民国时期气象观测站由测候所、雨量站、水文站、水位站组成,是关乎农业生产、水利建设、航运交通等领域生产与发展的公共设施之一。①有关民国气象科技史研究,以机构发展、沿革和学科建制等为主要内容②,对气象观测站的相关问题缺乏必要的考察,民国时期江淮地区的气象数据未能得到较好的挖掘与利用。本文借用地理信息系统(GIS)作为研究方法,从各类资料中获取的民国江淮地区气象站信息,与实测地图进行空间整合,对该区气象观测站的空间变动情状予以可视化重建,并就其资源配置、影响因素等相关问题进行简要的勾勒。 一、民国江淮地区气象观测站基本情况 气象观测站点的时空布局,既关涉观测结果,又与设站地区的环境治理、社会发展等相关。江淮地区作为全国气象观测网络的一部分③,一方面,受到东亚季风的影响,年度降水差异较大,旱涝灾害频繁发生。另一方面,河流易道、泥沙淤积等严峻的地理形势,使导淮工程成为民国时期该区发展农业生产和维护社会稳定的重要举措。④特殊的自然和社会环境使当局迫切地建立气象观测站,开展系统的科学观测。 目前,民国时期江淮地区不同类型气象站点的统计资料主要藏于安徽省档案馆、江苏省档案馆、中国第二历史档案馆,另有部分包含于民国时期出版的图书、报刊中。笔者据相关文献,对其间江淮地区气象站点的施测时间、站点类型及记载内容等做了整理、统计(见表1)。
由表1可见,相关资料记录的民国江淮地区各类气象观测站共624处;记录的时间跨度不一,基本涵盖了整个民国时期;所载内容各有侧重,站点类型或单一,或多种,对象关注或为设站时间、观测项目,或为设备、人员等。综合对比不同资料对同一站点的描述,笔者对重复站点信息进行了合并处理,相互补充、互为验证,最后确定了气象观测站共436处。⑤每一站点都有名称、位置、设置起讫时间、观测项目、隶属行政机构、设备和人员配置等基本要素,然后根据资料显示的不同时期和气象站所在的地理位置,在民国实测地图上进行一一对应。 为使上述统计数据得以在GIS上建立时空对应关系,本文选取了民国时期实测《导淮工程计划总图》作为空间地图参照标准。该图为国联工程专家实测并绘制于1932年,测量较为精准,包括要素多样,全面反映了民国时期该区地理环境状况(见图1)。⑥根据图1显示的区域水系分布状况,以及本文的研究目的,这里将其进一步分为淮河中游洪河口至寿县段、寿县至五河段,淮河下游环洪泽湖群、沂沭泗水系、运河水系,长江下游的皖南/巢湖水系、长江口/太湖水系等7个小区域。
二、气象观测站的时空分布情状 (一)时空分布统计 将上述气象站按照站点类型、设置时间阶段、区域划分等进行简单的分类梳理,得出民国江淮地区气象观测站时空分布情况(见表2)。从表2可见,各地区气象站分布数量不一,少则几处,多则数十处;各地区站点类型也有差异,站点设立时间跨度亦有不同。首先,在数量方面,1928—1937年间各类气象站数量明显多于其他时期,总数最少的是测候所,最多的是水位站。其次,从空间上看,淮河下游前期数量较多,淮河中游发展较快,长江下游的气象站相对集中分布在长江口/太湖水系。总之,不同类型站点区域分布差异明显,其发展过程的时空变化也比较复杂。为了使表2相关时空变化情况得以直观地呈现,笔者运用ArcGIS10.5软件,在实测地图上建立了每一站点的空间对应关系,从而生成民国江淮地区气象站的时空分布密度图(见图2)。从图2可见,江淮地区不同阶段的气象观测站设置呈现较大的时空分布差异。
(二)时空视角下的观测站分布变动情况 1.北洋政府时期(1912—1927) 1912—1927年,江淮地区共设观测站点99处,其中绝大部分位于淮河下游地区,并以环洪泽湖为主,沂沭泗水系次之;淮河中游地区的分布较为零星,而长江下游则几乎没有站点(见图2a)。民国之初,受黄河南泛遗患影响,淮河下游洪灾严重,中央特派张謇为导淮督办⑦,1914年与美国红十字会商定借款草约,共借两千万美金用于导淮。⑧该年6月,美红十字会派遣工程团来华考察,其中一项工作即为“测量与浚导有关之水道……并测运河以西之湖,由此经洪泽湖上溯淮河”9。同时,张謇提议“凡汇入海之沂、泗,俱形壅滞,卒至沭与沂亦交互为患……建议导淮以测量为前提”。⑩测量工作持续了8年,重点区域在环洪泽湖和沂沭泗水系,推动了该区气象观测站的建立。其间先后建立了雨量站14处、水文站15处、水位站10处,设站总数明显多于其他区域(见表2)。1922年,水文测量计划基本告竣,“调查江苏、江北及安徽、河南等淮河经过区域,现已查竣返沪,所带回各种图表,均极详尽”。11可见,这一时期的气象站建设,因淮河治理而开展,站点的空间分布亦因治理重点区域的分布所在而具有不均衡性;各站点观测所得的气象、水文测量资料,由于其目的是服务于水道治理,故其记录不甚系统。彼时的导淮文献也明确地提到了这一点:“惟设站地点,未能在全境平均分布,且其作业或进或止,作辍不恒,故所集资料,不能作有系统之研究”。12