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標 題: [科學發展] 野馬與塵埃─大氣懸浮粒子 (一)
發信站: 政大狂狷年少 (08/10/05 15:25:24 Wed)

野馬與塵埃─大氣懸浮粒子

壯氣南山若可排，今為野馬與塵埃。
清談落筆一萬字，白眼舉觴三百杯。
周鼎不酬康瓠價，豫章元是棟梁材。
眷然揮涕方城路，冠蓋當年向此來。
— 宋．黃庭堅〈過方城尋七叔祖舊題〉

撰文：王寶貫（美國威斯康辛大學 大氣海洋科學系 教授）

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北宋元豐元年（西元一○七八年）青年詩人黃庭堅路過方城（今河南方城縣），
順便去尋找他已逝長輩曾經題字過的地方。庭堅的七叔祖黃注，字夢升，是個
豪氣干雲又才氣縱橫的文學家，不過一生仕途卻不怎麼得志，只作個「南陽主
簿」的小官。黃庭堅對著舊題緬懷著這一位先輩，而今時過境遷，豪氣、文才
早已化為烏有，因而寫了上面這首詩，並以「野馬與塵埃」來描寫人生的虛幻。


「野馬與塵埃」典出《莊子．逍遙遊》：「野馬也，塵埃也，生物之以息相
吹也。」從莊子的語氣看起來，「野馬」、「塵埃」是兩樣不同的東西，但是
它們之間的相同點是十分微小輕浮，乃至可以被生物微弱的氣息所吹動。然而
後代文人往往不察，而把它們當成是同一個東西。這個誤解惹出北宋大科學家
沈括的指正，在他的大作《夢溪筆談》裡列出：

莊子言：「野馬也，塵埃也。」乃是兩物。古人即謂野馬為塵埃，如
吳融言：「動梁間之野馬」；又韓偓云：「窗堣擖飛野馬」，皆以
塵埃為野馬，恐不然也。


吳融及韓偓的文章及詩句硬是把野馬和塵埃等同起來，的確是一個誤解。沈
括不愧是科學家，從莊子的語氣中就推知野馬與塵埃是不同的兩樣東西，因此
不會人云亦云。然而「野馬」到底是什麼東西呢？沈括接著指出：「野馬乃田
間浮氣耳。遠望如群羊，又如水波。佛書謂：『如熱時野馬、陽焰』即此物也。」


用現代語言來說，「野馬」並不是一種「東西」，而是一個大氣「現象」。
白天地面受日照變熱，近地面的空氣也會因熱傳導而變熱。在氣壓相同時，熱
空氣的密度要比冷空氣小，因此產生浮力而上升，而它周遭的空氣因較冷，因
而較重，便可能下沉，或者因為暖空氣上升而被迫作出補償性的下沉運動，這
便是「自然對流」運動。


很顯然在一個對流中的空氣層，即使是同一高度的空氣密度也不會均勻，而
是有的部分密度大，有的密度小。當我們透過這一層對流中的空氣眺望遠方的
草原森林時，那些被長草或樹木所散射的陽光進到我們眼睛之前，會先經過這
層密度瞬息變化不定的空氣，結果光線的路徑也隨之彎來彎去（這便是折射現
象），草原森林的影像一下子對焦，一下子失焦，像是隔著一層翻騰的氣泡。
便形成沈括所說的「如群羊」，像一群來回走動的肥羊，又「如水波」的波動，
現代名詞稱為「閃爍」。



氣溶膠與大氣懸浮粒子

難道「野馬」與「塵埃」一點關係都沒有嗎？是又不然。「野馬」其實代表
著空氣的不穩定性，也正是大氣的不穩定性才能夠支持大量的懸浮塵埃。要是「
野馬」不夠「野」，這些塵埃便要紛紛「落定」了，因此從這個角度看來，野
馬與塵埃雖不是同一個東西，卻是緊密關連的。


一般人心目中的塵埃多半是像沙粒般的固體粒子，其實塵埃中也有不少液態
的油滴、水滴，或外表為液體所包裹的固體粒子。只要它們的大小能夠被空氣
擾動中的上升氣流所支撐，便得以長久懸浮在空氣中。像這樣只由氣態介質來
支撐一些懸浮其中粒子的系統叫做氣溶膠，而其中的粒子則稱之為氣溶膠粒子
或懸浮粒子，或簡稱「浮粒」。





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