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我国古代航海计量单位“更”的含义及应用

我国古代航海计量单位“更”的含义及应用 世界海运
2024-10-25
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摘要:“更”是我国传统航海术中的一个重要术语,由夜间的更点计时制度引入航海领域用来计程。其含义是在有利于船舶航行的风力条件下,船舶对水航速一定时的航行时间。以更计程的前提是用“行船更数法”测量船速,但其只能测出对水航速,而各航线水流向速有别,对地航速或增或减,因而每“更”对地航程不同。古代航海者利用多年积累的经验数据,对每个航次的更数情况进行调整。

关键词:更;对水航速;对地航程;更点制度



        一、引言


       我国有着悠久的航海传统,举世闻名的海上丝绸之路肇始于秦汉,发展于隋唐,在宋元时期达到鼎盛,中国古代航线远至印度洋和红海沿岸。与此同时,我国古代航海术也在不断发展,并在明代中前期达到成熟且向东、西两个方向传播,对世界航海技术的发展起到了巨大的推动作用。随着明清统治者开始推行海禁,西方航运势力的东侵,中国商船的活动空间受到压缩,我国古代航海事业日渐衰落。直至近代,中国开始学习引进西方科学技术,西方航海术也被引入,并因其完备的体系和较为精确的计算逐渐取代了我国传统航海术,使传统航海术渐渐退出了实践领域而只存在于文献记录之中。“更”作为一个重要的航海术语,广泛出现在更路簿和航海图中,正确理解“更”对了解中国传统航海术有着重要意义。


        二、“更”的起源、含义及在航海领域的应用


        ( 一 ) “更”源自更点计时制

       “更”是时间单位,更点制度为我国古代夜间的计时制度。一夜分为五更,一更分为五点,同一夜的各更点刻数是相等的。[1]据《虔台倭纂》记载:“司针之处甚幽密,外物一无所睹,惟开小牖,与舵门相向,欲其专也。针舱内燃长明灯,不分昼夜。夜五更,昼五更,故船行十二时辰为十更。”[2]这里“针”即为指南针及以其为主体的航海罗盘,“针舱” 即专门放置指南针或航海罗盘的舱室。“针舱”昏暗不分昼夜,因此以“更”来计时。[3]在采用更点计时制时,由于夜晚长度变化,一年中不同时期“更”的长度是不同的。将“更”引入航海领域后,一昼夜均分为十更,一“更”即2.4个小时。《顺风相送》中有“每更二点半约有一站”[4]25的说法,有“更”有“点”,可证明航海中“更”的概念确实源自于更点计时制。

        ( 二 ) “更”在航海中的含义

       在《郑和航海图》中,航线上常有如“太仓港口开船用丹乙针一更船平吴淞江,用乙卯针一更船到南汇嘴”之类的标注。此种标注方法与现在海图作业在航线上标注航向和航程的做法类似,从这个角度看“更”似乎是长度单位。

       在《顺风相送》中有“行船更数法”的记载:“凡行船先看风汛急慢,流水顺逆。可明其法,则将片柴从船头丢下与人齐到船尾,可准更数。每一更二点半约有一站,每站者计六十里。”[4]25《指南正法》中“定船行更数”的记载与之类似:“凡行船先看风汛顺逆。将片柴丢下水,人走船尾,此柴片齐到,为之上更,方可为准。每更二点半约有一路,诸路针六十里。心中能明此法,定无差谬。”[4]113-114《郑和航海图》和《顺风相送》分别成书于明代前期和中期,《指南正法》成书时间略晚。[5]《郑和航海图》中的“更”与《顺风相送》等古籍所载“行船更数法”中的“更”为同一概念。

       “行船更数法”中“每一更二点半约有一站,每站者计六十里”,看起来也表明“更”和“里”存在一定的换算关系。因此有学者认为“更”类似于现在海上使用的长度单位“海里”。[6]但需要注意“行船更数法”在“每一更二点半约有一站,每站者计六十里”之前有使用柴片投水的方法测定船速的要求,只有在满足一定船速标准的前提下更数才准确可用。如果“更”仅指航行距离,那么测定标准船速显然多此一举。再者,《明史》中有“海道不可以里计,舟人分一昼夜为十更,故以更计道里”的记载,《得树楼杂钞》中也有类似记录,其中“海道不可以里计”的记载,也从另一方面说明“更”并不是长度单位。

       古代在远离海岸、陆标稀少,又没有可靠定位手段的前提下,以长度计程几乎不可能,即使估计航程也是依据船速和航行时间计算。在《星槎胜览》、《瀛涯胜览》、《西洋番国志》等古籍中涉及两地之间路程多用“好风若干日可至”、“船行几昼夜”、“一月可到”等说法,类似于现在生活中常有某地至某地需几小时车程或几天路程的表达方式。相对于用长度计程,船上可以通过观测昼夜变换、焚香、滴漏或漏沙等方法进行相对精确的计时, 使用“更”来计程更易实现。

        ( 三 ) 以“更”计程的前提及应用方法

       “行船更数法”所采用的测速方法只能测出对水航速,所以“更”准确的物理含义应该是:在有利于船舶航行的风力条件下,船舶对水航速一定时的航行时间单位。

       “行船更数法”有“每一更二点半约有一站,每站者计六十里”的记载。明代一里为一千八百营造尺[7],明代一营造尺为0.317 8 m[8],即每里合572.04 m,六十里合34 322.4 m。每“更”分五“点”,一更二点半为1.5“更”,可得每“更”对水航程为22.9 km,此时对水船速约为9.5 km/h,合5.1 kn,此对水航速为“上更”的前提。此速度与人中速跑的速度相当,与“定行船更数”相符。

       在应用中,当时的航海者在船速与标准航速不符时也有相应的解决办法。《海程论》中记载“船在大洋,风潮有顺逆,行使有迟速,水程难辨。以木片于船首投海中,令人从船首速行至尾,视木片至何处,以验风之大小,以定此风此潮。如何方为一更?必须木片与人行不差,而后所谓一更者方准。人行至船尾矣,而木片方至船腰,则香虽焚至某处,尚是半更;或流过船腰,则断其为大半更;或舟行如飞,其风或逆,亦用此法验船退程多寡,而后复进。故行几更,船至某山地界,皆可以坐而知”。《指南正法》中有“若是弔戗,切记上下更数多寡,风汛大小,顺风使补以合正路”[4]107的记载。即估计对水船速与“上更”时对水船速的比例,换算出更数,逆风掉樯航行也要记录更数,估计剩余更数待顺风时补齐。


        三、“更”与航程关系的实例分析


       在《郑和航海图》和《两种海道针经》中,“更”是在标准对水航速下用来计程的时间单位,在其他记载中经常出现更数相同而对地航程不同或同一航线往返更数有异的情况,下面以长江口和沿海航线、远海航线为例,分析“更”与航程之间的关系。

        ( 一 ) 长江口和沿海航线

       根据《郑和航海图》所记部分航线更数,选择以下8条起止点明确、航向少变的航线:

        ( 1 ) 独猪山用丹艮针五更船用艮寅针十更船平大星尖。

        ( 2 ) 大星尖用丹寅针十五更船平南澳山、外平山。

        ( 3 ) ( 外平山 ) 外过,用艮寅针三更船平大甘、小甘,外过,用丹艮针四更船平大武山。

        ( 4 ) 大武山用丹艮针七更船平乌邱山。 

        ( 5 ) 乌邱山用艮寅针四更船平牛山,用丑艮针五更船取东沙山。

        ( 6 ) 太仓港口开船用丹乙针一更船平吴淞江。

        ( 7 ) 用乙卯针一更船到南汇嘴。

        ( 8 ) 宝山用辛酉针三更船过吴淞江到太仓港口系船。

       各条航线见图1—图8 ( 海图上航线起止点标注为今名 ),其中航线1至航线5为沿海航线,航线6、7、8为长江口附近航线。明代时,航线7终点南汇嘴没有像现在深入东海,因此将终点选择在如今海图的陆地上。各条航线信息详见表1。

图1 独猪山到大星尖航线 

图2 大星尖到外平山航线 

图3 外平山到大武山航线 

图4 大武山到乌邱山航线

图5 乌邱山到东沙山航线

图6 浏河到吴淞航线 

图7 吴淞到南汇嘴航线

图8 宝山到浏河航线

表1  各航线每“更”对地航程

       可以看出:

        ( 1 ) 各航线每“更”对地航程不等。

        ( 2 ) 沿海各航线每“更”对地航程与长江口附近航线相比更接近“上更”时的对水航程 ( 22.9 km )。

        ( 3 ) 航线8与航线6、7航向大致相反,航线8起点宝山位于航线7吴淞和南汇嘴之间,终点太仓浏河是航线6起点。航线6、7相连为太仓浏河至南汇嘴,距离远大于航线8宝山至太仓的距离,但更数反而少。

        ( 4 ) 航线6、7同为1更,航线7航程超过航线6一倍。

       造成这种结果的原因是:“行船更数法”所采用的测速方法只能测出对水航速,但各航线水流向速有别,对地航速或增或减,造成了每“更”对地航程不同。各条沿海航线主要受海流影响,无江水流速叠加,长期平均下来船舶航行受流影响较长江口附近航线小,因此更接近“上更”时的每“更”对水航程。顺江而下的航线6、7每“更”对地航程普遍大于其他航线,是由于江水流速使船对地航速增加。太仓到吴淞与吴淞到南汇嘴同为1更航程,对地航程相差超过1倍,除了现在南汇嘴较明初向海中延伸距离变远造成的误差外,主要还是由于长江口落潮时间长于涨潮时间,落潮流速大于涨潮流速,越靠近长江口潮汐影响越明显,船舶顺流增速效应导致的差异。又如太仓至南汇嘴航行距离远,用时2更,宝山到太仓航行距离近,却用时3更,是因为在对水航速约为5.1 kn ( 上更 ) 时,船舶顺流和顶流航行存在对地航速差。

        ( 二 ) 远海航线

       《顺风相送》记载的赤坎 ( 在今越南归仁港外 ) 到彭坑 ( 在今马来西亚彭亨州 ) 航线中昆仑至斗屿一段“若在东边过,取坤未并单未三十更去斗屿”,回针“用艮寅七更,丑寅六更单丑二十更取昆仑山外过”。[4]60在海图上往返航线基本一致,航向相反,更数相差3更,也是因为往返流向不同造成的。

       《郑和航海图》中还有如下记载:官屿 ( 今马尔代夫马累 ) 出发“用丹甲针四十五更收小葛兰 ( 今印度奎隆 )”,“用甲卯针二十九更收甘巴里 ( 今印度科摩林角 )”。今译为从马累出发“磁航向约75°航行45更至印度奎隆”,“磁航向约82.5°航行29更至印度科摩林角”。奎隆位于印度西南部,科摩林角为印度最南端,航线见图9。

图9  马累至奎隆、马累至科摩林角航线

       从海图上量取马累距两地真实方位分别为33°和45°,距离几乎相等,约338 n mile,更数却相差16更。根据计算两航线平均航速相差1.7 kn。自马尔代夫北上印度须乘西南季风,西南季风盛行时,印度半岛西侧海域有由西北向东南方向至印度半岛南端转向偏东方向的洋流,因此前往偏北的奎隆偏顶流,偏南的科摩林角偏顺流,一定程度上造成了两条航线的平均航速和更数差。


        四、结论


       “更”是计时单位,每“更”为2.4 h,用于航海计程。其前提是在有利于帆船航行的环境条件下,对水航速约为5.1 kn。当船对水航速与5.1 kn差距较大时,须对更数进行调整,这主要靠航海者经验估计,是比较粗略的计程方法。为弥补估计的误差,可用山形水势图进行确认。每“更”对地航程因各航线受流影响不同而各异,各航线更数是航海者在长期航海实践中积累的经验数值。



参考文献:

[1] 陈久金.中国古代时制研究及其换算[J].自然科学史研究,1983(2):118-132.

[2] 谢杰.虔台倭纂:上卷 倭利附倭针[M]//北京图书馆古籍珍本丛刊.北京:书目文献出版社,1988:240.

[3] 逄文昱.再说更路簿的“更”——兼与李文化等先生商榷[J].南海学刊,2018(1):28-33.

[4] 向达.两种海道针经[M]//中外交通史籍丛刊.北京:中华书局,2000.

[5] 陈佳荣.指南正法成书年代上限新证[J].国家航海,2013(4):115-119.

[6] 周志明.中国古代“行船更数”考[J].古代文明,2009(2):93-97.

[7] 杨生民.中国里的长度演变考[J].中国经济史研究,2005(1):143-144.

[8] 李燮平,常欣.元明宫城周长比较[J].故宫博物院院刊,2000(5):43-48.



作者简介:

张军,交通运输部北海航海保障中心大连航标处,船长。


①《顺风相送》和《指南正法》分别成书于明中叶和清初,其类似于现在的《航路指南》,可直接指导航海者进行航海活动,有向达校注版,合为《两种海道针经》。

②《郑和航海图》由明代茅元仪收入《武备志》卷二百四十。

③张廷玉 ( 清 ),《明史》卷323,列传第211,鸡笼,中华书局1974年版,第8377页。

④查慎行 ( 清 ),《得树楼杂钞》卷9,《台湾条》,民国适园丛书本 ( 中国基本古籍库 ),第83页。

⑤郑若曾 ( 明 ),《江南经略》卷8上《海程论》,第444页。




       本文刊发于《世界海运》2024年第10期,转发须注明作者和原文出处。


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