度表能想象为一支大号的体温计，接近球部的管道特别细小，当温度上升时，由于水银膨胀的压力，水银就能挤过这个窄道；当温度降低时，水银柱就在窄道处断裂，窄道上面的水银柱停留在原处，人们就能读出24小时内的最高气温。当然，就像生活中测量完体温后要把体温计甩一甩一样，最高温度表观测完成后也要用力甩一甩，让水银复位。 躺在最高的温度表下面的最低温度表内装的则不是水银而是酒精。酒精柱中有一段深色的小游标，温度上升时，酒精从游标周围越过，游标不动；但温度下降时，酒精柱收缩，游标被酒精柱的表面张力拉下来，所以游标一头所指的温度值，就是24小时内的最冷气温。完成观测后，将最低温度表倾斜，使游标复位，就能再使用。 在2020年4月1日我国地面气象观测进入全面自动化时代前的长达半个多世纪的时间里，上面这四支温度表，是气象工作者每天甚至每小时都要操作的观测仪器。按照今天的话来说，它们就是最亲密的“工作搭子”。 最高温度表和最低温度表每天读取一次数值即可，与之相比，干球温度表和湿球温度表读数就要频繁得多了，必须每小时读取一次数值。 为了确认和保证24小时不间断观测，一个气象站几位业务人员一定通过多班制，轮换观测，交替休息，风雨无阻。 而观测的时候，也并非随心所欲。比如，会格外的注意用观测记录本挡住口鼻，以免呼出的热气导致温度表周围气温出现波动，影响观测结果。这一切，都是为了确认和保证这一个又一个被记录到的数据是准确的，是对天气预报制作有意义的。 也正是因为对包括气温在内观测数据的规范且严格的记录，在无数气象工作者的心中，那张站在装有“温湿度四件套”的百叶箱前的合影，就是自己的“人生照片”。 而最终在地面观测自动化时代全面替代“玻璃棒”的，则是一种金属——铂电阻。 铂电阻在感受到气温变化的同时，电阻值会发生明显的变化。那么，只要找到电阻值和气温之间的关系，建立模型，把电阻值转化成气温值，就能以铂电阻的变化来反推气温变化。 现在，观测场上百叶箱由原来的三个减少为一个，内设气温传感器、湿度传感器和气温多传感器标准控制器。 气温值可直接通过电路实时测量，免去了人工读取数据环节，减少了出现误差的可能性。同时观测频次大幅度提高。 然后，这些气象数据将汇聚成河，流向每一个需要它们的地方。 从1593年29岁的伽利略造出空气温度计 到“温湿度四件套”正式入住百叶箱 花费了将近300年时间 然后，在长达100多年的时间里 伴随温度表里水银的热胀冷缩 遍布全球的一个个气温数据 连成了一次又一次气温起伏 最后 在近几十年时间里 它们逐渐被更高工艺的传感器替代 一个个离开了百叶箱 真的就像潮水退去后 一点痕迹都没有了吗 不是的 或许它们不会再出现在百叶箱中 但它们不会离开我们的教科书和博物馆 因为正是它们 代表人类对科学的不懈追求 或许它们不再出现在 日常气象业务中 但它们永远会在 那个风雨无阻冲向百叶箱 把数据准确及时送出的回忆里 或许 不会再出现在国家级气象观测站 但它们一定会在某个很重要的位置 与那双闪着光芒的眼睛 再次相遇 而这 就是它们存在的意义 就是它们存在过的意义 本期有点长 给看到这个地方的自己 点个大大的赞吧
