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定名贴切 方有效益——对气象学几个术语订名的商榷

王鹏飞   

  • 出版日期:1988-06-15 发布日期:1988-06-15

Benefit from Appropriate Denomination: A Discussion of the Denominations of some Meteorology Terms

Wang Pengfei   

  • Online:1988-06-15 Published:1988-06-15

摘要: 世界上的名词可以分为两类,一类属“非理据性名词”,一类属“理据性名词。”非理据性名词的例子如re(热)、leng(冷)、xia(夏)、dong(冬)、feng(风)、yun(云)、qing(晴)、yu(雨)、Xuguangqi(徐光启)、Newton(牛顿)等。为什么把“夏”叫“xia”而不叫“dong”,一般是没有什么理由的。由于一开始就把“夏”叫“xia”,把“冬”叫“dong”。沿用下来,人们就一直这样称呼它们。于是“夏”和“冬”就区分开来了。但这一类名词中,有些还是有一定理由的,例如“Xu-guangqi”,尽管是作为区别人而称呼的,但“guangqi(光启)”还是表示人们对他有美好的希望,希望他“光祖启后”。尤其对于采用象形文字的我国来说,有些词在读音方面虽属非理据性名词,但在字形看来仍属理据性名词,例如“热”字下面四点即表示火,火是与热有联系的。“冷”字左边两点即表示冰,而冰与冷也是有联系的,“风”字在甲骨文中同“凤”字。“凤”是长尾鸟,飞时扑发有风,故“风”字属会意词。“云”字象晴空飘忽舒卷的云体,“雨”字表示水滴白天而降,“晴”字表示青空白日,青字又有表声作用、这些都是中文在识字方面优于纯拼音字的条件。但不论怎样说,在读音方面,中文的确有许多词是属于非理据性名词范畴的。
除了非理据性名词之外,其它的名词应均属理据性名同。理据性名词的定名原则,就是应当“名符其实,词符其义”。非理据性名词一般增加不快,大量的名词都属理据性名词,例如一种长链聚酰胺分子制成的材料,称为“尼龙(Nylon)”。这个名词为商品专利名称。它至少就中文来说,应属于非理据性名词,因为这是从外文译音而来,你只从名词来看是不可能了解它究竟是什么东西的。必须见到实物材料,才知道它是什么。但有了这个非理据性名词后,就可利用它构成许多理据性名词,如尼龙丝、尼龙雨衣、尼龙温室等。这就是从非理据性名词衍化出许多理据性名词。在科学名词中,大量的名词也属理据性名词,因此主要应强调定名时力求“名符其实、词符其义”。使“称呼”或“名词”对涵义来说显得十分贴切,不发生不知所云或歧义的现象。我们订定名词,目的是在交流思想并起到交流的效益,名词不贴切是不会有好的交流效益的。下面我们对一些不贴切的气象名词,指出其不贴切的道理,并提出较为贴切的新的名词。
(一)“均质大气”和“均密大气”(Homogeneous Atmosphere)大气圈内空气密度是下大上小而且到处不同的。如果我们假想有一个大气圈,其总质量与实际大气总质量相等,但其密度却无论上下左右,到处相等,这样的假想大气圈就应称为“均密大气”或“等密大气”。均密大气的总厚度是视我们所假定的密度大小而异的,如果假定的密度较小,则均密大气的厚度就大,如果均密大气的密度等于实际大气在海平面上标准情况下的大气密度,则这种均密大气的厚度就约为8公里。日本气象学会发行的《学术用语集·气象学编》(1975)中,将“Homogeneous Atmosphere”一词译为“等密度大气”,基本上是贴切的,但我们气象教科书上长期以来却称这种大气为“均质大气”,这是不确切的,因为如将全部大气圈分为自下而上许多厚度相等的壳层,并使各壳层中的大气质量互相相等,这样的大气圈才能称为“均质大气”或“等质大气”,但是这样的大气圈由于各层壳距地心远近不等,所以其体积也就不等。设r为某一壳层底部距地心的距离,r+dr为此一壳层顶部距地心的距离,则此壳层的体积当为:
$V=[\frac{4}{3} \pi (r+dr)^3-\frac{4}{3} \pi r^3]=\frac{4}{3} \pi dr [r^2+rdr+(dr)^2] $
由于dr为壳层的厚度,我们已假定各壳层的厚度相等,故dr为一常数,仅r为一个随壳层距地心的距离而变化的变量,壳层距地面愈高,r就愈大。因此按上式可知,大气壳层的高度愈高,其体积必然愈大。如果在各壳层中大气的质量相等,则各壳层的大气密度必互不相等,高度愈高的壳层,密度必愈小,这就证明了“均质大气”或“等质大气”决不等于“均密大气”或“等密大气”,但“Homogeneous Atmosphere”是指上下密度相等的大气,因此它只能称为“均密大气”或“等密大气”,不应称为“均质大气”。
另外也由此可知,既然“均密大气”的密度与其厚度有一定关系,所以如所取的密度不同,可以有各种“均密大气”。而约8公里厚的均密大气,仅是密度等于实际海平面标准条件下的大气密度的一种特殊等密大气。如果认为一切均密大气其厚度均为8公里左右,显然也是不对的。总之,在这里,我们建议与“Homogeneous Atmosphere”相对应的沿用的中文名词“均质大气”,应改为“均密大气”,因为这样就更贴切些。
(二)“均质层”和“匀和层”(Homosphere)“Homosphere”是指自地面到约85公里高的大气层。在该大气层内,大气的对流乱流作用较盛,各成分能够很好地均匀混和,使其中各气体成分的比例,在各高度上由于充分混和而均相同。例如氮、氧、氩的比例,基本上各高度都近乎78∶21∶1,其平均分子量都是28.9左右,而在约100公里高度以上的大气层中,由于对流乱流不盛,分子扩散作用较为明显,所以大气成分就有随高度的变化,较轻的气体在较高的空中比例较大,分子量也就随高度而减小,在这个范围内,大气各成分难以混和。为区别这两种不同性质的大气层,我们应当将85公里高度以下的大气层称为“匀和层”,而将100公里以上的大气层称为“非匀和层”,在85公里到100公里区为过渡区。有人主张将“匀和层”称为“均匀层”将“非匀和层”称为“非均匀层”。但“均匀”两字太笼统了,它并不说明均匀的是什么?是质量均匀呢还是密度均匀?其实都不是,而是成分的比例均匀。我们故意回避“均匀”两字,而用“均匀混和”这个过程来命名,是因为各高度气体成分比例相同是“均匀混和”过程的结果,有了均匀混和过程大气各高度成分比例相同是必然的。而且单靠均匀混和过程,并不会导致质量均匀或密度均匀的现象,所以以过程命名,就没有混淆概念的可能。如以过程命名,那么85公里以下的大气应名为“均匀混和层”,100公里以上的大气应在名为“非均匀混和层”。但这样名称就太长了,为此就简称为“匀和层”和“非匀和层”在这两个简化名词中,我们保留了一个“和”字,因为“和”是一个动词表示“混和”。有了这个“和”字,“匀和”就表示了一个过程,从而各高度大气成分比例相同,就会成为必然。如果将“匀和层”改为“均匀层”,省去了“和”字,那就表达不了“均匀混和过程”在此层中的作用,从而必发生概念的混淆。因此“和”字是万万不能省略的。
但有人因为英文中此词前半段为“homo-”,后半段为“-sphere”,就将它与“均质大气”或”均密大气”混淆起来了,称它为“均质层”或“等密层”,其实都是不对的。日本气象学会《学术用语集·气象学编》中称它为“等质圈”,也是错误的,因为“homosphere”是实际大气中的一个层次。它既非“均密大气”,也非“均质大气”,而不论均密大气(Homogeneous Atmosphere)或均质大,气都并非实际大气,而只是假想的大气。因此将“homosphere”称为“均质层”或“等质圈”都是不行的,为此,我们建议,对于与“homosphere”相对应的中文名词,应采用“匀和层”,对于与“hetero-sphere”相对应的中文名词,应采用“非匀和层”或“扩散层”。
(三)“可蒸发量”和“蒸发势”(potential evaporation和Evaporation potential)近年来在农业气象中,对蒸发问题颇为重视,常使用两个概念,即“potential evaporation”和“Evaporation potential”前者是指“有充分水分供应条件下的蒸发面通量”(所谓“蒸发面通量”,即单位时间单位面积的蒸发量)。实际上蒸发面不一定有充分的水分供应,因此实际的蒸发面通量往往少于或远少于“potential evaporation。只当水面蒸发时,其蒸发面通量才近乎“potential evaporation”。有人认为“potential evaporation”可译为“潜在蒸发”。这是不恰当的。因为如无水供应,就无法进行蒸发,这里并无“潜在”的意义。不如按“可照时数”、“实照时数”之间的命名关系,译为“可蒸发量”以与“实蒸发量”相对应,这里称“可蒸发量”而不称“可能蒸发”,目的是指出在实际蒸发面上,只要充分供应水分,“可蒸发量”(potential evaporation)也可以等于“实蒸发量”它并不是一种或然性的“可能蒸发”。这就是说,称“可蒸发量”,比称“可能蒸发”更贴切些,但如称其为“供水蒸发”,可能比“可蒸发量”更能“望词生义”。因此“供水蒸发”一词和“可蒸发量”可以作为同义词看待。为此我建议采用下面的办法:
供水蒸发(即“可蒸发量”) potential evaporation
可蒸发量(即“供水蒸发”) potential evaporation
实蒸发量 actual evaporation
至于“Evaporation potential”,这是一种表达蒸发能力的词,其量应与水汽密度梯度或水汽压梯度成正比。因此其相应的中文名词应是“蒸发势”。在Reimer Herrmann《水文学导论》(1976)一书中,从能量观点研究水分自土壤通过植物体而蒸发到空气中的水分运动方程。其形式如下:
$\phi_{\nv}=\phi_{r}+\phi_{b}+\phi_{h}-\phi_{S}$
其中$\phi_{\nv}$为蒸发势能(即“蒸发势”)、$\phi_{b}$为土壤水的总重力势能(即“土壤水重力势”)、$\phi_{h}$为由于植物叶及根间高度差所产生的植物体内水重力势能(即“植物水重力势”)、$\phi_{r}$为水自土壤进入植物,并从植物根部升到植物蒸散表面所受的阻力势能(即“水流的摩擦势”)、$\phi_{S}$为植物将水自土壤透入植物的渗透势能(即“渗透势”)。
从上式可以看出,水分自土壤通过植物体而蒸发出去,靠两个势能,即“蒸发势”$\phi_{v}$及“渗透势”$\phi_{S}$。但这两个向上的势能却受到三种向下的势能所抵消。一是“土壤水的重力势能”,它阻止土壤水向上入植物根部;二是“植物体内水的重力势能”,它阻止水在植物体内上升;三是水从土壤上升到植物根内,并自植物根上升到植物蒸散面时,在上升过程中受到的土壤颗粒及植物体组织的阻力。其中都是重力势能,它们是由于水有重量而存在的。为摩擦势能,它是由水的向上运动才出现的,为渗透势能,它是由于植物体液与土壤水浓度不同而产生的,由于使水背离重力方向而自土壤上升,因此在上式中,它被称为“第一种泵”(或叫“渗透泵”),为蒸发势能,它是由于植物蒸散表面的水汽压大于环境空气的水汽压所造成的,由于它也是使水背离重力方向而在植物体内上升,因此在上式中,被称为“第二种泵”(或叫“蒸发泵”),这是由于一般的机械泵都是起到使水背离重力的方向而流动的作用。上式可写为下形:

这说明的存在是由于所致。
但上面式子中,各项都是势能,这是一个能量方程,因此“蒸发势”并不是蒸发量,它是一种势能,只是其大小受气孔到大气环境间的水汽压梯度所控制而已。
根据上面所述“Evaporation potential”实际上相应的中文名词应是“蒸发势”,它是一种能量。而“potential evaporation”却应以中文名“可蒸发量”或“供水蒸发”为相应的名词,它是蒸发的面通量值,因此其量纲与“蒸发势”是根本不同的,从而决不应将“蒸发势”与“可蒸发量”相混淆。在英文中,“Evaporation”放在“potential”之前的应指“蒸发势”“Evaporation”放在“potential”之后的应是指,“可蒸发量”,是不应混淆的。但是据我所知,在外文文献中,将本意为“蒸发势”的却写为“potential evaporation”,或本意为“可蒸发量”的却写为“Evaporation potential”的错误还是十分普遍的,这就更导致我国使用名词的混乱,因此我建议:“蒸发势”这一中文名词,应附以“Evaporation potentiol”,并用括号注以“energy”,“可蒸发量”这一中文名词,应附以“potential Evaporation”,并用括号注以“amount”。即:
蒸发势 Evaporation potentie l(energy)
可蒸发量 Potential evaporation(amount)这样才不致混淆。
(四)“均质大气高度”、“标高”和“级高”(Scale Height),“Scale Height”为高层大气学的常用名词。在1965年及1974年的《英汉气象学词汇》中,均译为“均质大气高度”。
最近有人认为应译为“大气标高”、“标高”、“均质标高”或“尺高”。其实这些都存在问题。日本人对这个名词采用音译,是作为外来语看待的。如日本气象学会《学术用语集·气象学编》中的音译为“ス夕——ル八ィト(Sukeru-haito)”,回避了意译。正确的中文译名,应是“级高”。为什么呢?这应首先从探讨“Scale Height”的本意着手。
将气体状态方程代入静力学方程中,得:

其中m为平均分子量,k为波尔兹曼常数(1.3803×10-16尔格/度)、g为重力加速度ρ及p分别为空气密度和气压、T为气温(绝对温标)而
H即为“Scale Height”。积分(1)式可得:
故当z=0时,p=p0;z=H时,
由此我们就可以知道:“Scale Height”H实际上是等压面与等压面p0间的高度差。例如:
(1)若p0=1013.25百帕,则百帕,故H=7685米(两等压面间距)。
(2)若p0=500百帕,则百帕,故H=6834米(两等压面间距)。
(3)若p0=193。38百帕,则百幅,故H=6447米(两等压面间距)。以上都是按NACA低层大气标准来计算的。可以看出,“Scale Height”值并不等于“均质大气高度”8000米,它们却分别为7685米、6834米和6447米。而且在上述计算中,我们从未做过大气圈上下各等厚层是等质量或等密度等假定,因此更谈不上将它称为“均质大气高度”了。
关于H是否随高度增大而减少?那是不一定的。根据P.M.Bank和G.Kockarts《Aeronomy(高层大气学)》PartA.p.39表3。1所列,自15公里到44公里高处,H随高度而增大;自45公里到55公里高处,H随高度而不变,自56公里到85公里高处,H随高度而减小;自85公里到100公里高处,H随高度而增大。从15公里到100公里间,H最大值为8.15公里,最小值为4.82公里。这种H随高度的变化,从式(2)中可以看出,是与各高度的气温T有关,因为在H=中,重力加速度g的变化不大,k与m在100公里以下,大体是常数,H是与T成正比的,凡温度高的气层,其H值就大。
由(2)式还可以看出,在“非匀和层”中,H与空气的平均分子量m有关。因为在“非匀和层”内几乎没有乱流混合,大气中各气体成分因扩散而分离,较轻的气体有向上浮的倾向,于是愈向高空,较轻的气体愈多,造成平均分子量随高度而减小的现象。这当然有助于使H随高度而增大了。
由此可见在高层大气学研究中,“Scale Height”始终是以实际大气或标准大气为对象而计算的,而且实际大气中任一高度均有其特有的“Scale Height”值。在气温或分子量发生变化时,即使在同一高度上,其“Scale Height”值也会变化,故我们决不能将“Scale Height”看作“均质大气高度”。更何况前面已讨论过,“均质大气”这个名词也是成问题的。
在高层大气学研究中,对于“Scale Height”的计算十分重要,因为如果我们知道某一气层的“温度”及“Scale Height”值,就可以大体了解该层空气的平均分子量,从而估计其成分的组成比例,反之,如能知道某一气层的“Scale Height”及平均分子量,就可以大体了解该层空气的温度。因此有必要将“Scale Height”用较好的“词符其义”的中文名词表达出来。
为什么不能将“Scale Height”称为“标高“呢?我们首先应研究把“Scale Height”称为“标高”的由来。根据我的了解,这是因为我国气象学界在知道了将H称为“均质大气高度”的不合理后,一时又未得到合适的译名,为表示“Scale Height”并非实际高度,而仅是一种“标志高度”,用以标志该高度具有特征温度T及一定的平均分子量m而已,从而就简单地将它称为“标高”。这个名词自然要比称它为“均质大气高度”好些。但由于定名较为匆忙,没有将它与已存的有关测高方面所习用的术语相比较,从而就仍未能起到改进的目的。为什么称“Scale Height”为“标高”仍不妥当呢?这是因为根据上海科技出版社《现代科学技术词典》(1980),“标高”即指“高程”。而“高程”的英文词为“elevation”,是指从海平面或其它基准面到一点或一物体的铅直距离。再据科学出版社《汉英综合科学技术词汇》(1983),“标高”的英文对应词应为“datum mark”。我们在野外山丘顶上常可见到有标明高程的钢木标架。所谓“标高”应是指这种作为标志的标架上所标明的当地高程。这样,如将“Scale Height”也称为“标高”,就产生了同一测高领域中有两个不同意义却同用一个中文名称的现象,自然就易造成混淆,为避免混淆,只能保留其一。由于作为“高程”意义的“标高”,在使用时间上远较作为“Scale Height”意义的“标高”早,只能放弃定名时间较为短暂的作为“Scale Height”含义的“标高”。但改为“大气标高”并不解决问题,改用“均质标高”亦不能确切表达概念,因此人们想用“尺高”来直译“Scale Height”,但这并不能表达“Scale Height”的原义,所以也是不足取的。
我认为如果用“级高”来表达“Scale Height”的原义,较为贴切。因为对于“Scale Height”来说。“级高”既是直译,又符合意译,这是一个优点。
从直译方面说,“Scale”本来有“级”的意义。如气象上“风级”的“级”就是与“Wind Scale”中的“Scale”相对应。因此“Scale Height”译为“级高”,是属于直译。
另一方面,“级高”也是“Scale Height”的意译。因为“Scale Height”的本意是:“等压面与等压面p0之间的高度差”,它表示“等压面在等压面p0以上的高度”。这个高度是以为一个等级来算的。因此可以叫“等级高度”,简称“级高”。如怕还会出现混淆,可以采用“大气级高”这个名词。我们建议:将“Scale Height”的中文相对应的名词,定为“级高”或“大气级高”。其实从“级高”的实际意义来看,英文用“Scale Height”也是“词符其义”的。其所以定名为“Scale Height”,很可能也是象我们建议定名为“级高”那样,经历过细细考虑其原始意义的过程的。