2021年10月26日
古希臘哲學(xué)家亞里士多德（Aristotle，公元前 384 年—前 322 年）在前人探索、積累的基礎(chǔ)上創(chuàng)建了邏輯學(xué)，主要是用演繹法來(lái)推理，所以又叫作演繹邏輯，為人類社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步奠定了哲學(xué)基礎(chǔ)。而古希臘數(shù)學(xué)家歐幾里德（公元前 330 年－前 275 年）正是按照推演法創(chuàng)立了歐氏幾何學(xué)，編著了《幾何原本》，首次用公理化方式規(guī)范了推演過(guò)程，對(duì)后來(lái)的科技進(jìn)步做出了奠基性貢獻(xiàn)。牛頓的經(jīng)典學(xué)術(shù)著作《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》（Mathematical Principles of NaturePhilosophy）正是按照《幾何原本》的方法，采用了由公理、定理到證明的范式，構(gòu)建了經(jīng)典力學(xué)的完整理論體系。
????談到氣象，也是亞里士多德最早從邏輯學(xué)的視角系統(tǒng)總結(jié)了天氣氣候的變化規(guī)律，包括地球系統(tǒng)的大部分內(nèi)容及對(duì)人類活動(dòng)的影響，構(gòu)建了認(rèn)識(shí)氣象的體系框架，寫出了最早的氣象專著《氣象通典》（以下簡(jiǎn)稱《通典》），應(yīng)是對(duì)氣象和地學(xué)學(xué)科最早的系統(tǒng)性梳理了。
在《通典》中亞里士多德推論地球上各個(gè)地區(qū)的可居住性與緯度有關(guān)，受到太陽(yáng)長(zhǎng)時(shí)間垂直照射的地區(qū)，要比太陽(yáng)斜射地區(qū)熱得多，甚至懷疑那是個(gè)一切生命都無(wú)法存在的地方。在遠(yuǎn)離赤道的寒帶，也不適于居住，人類只能生活在這兩者之間的溫帶地區(qū)。將地球上的居住環(huán)境條件與日照強(qiáng)度和時(shí)間相關(guān)聯(lián)的推演是符合自然規(guī)律的，所做出的推論經(jīng)受住了實(shí)踐和時(shí)間的檢驗(yàn)，有所欠缺的是量化分析偏弱，得出的結(jié)論相對(duì)宏觀和定性。在亞里士多德的邏輯學(xué)十個(gè)基本范疇中包括了數(shù)量，但受那個(gè)時(shí)代條件約束，顯然是偏弱的，這一環(huán)節(jié)直到歐洲文藝復(fù)興時(shí)后才有了顯著改變。
水循環(huán)演變至今仍是地球科學(xué)中的熱點(diǎn)問(wèn)題，亞里士多德在 2000 多年前已開(kāi)始思考其變化運(yùn)行規(guī)律，在《通典》中談到“一切變化都是循環(huán)出現(xiàn)的，比如水從海面蒸發(fā)至空氣中，然后變成雨水后又匯集到大海”。這一符合實(shí)際的推論在今人看來(lái)不算高深，但對(duì)于基礎(chǔ)信息匱乏的古人而言，給出這樣的判斷則非易事，涉及水在區(qū)域與全球、陸地與海洋、不同下墊面與高空等范圍的運(yùn)動(dòng)，及水的形態(tài)變化，應(yīng)是對(duì)宏觀與微觀的細(xì)致觀察和理性思考的結(jié)果。幾乎與亞里士多德同時(shí)代的我國(guó)偉大詩(shī)人屈原曾在長(zhǎng)詩(shī)《天問(wèn)》中有過(guò)一問(wèn)：“東流不溢，孰知其故？”也是在談水循環(huán)問(wèn)題，大江東去，為何不見(jiàn)溢出呢？對(duì)孕育萬(wàn)物生存生長(zhǎng)的水如何演變提出了不解之惑，但僅問(wèn)未答，留疑后人達(dá)千年之久。
經(jīng)過(guò)了黑暗的中世紀(jì)后，從 14 世紀(jì)開(kāi)始，起源于意大利的文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng)逐漸拓展到了歐洲各國(guó)，引發(fā)了意義深遠(yuǎn)的思想文化變革。就對(duì)科技進(jìn)步的影響而言，正如愛(ài)因斯坦談到的那樣，一個(gè)重要轉(zhuǎn)變是開(kāi)始通過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)方式來(lái)印證因果關(guān)系，而不僅是停留在推理層面，也算是實(shí)踐檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的起源了。從氣象學(xué)的角度看，這一時(shí)期與實(shí)證、定量相關(guān)的探測(cè)技術(shù)得到了快速發(fā)展，如達(dá)芬奇（Leonardo da Vinci）、伽利略（Galileo?Galilei）等文藝復(fù)興時(shí)期的巨匠，都在氣象儀器的發(fā)明設(shè)計(jì)上做出了重要貢獻(xiàn)。在達(dá)芬奇的手稿中，可以發(fā)現(xiàn)他設(shè)計(jì)的濕度測(cè)量?jī)x的草圖，包括測(cè)量原理和裝置設(shè)計(jì)。而伽利略則設(shè)計(jì)發(fā)明了溫度測(cè)量?jī)x，是歷史上人類最早使用的溫度測(cè)量裝置。觀測(cè)儀器的快速發(fā)展既是科學(xué)探索自身的需要，也促進(jìn)了定量驗(yàn)證過(guò)程的實(shí)現(xiàn)。
從科學(xué)思想和科學(xué)精神的角度看，實(shí)證理念的確立還打破了對(duì)權(quán)威的迷信，包括對(duì)亞里士多德這位在哲學(xué)與自然科學(xué)領(lǐng)域都享有崇高地位的巨人，也不再盲目崇拜，任何理論或?qū)W說(shuō)都要經(jīng)得住實(shí)際驗(yàn)證，否則就放棄。如對(duì)亞里士多德“物體下落速度和重量成比例”的學(xué)說(shuō)，伽利略就大膽提出了質(zhì)疑，并通過(guò)理論分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果最終糾正了這個(gè)持續(xù)了近 2000 年的權(quán)威論斷。
法國(guó)著名哲學(xué)家、數(shù)學(xué)家、氣象學(xué)家勒內(nèi)·笛卡兒（René Descartes）在研究氣象問(wèn)題時(shí)也采取了與亞里士多德不同的方式，更多側(cè)重于實(shí)際觀察和定量計(jì)算，然后再進(jìn)行理論分析。他組織參與了世界上最早的國(guó)際氣象觀測(cè)網(wǎng)建設(shè)與實(shí)施，積極推進(jìn)了氣象觀測(cè)實(shí)驗(yàn)工作。1637年，笛卡兒完成了《折光學(xué)》《氣象學(xué)》和《幾何學(xué)》三篇論著，并為此寫了一篇序言《科學(xué)中正確運(yùn)用理性和追求真理的方法論》，提出了四條認(rèn)識(shí)客觀世界的原則：“第一，要盡量避免輕率判斷，即使對(duì)待‘權(quán)威說(shuō)法’也要保持懷疑的態(tài)度；第二，遇到復(fù)雜問(wèn)題時(shí)，可以把它分解為一系列簡(jiǎn)單的問(wèn)題；第三，要按照次序認(rèn)識(shí)并解決系列問(wèn)題，逐步回溯到原始的復(fù)雜問(wèn)題；第四，要盡量全面細(xì)致地考慮問(wèn)題，確信準(zhǔn)確無(wú)誤?！边@四條原則體現(xiàn)了科學(xué)精神、科學(xué)思想和科學(xué)方法，在現(xiàn)代人看來(lái)，應(yīng)算是科學(xué)探索的基本原則，但對(duì)于從中世紀(jì)走出來(lái)的西方世界來(lái)說(shuō)，拋棄宗教學(xué)說(shuō)的桎梏，建立起新的認(rèn)識(shí)世界準(zhǔn)則，應(yīng)是很大的突破了。即便是在今天，這四條原則體現(xiàn)的基本理念在實(shí)踐中也仍或多或少存在扭曲和偏差。
? 科學(xué)思維方式的變革是推動(dòng)科學(xué)進(jìn)步的基礎(chǔ)，提升了人類認(rèn)識(shí)客觀世界的能力和水平。氣象科學(xué)也正是按照現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展的基本范式逐步推進(jìn)發(fā)展的，在數(shù)學(xué)、熱力學(xué)、流體力學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科理論發(fā)展成熟的基礎(chǔ)上，逐步實(shí)現(xiàn)了作為一門獨(dú)立學(xué)科的構(gòu)建，以動(dòng)力氣象學(xué)為基礎(chǔ)，形成了較完整的現(xiàn)代氣象科學(xué)體系，伴隨探測(cè)、通信、計(jì)算、航天等技術(shù)進(jìn)步，在大氣環(huán)流系統(tǒng)、天氣分析預(yù)報(bào)、數(shù)值模式發(fā)展、云微物理過(guò)程、氣候系統(tǒng)與氣候變化等領(lǐng)域取得了顯著的成果和應(yīng)用效益，應(yīng)是科學(xué)精神、思想、方法、知識(shí)共同推進(jìn)的結(jié)果。
