詹姆司`瓦特的生平介绍

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詹姆斯·瓦特（James Watt，1736年1月19日 - 1819年8月19日）

简介

詹姆斯·瓦特是英国著名的发明家，是工业革命时期的重要人物。英国皇家学会会员和法兰西科学院外籍院士。他对当时已出现的蒸汽机原始雏形作了一系列的重大改进，发明了单缸单动式和单缸双动式蒸汽机，提高了蒸汽机的热效率和运行可靠性，对当时社会生产力的发展作出了杰出贡献。他改良了蒸汽机、发明了气压表、汽动锤。后人为了纪念他，将功率的单位称为瓦特，常用符号“W”表示。瓦特是国际单位制中功率和辐射通量的计量单位，常用符号“W”表示。

瓦特1736年1月19日生于英国格拉斯哥。童年时代的瓦特曾在文法学校念过书，然而没有受过系统教育。瓦特在父亲做工的工厂里学到许多机械制造知识，以后他到伦敦的一家钟表店当学徒。1763年瓦特到格拉斯大学工作，修理教学仪器。在大学里他经常和教授讨论理论和技术问题。1781年瓦特制造了从两边推动活塞的双动蒸汽机。1785年，他也因蒸汽机改进的重大贡献，被选为皇家学会会员。1819年8月25日瓦特在靠近伯明翰的希斯菲德逝世。

在瓦特的讣告中，对他发明的蒸汽机有这样的赞颂：

“它武装了人类，使虚弱无力的双手变得力大无穷，健全了人类的大脑以处理一切难题。它为机械动力在未来创造奇迹打下了坚实的基础，将有助并报偿后代的劳动。”

生平

一、喜欢寻根问底的孩子

瓦特1736年出生于英国格拉斯哥市附近的一个小镇，他的祖父曾经是一位教师，教授数学、测量学和航海学，父亲原来是个造船技术工人。后来自己经营过造船业和建筑业，做过仪器制造家和商人，还曾经一度担任过小镇的地方行政官。耳濡目染，瓦特从幼年起就随父亲学习各种手艺。他心灵手巧，从小接触和了解了不少技术方面的知识，并养成了一种独立思考和探索奥秘的兴趣和习惯。他的家庭环境对他日后攀登技术高峰起到了一定的作用。

瓦特从小身体虚弱，到了入学年龄，仍不能去上学。过了入学年龄好几年，他才到镇上的学校学习。在学校里，他不喜欢与小朋友们打闹，只爱独自沉思默想。关于他的童年，曾有过一个广为人知的传说：有一天，小瓦特在家里看见一壶水开了，蒸汽把壶盖冲得噗噗地跳。这种常人司空见惯的现象却引起了他极浓厚的兴趣。他目不转睛地凝视那跳动的壶盖和冒出的蒸汽，苦思冥想其中的奥秘。一直看了一个多小时。由于瓦特常常会面对他不熟悉、不认识的许多现象长时间地默默观察，崐人因此说他是个“懒孩子”。其实正是这种好奇心和寻根问底的精神，后来引导他去努力探索世界的种种奥秘，攀登科学的高峰。

13岁那年，他对几何学发生了兴趣，15岁就读完了《几何学原理》这样艰深的书籍。后来他进入文法学校，数学成绩特别优秀。由于身体不好，他没到毕业就退学了。但是，他在家里坚持自学了天文学、化学、物理学和解剖学等多学科知识，并自学了好几种外语。瓦特17岁时到格拉斯哥的一家钟表店里当了学徒。他在业余时间刻苦学习，进一步掌握了许多科技原理。在当学徒时他曾经动手制造过技术要求较高的罗盘、经纬仪等。21岁那年，他来到了格拉斯哥大学当教具实验员，负责修理和制造仪器。他进一步熟悉了当时一些较先进的机械技术。在工作之余，他还埋头读书，并经常向老师和同学虚心求教，提高了自己的科学理论水平。

二、推动整个世界的发明

人类对蒸汽的认识和利用，经历了一个漫长的历史过程。早在公元前二世纪，古希腊人就制造过一种利用蒸汽喷射的反作用的发动机。1690年，法国人巴比首先发明了第一台活塞式蒸汽机，但他未能制成实用的蒸汽机。1698年，英国的一位技师塞莱斯发明了实用的无活塞式蒸汽机。这种机器在矿井中得到应用，被称为“矿山之友”，但受当时材料和技术的限制，无法推广。后来经过改进，直到18世纪，英国的铁匠纽科门才制成第一台能把热能转变为机械能的较原始的蒸汽机。这种机器综合了巴本机和塞莱斯机的优点，不需高压蒸汽即可排水，效率也有较大提高。但是，这种蒸汽机结构不合理，耗煤多，活塞只能作往复运动，不能作旋转运动，因此热效能较低。

随着工业发展对新动力的需求日益突出，推动了对蒸汽机作进一步的改进。从18世纪60年代起，英国的工程师斯米顿开始研究改进纽可门蒸汽机，他测量了一百多种当时的蒸汽机的部件和效率，并对所得资料进行了糸统的比较分析。斯米顿本人没有对蒸汽机的结构做任何改进，但是他积累的数据为改进蒸汽机提供了方便。与此同时，瓦特也开始研究改进蒸汽机。

瓦特在大学修理仪器期间，学校曾经把一台旧式的纽可门蒸汽机交给他修理。他通过大量实验以及根据格拉斯哥大学教授布莱克提出的潜热、比热理论进行分析，对旧式蒸汽机进行深入研究，找出了旧式机器效率低的主要原因：除了漏汽、散热等造成热量的浪费外，主要缺陷在于每一冲程都要用冷水将汽缸冷却一次，从而耗了大量热量，使绝大部分蒸汽没有被有效利用。针对这一缺陷，瓦特提出了减少蒸汽消耗，提高热机效率的两项措施：一、为了使汽缸始终保持蒸汽所必须具有的温度，必须在汽缸外加上绝热外套或通以蒸汽或用其他方法对汽缸加热；二、使作功后的蒸汽尽可能快地冷却，液化成水并要使这一过程在汽缸外进行，为此必须设置一个独立于汽缸的冷凝器，在机械传动方面也要改进。他决心自己制造一台新的蒸汽机，来改进旧机器的不足。

瓦特自筹资金，租了间地下室，买了必要的设备，反复实验，经历了无数次挫折和失败，在工人的帮助下，终于发明了与汽缸分离的冷凝器，解决了制造精密汽缸、活塞的工艺问题，同时采用油润滑活塞，汽缸外附加绝热层等措施，制成单动作蒸汽机。后经继续试验，又在1782年，发明了具有连杆、飞轮和离心调速器的双动作蒸汽机，制成了新的可实用的蒸汽机。这种双动作式蒸汽机，把阀门安装得可利用蒸汽的压力来推动活塞，既可向前又可向后。并借助连杆和飞轮把活塞的直线运动变成了圆周运动。为了保持蒸汽机的匀速运转，他把一个离心调速器连接在进汽活门上，使其自动调节进汽量。这种装置是最早在技术上使用的自动控制器。他设计了一个和汽缸分离的冷凝器，将高温蒸汽从气缸中导出并冷却，使得主要汽缸能保持一定温度。同时他提高了汽缸的精密度，把活塞和阀门也做得光滑、严密。从而比纽科门蒸汽机大大提高了热效率和可靠性。由于这种蒸汽机把往复的直线运动变成为连续而均匀的圆周运动，因而可以经过传动装置带动一切机器运转，成为能普遍用于工业和交通运输业的“万能动力机”。这种高效率的蒸汽机很快取代了旧式的蒸汽机，被各工业部门迅速采用。从此，动力机、传动机和工作机组成了机器生产糸统，成为产业近代化的核心。

到19世纪30年代，蒸汽机广泛应用到纺织、冶金、采煤、交通等部门去，很快引起了一场技术革命。美国人富尔顿发明了用瓦特蒸汽机作动力的轮船；英国人史蒂芬逊发明了用瓦特蒸汽机作动力的火车。瓦特的蒸汽机成为真正的国际性发明，它有力地促进了欧洲18世纪的产业革命，推动世界工业进入了“蒸汽时代”。

三、名垂青史的天才发明家

1784年4月，英国政府授予瓦特以制造蒸汽机的专利证书。马克思曾经评论说：瓦特的伟大天才表现在他所取得的专利的说明书中，他没有把自己的蒸汽机说成是一种用于特殊目的的发明，而是把它说成是大工业普遍应用的发动机。

瓦特在英国和欧洲大陆各国的学术界和科学界享有崇高的地位。1784年他成为爱丁堡皇家学会的会员，1785年又成为伦敦皇家学会的会员。1808年，他成为法兰西学士院的成员，1814年，他又被选为法国科学院的8名外籍院士之一。各国科学界都承认瓦特是他们之中最著名的一员。

瓦特由于这样一个划时代的伟大发明，从一个一贫如洗的无名小卒，一下子成为一个名利双收的大人物了。他在11年的时间里获得了七万六千磅的专利税。为了保护自己的专利，他到了晚年时多少显得有些学阀作风了。他经常向法院起诉，阻止和压制别人的发明创造，甚至不许自己的助手去实验用蒸汽来发动四轮车。这是一个科学家的悲剧，也是他那个时代和社会在他身上打下的烙印。尽管如此，他仍然是一位伟大的发明家。他毕生精力集中于蒸汽机的发明，前后达20余年。他对科学技术和社会进步所作出的巨大贡献，人民是不会忘记的。

1819年，84岁的瓦特在家中安然与世长辞了。他生前对人类的科学事业作出了杰出的贡献，各国人民怀念他。1824年，在他逝世5周年时，伦敦公众为他在有名的威斯敏斯特大教堂树立了一座纪念碑。瓦特终生刻苦学习，孜孜不倦地致力于科学事业，在前人成就的基础上，发明了蒸汽机，为人类科学技术的发展作出了划时代的贡献。为了纪念瓦特这位伟大的发明家，人们把常用的功率单位定为瓦特，简称瓦。他的芳名将永远刻在人类的历史上。

瓦特与蒸汽机

瓦特对蒸汽机的最初设想

1764年，学校请瓦特修理一台纽可门式蒸汽机，在修理的过程中，瓦特熟悉了蒸汽机的构造和原理，并且发现了这种蒸汽机的两大缺点：活塞动作不连续而且慢；蒸汽利用率低，浪费原料。以后，瓦特开始思考改进的办法。直到1765年的春天，在一次散步时，瓦特想到，既然纽可门蒸汽机的热效率低是蒸汽在缸内冷凝造成的，那么为什么不能让蒸汽在缸外冷凝呢？瓦特产生了采用分离冷凝器的最初设想。

在产生这种设想以后，瓦特在同年设计了一种带有分离冷凝器的蒸汽机。按照设计，冷凝器与汽缸之间有一个调节阀门相连，使他们既能连通又能分开。这样，既能把做工后的蒸汽引入汽缸外的冷凝器，又可以使汽缸内产生同样的真空，避免了汽缸在一冷一热过程中热量的消耗，据瓦特理论计算，这种新的蒸汽机的热效率将是纽可门蒸汽机的三倍。从理论上说，瓦特的这种带有分离器冷凝器的蒸汽机显然优于纽可门蒸汽机，但是，要把理论上的东西变为实际上的东西，把图纸上的蒸汽机变为实在的蒸汽机，还要走很长的路。瓦特辛辛苦苦造出了几台蒸汽机，但效果反而不如纽可门蒸汽机，甚至四处漏气，无法开动。尽管耗资巨大的试验使他债台高筑，但他没有在困难面前怯步，继续进行试验。当布莱克知道瓦特的奋斗目标和困难处境时，他把瓦特介绍给了自己一个十分富有的朋友--化工技师罗巴克。当时罗巴克是一个十分富有的企业家，他在苏格兰的卡隆开办了第一座规模较大的炼铁厂。虽然当时罗巴克已近50岁，但对科学技术的新发明仍然倾注着极大的热情。他对当时只有三十来岁的瓦特的新装置很是赞许，当即与瓦特签订合同，赞助瓦特进行新式蒸汽机的试制。

从1766年开始，在三年多的时间里，瓦特克服了在材料和工艺等各方面的困难，终于在1769年制出了第一台样机。同年，瓦特因发明冷凝器而获得他在革新纽可门蒸汽机的过程中的第一项专利。第一台带有冷凝器的蒸汽机虽然试制成功了，但它同纽可门蒸汽机相比，除了热效率有显著提高外，在作为动力机来带动其他工作机的性能方面仍未取得实质性进展。就是说，瓦特的这种蒸汽机还是无法作为真正的动力机。

蒸汽机的销售

由于瓦特的这种蒸汽机仍不够理想，销路并不广。当瓦特继续进行探索时，罗巴克本人已濒于破产，他又把瓦特介绍给了自己的朋友、工程师兼企业家博尔顿，以便瓦特能得到赞助继续进行他的研制工作。博尔顿当时经四十多岁，是位能干的工程师和企业家。他对瓦特的创新精神表示赞赏，并愿意赞助瓦特。博尔顿经常参加社会活动，他是当时伯明翰地区著名的科学社团“圆月学社”的主要成员之一。参加这个学社的大多都是本地的一些科学家、工程师、学者以及科学爱好者。经博尔顿的介绍，瓦特也参加了圆月学社。在圆月学社活动期间，由于与化学家普列斯特列等交往，瓦特对当时人们关注的气体化学与热化学有了更多的了解，为他后来参加水的化学成分的争论奠定了基础。更重要的是，圆月学社的活动使瓦特进一步增长了科学见识，活跃了科学思想。

瓦特自与博尔顿合作之后即在资金、设备、材料等方面得到大力支持。瓦特又生产了两台带分离冷凝器的蒸汽机，由于没有显著的改进，这两台蒸汽机并没有得到社会的关注。这两台蒸汽机耗资巨大，使博尔顿也濒临破产，但他仍然给瓦特以慷慨的赞助。在他的支持下，瓦特以百折不挠的毅力继续研究。自1769年试制出带有分离冷凝器的蒸汽机样机之后，瓦特就已看出热效率低已不是他的蒸汽机的主要弊病，而活塞只能作往返的直线运动才是它的根本局限。1781年，瓦特仍然在参加圆月学社的活动，也许在聚会中会员们提到天文学家赫舍尔在当年发现的天王星以及由此引出的行星绕日的圆周运动启发了他，也许是钟表中的齿轮的圆周运动启发了他。他想到了把活塞往返的直线运动变为旋转的圆周运动就可以使动力传给任何工作机。同年，他研制出了一套被称为“太阳和行星”的齿轮联动装置，终于把活塞的往返的直线运动转变为齿轮的旋转运动。为了使轮轴的旋轴增加惯性，从而使圆周运动更加均匀，瓦特还在轮轴上加装了一个火飞轮。由于对传统机构的这一重大革新，瓦特的这种蒸汽机才真正成为了能带动一切工作及的动力机。1781年底，瓦特以发明带有齿轮和拉杆的机械联动装置获得第二个专利。

由于这种蒸汽机加上了轮轴和飞轮，这时的蒸汽机在把活塞的往返直线运动转变为轮轴的旋转运动时，多消耗了不少能量。这样，蒸汽机的效率不是很高，动力不是很大。为了进一步提高蒸汽机的效率，增大蒸汽机的效率，瓦特在发明齿轮联动装置之后，对汽缸本身进行了研究，他发现，他虽然把纽可门蒸汽机的内部冷凝变成了外部冷凝，使蒸汽机的热效率有了显著提高，但他的蒸汽机中蒸汽推动活塞的冲程工艺与纽可门蒸汽机没有不同。两者的蒸汽都是单项运动，从一端进入、另一端出来。他想，如果让蒸汽能够从两端进入和排出，就可以让蒸汽即能推动活塞向上运动又能推动活塞向下运动。那么，他的效率就可以提高一倍。1782年，瓦特根据这一设想，试制出了一种带有双向装置的新汽缸。由此瓦特获得了他的第三项专利。把原来的单项汽缸装置改装成双向汽缸，并首次把引入汽缸的蒸汽由低压蒸汽变为高压蒸汽，这是瓦特在改进纽可门蒸汽机的过程中的第三次飞跃。通过这三次技术飞跃，纽可门蒸汽机完全演变为了瓦特蒸汽机。

从最初接触蒸汽技术到瓦特蒸汽机研制成功，瓦特走过了二十多年的艰难历程。瓦特虽然多次受挫、屡遭失败，但他仍然坚持不懈、百折不回，终于完成了对纽可门蒸汽机的三次革新。使蒸汽机得到了更广泛的应用，成为改造世界的动力。

1784年，瓦特以带有飞轮、齿轮联动装置和双向装置的高压蒸汽机的综合组装取得了他在革新纽可门蒸汽机过程中的第四项专利。1788年，瓦特发明了离心调速器和节气阀；1790年，他又发明了汽缸示工器，至此瓦特完成了蒸汽机发明的全过程。

趣闻轶事

1． 童年时代的瓦特和茶壶的故事

一天晚上，瓦特和一个小女孩在家里喝茶。瓦特不停地摆弄茶壶盖，一会儿打开，一会儿盖上，当他把茶壶嘴堵住时，蒸汽顶开了茶盖。在旁的外祖母对瓦特的这种无聊动作极为不满，加以训斥。瓦特并不介意，他一心想着蒸汽的力量，从此萌发制造蒸汽机的念头。

瓦特发明蒸汽机的故事

一个夏日的早晨,天气 晴朗,画眉在树上唱着悦耳的歌。在英国格拉斯哥大学的校园里,有一个人正在散步。他迈着缓缓的步伐,在绿茵茵的草坪上踱来踱去。他时而望着广阔的天空,时而瞧瞧平坦的操场,时而皱起双眉……突然,他脸上流露出笑容,心情豁然开朗,他想出来了,想出了解决蒸汽机的有效办法。他高兴地跑起来,脚步腾空。霎时间,他的身影便出现在陪伴他多年的操作台上。

水蒸汽的启示

随着智育的发展,瓦特对客观存在的一些事物都发生了浓厚的兴趣,产生了好奇和钻研之心。这为他以后发明蒸汽机打下了良好的基础。

在瓦特的故乡的小镇于上,家家户户都是生火烧水做饭。对这种司空见惯的事,有谁留过心呢？瓦特就留了心。他在厨房里看祖母做饭。灶上坐着一壶开水。开水在沸腾。壶盖啪啪啪地作响,不停地往上跳动。瓦特观察好半天,感到很奇怪,猜不透这是什么缘故,就问祖母说：什么玩艺使壶盖跳动呢？

祖母回答说：水开了,就这样。

瓦特没有满足,又追问：为什么水开了壶盖就跳动？是什么东西推动它吗？

可能是祖母太忙了,没有功夫答对他,便不耐烦地说：不知道。小孩子刨根问底地问这些有什么意思呢。

瓦特在他祖母那里不但没有找到答案,反而受到了冤枉的批评,心里很不舒服,可他并不灰心。

连续几天,每当做饭时,他就蹲在火炉旁边细心地观察着。起初,壶盖很安稳,隔了一会儿,水要开了,发出哗哗的响声。摹地,壶里的水蒸汽冒出来,推动壶盖跳动了。蒸汽不住地往上冒,壶盖也不停地跳动着,好像里边藏着个魔术师,在变戏法似的。瓦特高兴了,几乎叫出声来,他把壶盖揭开盖上,盖上又揭开,反复验证。他还把杯子、调羹遮在水蒸汽喷出的地方。瓦特终于弄清楚了,是水蒸汽推动壶盖跳动,这水蒸汽的力量还真不小呢。

就在瓦特兴高采烈,欢喜若狂的时候,祖母又开腔了："你这孩子,不知好歹,水壶有什么好玩的,快给我走开！"她漫不经心地说。

他的祖母过于急躁和主观了,这随随便便不放在心上的话,险些挫伤了瓦特的自尊心和探求科学知识的积极性。年迈的老人啊,根本不理解瓦特的心,不知?水蒸汽"对瓦特有多么大的启示！水蒸汽推动壶盖跳动的物理现象,不正是瓦特发明蒸汽机的认识源泉吗？

1769年,瓦特把蒸汽机改成为发动力较大的单动式发动机。后来又经过多次研究,于1782年,完成了新的蒸汽机的试制工作。机器上有了联动装置,把单式改为旋转运动,完善的蒸汽机发明成功了。

瓦特的一生充满着艰苦和斗争，他走过的道路是多么坎坷不平啊。他在艰苦和坎坷中为人类造了福，为人类前进，开辟了新的里程。瓦特十分重视学习和实践：学习，丰富了他的智慧；实践，结出了丰硕的成果。

2． 蒸汽机与产业革命

罗尔特所著《詹姆斯·瓦特》中，曾写道瓦特蒸汽机巨大的、不知疲倦的威力使生产方法以过去所不能想象的规模走上了机械化道路。”

名言

最好是把真理比做燧石，——它受到的敲打越厉害，发射出的光辉就越灿烂。

……奋斗！只有奋斗，才能治愈过去的创伤；只有奋斗，才是我们民族的希望和光明所在。

青春的光辉，理想的钥匙，生命的意义，乃至人类的生存、发展……全包含在这两个字之中……奋斗！只有奋斗，才能治愈过去的创伤；只有奋斗，才是我们民族的希望和光明所在。

如果我们选择了最能为人类福利而劳动的职业，那么，重担就不能把我们压倒，因为这是为大家而献身；那时我们所感到的就不是可怜的、有限的、自私的乐趣，我们的幸福将属于千百万人，我们的事业将默默地、但是永恒发挥作用地存在下去，而面对我们的骨灰，高尚的人们将洒下热泪。

那些为共同目标劳动因而使自己变得更加高尚的人，历史承认他们是伟人；那些为最大多数人们带来幸福的人，经验赞扬他们为最幸福的人。

如果人仅仅为自己劳动，也许他能够成为著名的学者，伟大的智者，卓越的诗人，但是他永远也不能成为真正完善和真正伟大的人。

科学绝不是一种自私自利的享乐。有幸能够致力于科学研究的人，首先应该拿自己的学识为人类服务。

在科学上面没有平坦的大道，只有不畏劳苦沿着陡峭的山路攀登的人，才有希望达以光辉的顶点。

科学绝不是一种自私自利的享受。有幸能够致力于科学研究的人，首先应该拿自己的学识为人类服务。

思考一切。

在民主的国家里，法律就是国王；在专制的国家里，国王就是法律。

与其用华丽的外衣装饰自己，不如用知识武装自己。

书......是我的奴隶，一定要服从我的意志。

体力劳动是防止一切社会病毒的伟大的消毒剂。

工人阶级的团结就是工人胜利的首要前提。

我们现在必须完全保持党的纪律，否则一切都会陷入淤泥中。

我们知道个人是微弱的，但是我们也知道整体就是力量。

人只有为自己同时代人的完善，为他们的幸福而工作，他才能达到自身的完善。

一个人应该：活泼而守纪律，天真而不幼稚，勇敢而鲁莽，倔强而有原则，热情而不冲动，乐观而不盲目。

我们现在必须完全保持党的纪律，否则一切都会陷入污泥中。

自暴自弃，这是一条永远腐蚀和啃噬着心灵的毒蛇，它吸走心灵的新鲜血液，并在其中注入厌世和绝望的毒汁。

当我们得到理解的时候，智慧是不人地枯竭的；智慧同智慧相碰，就迸溅出无数的火花。

生产劳动和教育的早期结合是改造现代社会的最强有力的手段之一。

社会的进步就是人类对美的追求的结晶。

实际上，没有一种社会形态能够阻止社会所支配的劳动时间以这处或那种方式调整生产。

社会为生产小麦，家畜等等所需要的时间越少，它对其它生产，不论是物质的生产或精神的生产所获得时间便越多。

良心是由人的知识和全部生活方式来决定的。

作家当然必须挣钱才能生活，写作，但是他决不应该为了挣钱而生活，写作。

科学决不是一种自私自利的享乐。有幸能够致力于科学研究的人，首先应该拿自己的学识为人类服务。

瓦特大事年表

1736年 1月19日詹姆斯?瓦特诞生于苏格兰的格里诺克。

1755年 瓦特离开苏格兰，到伦敦寻求仪器制造匠的培训。他被康西尔的约翰?摩根所接纳。

1757年 格拉斯哥大学任命瓦特为其正式：“数学仪器制造师”并在校园里安排了一个车间。

1763-1765年 瓦特在修理纽科门泵时，设计冷凝器解决效率低的问题，罗巴克把瓦特的发明用于商业上。

1774年 瓦特将自己设计的蒸汽机投入生产。

1776年 博尔登-瓦特蒸汽机在波罗姆菲尔德煤矿首次向公众展示其工作状态。

1782年 瓦特的双向式蒸汽机取得专利，同年他发明了一种标准单位：马力。

1800年 瓦特蒸汽机专利期满。与博尔登合作结束，64岁瓦特退休。

1819年 8月25日詹姆斯?瓦特逝世，享年83岁。

功率单位

符号：W

国际单位制的功率单位。瓦特的定义是1焦耳/秒（1J/s），即每秒钟转换，使用或耗散的（以焦耳为量度的）能量的速率。

在电学单位制中，是1伏特?安培（1V?A）。

日常生活中更常用千瓦作为单位，1千瓦=1000瓦特。

单位转换：瓦特由对蒸汽机发展做出重大贡献的英国科学家詹姆斯·瓦特的名字命名。这一单位名称首先在1889年被英国科学促进协会（the British Association for the Advancement of Science）第2次会议采用。1960年，国际计量大会（Conférence Généraledes Poidset Mesures）第11次会议采用瓦特为国际单位制中功率的单位。人们常用功率单位乘以时间单位来表示能量。例如，1千瓦?r就是一个功率为1千瓦的耗能设备在1小时内所消耗的能量，等于3.6兆焦耳。

瓦特计

瓦特计是指以瓦特为单位测量电路中功率的仪器。

气候与人类文明：简短的历史回顾

选自《频临失衡的地球—生态与人类精神》第三章

（美）阿尔·戈尔

《频临失衡的地球—生态与人类精神》

Earth In The Balance （美）阿尔·戈尔著

中共编译出版社出版

从被称作“没有夏天的一年”的1816年开始，广泛的农作物歉收使欧洲几乎每一个国家都出现了“粮食骚乱”，激发了席卷欧洲大陆三年的革命激情。法国政府倒台，保守的黎塞留公爵应邀组织新政府。在许多城市，犯罪事件像瘟疫一般蔓延，史无前例，各国政府都极力挣扎以维持社会秩序。瑞士人简直要被犯罪活动的浪潮淹没了。甚至自杀数字也急剧上升，不**女因杀婴罪被处死。

历史学家叙述说，“蜂群一般的乞丐”堵塞了道路，向过路人哀求。1817年，一位经过勃艮第的旅行者的叙述很有代表性：“乞丐本来已经很多，现在数量猛增；每到一站都有成群的妇女、儿童和老人聚集在马车周围。”另一位从不列颠群岛来到勃艮第的旅行者补充说，这里的乞丐数量虽大，“但绝对没有在爱尔兰包围旅行者的人数那么多”。在瑞士，目击者说，大批乞丐挤满了道路，像一支军队一样。他们的目光充满绝望。用当地编年史家R.佐力科弗的话说：“他们的面颊上泛着死者的苍白。”

有一些国家害怕发生革命，调遣军队去控制日益增加的要求得到食品的人群。从未有过的纵火浪潮袭击了几乎所有国家。 1819年夏天，巴伐利亚城镇维尔茨堡爆发了德国近代历史上第一次不祥的反犹太人骚乱。饥馑和革命激情又加重了紧张关系和愤怒情绪，使这种骚乱蔓延到全德国，并向北发展至阿姆斯特丹和哥本哈根。

欧洲刚从拿破仑战争中恢复过来，经历了许多变迁。并没有人知道，引起这次灾难和社会动乱的直接原因是地球大气层的组成成分有了变化，是1815年春天印度尼西亚松巴瓦岛上的坦博拉火山不寻常的一系列爆发的结果。科学家估计火山爆发时约有 10000人丧生，在随后的几个月中有将近82000多人死于饥饿和疾病。对世界其它地区的最严重的影响在一年以后才能感觉到，这时喷射入空中的火山尘埃弥漫到整个大气层，大大减少了投射到地球表面的太阳光线，致使气温下降。

在新英格兰，1816年6月普遍下雪，整个夏天都有霜冻。《老农历书》备受欢迎，由于印刷上的错误，历书预报1816年7月份有雪——却真说中了。从爱尔兰经英格兰直到波罗的海沿岸各国，从5月至10月几乎不中断地下雨。气候型态的扰动准确地预示了社会后果：粮食歉收，食品骚乱，从不列颠群岛到欧洲，社会几乎崩溃。历史学家J.D.波斯特称之为“西方世界最糟糕的一次生存危机”。

促使这次危机发生的气候变化持续了不到三年，可能因为火山喷射到大气层中的物质在较短的时间内落下来了。所以即使是涉及全球的最大的火山爆发，其持续影响一般不超过一至两年。如1991年菲律宾皮纳图博火山爆发，对全球有显著的冲击，但时间短暂，它使地球变凉了一些，暂时缓冲了人类社会产生的巨大热量，短暂地使臭氧层加速损耗。

历史上有记录的大型火山爆发的长期影响对人类的启发有三个重要方面。首先，它显示出人类文明在很大程度上依赖于最近 10000年以来的通常稳定的气候状况。第二，它说明冲击世界某个地方的悲剧可能由距离遥远的世界另一角落的气候变化所引起。第三，它表明人为地对地球气候型态作突然而巨大的改变会引起的破坏性结果。

古代人对本土疆界以外的事知之甚少，不可能理解地球另一方的火山爆发和他们本土的气候剧变之间的因果关系。但近年来，来自格陵兰和南极洲冰芯的详细天气记录已经可以确定自古以来重大火山爆发的日期。科学家们又从树木年轮、地质学和考古学获得证据，并且对古代社会关于气候变迁的文件作细致分析，把这些情况和目前的记录结合起来研究。尤其值得一提的是，中国人保存有36个世纪以前的气候记录。

科学家把来自树木年轮和冰芯的记录，和中国历史学家留下的史料相结合，说明有史以来最大的一次火山爆发的毁灭性影响：克里特以北70英里的桑托里尼火山于公元前1600年左右爆发，其力量是1883年著名的印尼喀拉喀托火山爆发的100倍。桑托里尼火山爆发对气候的影响很可能导致不久后米诺斯文明的突然消失，这一文明曾经在青铜器时代在地中海东部占领先地位达千年之久。（有些历史学家相信米诺斯文化的消失是柏拉图在寓言中描写亚特兰蒂斯在一天之内消失的依据。）

5个世纪后，大约在公元前1150年至公元前1136年间，冰岛的赫克拉三号火山爆发，把数以百万吨计的尘埃和颗粒物抛进大气层。根据中国保存的原始竹简所述，与此同时“在毫这个地方曾下尘雨”。另一位中国作家说：“天空下了十天带灰分的雨。雨是灰色的。”第三个人说：“六月份下雪，雪有一尺多深……霜冻使五种谷类作物死亡……纤维类作物不能成熟……下暴雨。”考古学家也在西方世界发现同一时期的毁灭性后果的证据。苏格兰考古学家断言在同一时期，苏格兰和英格兰北部90％的人口都消失了。而且土壤分析表明，极端的暴雨和低温迫使农业耕作暂时停止。

公元前209年左右，据信是冰岛火山的一次大爆发，在覆盖格陵兰的冰雪年层深处和爱尔兰栎树被霜打损毁的年轮上找到了证据。中国历史学家司马迁说，两年后“庄稼失收”，没有人知道原因。中国历史学家班固在《汉书》中写道，又两年后，“大饥荒”饿死了半数人口，出现“人吃人”的现象。皇帝解除关于出卖儿童的禁令。正在这一时期，根据中国《历代纪事年表》所说，公元前208年 “有三个月看不见星辰”。

罗马诗人把公元前42年西西里埃特纳火山的著名爆发记录下来，但最近历史学家阅读新翻译的版本时才把这次爆发和影响中国的灾难性天气变化联系起来。班固描写道：“太阳被遮蔽，模糊不清”，并说庄稼失收，粮价上涨10倍。他提到当年夏天发布的命令说：“众多农民辛辛苦苦耕地、除草，却颗粒无收。他们忍受饥荒，没有办法能解救他们。”

使人惊异的是，火山爆发引起的较小的天气变化，也曾在近代史上的重要事件——法国革命——中起了重大作用。E.R.拉杜里在他的开拓性的气候史《筵席的时代，饥荒的时代》中细致地描绘了1789年大革命以前的6年，法国庄稼死亡、收成极差的可怕景象，以1788－1789年酷寒的冬季和历史上最冷的5月之一为顶峰，紧接着发生了巴士底风暴。那一年，葡萄酒的酿造“完全失败”。

关于那几年天气的最佳报告来自B.富兰克林，他正好自 1776年12月起就在法国。1784年5月他写道：

1783年夏季的几个月，在北方地区应是太阳光照最强烈 的季节，欧洲和北美部分地区却始终为雾气所笼罩。这雾具 有持久性质，它是干燥的雾，太阳光不能像驱散从水中升起的 潮湿雾气一样驱散它。太阳光线通过雾气时显得十分微弱， 用凸透镜聚焦时，连一张纸都点燃不了。夏季使地球升温的 效应当然就大大减弱。因此地表近乎冰点，雪留在地面上不 融化，越积越多……。也许1783－1784年冬季的寒冷比多年 来要严酷得多。

富兰克林机敏地推断“这次世界性雾气的起因还不能肯定 ……也许是冰岛赫克拉火山整个夏季持续喷发的巨量烟尘，也许是冰岛附近升出海面的另一座火山（斯卡普塔尔－约库尔）喷出的烟尘随风散播。这些都还不清楚。”他不知道的是，除冰岛的火山爆发外，同年晚些时候，日本的浅间火山有一次有史以来最猛烈的爆发，而且十之八九是18世纪80年代中期不正常的酷寒年份的起因，致使法国大革命前农作物失收、社会动荡。而这一革命则对重塑近代社会起了决定性作用。

在人类历史形成的过程中气候的作用当然是极其复杂的，气候历史学家常常争论在多大程度上可以认为气候起了决定性作用。气候总是和社会的、政治的、经济的因素交织在一起，而我们传统上主要是从这些因素来看待历史的。但是有些气候剧变，从详细证据来看极其重要，甚至是在政治剧变之前激起群众情绪和态度的主导因素，正像1816至1819年气候诱发的巨大灾难导致欧洲诱发政治动荡一样，1783至1789年，气候变化在法国诱发的灾难在恶化政治情绪方面起了主要作用，从而触发了法国大革命。但是，气候变化只是引发这些事件的原因之一，这一点也是很清楚的。正规的历史忽视了气候因素，但我们也不可把它忽然说成是唯一的因素。

无论如何，气候变化对人类社会政治和经济稳定的影响是强有力的，如能考虑到目前人类改变全球气候的程度可能比历史上任何时候都要深得多，而且快得多，仔细研究一下大自然提供给我们的教训，我们处理问题可能会更得当一些。

除了引起饥荒和政治动乱外，气候变化对人类的巨大影响还有大规模迁徙，从一个地理区域迁移到另一地理区域。人类来到北美洲和南美洲是历史上规模最大的迁徙之一，这次转移就是气候变化的直接结果。大约20000年前，最后的冰期期间，巨量海水结冰，海平面比现在低大约300英尺。我们现在称之为大陆架的那部分洋底，大面积暴露为干旱的土地，一些浅的海峡如白令海峡和卡彭塔利亚湾变成了陆桥。现在称作澳洲土著的人，以及现在在北美称作美洲土人、在南美称作印第安人或土著的亚洲游牧民，都是沿着陆桥的路线迁移的。10000年前，冰川后退，海平面又上升，美洲土著和澳洲土著就滞留在新大陆。与此同时，气温上升，全球气候转入新模式，大致一直维持到现在。

事实上，深刻影响到南、北美洲的冰期，培植了人类文明的最初的根。洞穴绘画代表了人类已知最早的文象资料，这出现于 17000年前，那是人类在最恶劣、最寒冷的一个千年期中寻找温暖的避难处的地方。

多数历史学家认为在100万年前到4万年前连续出现的冰期以及温暖的间冰期提供了最初的社会组织发展的动力。考古学及人类学的记录都说明，每次冰川后退时期，欧亚之间大陆上原始种族的人口就更稠密，文化就更发展。

在公元前8000至公元前7000年间，气候条件普遍良好，冰川融化、后撤至目前位置，美索不达米亚地区出现了农业剩余。这些剩余农产品的交易为货币的出现、最早社区内砖石建筑技术的应用以及艺术和手工艺品的发展创造了条件。例如，已知最古老的城市杰里科就建立于这一时期，而这一时期的欧洲则刚开始从冰川期复苏。

往后，较小但依然明显的气候波动塑造了更加复杂的社会形式。有些历史学家认为在底格里斯河、幼发拉底河和尼罗河的肥沃河谷中最早出现有高度组织的社会，是大约3000年前一次重要的气候变迁所致。一种新的气候型态——其特点是一年中大多数时候干旱，每年都有洪水泛滥——迫使人类社区集中于河谷。保存和分配灌溉用的泛滥河水、收藏每年的粮食收获、分发食品等任务都要求人类社会的基本机能要设置得当。《圣经》上说，约瑟夫告诫法老在7个丰年之后要准备应付7个凶年，这反映了人类开始认识到在气候型态改变时自己是很脆弱的。在约瑟夫解释了法老之梦的生态含义后，法老便委派约瑟夫视察对付凶年的准备工作，他的决定反映了人类要掌握预报气候并应付气候变迁的能力的坚定态度。

然而，气候对于人类发展所起的作用甚至还要更为基本。这一点已变得越来越明确。E.S.弗尔巴、F.E.格里纳、R.G.克兰、D.皮尔比姆等人类学家、进化论生物学家和气候专家们最近把气候变迁史和人类学事件结合起来，得出新的一致意见：人类进化本身就是由最近600万年内全球气候型态的剧变塑造出来的。 w.K.史蒂文斯说：“科学家们正在勾画一幅气候和生态在塑造人类进化方面的重要作用的草图。论文像潮水般涌现。”

500多万年前逐渐发生的重要的全球气候变冷时期和称作南方古猿的最早人科动物的出现相一致。按照许多科学家的意见，这是因为树栖猿类里至少有一个种属适应了森林环境的消失，学会在地面寻找食物，并用两腿走路，使双手（原已进化到能抓住树枝）能自由握住及搬运食物和物品，有些物品后来成为工具。

大约250万年前更严酷、更突然的第二次全球变冷解释了产生粗壮南方古猿一个新的先进分支的进化促进因素。这一分支最终被“人属”所取代。人属出现于约10万年前4个相对短暂（从地质学角度看）而严酷的冰期之后，并且就在最后一次冰期之前。这一不可思议的生态变化使大脑增加一种新机能以适应急剧变化的气候条件。将现代人的出现与全球气候变化相联系这一新发现解决了人类起源之谜的一个方面，至少从生态学的角度提供了进化史上断缺的一环。然后，4万年前，由工具与装饰物猛增而形成的所谓文化暴涨正好与欧洲出现一个异乎寻常地温暖的千年期相一致。

在较大的冰期和间冰期内还有一些明显的起伏。这些起伏与冰期相比或与现在可预料到的人为温暖时期相比是较小的，但对于人类社会已足以造成巨大影响。

例如，被称为亚大西洋恶化期的公元前500至公元前400年的气候变动，导致遍布欧洲的风和温度分布的变化以及低温，一般认为这些变化促使北方结束了青铜器时代，刺激日耳曼人从斯堪的纳维亚向东南欧入侵。不到一个世纪后，移民浪潮继续向东南推进，而这恐怕不止是个巧合。就在这一时期，马其顿人征服了希腊。紧接着下一代，约公元前300年，整个世界都开始变暖，而亚历山大大帝就在这一时期征服了“已知的世界”，将希腊文明传遍地中海及其周围地区。

在这相对温暖的同一时期，原来隔开了意大利和欧洲其它地方的阿尔卑斯山各山口变得畅通了，这相应地激发了罗马的帝国野心。与此同时，亚洲一些山口也畅通了，这促进了中国文明的扩散，促进了丝绸之路的开通。大约750年以后，这一温暖时期的末期与罗马帝国的最后年代相吻合。在罗马衰亡原因的众多说法中，气候历史学家加上了一条：在公元450年至500年间，全球气候型态突然改变，导致中欧出现冰冷的持续干旱，这可能引发了后来称之为异族入侵的大规模移民浪潮。

16世纪，印度完全放弃了当时的都城法特普尔西克里，这正好发生在西南季风模式突然改变，剥夺了该城水源之后。该城的居民被迫迁往他乡，这只不过是在印度次大陆早已出现的情况的重复。事实上，主要因气候改变而造成帝国崩溃的先例之一出现于24个世纪之前，就在法特普尔西克里以西数百英里处。在公元前1900年以前的上千年时间中，伟大的印度河文明在现今的印度西北部及巴基斯坦一带十分繁荣。然后，突然间，在气候历史学家所说的极地冷空气南下进入加拿大之时，印度河一带的气候型态改变了，曾经是大城市及居民点的地方被埋在拉杰普塔纳沙漠的沙丘之下，居民被迫迁移它处。据气候历史学家分析，类似的还有 14世纪西非马里文明的崩溃。

还有那神秘的迈锡尼。迈锡尼源自荷马史诗中阿伽门农国王的故乡米诺斯。精致的迈锡尼文化统治了爱琴海两个多世纪以后，迈锡尼在公元前1200年稍后突然消失了。历史学家和考古学家推测有来自北方的民族入侵，也找到了迈锡尼人向南、向东逃亡的证据。但迈锡尼文化突然崩溃的原因始终是个谜。然而，近代的气候分析提供了一项有趣的证据：刚好在迈锡尼文明消失之前，当时影响欧洲、地中海、北非和中东的风向和温度模式出现剧变，突然改变了迈锡尼赖以生存的降雨规律。新的气候型态仍从西方经地中海送来水汽，但更向南移至低纬度地区，以致雨量集中到伯罗奔尼撒半岛边缘山脉的西侧。迈锡尼在山脉东侧，于是出现了持续的严酷干旱，河流及井水枯竭，庄稼死亡，最后居民被迫离去。

有些气候历史学家还认为这同一组地中海天气模式的变化是匈牙利平原灾难性的洪水泛滥的罪魁祸首，这一事件又导致青铜器时代各民族自巴尔干跨越博斯普鲁斯海峡的进军。这些从现在的亚美尼亚出发的弗里吉亚人和其它民族的大批移民造成公元前 1200年左右小亚细亚的赫梯文明的崩溃，激发了向塞浦路斯、叙利亚、巴勒斯坦和埃及各处进发的大迁徙，在政治上和军事上都起了破坏作用，在《旧约全书》中处处都能找到对此事的记载。来自匈牙利平原的同一移民浪潮中的另一部分人转向西南，越过各山口进入意大利，成为后来的埃特鲁斯坎人，撒播的文化种子日后演变为罗马文明。

在西半球，对全球气候记录的新分析也许能说明古代玛雅文化的神秘兴衰。玛雅文化在公元250至300年前后在墨西哥南部现今的尤卡坦地区以及中美洲繁荣发展。由于目前尚不清楚的原因，玛雅文化于950年前后突然衰亡，这在考古学家及历史学家中引起了激烈争论。玛雅人建造了神奇的城市，内有精美的地下储藏所以及与同期世界各处规模一样的大建筑物。这些建筑物包括复杂的天文台，玛雅天文学家在此计算出太阳年和太阴月的精确天数。他们知道金星的精确运转轨道，并能预报日食、月食等现象。他们的数学家独立地获得了零这个数学概念。然而这样博大而复杂的文化居然突然终结了。不知什么原因，城市并没有遭受毁坏，却被遗弃。精美的陶器生产和雕刻生产、纪念碑和寺庙的建造都突然停止，各种记录、历法和写作都一下子中断，各典礼中心和乡村的人口急剧减少。所有这一切都发生于50至100年之间。科学家们提出了各种理论：从自相残杀的暴力行动和社会瓦解到飓风、地震的袭击、土壤肥力耗尽、水源枯渴、稀树草原的生存竞争和人口过多，都提到了。

唯一没有研究的是全球气候型态的改变是否能说明玛雅的消亡。但西半球气候历史记录表明，950年左右气温曾升高，气候曾变动。就在玛雅崩溃的完全同一时间，在遥远的北方，L.埃里克松乘船穿过格陵兰（他父亲埃里克在此创建了新移民点）和北美之间的拉布拉多海，踏上了一片新土地，他是踏上这片土地的第一个欧洲人，并把它命名为文兰。

由此开始了称为中世纪温暖期的全球气候变动。虽然它被视为欧洲范围的自然现象，但从第一批欧洲人这时到达北美洲来看，它显然是全球气候型态的变动。只有气候变化才能说明他们得以到达北美洲的原因。在约公元900年以前，从斯堪的纳维亚和冰岛到格陵兰新移民点的北大西洋海路一直是完全冰冻而无法通过的。到1300年前后温暖期结束时，气温开始下降，海面再次结冰，堵塞航路。去文兰的零散航行已经停止，不久船只不能再从格陵兰返回冰岛获取补给。一代人以后，最后一批移民被冻死。此后，埃里克松航海的历史光辉也就被南欧人哥伦布遮盖了。

那么950年前后，尤卡坦的气候发生了什么变化？如果新的气候型态使格陵兰和北美的移民点得以建立（不管时间多么短暂），这种模式是否会使中美洲的玛雅社会突然无法生存？气候变化会引起动植物分布的变化，害虫会自赤道向北蔓延，降雨规律会改变，一向在略为凉爽宜人的气候中生长的玛雅人是否会被可怕的热带阳光夺去了生命？气候因素至少可能部分地解答玛雅人消失之谜。

温暖期过后，气温于14世纪初再度下降，在欧洲和亚洲引起了重大问题。首先，气候的转变突然反复使大量湿气从北大西洋横扫不列颠群岛及欧洲大陆的广大地区。将近10年，西欧人民因庄稼腐烂、河水泛滥而连续遭灾，以1315至1317年的大饥荒为顶点。G.德南吉斯自鲁昂和沙特尔报导说，“可怜的、面容憔悴的男男女女成群结队地来到教堂，祈求从无情的雨水中获救”。他又说道，“我们在圣殉教者教堂看见大批男男女女，不仅来自附近，还有来自5里路以外的，都赤着脚，除妇女外，许多人甚至赤身露体，他们的牧师也在队伍之中。”那一年及次年，欧洲的谷物收成完全被毁。拉杜里报导说，1316年夏天“潮湿得连剪羊毛的好天气都没有”。连年灾荒使死亡人数达到前所未有的高峰，但最糟糕的情况还是30年后的黑死病。

就在黑死病发生之前，连续4年的恶劣天气和庄稼失收造成普遍营养不良及对疾病的抵抗力下降，使有些人害怕大饥荒重现。这种惧怕促使人们从小亚细亚进口粮食，把染病的老鼠首先带到君士坦丁堡，再进入墨西拿和马赛各港口。这些老鼠及所携带的鼠疫只用两年时间便席卷西欧，夺去了1／3人口的生命。

鼠疫本身实际上起源于中国，1333年首次发现死亡者。造成欧洲持续下雨的同一次全球性天气变化也使中国出现异常的暴雨，导致黄河不断泛滥，自1327年起，情况越来越坏；至1332年，发生了中世纪最大的一次洪水，据报导当时死亡人数为700万。气候学家H.兰姆写道：“毫无疑问，洪水不仅迫使人类迁徒，野生动物也要另觅栖息地，其中包括携带鼠疫的鼠类。”他的结论是： “最后席卷全世界的黑死病，就是1333年发生于中国的淋巴腺鼠疫。”而1333年是造成中国尸横遍野的黄河大洪水的第二年。

小冰期（1550－1850）是最重要而有完好记录的气候波动之一，欧洲各处的明显的社会变化与小冰期有关系。人们更多地呆在户内，围绕着突然流行的壁炉取暖，演变为一种新的社交。人们更多地围绕科学这样的话题交流思想。艺术领域逐渐兴起浪漫主义，政治领域也出现一些独立见解。对一些北欧人来说，新的天气状况太严酷，不宜于户外活动。

1690年，在苏格兰阿伯丁市，一个爱斯基摩人划着独木舟出现在唐河上，人们都惊呆了。欧洲人向格陵兰移民的活动早已完全停止，但爱斯基摩人所习惯的生存环境却向南延伸，直达奥克尼群岛和苏格兰北部。

苏格兰人由于鳕鱼捕捞业无法进行及农业歉收，在连年遭灾后陆续离开家园，到1691年，占人口1／10的苏格兰人定居于爱尔兰的阿尔斯特（现称北爱尔兰，离苏格兰最近），取代并驱逐土生土长的爱尔兰人，由此逐渐形成的大量问题及难以解决的暴力行为，一直延续到今天。

在苏格兰人移民之后的数年，爱尔兰人口继续增长。历史学家普遍认为爱尔兰在社会和政治方面都一团糟。英国的统治者作出了一些愚蠢的决定，国王詹姆斯六世关于促进苏格兰人移民的决定只是个开端。陈旧的土地所有制只能产生低水平的文化，这反过来又助长早婚和人口的进一步增长。在1779至1841年间，人口增加172％。据迪斯雷利估计，爱尔兰是欧洲人口最稠密的地区。决定把马铃薯作为维持生存的唯一粮食作物是一个致命的决定，后来竟发生了“马铃薯大饥荒”这一可怕的悲剧。

在小冰期即将结束时，平均温度略有上升，出现有利于马铃薯枯萎病滋长的多雨而温暖的气候条件。现代实验室研究说明，袭击爱尔兰的那种枯萎病是疫霉属感染，它所需的条件是：相对湿度 90％以上，温度10℃以上并持续至少12小时，还要向马铃薯叶子上浇水至少4小时。在小冰期期间爱尔兰开始依靠马铃薯为生，但那时出现这种综合条件的可能性很小。19世纪40年代中期出现新的暖和大气时，这种可能性就增加了。

这种枯萎病来源于秘鲁马铃薯的一个新品种；1843年在美国东北部首先发现，次年又在佛兰德发现。至1845年夏天，其种子传播至爱尔兰。那年冬天是爱尔兰人记得的最暖和的冬天，春天也很温暖，6月气温比百年来同期平均气温高出3至4度，夏季总的说是19世纪第二热的夏天。使情况更糟的是，7月、8月、9月共下了64天雨，仅8月就下雨24大。

枯萎病毁灭了决定爱尔兰命运的唯一粮食作物。以后几年，爱尔兰有100多万人死于饥饿或与营养不良有关的疾病。幸存者的可怕叙述使我们体会到饥馑对人类意味着什么。1846年12 月，科克郡两个孩子的父亲死于饥饿（母亲早已饿死了）。调查报告记录说，“这两个孩子摇摇晃晃走进舒尔村时人们才知道此事。他们饿得直哭，说他们的父亲已经四天没有向他们说话了，并说他像石板一样冰凉。人们还查看了另外两具尸体，一个母亲和一个孩子，都死于饥饿，遗体都被老鼠咬过。”

当时报纸刊登的一份目击者叙述说：“在一个卷心菜园里我看见巴里及她两个孩子的尸体用薄薄的土掩埋着，她的手和脚完全暴露在外，肉被狗吃光了，离头颅两码远有一些头部的皮肤和头发；开始我一看还以为是马尾的一部分……。我用不着详细评论了，但我不禁要问：我们是生活在联合王国的一部分吗？”在广阔地区种植单一作物而不是多种植物的做法称为单作制。这种做法的问题是一旦出现植物疾病或一种抗逆病虫害时就会致全部作物于死地，难以抵挡。如果只选用单一作物的单一品种，这种脆弱性就更突出了。爱尔兰人曾依赖马铃薯的单一品种作为他们唯一的粮食来源，这个品种在过去300年的气候条件下产量最高。马铃薯饥荒事件提醒我们，像单作制这样人为地改变我们与自然的关系而不考虑气候的变幻莫测，就会削弱社会养活其人口的能力。这件事还说明了急剧变暖会引发灾难。

从历史上看，造成马铃薯饥荒这样的气候悲剧曾导致向富国，特别是向美国的大量移民。此次饥荒前30年，1816－1817年的生存危机也激发了移民潮，不仅从欧洲移民至美国，在美国国内人口也在流动，因为气候变化的影响在欧洲以外同样感受得到。例如，从缅因州向西迁徙的历史记载说：“在异常寒冷和不祥的”1816 和1817年春天过后，对饥荒的恐惧成为“向外迁移的魔术一般的新动力。数以百计的有家园的人，不加考虑地把家卖了，匆忙离去，奔向遥远的地方”。从缅因出走的移民潮与1816－1817年坦博拉火山爆发引起的异常气候型态之间的关系可以从以下资料得到印证：1818年，异常气候刚一结束，火山灰自大气层落回地面，缅因的人口就恢复了稳定增长的势头。同样的情况在新罕布什尔、佛蒙特、康涅狄格和南、北卡罗来纳等州都有记载。一位目击者写道：“1817年夏天……发生像溃退一样的情况。”

美国历史上最大规模的被迫移民潮也许出现于20世纪30年代初“干旱尘暴”时期，大批大批的人从堪萨斯、俄克拉荷马、得克萨斯、新墨西哥的一部分、科罗拉多、内布拉斯加和其它平原州弃家出逃。和马铃薯大饥荒一样，产生干旱尘暴的原因是错误地使用土地，结果使土地及其人民对不测风云更加难以承受。20世纪 20年代，在

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