在十三朝古都河南洛阳,离白马寺不远的地方有一处汉魏故城遗址。虽然历经千年风雨,但如今这里还存留了一个雄浑壮观的巨大夯土台。这是我国现存最早的一座天文气象观测台遗址,著名的古代气象观测站——东汉灵台。
东汉灵台创建于公元56年。东汉以后的曹魏、西晋也都沿用了此台,前后共经历3朝250多年。在东汉灵台历史中,最杰出的人物无疑是我国古代的著名科学家张衡。
在张衡出任太史令期间,灵台作为当时的国家天文、气象观测站,可谓是气势恢宏。据记载,灵台总占地面积达4.4万平方米,其中心为一方形夯土高台,东西宽约31米,高约8米,分上下两层平台。上层平台是观测天象的露天观测台,放置了许多天文气象观测仪器,下层平台则是观测人员记录数据、进行研究工作的办公室。灵台的工作人员有43人之多,他们分工明确,分别观测大气、风、日、月和星辰等。
在此期间,张衡观测记录了天空中的星体,绘制了《灵宪图》,观测的结果与现代观察的星体数基本相同。《灵宪图》便是中国最早的星相图。他还根据观测结果发明了著名的观测天象的仪器浑天仪。浑天仪上面绘有28星宿和其他恒星以及黄道圈和赤道圈,分列有24节气,并能够按照时刻自己转动。为了验证精确度,他让一个人在室内看着浑天仪,让另一个人站在灵台上观察天象。结果,浑天仪显示的结果与天象完全相符。
张衡还精通气象观测。他发明了世界上第一个测定风向的仪器,叫候风仪,又名相风铜乌。铜乌衔花,被安放在五丈高的木干顶端,风来则转向,便可知风向。这一发明,比欧洲的候风鸟早1000余年,可谓世界之冠。