李淳風觀風
在氣象台發布的天氣預報中，我們常會聽到這樣的說法：“風向北轉南，風力2到3級。”這裏的“級”是表示風速大小的。風速就是風的前進速度。相鄰兩地間的氣壓差越大，空氣流動越快，風速越大，風的力量自然也就大，所以通常都是以風力來表示風的大小。風速的單位用米每秒或千米每小時來表示。而發布天氣預報時，大都用的是風力等級。世界上最早給風力定級的人，是我國唐朝初年的科學家李淳風。
李淳風是岐州雍縣（今陝西鳳翔）人，生於公元602年。李淳風自幼博覽群書，知識淵博，特別愛好天文學和曆法。唐初行用的曆法是《戊寅元曆》，這部曆法存在一定的缺陷，李淳風對之做了詳細研究，提出了修改意見，唐太宗派人考察，采納了他的部分建議。在古代，曆法編撰是專門之學，一般學者很難問津，而李淳風對《戊寅元曆》提出修訂意見時才20多歲，這自然會引起人們注意。他也因此得到褒獎，被授予將仕郎，進入太史局任職，從此開始了他的官方天文學家的生涯。
進入太史局之後，李淳風首先提議對傳統渾儀加以改進。在古代中國，渾儀是人們進行天文觀測必不可少的儀器，它的精確與否，直接影響到曆法的製定。當時皇家天文機構使用的是北魏鑄造的鐵製渾儀，該渾儀使用時間已久，而且沒有黃道環，結構相對簡單，刻度也比較粗糙，不能適應天文觀測的需要，必須對之加以改造。就在這種背景下，李淳風提出了改進的建議。李淳風的建議引起了朝廷的重視，在唐太宗的首肯之下，他經過精心設計，於公元633年製成了一台新的渾儀，名為“渾天黃道儀”。在這台渾儀上，他創造性地將赤道環和黃道環結合在一起，解決了如何使黃道環與天空黃道相對應的難題。在渾儀上安裝黃道環的做法由來已久，東漢時即已發明了太史黃道銅儀，但由於黃道隻是太陽周年時運動的平均軌道，在天空並無明顯可見的軌跡，人們一直沒有找到使儀器上的黃道環與天空中的黃道相對應的方法。而在李淳風的渾天黃道儀上，黃、赤道環是按其相應方位固定在一起的，赤道環上刻有二十八宿距度，這樣，隻要赤道環與天空二十八宿位置對準，黃道環與天空黃道也就自然對準了。此後一直到明清時期，渾天儀雖然幾經改進，但基本結構一直遵循著李淳風的設計原理。
有一年，李淳風按自己的曆法計算出某月初一將出現日食，於是把自己算出的日食發生、結束的精確時刻上報到朝廷。到了當天，太宗李世民率領眾官趕到殿前，讓文武百官準備好救護儀式。可是快到李淳風說的時間了，天上圓圓的太陽還是毫無動靜，李世民不高興地說：“李淳風，如果日食不出現，你可是欺君之罪！”欺君之罪是要被殺頭的，李淳風卻毫不懼怕地說：“聖上，如果沒有日食，我甘願受死。”李世民又等了一會兒，等不及了，對李淳風說：“我看你趕緊回家一趟，與老婆孩子告別吧！別讓我們白等了！”李淳風在地上插一根木棍，影子投射到牆上，他在牆上的影子邊劃了一條標記，說：“聖上請看，等到日光再走半指，照到這裏時，日食就出現了。”果然，過一小會兒，天上的太陽開始被一個黑影侵入，跟他說的時間絲毫不差，於是百官下拜祈禱，鑼聲、鼓聲響成一片。這時，李淳風擦擦頭上的冷汗，對李世民說：“臣的新曆法，對以前的日食，百試百靈，今天又驗證了剛剛發生的日食，可見是精密無比的，願聖上盡快下詔頒用新曆，方能順天知命、利國安邦。”李世民從此對李淳風的曆法大為讚賞。到麟德二年（公元665年），朝廷決定改用李淳風的曆法，並將其命名為《麟德曆》。
在李淳風生活的時代，農業生產受到天氣狀況的很大製約。為了掌握主動權，人們就必須了解天氣的變化。當時對風的觀測已比以前更為詳細了，由風的4個方位發展到了8個方位，因之有八風之名，即：不同風（西北）、廣莫風（北）、條風（東北）、明庶風（東）、清明風（東南）、暴風（南）、涼風（西南）、閶闔風（西）。由於李淳風有著深厚的天文學基礎和在工作上的便利條件，他有很多觀察和研究氣象的機會。他用自己設計的“三腳雞風動標”觀風、測風，在觀測研究和總結前人經驗的基礎上，寫成了世界上現存最早的氣象學專著《乙已占》。在這本書中，李淳風進一步把風向確定為24個。他還根據樹木受風影響而帶來的變化和損壞程度，創製了八級風力標準，即：一級：動葉（搖動樹葉）；二級：鳴條（風吹樹枝條發出聲音）；三級：搖樹（樹身搖動）；四級：墜葉（樹葉紛紛下）；五級：折小枝（小樹枝被風折斷）；六級：折大枝（大樹枝被風吹斷）；七級：折木，飛沙石（小樹紛紛被風吹斷，遍地飛沙走石）；八級：拔大樹及根（大樹被連根拔起）。這種對風級的劃分法400年後才傳入歐洲，推動了歐洲各國對風的研究。