### **第十七章：設(shè)計(jì)測(cè)雨銅鳳
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#### **1. 豐收后的隱憂（約1500字）**
張漢站在田間，望著滿目金黃的稻田，心中卻沒有完全沉浸在豐收的喜悅中。盡管占城稻的種植取得了成功，糧食產(chǎn)量大幅提升，但他深知，桂林，乃至整個(gè)南疆的農(nóng)業(yè)發(fā)展依然面臨著諸多挑戰(zhàn)。
“糧食產(chǎn)量雖然提高了，但依然要看天吃飯?！睆垵h心中暗道。
他回想起之前桂林遭遇的百年大旱，以及農(nóng)民們因?yàn)楹禐?zāi)而流離失所的慘狀。
“自然災(zāi)害無法避免，但我們能否提前預(yù)知，做好應(yīng)對(duì)措施呢？”張漢心中萌生了一個(gè)大膽的想法。
他決定設(shè)計(jì)一種能夠預(yù)測(cè)天氣的裝置，以便提前做好防災(zāi)減災(zāi)的準(zhǔn)備。
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#### **2. 古代氣象知識(shí)的啟發(fā)（約1500字）**
張漢開始查閱古代關(guān)于氣象學(xué)的書籍和資料。
他發(fā)現(xiàn)，古代中國對(duì)氣象現(xiàn)象的觀察和記錄有著悠久的歷史。
- **《詩經(jīng)》**中就有關(guān)于風(fēng)雨雷電等自然現(xiàn)象的描述。
- **《呂氏春秋》**中提到了“二十四節(jié)氣”，并將其與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)合起來。
- **《淮南子》**中記載了一些關(guān)于云層、風(fēng)向和動(dòng)物行為與天氣變化關(guān)系的觀察。
“古代人雖然沒有先進(jìn)的儀器，但他們通過長期的觀察和經(jīng)驗(yàn)積累，也總結(jié)出了一些預(yù)測(cè)天氣的方法?！睆垵h心中暗道。
他決定從這些古代氣象知識(shí)中尋找靈感。
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#### **3. 觀察自然現(xiàn)象（約1000字）**
張漢開始更加細(xì)致地觀察自然現(xiàn)象。
他每天早起，觀察天空中的云層變化，記錄風(fēng)向和風(fēng)速的變化。
他還注意觀察動(dòng)物的行為，比如螞蟻搬家、燕子低飛、魚兒躍出水面等。
他發(fā)現(xiàn)，這些自然現(xiàn)象與天氣變化之間確實(shí)存在著一定的關(guān)聯(lián)。
- **云層**：如果天空中的云層呈現(xiàn)出魚鱗狀，那么未來幾天很可能會(huì)是晴天。
- **風(fēng)向**：如果風(fēng)向突然改變，比如從南風(fēng)轉(zhuǎn)為北風(fēng)，那么很可能會(huì)下雨。
- **動(dòng)物行為**：螞蟻搬家通常預(yù)示著即將下雨，燕子低飛則可能是因?yàn)闅鈮旱?，即將下雨?/p>
“這些現(xiàn)象……可以作為預(yù)測(cè)天氣的基礎(chǔ)?！睆垵h心中暗道。
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#### **4. 古代氣象儀器的啟發(fā)（約1000字）**
除了觀察自然現(xiàn)象，張漢還查閱了一些關(guān)于古代氣象儀器的資料。
他發(fā)現(xiàn)，古代中國已經(jīng)發(fā)明了一些簡單的氣象儀器，比如：
- **相風(fēng)鳥**：一種利用風(fēng)力驅(qū)動(dòng)的裝置，可以指示風(fēng)向。
- **圭表**：一種利用日影來測(cè)量時(shí)間的儀器，也可以用來觀察太陽高度角的變化，從而推測(cè)季節(jié)變化。
- **渾天儀**：一種模擬天體運(yùn)動(dòng)的儀器，雖然主要用于天文觀測(cè)，但也可以用來觀察天象變化。
“這些儀器……給了我一些啟發(fā)。”張漢心中暗道。
他決定設(shè)計(jì)一種結(jié)合古代智慧和現(xiàn)代知識(shí)的新型氣象儀器。
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#### **5. 測(cè)雨銅鳳的設(shè)計(jì)理念（約1500字）**
張漢開始構(gòu)思測(cè)雨銅鳳的設(shè)計(jì)理念。
他希望這種儀器能夠：
- **預(yù)測(cè)降雨**：能夠提前預(yù)測(cè)降雨的時(shí)間和強(qiáng)度。
- **簡單易用**：結(jié)構(gòu)簡單，易于制造和使用。
- **美觀實(shí)用**：造型美觀，可以作為一件藝術(shù)品，同時(shí)具備實(shí)用功能。
經(jīng)過一番思考，張漢決定將測(cè)雨銅鳳設(shè)計(jì)成一只展翅欲飛的鳳凰形狀。
“鳳凰在中國文化中象征著吉祥和美好。”張漢心中暗道，“用它來命名這種氣象儀器，再合適不過了?！?/p>
他將測(cè)雨銅鳳的設(shè)計(jì)理念概括如下：
- **主體結(jié)構(gòu)**：銅制鳳凰造型，鳳凰的身體內(nèi)部中空，用來收集雨水。
- **翅膀**：鳳凰的翅膀可以隨風(fēng)轉(zhuǎn)動(dòng)，翅膀的角度變化可以指示風(fēng)向。
- **尾巴**：鳳凰的尾巴上安裝著一個(gè)漏斗，漏斗下方連接著一個(gè)刻度管，用來測(cè)量降雨量。
- **底座**：鳳凰站立在一個(gè)底座上，底座上刻有刻度，可以用來觀察水位變化。
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#### **6. 測(cè)雨銅鳳的制作（約1000字）**
張漢將測(cè)雨銅鳳的設(shè)計(jì)圖紙交給當(dāng)?shù)氐墓そ?，并親自指導(dǎo)他們進(jìn)行制造。
工匠們對(duì)張漢的設(shè)計(jì)感到新奇，但同時(shí)也充滿了信心。
他們首先用泥巴制作了一個(gè)鳳凰的模型，然后根據(jù)模型制作了一個(gè)銅制的模具。
接下來，他們將熔化的銅水倒入模具中，冷卻后取出銅件。
然后，他們對(duì)銅件進(jìn)行打磨和拋光，使其表面光滑如鏡。
最后，他們將各個(gè)部件組裝在一起，并安裝在了桂林城的城樓上。
#### **1. 設(shè)計(jì)與構(gòu)思（約500字）**
在決定制作測(cè)雨銅鳳之后，張漢首先對(duì)測(cè)雨銅鳳的整體設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的構(gòu)思。
他希望測(cè)雨銅鳳不僅是一件實(shí)用的氣象儀器，更是一件精美的藝術(shù)品，能夠體現(xiàn)南疆的文化特色。
**設(shè)計(jì)理念：**
- **造型**：以鳳凰為造型，鳳凰在中國文化中象征著吉祥、美好和重生。鳳凰展翅欲飛的姿態(tài)，寓意著對(duì)美好生活的向往和對(duì)未來的希望。
- **功能**：
- **風(fēng)向指示**：鳳凰的翅膀可以隨風(fēng)轉(zhuǎn)動(dòng)，指示風(fēng)向。
- **降雨量測(cè)量**：鳳凰尾巴上安裝一個(gè)漏斗，漏斗下方連接一個(gè)刻度管，用于收集和測(cè)量降雨量。
- **美觀與實(shí)用結(jié)合**：整體造型優(yōu)美，線條流暢，同時(shí)具備實(shí)用功能。
**具體結(jié)構(gòu)：**
- **鳳凰主體**：
- **頭部**：雕刻精細(xì)，栩栩如生，眼睛采用寶石鑲嵌，增添華麗感。
- **身體**：中空結(jié)構(gòu)，用于收集雨水，內(nèi)部連接著尾巴上的漏斗。
- **翅膀**：可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，通過軸承連接在身體兩側(cè)，翅膀上雕刻著精美的羽毛圖案。
- **尾巴**：呈扇形展開，上面安裝著漏斗，漏斗的形狀經(jīng)過精心設(shè)計(jì)，以確保能夠有效地收集雨水。
- **底座**：
- 采用堅(jiān)固的木材或石材制成，底部有四個(gè)支腳，用于支撐整個(gè)裝置。
- 底座上刻有刻度，用于觀察水位變化，從而測(cè)量降雨量。
- 底座中央有一個(gè)圓孔，用于安裝鳳凰主體，并允許雨水流入底座內(nèi)部的刻度管。
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#### **2. 制作模具（約500字）**
在確定設(shè)計(jì)方案后，張漢開始指導(dǎo)工匠們制作測(cè)雨銅鳳的模具。
**步驟如下：**
1. **制作泥模**：
- 工匠們首先用粘土制作了一個(gè)鳳凰的泥模。
- 他們根據(jù)張漢提供的設(shè)計(jì)圖紙，精心雕刻出鳳凰的每一個(gè)細(xì)節(jié)，包括頭部、身體、翅膀和尾巴。
- 為了確保泥模的精度，工匠們使用了各種雕刻工具，并對(duì)細(xì)節(jié)進(jìn)行了反復(fù)打磨。
2. **制作外范**：
- 在泥模制作完成后，工匠們?cè)谄浔砻嫱可狭艘粚佑刹菽净液图?xì)沙混合而成的隔離劑，以防止泥模與外范粘連。
- 然后，他們將泥模放入一個(gè)木框中，并填充上混合好的泥沙，制成外范。
- 外范需要分成幾個(gè)部分制作，以便于后續(xù)的脫模和組裝。
3. **制作內(nèi)范**：
- 接下來，工匠們制作了鳳凰身體內(nèi)部的中空部分，即內(nèi)范。
- 他們用泥巴制作了一個(gè)與鳳凰身體形狀相似的芯棒，并在其表面涂上隔離劑。
- 然后，將芯棒放入外范中，并填充泥沙，制成內(nèi)范。
4. **組裝模具**：
- 將外范和內(nèi)范組合在一起，并進(jìn)行固定。
- 為了確保模具的密封性，工匠們?cè)诮涌p處涂抹了粘土，并進(jìn)行了仔細(xì)的檢查。
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#### **3. 熔煉與鑄造（約1000字）**
模具制作完成后，接下來就是熔煉和鑄造的環(huán)節(jié)。
**熔煉銅料：**
- 工匠們將收集來的銅礦石進(jìn)行粉碎和篩選，去除雜質(zhì)。
- 然后，將銅礦石與木炭一起放入熔爐中，并加入適量的助熔劑，比如石英石等。
- 點(diǎn)燃熔爐，加熱至高溫，使銅礦石熔化。
- 熔化的銅液會(huì)流入熔爐底部的坩堝中。
**鑄造過程：**
1. **預(yù)熱模具**：
- 為了防止銅液在注入模具時(shí)冷卻過快，導(dǎo)致鑄造缺陷，工匠們將模具預(yù)熱至一定溫度。
2. **澆注銅液**：
- 將熔煉好的銅液從熔爐中取出，小心翼翼地倒入模具的澆口處。
- 銅液在重力的作用下，逐漸充滿整個(gè)模具。
3. **冷卻與凝固**：
- 銅液在模具中慢慢冷卻并凝固，形成測(cè)雨銅鳳的雛形。
- 為了防止冷卻過程中產(chǎn)生裂紋，工匠們對(duì)模具進(jìn)行了適當(dāng)?shù)谋靥幚怼?/p>
4. **脫模**：
- 等待銅件完全冷卻后，工匠們拆開模具，取出銅件。
- 由于外范和內(nèi)范的存在，銅件內(nèi)部是中空的，符合設(shè)計(jì)要求。
5. **清理與修整**：
- 去除銅件表面的毛刺和飛邊，并對(duì)一些細(xì)節(jié)進(jìn)行修整。
- 工匠們使用各種工具，比如銼刀、砂紙等，對(duì)銅件進(jìn)行打磨，使其表面光滑。
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#### **4. 組裝與調(diào)試（約1000字）**
鑄造完成的銅件，接下來需要進(jìn)行組裝和調(diào)試。
**組裝過程：**
1. **安裝翅膀**：
- 在鳳凰身體的側(cè)面，工匠們鉆了兩個(gè)孔，用于安裝翅膀。
- 他們將事先制作好的軸承安裝在孔中，然后將翅膀安裝在軸承上。
- 為了確保翅膀能夠靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，工匠們使用了適量的潤滑油。
2. **安裝尾巴**：
- 鳳凰的尾巴由幾片銅片組成，工匠們將它們依次安裝在身體后部。
- 在尾巴的末端，他們安裝了一個(gè)漏斗，漏斗的形狀經(jīng)過精心設(shè)計(jì)，以確保能夠有效地收集雨水。
3. **安裝底座**：
- 將鳳凰主體安裝在底座上，并進(jìn)行固定。
- 底座中央的圓孔與鳳凰身體底部的孔對(duì)齊，允許雨水流入底座內(nèi)部的刻度管。
**調(diào)試過程：**
1. **風(fēng)向指示調(diào)試**：
- 工匠們將測(cè)雨銅鳳放置在空曠的地方，觀察翅膀的轉(zhuǎn)動(dòng)情況。
- 他們調(diào)整翅膀的角度和重量分布，使其能夠準(zhǔn)確指示風(fēng)向。
2. **降雨量測(cè)量調(diào)試**：
- 工匠們用水模擬降雨，觀察漏斗的集水情況和刻度管的顯示情況。
- 他們調(diào)整漏斗的形狀和大小，以及刻度管的刻度，以確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
3. **密封性檢查**：
- 工匠們仔細(xì)檢查各個(gè)連接部位，確保沒有漏水現(xiàn)象。
- 他們對(duì)一些縫隙進(jìn)行了密封處理，并使用防水材料進(jìn)行了加固。
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#### **5. 表面處理與裝飾（約500字）**
為了延長測(cè)雨銅鳳的使用壽命，并增強(qiáng)其美觀性，工匠們對(duì)其進(jìn)行了表面處理和裝飾。
**表面處理：**
- **防銹處理**：工匠們?cè)阢~件表面涂上了一層防銹漆，以防止銅被氧化。
- **拋光處理**：為了使銅件表面更加光亮，工匠們進(jìn)行了拋光處理。
**裝飾：**
- **雕刻**：工匠們?cè)邙P凰的身體、翅膀和尾巴上雕刻了精美的圖案，比如云紋、水紋等，增添了藝術(shù)感。
- **鑲嵌**：在鳳凰的眼睛部位，工匠們鑲嵌了寶石，使其更加生動(dòng)。
- **彩繪**：一些工匠還對(duì)測(cè)雨銅鳳進(jìn)行了彩繪，使用了鮮艷的顏色，比如紅色、黃色、藍(lán)色等，使其更加絢麗奪目。
#### **7. 測(cè)雨銅鳳的試運(yùn)行（約1000字）**
測(cè)雨銅鳳安裝完成后，張漢開始對(duì)其進(jìn)行試運(yùn)行。
他每天觀察測(cè)雨銅鳳的變化，并將其與實(shí)際天氣情況進(jìn)行對(duì)比。
經(jīng)過一段時(shí)間的觀察，他發(fā)現(xiàn)：
- **風(fēng)向指示**：鳳凰的翅膀可以準(zhǔn)確地指示風(fēng)向，與相風(fēng)鳥的效果類似。
- **降雨量測(cè)量**：鳳凰尾巴上的漏斗和刻度管可以有效地收集和測(cè)量降雨量。
- **降雨預(yù)測(cè)**：通過觀察鳳凰翅膀的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，以及漏斗中水位的上升速度，可以大致預(yù)測(cè)降雨的時(shí)間和強(qiáng)度。
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#### **8. 測(cè)雨銅鳳的改進(jìn)（約1000字）**
在試運(yùn)行的過程中，張漢發(fā)現(xiàn)了一些需要改進(jìn)的地方：
- **風(fēng)向指示的精度**：鳳凰翅膀的轉(zhuǎn)動(dòng)角度有時(shí)不夠精確，需要進(jìn)行校準(zhǔn)。
- **降雨量測(cè)量的準(zhǔn)確性**：漏斗的形狀和大小需要進(jìn)一步優(yōu)化，以提高降雨量測(cè)量的準(zhǔn)確性。
- **外觀的耐久性**：銅制鳳凰在風(fēng)吹日曬下容易氧化，需要進(jìn)行防銹處理。
張漢對(duì)測(cè)雨銅鳳進(jìn)行了多次改進(jìn)：
- 他對(duì)鳳凰翅膀的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了調(diào)整，使其轉(zhuǎn)動(dòng)更加靈活，指示更加準(zhǔn)確。
- 他調(diào)整了漏斗的形狀和大小，并增加了一個(gè)過濾裝置，以防止雜物堵塞。
- 他在銅件表面涂上了一層特殊的防銹涂層，延長了測(cè)雨銅鳳的使用壽命。
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#### **9. 測(cè)雨銅鳳的推廣（約1000字）**
經(jīng)過改進(jìn)，測(cè)雨銅鳳的性能得到了顯著提升。
張漢將測(cè)雨銅鳳的制作方法傳授給了當(dāng)?shù)氐墓そ?，并組織了一些培訓(xùn)班，向人們傳授測(cè)雨銅鳳的使用方法。
他還制作了一些小型化的測(cè)雨銅鳳，分發(fā)給一些重要的城鎮(zhèn)和村莊。
漸漸地，測(cè)雨銅鳳的使用在南疆得到了推廣，為人們的生活帶來了極大的便利。
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#### **10. 測(cè)雨銅鳳的影響（約1000字）**
測(cè)雨銅鳳的出現(xiàn)，對(duì)南疆的氣象觀測(cè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。
- **提高氣象觀測(cè)水平**：測(cè)雨銅鳳的出現(xiàn)，標(biāo)志著南疆的氣象觀測(cè)從單純的肉眼觀察，邁向了一個(gè)新的階段。
- 人們可以更加準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)天氣變化，提前做好防災(zāi)減災(zāi)的準(zhǔn)備。
- 例如，在雨季來臨之前，人們可以提前疏通排水溝渠，加固房屋，以防止洪澇災(zāi)害。
- **促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)**：準(zhǔn)確的天氣預(yù)報(bào)，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了重要的參考依據(jù)。
- 農(nóng)民們可以根據(jù)天氣預(yù)報(bào)，合理安排農(nóng)事活動(dòng)，比如播種、施肥、收割等。
- 例如，在干旱時(shí)期，農(nóng)民們可以根據(jù)天氣預(yù)報(bào)，選擇合適的時(shí)機(jī)進(jìn)行灌溉，以提高水資源利用效率。
- **增強(qiáng)防災(zāi)減災(zāi)意識(shí)**：測(cè)雨銅鳳的推廣，讓人們更加關(guān)注天氣變化，增強(qiáng)了防災(zāi)減災(zāi)的意識(shí)。
- 人們開始更加重視氣象觀測(cè)，并積極探索新的氣象預(yù)測(cè)方法。
- 例如，一些地方開始建立氣象觀測(cè)站，收集和記錄天氣數(shù)據(jù)，為氣象研究奠定了基礎(chǔ)。
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