孔明借的「东风」从哪里来?背后其实有科学根据

Apr28

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孔明借的「东风」从哪里来?背后其实有科学根据

首先可以肯定不是诸葛亮借来的。老子说:「天地不仁,以万物为刍狗。」天地自有它的运行规律,不会为了人间的一场战争而去偏袒谁。

历史上记载确实有这场风,只是这风是如何产生的,翻遍各种资料,也没一种说得明白,大多数只是「可能」、「正常」、「不奇怪」这种模棱两可的答案,没有一个能给出明确的说法。有的还扯上什么「地球偏转」、「气压梯度力」等等一大堆专业名词,简直不知所云。

我们就试着从地理的角度来解释一下。

要知道东风从哪里来,就得先了解一下风是怎么产生的。

权威的解释是:风是由空气流动引起的一种自然现象,它是由太阳辐射差异引起的。

通俗点说就是太阳照在不同的地方造成温差,因为有温差空气就要流动,于是风产生了。在地球上,这种因太阳辐射差异而造成地球表面温度不均从而引起的大气运动,叫大气环流。大气环流有固定的规律,它所产生的风叫信风。

顾名思义,信风就是很讲信用,一年到头都来自同一个方向。但中国的地理位置很特殊,我们地处欧亚大陆的东端,不但有世界屋脊青藏高原阻隔信风的长驱直入,身边还有世界最大的一片水域——太平洋,所以影响中国的风主要是季风。

季风就是因季节不同而变化的风,给我们的直观感觉是,一到春天就是「吹面不寒杨柳风」,而冬天一旦来临就是「北风卷地百草折」。简单地说,在中国这片土地上,冬天刮西北风,夏天刮东南风,春秋正是两种风交替的时候。因为我们喜欢简称,所以常把西北风称西风或北风,东南风称东风或南风。

这里我们先不管信风的问题,只说和中国有关的季风,那么季风到底是如何产生的呢?

在物理学上有个词叫比热。就是相同品质的物质升高或下降单位温度所吸收或放出的热量。有点绕口,我们打个比方,同样的一锅水和油,水的比热大,我们要烧开一锅水比较慢,而烧开一锅油就快得多,这就是因为二者的比热不同造成的。拿我们生活中的感受来举例,夏天的时候,如果湖边有块大石头,它会晒得烫屁股,而湖里水还很清凉,这是因为水的比热大,在吸收相同热量的情况下,水升温慢,石头升温快。

同样的道理,到了隆冬季节,你再摸一摸湖边的那块石头,会感到很冰凉,而湖里的水还有温度,鱼儿在里面游泳也不会冻死。在我们日常所见的物质当中,水的比热是最大的,所以在接受同样太阳光照的情况下,水的温度上升得最慢。反过来,在散失热量的情况下,水下降的温度也最慢。为什么感冒时要多喝水,也是这个道理,水能保持你的体温相对均衡。

我们可以把欧亚大陆比作那块石头,那个湖就是太平洋。夏季来临的时候,北半球吸收的热量大于散发的热量,整个北半球开始升温,欧亚大陆因为是砂石土壤结构,比热小,升温快,而太平洋全是水,比热大,升温慢。

升温快的地方,表面的空气被加热,热空气因密度小而上升,形成低压(你可以想像一下,脑袋顶上的空气往上跑了,是不是压力小了?所以叫低压);而在太平洋地区,情况恰好相反,贴近水面的空气温度低于附近空气的温度,冷空气因密度大而下沉,形成高压。高压区的空气一定会往压低区跑,于是太平洋的暖湿气流向欧亚大陆移动,这时东南风就产生了。

同理,冬季的时候,太阳去照顾南半球了,北半球散失的热量大于吸收的热量,气温也一天比一天低。还是因为水的比热大,在散失相同热量的情况下,太平洋的温度降得慢,而欧亚大陆降温比较快。也就是说,太平洋上的空气温度比较高,热空气上升,形成低压;而欧亚大陆地表空气的温度比较低,冷空气下沉,形成高压。高压区的空气向低压区流动,于是干冷的西北风就产生了。

整个中国大环境下,季风的改变是因为地球的公转而产生的,不会受任何其他条件的影响。赤壁之战发生在建安十三年(208年)的冬天,两千年前的地球和今天的地球一样围绕着太阳转,没有任何改变,所以战发时,中国大部分地区刮的是西北风,赤壁之战所发生的地方,即今天的湖北省,属于季风区,毫无疑问刮的也是西北风。

会不会有特殊情况呢?

季风的产生,其实可以用另一句话来概括:它是由海陆热力性质差异引起的。但我们为什么不用?因为这句话是用来描述海陆风的。

海陆风产生的原理其实和季风一样,只不过它不随季节变化,而是随日夜变化,而且发生在局部地区,主要是沿海。

海边的白天日照强,陆地升温快,海水升温慢,于是在陆地形成低压,海面形成高压,高压区的空气向低压区移动,形成海风。

晚上,情况反过来,海洋和陆地开始向大气散热,陆地降温快,海面降温慢,于是在陆地形成高压,海面形成低压,高压区的空气向低压区移动,形成陆风。

这就是海陆风形成的原理,它可以在大环境盛行季风的情况下,在局部地区形成自己的风向。当然,这个时候的季风不能太强劲,否则海陆风起不了作用。

内陆没有海,如果把海换成湖,那么在相同条件下也会产生这种风,为了区别,我们就称它为湖陆风。

那么在赤壁附近是否有产生湖陆风的条件呢?

首先要有水,然后才有这种可能。

如果我们打开赤壁附近的地图,会发现这附近只有长江,长江的水域面积小,而且呈带状,还不足以对局部气候产生影响,所以我们还得再找,看看是不是还有别的水域,或者类似水域的东西。

如果把时光倒流,还真就发现这里曾经有一大片水域,那就是云梦泽。

先厘清一个概念:古云梦泽和云梦泽。

远古的时候,从湖南到湖北都是一片汪洋,这就是古云梦泽。后来,由于长江泥沙的堆积,长江以北形成云梦泽,长江以南形成洞庭湖及其附近的平原。之所以南北有差别,是因为北边还有一条汉水,汉水所携带的泥沙同样在这里堆积,所以北边没有遗留下一个像洞庭湖那样的大片水域(洪湖是明清时期才形成的,体量也不能跟洞庭湖比),而是一群小湖泊,像珍珠一样散落其间。

云梦泽是对长江以北这一带湖泊的总称。也就是说,云梦泽是一片大大小小的湖泊,这里面也有沼泽,还有可勉强供人行走的小路,这样的地理条件虽然不能跟海洋相比,但因为含水量很大,和一个大湖已经没有什么区别。

东汉时期,云梦泽还在。到三国时期,云梦泽刚刚沉积下来,但并不稳定,水域面积依然很大。实际上我们看三国时期的地图就会发现,当时的城市主要建造在沿云梦泽的边缘地带,原因就是这里依然是湖泊纵横、沼泽遍地,不适合人类居住。后来的江汉平原,正是云梦泽沉积后形成的。

即使是今天,江汉平原上依然星罗棋罗布着数不清的湖泊,所以我们可以想像,在三国时期,云梦泽的水依然很多,我们完全可以把这里看成是一大片水域。

解决了水的问题,我们再来找山,那么赤壁附近有没有山呢?

好在不管人类历史如何变迁,山脉的变化极小,在赤壁的东南方向,的确有座大山,这就是幕阜山。幕阜山是今天湖北和江西的界山,体量也够大,足以改变这一带的局部气候。

好了,我们以赤壁为中心,它的西北方有云梦泽,东南方有幕阜山,这一山一水,只要条件达到,就可以产生我们前面所说的湖陆风。

假设在某个冬日,赤壁一带风和日丽,幕阜山因为是岩山结构,比热小,受日光照射后升温快,形成低压;云梦泽含水量大,比热大,升温慢,形成高压— —高压区的气流向低压区移动,产生西北风,这和当时的季风风向一致。

到了晚上,幕阜山因为比热小,温度很快就降下来了,冷空气下沉,形成高压;而云梦泽的水在白天接受太阳照射后温度已经很高了,此时下降得也慢,热空气上升,形成低压——这时高压区的气流向低压区移动,也就是幕阜山的气流向云梦泽移动,于是东南风就产生了。

可以得出结论,在季风活动不强的时候,只要这里白天太阳好,那么到了晚上,就会产生东南风。

按《江表传》记载:「时东南风急。」可见当天确实刮了东南风,风还挺大。这里的「江表」指的是江东,我们知道一个成语叫「表里山河」,表和里对应,就是外的意思,今天还常用一个词「外表」,外和表其实同义,江表就是江外,从中原政权的视角来看,长江以外就是江南,一般特指长江下游的江东,三国时就经常称江东为江表。从纬度上讲,建业比江陵还靠北,与襄阳相当,但我们很少称荆州的南部为江南,是因为荆州的核心地带都在江北。

言归正传,为什么要强调白天是个大晴天?为什么要强调幕阜山?

因为只有白天日照强,云梦泽的水温才会高,这样到了晚上,和陆地上的气压反差才会大,气压反差大也就意味着风大。同样的道理,如果没有幕阜山,只要有陆地,和云梦泽之间也会形成湖陆风,但一般的陆地组成成分是土壤,土壤都含有一定水分,这样和湖水的比热差别就小,而幕阜山是岩石结构,石头里面不含水分,比热更小,这样温度下降得更快,和云梦泽之间的气压差也就更大,产生的风也就越强劲。

历史上并没有记载赤壁之战到底是发生在晚上还是白天,但按我们以上的分析,白天产生的仍是西北风,只有晚上才会产生东南风。这一点,《三国演义》里说得很清楚:傍晚时并没有起风,周瑜急了,怪诸葛亮说大话,一直等到三更时分东南风才起。三更即是半夜,也就是夜里十二点。这非常符合我们的推测,太阳刚下山的时候,幕阜山上的温度还没有降下来,必须要等到深夜,幕阜山上的气温足够低,才能产生湖陆风。

事实上,正是由于云梦泽的存在,曹操败走华容道的时候才会狼狈不堪。曹操从乌林撤往华容,正是穿过了云梦泽,云梦泽里固然有路,但沼泽泥泞遍地,非常不好走,很多老弱士兵就是在这次逃跑中填了泥坑。

还有一个问题,孙刘联军用火烧赤壁的方法大破曹军,不是一时兴起,而是精心准备的。那么他们怎么知道会有东南风呢?

这个其实不难理解,诸葛亮说为将者要懂天文地理,但中国古人的地理气象知识有限,我们今天靠着卫星云图预测天气还经常有判断不准的时候,何况当时!但别忘了中国是个农耕民族,农耕是靠天吃饭,所以对气象的记录是一件非常重要的事情,这里的官吏,一定会对当地的气候做详细的记录,久而久之,他们也发现了,这里在冬天的时候,偶尔也会刮东南风。

孙、刘联军正是有这个先决条件,才决定用火攻。但东南风到底会在哪一天刮,历史记录得再详细,也无法预测将来要发生的事,所以他们一边准备一边等待,到了「万事俱备,只欠东风」的时候,只等那半夜里东南风一起,火借风势,风助火威,烧得曹军丢盔卸甲,落荒而逃。历史也因这场大火而改变。

赤壁之战后,曹操损失惨重,仓皇退往江陵,孙刘联军水陆并进,一路追击。曹操担心后方不稳,留曹仁、徐晃继续留守南郡(治所江陵),文聘守江夏(江北部分),乐进守襄阳,自己则退往北方休整。

曹操大概自己也没想到,这一去,终其一生都没有机会再来荆州。

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