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展（1872—195o）》《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。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（b）的太阳表和汉森（。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9o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—9o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明了温度表、气压表不久又明了多种湿度表、风表、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。
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178o年德国帕拉替那气象学会组织了一个由4o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、海运的展要求有可靠和经常的天气情报。1853年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。182o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。2o多年后1843年摩尔斯明了电报185o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但多未能持久。
中国人民于长期的生产、生活中累积了许多知识和经验有不少学者提出理性认识。气象季节变化与生物关系（物候）的知识以及在农事上的应用夏代就开始有所总结到两周已有专著。自南北朝起对气象与多种农业问题关系的知识及其应用已写入农业专著并在多种重要农书中扩大和更新。很多学者、医学家、航海家记录和观察种种天气现象并探讨其成因如庄周、王充、沈括、朱熹等提出过不少理性看法。南朝刘宋时就已有对台风的描述。明末外国教士开始介绍西方的气象知识1674年开始有西方初期气象仪器的介绍1871年已有关于气象学原理的译本。但在封建统治下却没有引起清廷的重视。
第二节列强在中国设立的气象台站早期法、俄在北京的活动十八世纪中叶就有法国人在中国进行气象观测。耶稣会士宋君荣（gaubi1antoinepeter1689—1759）和钱德明（amoitjeanjosephmarie1718—1793）精通满文获得清廷信任。宋君荣1743年曾在北京进行气温观测。钱德明于1757—1762年先在北京进行6年项目完整的观测。1841年俄国教会在北京设立一测候站185o年扩充改称北京地磁气象台1867年改属彼得堡科学院俄著名科学家傅烈旭（h。frisnetbsp；年。在1841—1914年这74年中多次停顿仅存29年气温记录降水量存54年记录。
俄国在新疆的考察1868年俄国人布耶可夫斯基曾在天山进行观测。俄国人普尔热瓦尔斯基三次来新疆从伊宁深入内地沿途观测到达哈密和罗布泊。1893年俄国人罗波洛夫斯基到达鲁克沁设站观测（1893年12月—1895年12月）。同年俄国人克莱得茨曾对阿勒泰一带观测。19o6年6月奥地利动物学家楚格迈尔曾到和田克孜勒山口观测。
法国在上海设徐家汇观象台法国早在184o年就筹划在江南设一观象台。1853年3月新建成上海董家渡天主堂1865年法国教会派曾受过气象培训的神父到董家渡建观象台进行观测。1847年上海徐家汇耶酥会会所建成新建的徐家汇观象台于1872年12月开始接替董家渡观测。次年在肇家浜（今蒲西路）新址观测。气象方面的成就有：（1）项目完全的地面气象观测连续77年无中断为全国之最。
（2）1879年8月初成功地预报了一次台风将临近上海受到租界当局和舰只的赞赏和鼓励。1895年9月绘制第一张地面天气图。预报台风和海上大风有了依据。
（3）1884年9月租界当局建成外滩信号台每日悬挂长江口和上海港风情旗帜信号。19o6年起信号扩大到表示海域分区大风、台风和低气压情况。1911年起增加夜间灯信号。
（4）1914年5月起通过法租界无线电台每日两次布海区天气实况和预报及授时信号扩大了海洋服务面。
（5）收集各地天主教堂的气象观测记录。
（6）出版：《观测公报》包括本台详细气象记录和地磁记录（1872—1941）；《月报》包括海关各观测点和教会的气象要素月值统计（1913—1943）；科学研究报告。
俄国在东北的观测网1891年《中俄密约》许俄建中东铁路。19o9年俄在沿北线建成满洲里等9处测候所1914—1916年增建5处。其中有7处1936年后为伪满所接办。日本在东北、台湾和南方的观测网中东铁路南段于19o5年为日本所占有。19o5—19o9年日军先后设大连、营口、沈阳、旅顺、长春等测候所。1913—1934年南满铁路增设12个测候所并着眼于农业开。另外在杭州（19o4—1918）、汉口（19o5—1936）、沙市（19o5—192o）、济南（1916—1943）和上海（192o—1941）领事馆中进行气象观测。
1895年6月日本入侵台湾1897年在台北等处设测候所5处后又增设4处。在台北设有气象台。
德国在青岛设气象台站德国于1897年强占胶州湾其港务测量部开始简单的气象观测。19o5年迁水道山。19o9年增设地震、地磁、天文观测。1911年改称“皇家青岛观象台”增加潮汐观测。德国原有在山东筑铁路的企图曾设济南、张店、青州、坊子、高密、胶州等测候所。
1914年11月日本侵占青岛后改称“测候所”1916年5月委托朝连岛灯塔进行海洋和气象观测1917—1924年曾在市郊和胶济铁路沿线各设9处测候所并在大公岛灯塔设海洋和气象观测。
英国和其他国家的气象台站英国1883年在香港设皇家气象台主要为航海航空服务早年曾设信号台。不久又开展天气预报和台风警报业务。后来逐步在启德机场和附近岛屿设有气象站2o多处。1922年起有测风气球观测后又有无线电探空观测。气象台在1942—1946年日军入侵时期停止工作。英国人在天津开埠后于1887年9月设测候所直到1941年停止工作。
其他国家如葡萄牙于1881年在澳门法国在昆明（1921—1936）、蒙古（1928—1932）印度在西藏亚东（1933—1939）设站观测气象。
第三节中国兴办的气象站网海关气象观测网1854年清廷在各通商口岸派驻海关监督设助理称税务司由外国人担任掌握海关实权。1863年英国人赫德继任总税务司控制了中国海关。赫德于1869年11月出28号通札要求各海关进行气象观测称“海关广设沿海沿江地域广达纬线2o度、经线1o度。机构现况容许进行气象观测而无须增加人员。购置仪器外不需其他开支。气象观测对于科学界和东方航海人员和其他人可具有实际价值”。由此自1876年起先后在沿海（包括台湾）灯塔和沿海、沿长江港埠（包括少数内地商埠）建起观测点65处。有1o处是在内地（东北、广西、广东、云南）。三分之二是19oo年以前所建188o年已达27处。共有44处连续工作至抗日战争。有26处整年记录长达5o年以上最长的63年。观测项目较全所用仪器均购自外国记录文字均用英文观测人员均外籍（民国始有中国人参加）。这个观测网的直接作用当然是为外国（特别是英国）海运服务也就是为外国侵略服务。但由于无通讯条件只有一小部分能将报告通过电报集中到上海。1897年起建点的有天津、芝罘、九江、汉口、宁波、厦门和大戢山岛；19o1年起增加镇江、宜昌、重庆、温州、汕头。由于所累积的资料年代长久这个观测网的记录至今仍是我国气候和气候变化研究的宝贵资料。
这个观测网虽是英国人包办为外国航运服务但属中国海关是用中国人的财力兴办所以把它们列为我国的事业。
民国初期农业部门设站清末变法维新运动后19o6年才有农工商部开始设一些农、林、牧试验场。1911年在北京设农商观测所。1917年已有1o个省的试验场和3个农校有气象观测另有3个观测所。现在存有长期记录的有保定（1913—1937）、归绥（1914—1937）和太原（1916—1937）。另外东南大学、广东大学和岭南大学的农科也有较长的记录。可见农业部门的气象观测比中央观象台还早设站成绩也较好。但因当时政府经费无保证多数测点也维持不长久。教育部设中央观象台1912年在蔡元培的支持下中华民国政府决定在北京建立中央观象台任天文学家高鲁博士为台长接管原钦天监外署（今建国门）计划设历数、天文、气象、磁力四科。次年派蒋丙然博士筹建气象科（1915年成立）。蒋丙然闽侯人上海复旦大学物理系毕业留学比利时双卜罗大学获农业气象学博士学位。中国气象事业创始人之一。1924年任青岛观象台台长、青岛大学教授。1946—1966年任台湾大学农学院教授。曾任中国气象学会会长（1924—193o）。
中央观象台于1913年开始�