達(dá)爾文身旁的男人，發(fā)明了天氣預(yù)報(bào)

2023年度“科普中國(guó)青年之星創(chuàng)作大賽”獲獎(jiǎng)作品

作者：劉珊珊 周雪城

多年以后，《物種起源》發(fā)表的時(shí)候，達(dá)爾文會(huì)回想起跟隨小獵犬號(hào)環(huán)游世界的那些日子。其間，南美生物的分布情況以及現(xiàn)代生物與古生物間的地質(zhì)關(guān)系，令他印象至深，并啟迪了他對(duì)物種起源的認(rèn)識(shí)。而今天故事的主角，就是小獵犬號(hào)軍艦艦長(zhǎng)——羅伯特·菲茨羅伊。這個(gè)名字在歷史中或許并不如達(dá)爾文那樣家喻戶(hù)曉，然而，他的一生卻與科學(xué)、航海和天氣預(yù)報(bào)密不可分。這位英國(guó)貴族出身的紳士，沒(méi)有用他的金湯匙攫取權(quán)力和金錢(qián)，而是以卓越的科學(xué)貢獻(xiàn)，成為了不可磨滅的歷史人物。

菲茨羅伊畫(huà)像 圖源：wikipedia

1805年，菲茨羅伊出生于英國(guó)阿姆普頓·霍爾的一個(gè)上層家庭?！翱旎钔酢辈槔矶朗撬南热?，前英國(guó)首相格拉夫頓公爵是他的祖父，而當(dāng)時(shí)的陸軍司令是他的舅舅。這樣顯赫的家庭背景下，菲茨羅伊人生軌跡應(yīng)該是在貴族學(xué)校接受良好的教育，然后升入劍橋或者牛津大學(xué)，之后投身政治，平步青云。但他“不愛(ài)江山愛(ài)航?！?，對(duì)家族的期望毫無(wú)興趣，反而對(duì)波瀾壯闊的大海充滿(mǎn)期待。

1817年，12歲的他毅然進(jìn)入英國(guó)皇家海軍學(xué)院，開(kāi)始為成為一名船長(zhǎng)做準(zhǔn)備。極具天賦的他僅用了20個(gè)月就完成了數(shù)學(xué)、古典文學(xué)、牛頓力學(xué)、航海學(xué)、外語(yǔ)、繪畫(huà)、劍術(shù)、舞蹈等多門(mén)課程。隨后他加入皇家海軍，作為學(xué)徒跟隨艦艇四處巡游，并在幾年后以前所未有的雙滿(mǎn)分成績(jī)畢業(yè)。

畢業(yè)后，聰慧又勤勉的他很快就迎來(lái)了大海的召喚。1828年，小獵犬號(hào)船長(zhǎng)斯托克斯因工作壓力自殺，菲茨羅伊接任臨時(shí)船長(zhǎng)，他帶著自豪和憧憬出發(fā)，全然不知命運(yùn)會(huì)以什么樣的形式延伸。這一年，他只有23歲。

他的任務(wù)是對(duì)巴塔哥尼亞、火地島和麥哲倫海峽的海岸進(jìn)行考察和測(cè)定。長(zhǎng)時(shí)間的航行伴隨的是無(wú)盡的孤寂和無(wú)聊，為了防止重蹈前船長(zhǎng)的覆轍，他委托科學(xué)家蒲福為他尋找一位私人同行者。沒(méi)想到這個(gè)職位幾經(jīng)輾轉(zhuǎn)，到了年輕的達(dá)爾文面前。此時(shí)的達(dá)爾文只有22歲，剛剛大學(xué)畢業(yè)他每天“玩蟲(chóng)、騎馬、打獵、吃宵夜”，遠(yuǎn)沒(méi)表現(xiàn)出開(kāi)宗立派的睿智和堅(jiān)毅，但其充沛的熱情和對(duì)植物的了解還是使他獲得了這個(gè)職位。上船后，二人相處得頗為融洽，工作上相輔相成，共同勘測(cè)航道，一起采集標(biāo)本，忙得不亦樂(lè)乎。

雖然在這樣的相伴下，旅途不再孤單，但這趟航行依然說(shuō)不上輕松。冰山、敗血癥、刺骨的寒冷、還有讓人望而生畏的野人，都讓一行人吃盡了苦頭。不過(guò)，最危險(xiǎn)的還是海上的風(fēng)云突變，前一秒還天朗氣清，下一秒就黑云壓城。帕姆佩羅的冷風(fēng)，圣艾爾摩之火，威利瓦颮，海峽狂風(fēng)，個(gè)個(gè)致命。比如1929年，船只遭遇凜冽的帕姆佩羅冷風(fēng)，兩名水手當(dāng)場(chǎng)殞命。雖然菲茨羅伊已經(jīng)在船上裝備了當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的氣象儀器，什么氣壓計(jì)，溫度計(jì)，風(fēng)速計(jì)，但依然無(wú)法保證每次都能走為上計(jì)。不過(guò)通過(guò)不斷地和惡劣天氣斗智斗勇，他對(duì)氣象的研究越來(lái)越深入，之后他總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，發(fā)表了《氣壓計(jì)和天氣手冊(cè)》，為他的氣象事業(yè)奠定了基礎(chǔ)。

《氣壓計(jì)和天氣手冊(cè)》封面 圖源：Google Books

1836年，小獵犬號(hào)完成任務(wù)，光榮返航。菲茨羅伊向英國(guó)海軍部上交了82張圖標(biāo)和8張海岸線圖，這些精細(xì)準(zhǔn)確的圖譜畫(huà)得極為出色，直到二戰(zhàn)時(shí)期才被逐漸替代。憑借這次航行，菲茨羅伊名聲大噪，不但獲得了地理學(xué)會(huì)的最高榮譽(yù)，還被任命為新西蘭總督。不過(guò)這可算不上是個(gè)好差事。那時(shí)的新西蘭還不是風(fēng)吹草低見(jiàn)牛羊的富庶之地。菲茨羅伊作為第二任總督，頗有篳路藍(lán)縷，以啟山林的艱辛。而且當(dāng)?shù)氐囊泼窈屯林呀?jīng)到了水火不容的地步。移民擁有有組織的領(lǐng)導(dǎo)、有影響力的報(bào)紙、還有英國(guó)老家背后的支持。而土著卻勢(shì)單力薄，局面明顯被動(dòng)。然而，菲茨羅伊沒(méi)有屈從于移民的強(qiáng)勢(shì)，他大力推動(dòng)人人平等的理念，主張不管是移民還是土著均擁有同等的土地權(quán)利，政府不與撥款，他甚至?xí)蕴脱菩姓摺?/p>

可想而知，在那個(gè)圈地跑馬的殖民擴(kuò)張時(shí)代，這樣的平權(quán)政策勢(shì)必?zé)o法獲得英國(guó)政府的支持，沒(méi)過(guò)多久，他就被當(dāng)局召回。這趟旅程沒(méi)有給菲茨羅伊帶來(lái)政績(jī)，他反而因?yàn)樽蕴吞嘌回毴缦?。這時(shí)，英國(guó)氣象部門(mén)成立，好友達(dá)爾文知道他在航行期間積累的氣象知識(shí)，力邀他出任部門(mén)主管。這次邀請(qǐng)，真正開(kāi)啟了菲茨羅伊的氣象生涯，也叩響了天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)的大門(mén)。

剛剛成立的氣象部門(mén)人手短缺，菲茨羅伊手下只有三個(gè)人。然而部門(mén)不大，責(zé)任卻不??！他們要匯總航船記錄的海量氣象數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)航線上每個(gè)月的典型風(fēng)向、氣溫等氣象要素，找到合適的航線。但菲茨羅伊發(fā)現(xiàn)，只做這些依然遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

1859年8月26日，載著500名淘金客的“皇家憲章號(hào)”從澳大利亞墨爾本出發(fā)，駛向英國(guó)利物浦，和他們?cè)谕粭l船上的，還有至少價(jià)值7.7億英鎊的黃金。這些冒險(xiǎn)家收獲了巨額財(cái)富，滿(mǎn)心期待地踏上了歸家的旅途。船上一位水手上船前給母親寄了一封信，信上寫(xiě)道：母親啊，請(qǐng)為我祈禱順風(fēng)吧，而我將為風(fēng)聲?shū)Q笛。然而，他期待的順風(fēng)在行程接近終點(diǎn)時(shí)戛然而止。10月25日，旅程倒數(shù)第二天，海上氣壓驟降，空氣變冷，海霧彌漫。缺少氣象知識(shí)的泰勒船長(zhǎng)下令繼續(xù)前進(jìn)，卻正好駛?cè)腼L(fēng)暴中心。其實(shí)，只要船長(zhǎng)看到氣壓計(jì)顯示的低壓，又讀過(guò)菲茨羅伊撰寫(xiě)的《氣壓計(jì)和天氣手冊(cè)》，就會(huì)知道這種情況下，向左航行就可以遠(yuǎn)離風(fēng)暴中心。

但是，現(xiàn)實(shí)沒(méi)有如果。風(fēng)暴持續(xù)了三天，包括皇家憲章號(hào)在內(nèi)的133艘船舶沉沒(méi)，800人喪生，因皇家憲章號(hào)損失最為慘重，這場(chǎng)風(fēng)被稱(chēng)為皇家憲章風(fēng)。

這場(chǎng)災(zāi)難震驚了包括菲茨羅伊在內(nèi)的英國(guó)大眾，他們知道，必須做點(diǎn)什么了。

其實(shí)菲茨羅伊早就提議：“每艘航船都應(yīng)進(jìn)行氣象觀測(cè)和預(yù)警?！钡窃S多船長(zhǎng)根本不知道該如何安裝儀器和采集數(shù)據(jù)，更不要說(shuō)如何分析氣象數(shù)據(jù)。菲茨羅伊冥思苦想后，想到了一個(gè)新辦法。那就是與其期待每個(gè)船長(zhǎng)精通氣象學(xué)，還不如讓懂氣象的人時(shí)刻關(guān)注天氣，然后把天氣信息廣而告之。沿著這個(gè)思路走下去，他決定做一件以前從未有人做過(guò)的事，他要發(fā)布風(fēng)暴預(yù)警和天氣預(yù)報(bào)。

預(yù)測(cè)天氣，聽(tīng)起來(lái)是天方夜譚。從前，人們只能通過(guò)巫師的水晶球透出的模糊景象和巫師語(yǔ)焉不詳?shù)慕庾x窺探天機(jī)，猜測(cè)下一場(chǎng)風(fēng)雨將在何時(shí)發(fā)生。而此時(shí)，菲茨羅伊希望可以憑借多年航海經(jīng)驗(yàn)和擔(dān)任氣象廳主管時(shí)發(fā)現(xiàn)的氣象規(guī)律，真正科學(xué)地預(yù)測(cè)天氣。1861年2月6日，他發(fā)布了第一份歐洲海岸線風(fēng)暴預(yù)警，并通過(guò)電報(bào)傳輸。這次預(yù)警非常及時(shí)，使許多船只躲過(guò)風(fēng)暴的摧殘。1861年8月1日，《泰晤士報(bào)》左下角一塊不起眼的地方開(kāi)辟了一個(gè)小專(zhuān)欄，標(biāo)題是明后兩天的天氣概況。內(nèi)容為：

北部地區(qū)：輕微的偏西風(fēng)，晴。

西部地區(qū)：輕微的偏南風(fēng)，晴。

南部地區(qū)：較強(qiáng)的偏西風(fēng)，晴。

第一份天氣預(yù)報(bào)原稿 圖源：metoffice.gov.uk

這是人類(lèi)歷史上第一份官方天氣預(yù)報(bào)。他為普羅大眾打開(kāi)了氣象學(xué)的大門(mén)。從計(jì)劃去倫敦出差的商人，到準(zhǔn)備去海邊度假的家庭，越來(lái)越多的人從此開(kāi)始關(guān)注天氣，認(rèn)識(shí)天氣。天氣預(yù)報(bào)也成為了維多利亞時(shí)代的奇談。甚至在一個(gè)周日的早晨，女王的使者竟敲響了菲茨羅伊的房門(mén)，向他詢(xún)問(wèn)第二天的天氣，以幫助女王決定第二天是否前往懷特島。

如果說(shuō)小獵犬號(hào)的航行，讓菲茨羅伊體會(huì)到了少年得志的意氣風(fēng)發(fā)；敗走新西蘭，讓他品味到了命運(yùn)的陰晴不定。那天氣預(yù)報(bào)的成功發(fā)布，可以說(shuō)是他洗盡鉛華后，人生的另一個(gè)高光時(shí)刻。

然而，光鮮的背后麻煩也接踵而至。

首先是天氣預(yù)報(bào)。即使是當(dāng)代，天氣預(yù)報(bào)都常因預(yù)報(bào)失誤而被公眾吐槽，一百多年前的情況更是可想而知。一方面，公眾不斷抱怨菲茨羅伊的天氣預(yù)報(bào)不夠精準(zhǔn)，準(zhǔn)備開(kāi)展天氣預(yù)報(bào)的公司也順勢(shì)推波助瀾，散布他的謠言；另一方面，當(dāng)時(shí)的氣象理論百花齊放，沒(méi)有統(tǒng)一的理論，菲茨羅伊預(yù)報(bào)天氣采用的理論并沒(méi)有得到科學(xué)界的普遍認(rèn)可。面對(duì)這些，他只能焚膏繼晷，更加努力地工作，期間還擠出時(shí)間撰寫(xiě)了備受好評(píng)的《天氣學(xué)手冊(cè)》。

《天氣學(xué)手冊(cè)》封面 圖源：Google Books

然而，這些努力并沒(méi)有換來(lái)好的結(jié)果，政府削減了氣象部門(mén)的資金預(yù)算，刊載天氣預(yù)報(bào)的《泰晤士報(bào)》，也開(kāi)始有文章對(duì)他的預(yù)報(bào)冷嘲熱諷，讓他感覺(jué)壓力巨大。同時(shí)，長(zhǎng)年累月的工作擊垮了他的身體，曾在火地島群山穿行的他，在朋友眼中已經(jīng)“精疲力盡，瘦弱不堪”，他不得不暫停工作，到郊區(qū)休假。他的經(jīng)濟(jì)狀況也很糟糕，雖然他所在的部門(mén)每年得到大量撥款，但是都被他用來(lái)建立氣象站，完善天氣預(yù)報(bào)。雙向情感障礙也在時(shí)刻折磨著他，晚年時(shí)，他時(shí)常在崩潰的邊緣徘徊。這還沒(méi)完，皇家憲章號(hào)遇險(xiǎn)的那年，他的老友，小獵犬號(hào)上的戰(zhàn)友達(dá)爾文，發(fā)表了《物種起源》，直接否定了《圣經(jīng)》中的神創(chuàng)論。這無(wú)疑深深打擊了虔誠(chéng)的基督徒菲茨羅伊。在赫胥黎與威爾伯主教在牛津進(jìn)行有關(guān)進(jìn)化論的大論戰(zhàn)時(shí)，沒(méi)多少人知道，菲茨羅伊也在場(chǎng)。他高舉《圣經(jīng)》，聲稱(chēng)“《圣經(jīng)》就是不容懷疑的真理”，人們卻只把他當(dāng)做一個(gè)瘋子。

終于，在1865年春天，和煦的春風(fēng)還未吹進(jìn)英倫三島，身心俱疲的菲茨羅伊用剃刀割斷了自己的喉嚨，永遠(yuǎn)的離開(kāi)了。我們無(wú)從得知壓死駱駝的最后一根稻草是什么，只知道他離開(kāi)前一天還發(fā)布了最后一份天氣預(yù)報(bào)：

4月29日，倫敦，雷暴雨。

他去世后，政府中止了風(fēng)暴預(yù)警和天氣預(yù)報(bào)，隨即收到漁民和市民的大量投訴。后來(lái)的統(tǒng)計(jì)也表明，菲茨羅伊發(fā)布的預(yù)警中，有75%都得到了證實(shí)。但是這些，他都看不到了。

他的一生并不幸運(yùn)。作為一名基督教徒，他的環(huán)球遠(yuǎn)航最終破壞了圣經(jīng)的權(quán)威；作為一名紳士，他在新西蘭推行人人平等的原則，卻被當(dāng)局罷免；作為氣象部門(mén)的負(fù)責(zé)人，他耗費(fèi)巨大精力發(fā)布風(fēng)暴預(yù)警和天氣預(yù)報(bào)，明明很有用卻因?yàn)樘^(guò)超前而不被理解。

但人們不會(huì)忘記他的貢獻(xiàn)。雖然在那個(gè)時(shí)代，他的預(yù)報(bào)理論性不足，但他的思想啟迪了無(wú)數(shù)氣象人。后來(lái)者跟隨他的腳步，不斷完善氣象理論，并最終在計(jì)算機(jī)的幫助下，得到了我們現(xiàn)在看到的天氣預(yù)報(bào)。1878年國(guó)際氣象組織成立，當(dāng)即確認(rèn)菲茨羅伊為天氣預(yù)報(bào)的創(chuàng)始人和氣象學(xué)的泰斗。2002年，為了表達(dá)對(duì)他的敬意和懷念，BBC的海上天氣預(yù)報(bào)電臺(tái)將非尼斯泰爾區(qū)域改名為菲茨羅伊區(qū)域。

BBC海上天氣預(yù)報(bào)區(qū)域圖，左下角的FitzRoy區(qū)域即為紀(jì)念菲茨羅伊而改名的區(qū)域 圖源：bbc.com

羅伯特·菲茨羅伊，天氣預(yù)報(bào)事業(yè)的先行者，最終獲得了人們的尊敬和景仰。