K DVOUSTÉMU VÝROČÍ PRVÝCH MĚŘENÍ METEOROLOGICKÝCH V ČECHÁCH
Povětrnostní zjevy a jejich změny zajímaly lidstvo jistě již od nejdávnějších dob; vždyť velká část lidské činnosti závisí na povětrnosti aspoň částečně, zdar polních plodin, hlavního pramene výživy člověkovy, pak zcela.
Nejstaršími tištěnými doklady toho zájmu jsou zprávy, obsažené v kalendářích, jež se vyskytují hojně již od počátku XVI. století; jsou to „pranostyky astro-meteorologické", také „vysvětlení čtyř ročních a všech dvanácti měsíců vlastnosti i počasí", hvězdářská rozjímání o proměnách počasí, zdraví a nemoce ourodách a neourodách", „pranostyky o způsobu povětří, o proměnách jednoho a každého měsíce" a p. Je třena litovat, že spis faráře Blažeje Borovského z Borovna (nar. 1570 v Německém Brodě), „Knižka o Powietřzi zemie cžeske", vydaný v Praze 1613, se nezachoval, podle Tobolkova Knihopisu českých a slovenských tisků, ani v jediném výtisku.
Kromě kalendářů, jež měly jen málo povětrnostních zpráv, vycházely různé „Selské pranostyky", často přetiskované. V Praze vyšla r. 1704 „Pranostyka sedlská aneb knížka o povětří a správě" a podobné spisy vyšly i v jiných místech našich zemi.
Od r. 1700 se šířila po Německu a některých zemích sousedních různá vydání „Stoletého kalendáře", jejichž základem byly opisy spisu německého opata Mořice Knauera z Langheimu z r. 1654, „Partikularwitherung". Vyšlo jich v letech 1700 — 1883 dosud zjištěných 159; pokud až dosud víme, českých vydání vyšlo u nás dvanáct, německá pak dvě. Tak velký zájem byl o povětrnostní zjevy a zejména o jejich předpovědi do budoucna. (1)
Vycházely i příležitostné tisky o nápadných povětrnostních zjevech, zejména o katastrofálních povodních, „o strašlivém povětří", o prudkých bouřkách a jejich obětech, o neobvyklých úkazech meteorologické optiky, o nápadných duhách, o kolech kolem Slunce a Měsíce, o meteorech, o tuhých zimách a velkých vedrech aj. Zprávy současných pozorovatelů o takových zjevech nalézáme i v rukopisných dokumentech archivů měst, v pamětních knihách panství, klášterů, duchovních úřadů i v memorabiliích soukromníků, odkud snad jednou je vydá prozíravý badatel, aby z nich moderní věda odvodila závěry, k nimž je třeba množství meteorologického materiálu ze staletých období.
Na universitách XVIII. století se meteorologie nepřednášela jako samostatný předmět; byly tu pouze výklady z astronomie. Výjimku činily pouze university v Padově a Bologni, kde se přednášely obě vědy samostatně. V Padově vydal již tehdy profesor Giuseppe Toaldo učebnici meteorologie s užitím na orbu; její německý překlad, „Witterungslehre fůr den Feldbau", II. vyd. Berlín, 1784, měl náš osvícený Ant. Strnad ve své knihovně a v povětrnostním kalendáři, „Physikalischer Witterungskalender" (Prag, 1788) podal výtah meteorologických zásad toho spisu.
Velmi důležitá byla činnost francouzského meteorologa Louise Cotteho (1740—1815), jenž konal meteorologická měření od r. 1756 a důkladnými studiemi se stal jedním ze zakladatelů moderní meteorologie. Zasloužil se o to, že prvý pojal výsledky meteorologických pozorování do učebnice meteorologie: je to „Traité de météorologie" (Paris, 1774), prvý spis toho druhu, jenž neučí nauce Aristotelově, nýbrž spočívá na výsledcích pozorování.
Také na universitě v Praze měla meteorologie místo jen podřízené. Až do tereziánské reformy r. 1752 se vyučovalo přírodním vědám podle zásad filosofie aristotelovské a scholastické; meteorologické výklady byly pouze příležitostné, ve fysice. Za josefínské reformy přibyl do programu universitních nauk, dotýkajících se meteorologie, fysikální zeměpis.
Tyto změny zasahovaly do vývoje u nás ovšem jen velmi zvolna. Ze seznamu spisů pražských jesuitů, připojeného k tomuto článku, seznáváme, že většina jich pojednávala stále ještě i v druhé polovině XVIII. st., pokud můžeme soudit podle názvů, o problémech fysiky a meteorologie na podkladě starobylých nauk.
Zájem o otázky meteorologie v tehdejší vědě tedy u nás byl tak, jako jinde. Avšak instrumentální studium, studium pravidelné, se počlo v Praze teprve na počátku druhé poloviny XVIII. století, hned po zřízení Pražské hvězdárny.
Roku 1751 přestavěl jezuitský řád ve svém sídle, Klementinu, astronomickou věž, čnějící nad kolejí od r. 1722, aby lépe vyhovovala potřebám praktické astronomie; až dosud to byla, podle svědectví současníků, věž spíše vyhlídková. Učinil tak na popud svého člena, P. Josefa Steplinga, jenž toužil, aby v Praze byla zřízena řádná hvězdárna, jaké byly i v jiných kolejích jezuitských. Na této hvězdárně vznikla nejstarší meteorologická stanice v zemích bývalého Rakousko-Uherska, na níž se konala pravidelná meteorologická pozorování již od r. 1752. Původcem jejich byl právě Josef Stepling, astronom, matematik a fysik, pokrokový profesor university Karlovy, prvý ředitel Pražské hvězdárny. (2)
Vzpomínáme-li dnes, po dvou stoletích od prvého měření meteorologického v Praze této významné priority, kterou podle G. Hellmanna, známého znalce organisace meteorologických pozorování v Evropě „získaly si Čechy tím, že jejich postaveni v říši bylo samostatnější a jejich vzdělání vyšší nežli v ostatních částech mocnářství", (3) vzpomínáme i jejího původce a připomeneme si i celou činnost tohoto ušlechtilého, pokrokového vědce k uctění jeho památky.
Steplingův žák a druhý nástupce v úřadě ředitele Pražské hvězdárny, vlastenec a národní buditel, Antonín Strnad, vzpomněl vděčně svého učitele ve veřejné přednášce „Inauguralrede vom Nutzen der Sternkunde", (Prag, 1783), těmito krásnými slovy: „Tím méně musí vás (t. j. posluchače) překvapit, že jsem se ještě pod moudrým vedením našeho nezapomenutelného Steplinga, ó, díky Tobě, nesmrtelný muži! po řadu let zcela věnoval studiu astronomie, a připomínaje si hrdě, že jsem byl žákem takového učitele, nástupcem takového předchůdce, jsem se snažil každým dnem více se zdokonalovati."
Josef Stepling se narodil r. 1716 v Řezně, kde jeho otec byl sekretářem vyslanectví. V útlém věku, po úmrtí otcově, přesídlil s matkou, rodilou Češkou, do Prahy, kde se vzdělával u jesuitů. Roku 1733 byl přijat do řádu a poslán na další studia do Olomouce a do Kladska a později povolán zpět do Prahy, aby tu studoval matematiku, k níž byl nadán. Od r. 1743 studoval theologii a r. 1745 byl vysvěcen na kněze. Když měl r. 1748 přednášet mladším členům řádu Aristotelovu filosofii, odepřel tak učinit, poněvadž podle svých slov, „nechtěl jako poctivý člověk vnucovat jiným, co sám nenáviděl". Když byl r. 1752 zaveden na universitě nový studijní řád, byl Stepling jmenován ředitelem studií matematických a fysikálních a byl mu svěřen úkol, uspořádat studium, zejména filosofie a věd matematických podle nových zásad. Místo studia Aristotela a peripatetiků snažil se Stepling zavádět studium názorů Newtonových, Eulerových, Wolfových a jiných moderních učenců. V souvislosti s těmito reformami zřídila císařovna Marie Terezie na jeho popud r, 1752 na universitě fysikální kabinet. Úřad ředitele filosofických studií i universitní profesura byly mu ponechány i po zrušení jezuitského řádu r. 1773, kdy téměř všichni jeho členové se musili vzdát svých úřadů. Svou knihovnu, asi 600 vzácných děl, odkázál Stepling universitní knihovně. Zemřel 11. července 1778. Na rozkaz Marie Terezie byl mu zřízen v barokovém sále universitní knihovny pomník, jenž je dnes ve dvoře Klementina.
Stepling si dopisoval s vynikajícími duchy své doby, především s filosofem a matematikem Kristiánem Wolfem v Halle (1679 — 1754), s P. Heinr. Hissem v Ingolstadtě, P. Kryštofem Mairem v Římě, s P. R. Boškovičem, s Leonh. Eulerem, s francouzským fysikem Nolletem v Paříži a jinými o různých otázkách tehdejší theologie, filosofie, fysiky, matematiky a astronomie. (4) Napsal řadu pojednání z těchto věd i z meteorologie. Z nich i z dopisů je patrno, že byl experimentátorem, že se nespokojil theorií, nýbrž že zkoumal přírodní zákony pokusy. Doklady těchto snah jsou obsaženy hlavně ve dvou sbírkách pojednání z r. 1759 a 1763, jež nazval „Miscellanea philosophica" (viz seznam na konci článku).
Zdá se, že náklonnost k pokusům žila v Steplingovi již od mládí. Aspoň F. M. Pelzel připomíná v jeho životopise, že ještě před vstoupením do řádu si koupil za peníze od matky různé pomůcky geometrické a přístroje fysikální. Také víme, ze zpráv o vzniku jezuitského musea „matematického" v Klementinu, že Stepling sám sestrojoval přístroje a že pobízel ty členy řádu, u nichž poznal schopnosti k mechanickým konstrukcím, aby jich prakticky využívali. Přístroje jimi zhotovené pak se stávaly součástkami musea.
Mezi 111 dopisy Steplingovi a od něho, jež známe z vydání Korniova se dotýká meteorologie list z 5. června 1745, adresovaný G. J. Claudinovi (místo není udáno), v němž ho Stepling povzbuzuje, aby konal baroskopická pozorování, k „určování výšek nad hladinou moře velice vhodných". Francouzský fysik Nollet pochválil v několika dopisech Steplingovy pokusy o šíření tepla a o vaření, sdělil mu podrobnosti o prudkých mrazech v Paříži r. 1755 a o stavu jarní povětrnosti. S dopisem ze dne 7. dubna 1770 poslal P. Hubertus z Wiirzburgu Steplingovi svá meteorologická pozorování.
Fysikální pokusy, související s problémy meteorologie, jsou popsány4v „Miscellaneich". Jsou to experimenty se „sloupcem rtuti v prostoru vzduchoprázdném, měření teploty vody ve Vltavě, stanovení bodu varu lihu a vody, barometrické měření výšek a stanovení teploty bodu varu na horách. Tu jsou i meteorologická měření z Prahy z r. 1756.
Stepling se zajímal i o užití přírodních věd v praktickém životě. Když se ustavila v Praze r. 1769 Společnost vlastenecko-hospodářská, založená k prospěchu orby, byl činným i v ní; dodal jí své názory o bleskosvodech a dal jí zcela původní stroj k dobývání pařezů. Byl i jedním z prvých členů Soukromé učené společnosti, později přetvořené v Královskou českou společnost nauk.
Počíná se úvahou, nazvanou „Discursus praeliminaris de utilitate observationum meteorologicorum", pojednávající o užitečnosti meteorologických pozorování. Autor tu uvádí důvody, proč tato pozorování vyvolávají jen málo účasti; je to jednak proto, že se nenahlíží jejich prospěšnost, a proto, že každodenní jich konání je namáhavé. Druhý důvod autor uznává, avšak domnívá se, že právě velký prospěch, jaký je možno od nich očekávat, by měl být pobídkou, aby se konala. Nejde tu o prospěch, jenž by se dal získat přímo a hned, nýbrž prospěch, z něhož se budou těšit naši potomci; právě tak je tomu v astronomii, jež bez namáhavého nočního bdění předchůdců, kteří ze své práce měli také jen málo prospěchu, by nebyla dosáhla dnešní výše.
Stepling pak přechází k úvaze o významu meteorologických pozorování a hledí povzbudit k jich konání tím, že poukazuje k jejich důležitosti; praví, že jimi lze zodpovědět různé důležité otázky, jako jaký je rozdíl nejvyšší a nejnižší teploty v různých zeměpisných šířkách, zdali všechno teplo, jež dostává Země, pochází ze Slunce, jaké rostliny je možno přesazovat z jejich vlasti do jiných končin a jak vyšetřit ze zjištěného barometrického tlaku výšku místa nad mořem.
Komu není známo, kolik deště a sněhu padne na Zemi průměrně ročně, ten nemůže říci nic ani o původu pramenů, neboť tyto otázky, tak jako jiné otázky fysiky, se nedají zodpovědět pouhým uvažováním; zde j e nutno tázat se Přírody a vynucovat její odpovědi pozorováním a pokusy. Kdo však zná množství srážek během roku na určitém místě a má zbudovat nádrž, dovede snadno vypočítat, jak velký prostor musí být, z něhož se má shromáždit voda, aby její množství postačilo žádanému účelu. Konečně vyslovuje přání, aby k meteorologickým pozorováním se připojovala i pozorování o nemocech a o stavu osení, aby se zjistil vliv změn ovzduší na fysický stav lidstva, zvířat a rostlinstva. Stepling připojil ovšem i poznámky o svých přístrojích.
Teploměr byl toho druhu, jaký navrhl de I' Isle, to jest se stupnicí od bodu varu vody, označeného nulou, až k bodu mrazu rozdělenou na 150 dílů; čísla tedy rostla s ubývající teplotou. Stepling si jej sestrojil sám a zavěsil na volném vzduchu před oknem, směřujícím k severu.
Tlakoměr byl naplněn čistou rtutí a vzduch byl pečlivě vypuzen plamenem. Průměr rourky byl dvě čárky a průměr nádobky byl tak velký, aby výška sloupce se nezměnila znatelně, i když by rtuť v rouře klesla o celou výšku stupnice. Roura byla rozdělena podle pařížské míry a přístroj byl zavěšen v místnosti, v zimě vytápěné, v malé výšce nad hladinou Vltavy, protékající nedaleko.
Okamžiky pozorování byly denně pro teploměr při východu Slunce a ve 3 nebo 4 hodiny odpoledne, pro tlakoměr v prvých hodinách ranních a k večeru; často se pozorovalo i během dne.
Z pozorování barometrických jsou uvedeny pouze měsíční extrémní hodnoty a jejich rozdíly, jakož i stupeň jasnosti oblohy. Jiné výsledky nejsou odvozeny, kromě průměrné přibližné výšky rtuťového sloupce a kolísání tlaku k zjištění, do jaké výše je třeba uvésti stupnici, aby její střed souhlasil s průměrným stavem tlakoměru k poznání, jaké rozpětí je třeba jí dát.
Právem podotýká Stepling, mají-li se výsledky měření přijmout za správné, že je třeba pozorování celé řady let, neboť roční průměry barometrického tlaku mohou se lišit v jednotlivých letech vzájemně i o několik čárek.
Také pro teplotu jsou uvedeny pouze měsíční extrémní hodnoty.
Množství srážek bylo měřeno pouze v jedenácti měsících a Stepling poznamenal, že nebylo měřeno v lednu, poněvadž přístroje byly vadné, že však pro tento měsíc přijal určité pravděpodobné množství bez obavy, že znatelně chybuje.
Z rozboru K. Kreila (6) vychází, že tento rok 1752 měl podle hodnot, změřených Steplingem, vlhké léto a suchý podzim; v zimě spadlo poněkud více srážek, než bývá obvyklé; jaro mělo ráz, velmi podobný jiným ročním obdobím toho druhu, podle dlouholetého průměru.
Později sestrojil Stepling, podle svědectví Strnadova (7), teploměr jiný, „co nejpečlivěji rozdělený podle metody pana Réaumura. Je zavěšen na hvězdárně na volném vzduchu na severní straně. Právě tak je i barometr rozdělen podle způsobu udaného panem Réaumurem a jím popsaného r. 1752 a zavěšen ve čtvrtém poschodí naší observatoře na straně severovýchodní".
Je zajímavé, že Steplingův teploměr byl mnohem později zkoušen a shledán správným. Tuto skutečnost poznamenal Strnadův nástupce, ředitel P. M. David, ve zprávě o pozorování povětrnosti v Čechách z r. 1829. (8) Na vybrané teploměrné rource, kalibrované četnými pokusy a výpočty, byl pečlivě stanoven bod mrazu a varu. Poněvadž průměr rourky nebyl všude stejný, byla vypracována tabulka oprav, udávající při každém stavu teploměru jeho pravou teplotu. „Tento správný teploměr — pokračuje zpráva — byl zavěšen na severní straně hvězdárny, na témž místě, kde je starý teploměr zesnulého astronoma Steplinga, jenž se pozoruje déle než půl století. Přesná porovnání za různých teplot ukázala, že až na bezvýznamné odchylky, pocházející od nestejného roztahování stupnice mosazné a dřevěné, Steplingovy, přesný souhlas teploměru Steplingova a nového, opraveného kalibrací".
Z let příštích hned po roce 1752 nemáme žádných podrobných zpráv o pražských měřeních meteorologických. Strnad však potvrzuje, že je dále konali členové jezuitského řádu (9a). Udává také extrémní a střední hodnoty barometrického tlaku kromě pro r. 1752 ještě z období 1769 — 1793, a hodnoty průměrné teploty z let 1771 — 1793. (9b). Pro rok 1773, kdy byl rozpuštěn jezuitský řád, jsou tu údaje pouze z období leden — srpen, a je poznamenáno, že po zrušení řádu byli pozorovatelé rozptýleni. Není vysvětleno, proč mezi r. 1752 a 1769 je přestávka. Hodnoty od r. 1775 jsou jistě Strnadovy, jenž, jak je známo, započal dnem 1. ledna 1775 pravidelná denní pozorování řady, jež od toho dne pokračuje nepřetržitě a kterou prodlužuje nyní každým dnem Státní ústav meteorologický v Praze.
Avšak již před počátkem těchto měření, zachovaných Strnadem v obou jeho pojednáních (9a, 9b), totiž r. 1768 a snad i dříve, byly v Praze měřeny změny meteorologických prvků pravidelně. O tom máme opět Strnadovo svědectví spolu s poznámkami o tehdejším způsobu pozorování. V jiném svém pojednání (10) praví totiž výslovně: „Naše zdejší pozorování, jež od roku 1768 pokračují náležitě v řadě, shledal jsem nedostatečnými k určitým porovnáním, poněvadž zvláště v prvých letech byl tlakoměr pozorován jen jednou denně, později dvakrát až třikrát; teprve když jsme dostali přístroje Mannheimské akademie, byl zvolen dokonalý způsob; konečně od listopadu předešlého roku (1784) je i tlakoměr tázán 15krát až 16krát denně; ...co nejdříve vykonám tímto způsobem v celém lunárním měsíci od 6. července do 2. srpna asi v době více než 700 hodin pozorování, jež pak uveřejním." (11)
Toto jsou základy českého meteorologického bádání; na prvém kameni, položeném Steplingem, stavěl neúnavný Strnad, za něhož byla zřízena v Čechách meteorologická síť, prvá v bývalém Rakousko-Uhersku, kterou organisoval pro Společnost nauk; její stanice byly v Zitenicích u Litoměřic, v Plané u Mar. Lázní, v klášteře Teplé, v Bolehoři (Gottersdorf) a v Žatci.
Sledovat dále rozvoj meteorologického výzkumu v starší době v Čechách za ředitele P. M. A. Davida, jak na Pražské hvězdárně, tak i ve Společnosti vlastenecko-hospodářské, za j adjunkta a pozdějšího ředitele hvězdárny Karla Kreila, (1798 až 1862), jenž rozšířil měření svá a svých četných pomocníků na obor zemského magnetismu, rozsah měření meteorologických prvků velmi zvětšil, jenž prvý vydával tištěné zprávy o pozorováních a zasílal je i do ciziny, nenáleží již v tento jubilejní článek. (12)
Poznámky:
- O dějinách a vývoji „Stoletého kalendáře" jsem pojednal v časopise „Věda a život", 1949.
- O založení Pražské hvězdárny a o činnosti Steplingově viz i můj článek „Z nejstarších dějin Pražské hvězdárny" v „Českém časopise historickém", roč. XLIV. Praha, 1938.
- Dr G. Hellmann: Die Organisation des meteorologischen Dienstes in den Hauptstaaten Europa's, s. 52.
- (Korespondence Steplingova vyšla s názvem „Clarissimi ac margnifici viri Josephi Stepling Litterarum Commer-cium eruditi cum přimis arpumenti." Wratislawiae, sum-tibus Guil. Theop. Kornii, 1782. Některé dopisy otiskl i St. Vydra ve spise, uvedeném v seznamu na konci tohoto článku s č. 31.
- Svědectví o prvenství Steplingově v meteorologickém výzkumu v Čechách podal i Ant. Strnad v práci „Meteoro-logische Beobachtungen auf das Jahr 1775." Abhandl. einer Privatgesellschaft in Bohmen, II. Bd„ 1776, s. 397.
- K. Kreil: Klimatologie von Bohmen, Wien, 1865, s. 14.
- Witterungsbeobachtungen fiir das Jafir 1774. Abh. einer Privatges., L Bd. 1775, s. 389.
- Neue Schriften der k. k. Patriotisch-Oekonom. Gesell-schaft im Kónigreiche Bohmen, II. Bd., II. Heft, s. 74 a III. Bd., II. H„ s. 139.
- Uber die mittlere Barometerhohe von Prag. - 9 b. Bestim-mung des mittlern Grads der Warme von Prag. Sammlung physikal. Aufsatze, hgg. von Dr J. Mayer, IV. Th., Dresden, 1794. s. 41—68.
- Betrachtungen uber einige meteorologische Gegenstande... Abh. der bohm. Gesellschaft d. Wissenschaften Prag, I. Bd., I. Abt. 1785, s. 315.
- Svému slibu dostál Strnad hned téhož roku 1785. Viz Observationes Pragenses in Ephemerides Societatis Me-teorologicae Palatinae (Manheimii) a. 1785, s. 596 a n.
- Látky tohoto jubilejního článku se dotýká i má práce „Meteorologie na Pražské hvězdárně a v Čechách v minulosti (1752 — 1839)" otištěná ve Sborníku prací k uctění 75. narozenin prof. Dr St. Hanzlíka, Praha, 1952.
Seznam Steplingových pojednání je uveden v Meteorologických Zprávách.
Dr Otto Seydl, MZ 1952/6, ročník 5, str, 141-145