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初阶》两本。文会馆已具备当时首屈一指的天文观测设备，建有观星台，台内装置有狄考文1879 年休假回美时劝募到的一架口径25 厘米的反射望远镜。齐鲁大学成立后开始分系。天算系最初只有两位教员，系主任王锡恩（1871—1932）1893 年毕业于登州文会馆，后获齐鲁大学理科硕士学位，是法国天文学会会员，编有《实用天文学》、《普通天文学》两本教科书，当是中国天文界的老前辈。另一名教员也是登州文会馆毕业生。齐大天文台除原有的那架口径25 厘米的反射望远镜外，又添置一架16 厘米折射望远镜。①总的来说天文学已在中国近代教育中占有一席之地。不过当时天文教育的范围非常有限，学生也极少。
① 陈展云：《中国近代天文事迹》，中国科学院云南天文台1985 年版，第58—59 页。第三节天文机构的变迁鸦片战争后，我国天文机构的变迁带有浓厚的半封建半殖民地社会的烙印。从十九世纪七十年代起，西方列强开始在中国设立近代天文台。
1872 年法国耶稣会在上海徐家汇建立天文台，1884 年设立航海服务部，1900 年在余山建立天文台， 1908 年又设立陆家浜地磁台，三台一体总称徐家汇天文台。最初建台是为扩大法国对华侵略服务的，除开展授时工作外，还为各国航海和商业活动提供气象服务。但它也是法国科学院在中国从事区域性观测和研究的一个科研机构。当时，佘山天文台安装了亚洲首屈一指的口径40 厘米双筒折射望远镜和中星仪等仪器，开展了星图、星云、双星、新星和太阳的观测与研究工作，出版有《佘山天文年刊》和《天文年历》等刊物。①1898 年，即德国在强占我胶州湾的第二年，在青岛设立了气象天测所，隶属于德国海军港务测量部。其最初的主要工作是收集我国华北沿海一带的气象资料，后来逐渐扩充为具备气象、天文、地磁和地震等设备的观测研究机构，1911 年定名为“皇家青岛观象台”。同时又增添天文测时和授时工作，为在附近海域活动的德国军舰服务。该台拥有16 厘米盖氏赤道仪、4 厘米子午仪和地平经纬仪等天文仪器。1914 年第一次世界大战爆发，青岛台落入日军之手，改名“青岛测候所”，沿袭德人所做的气象、地磁、地震工作，而停止天文工作。该台直至1924 年才归还中国。①1900 年，八国联军攻占北京，清钦天监观象台上的我国天文古仪遭到德、法两军的疯狂掠夺。德军劫走天体仪、纪限仪、玑衡抚辰仪、地平经仪和浑仪；法国掠得地平经纬仪、黄道经纬仪、赤道经纬仪、象限仪和简仪。法国劫走的仪器存放在法国驻华使馆，后迫于世界舆论压力，于1902 年归还中国；德军掠走的仪器则被运往德国，陈列于波茨坦德皇离宫中，直到1921年才根据《凡尔塞和约》运回我国。早已没落的清朝的天文机构钦天监，经过这场浩劫也就名存实亡了。
辛亥革命推翻了清皇朝的封建统治。1912 年民国政府教育部接收清朝的钦天监，撤销了这一机构，以钦天监外署泡子河观象台为台址，建立了一个新的机构，定名“中央观象台”。原计划按当时欧洲一些观象台的组织模式，在台内设立历数、气象、天文、磁力（即地磁）四科，但因人力经费不足，成立之初只设历数一科，以应付赶编历书的任务。第二年增设气象科，到1921年才又成立天文科和磁力科。其天文仪器除明清遗留下来的古代仪器外，主要添购了等高仪、六分仪、计时钟和小型望远镜等。中央观象台在一十年代的主要天文业务就是编制历书。教育部荐任高鲁（1889—1947）、常福元（1874—1939）为技正，高兼台长，常兼历数科科长，还委任历数科技士5 人，任用办事员数人。台长高鲁毕业于福建船政学堂，后留学比利时，获布鲁塞尔大学博士学位，深通数理，通晓实用天文，1911 年从比利时回国后一直致力于开创中国近代天文事业。常福元毕业于天津水师学堂，曾在编译图书局任① 朱有■、高时良主编：《中国近代学制史料》第四辑，华东师范大学出版社1993 年版，第455—489 页。① 阎林山、马宗良：《徐家汇天文台的建立与发展（1872—1950）》，《中国科技史料》第5 卷（1984）第2 期，第65 页。
职，是高鲁的得力助手。中央观象台每年编制一本民用历书向各省颁发。高、常二人革故鼎新，对编历工作作了重大改革。从1913 年起毅然放弃过去按清代《历象考成后编》计算的旧法，改用近代天文方法，即按纽康（S。Newb）的太阳表和汉森（P。A。Hanson）的月亮表来进行编算。不过由于直接推算工作量过大，人手不够，实际上是用外国提前出版的天文年历按说明书换算而成。新历书依照公历按月排比。以北京地方平时为标准，列入朔望时刻和二十四节气，刊载“星期”和“日中平时”，并在历书中刊载天文常识图说。此外还编算出版民国四年至八年的5 册《观象岁书》，类似天文年历，包括行星历表。其编算方法，有的直接抄录外国原书，有的则是按外国原书说明书换算而成。中央观象台的另一功绩是发起组织中国天文学会，于1915 年以学会的名义，在台内刊行《观象丛报》，宣传天文知识，以扩大天文学的社会影响。该刊还进行国际交换，寄赠单位遍及五大洲，曾收到近百种交换而来的国外刊物。②在民国初年，我国南方还出现了我国历史上唯一的一座民办天文台——南通军山天文台。该台建于1916 年，是近代著名民族实业家张謇为发展当地的农业、水利和航运事业而创办的。业务包括天文、气象两部分。台内仅有4 名业务人员。主持业务的刘渭清毕业于张謇所办的通州师范测绘科，曾到法国主办的徐家汇天文台学习近代实用天文和气象。军山台委托徐家汇天文台向国外订购了双筒望远镜、经纬仪、天体仪、无线电受信机等天文仪器，开展了守时报时、经纬度测定、日月食推算预报、行星位置和运动预报、极光和黄道光观测、太阳黑子观测等天文工作，并对黑子的成因及其对地球的影响作过探讨，还曾于1918 年举办测候训练班，培养实用天文和气象人才，开展天文普及宣传。①中央观象台在历算天文领域完成了从传统向近代的转变，而军山天文台则开始进行以探索自然为目的现代意义上的天文观测和研究。这表明中国在本世纪一十年代已有近代天文事业的萌芽。
② 邵元疆、孙寿胜：《青岛观象台的八十六年》，《中国科技史料》第5 卷（1984）第4 期，第90 页。① 陈展云：《中国近代天文事迹》，中国科学院云南天文台1985 年版，第26—32 页、第83—90 页。第三十五章气象学第一节西方传来的气象学欧洲文艺复兴时期后，十七世纪上半叶，发明了温度表、气压表，不久又发明了多种湿度表、风速表、雨量器。由此，意大利一实验学院得以于1653年建成一个由7 个站组成的气象观测网。不少欧美国家开始观测。哥伦布的航海以及欧洲至东亚海运航路的开拓对欧洲工商业有很大推动，引起了对气象情报的客观要求。科学仪器的发展使得十七八世纪的科学家们研究出一些基本的物理学定律，由此才能取得对气象现象的深入认识。
1780 年德国帕拉替那气象学会组织了一个由40 个站组成的标准化气象站网，包括一些其他欧洲国家的站和少数美国的站，仪器近似，有统一的规范。15 年后因战争而停办。以后许多国家的气象台站逐渐增多。工商业、海运的发展，要求有可靠和经常的天气情报。1853 年首次国际气象会议在布鲁塞尔召开，主要讨论海洋气象问题。这是国际气象工作合作的开始。
气象站网有了进展才能分析较大区域中天气的分布和变动。1820 年德国莱比锡一位气象学家分析了1783 年的天气，并开始绘制天气图。虽然都是事后很久的分析，但看出有很大的潜在用途。要用天气图作出及时有用的天气预报，需要更多的站并解决通讯问题。20 多年后，1843 年摩尔斯发明了电报，1850 年美国绘制由电报传输的天气图，5 年后法国也开始绘制。
清朝的海关自1876 年开始，于八十年代初步建起一个主要在沿海的观测网，这是由英国人包办和控制的。真正由本国建的完全没有，相反，外国纷纷入侵并设置气象台站。民国初的9 年中，中国政府部门开始设了少量台站