嘉義北回歸線標誌的百年身影
文：蔡榮順（金龍文教基金會董事長）
世界首座北回歸線標誌於1908年在嘉義縣水上鄉創設，它不只是一個地理性地標、天文科學的標識、熱帶與亞熱帶氣候的分際線，百年來，嘉義北回歸線和臺灣的農業經濟、人文歷史、觀光旅遊、科普教育都有密切連結。本文透過其歷史印記，述說百年來身影，藉以探索嘉義北回歸線多元的故事。
一、北回歸線與北回歸線標誌
地球上有四條假想線，可區分各地域的氣候特性，包括南、北回歸線及南、北極圈線，這四條緯線劃分地球的熱帶、溫帶、寒帶之分界，量度設算以赤道為0度，赤道至南、北回歸線各為23.5度，赤道至南、北極圈線各為66.5度，至南、北極點各為90度。當地球繞行太陽公轉，地軸因傾斜以致影響陽光照射地球的角度不斷改變，而產生春、夏、秋、冬四季變化；23.5度回歸線是太陽直射點在赤道兩側的南北半球移動時，所能照射到的最遠緯線，到達23.5度後，即轉身回歸原來路線繼續移動；北緯23.5度回歸線（即北回歸線）就是太陽直射地球表面最北的界限，可稱為太陽轉身地方。
早在千百年前，科學家已創設及命名地球的經緯度，1554年葡萄牙製圖家首次將福爾摩沙（臺灣）繪入世界地圖，即註明臺灣在北回歸線附近；1624年荷蘭人佔據臺灣後，實地測繪的臺灣全島地圖，都強調北回歸線的地理特徵。據中央研究院曹永和院士在〈歐洲古地圖之臺灣〉一文指出，倫敦大英博物館收藏1648年喬安‧布勞（Joannes．Blaeu）所繪世界地圖，有關臺灣部份，在北回歸線下明確註記為Toelosang（諸羅山：嘉義古地名）。顯然，地球上特殊緯線「北回歸線」通過臺灣的地理特質，在16、17世紀的世界地圖就已被優先標識出來。
地球上的北回歸線歷經紅海、阿拉伯海、太平洋、大西洋，並通過十餘個國家、地區，包括非洲的撒哈拉沙漠、阿爾及利亞、利比亞沙漠、埃及，亞洲的沙烏地阿拉伯大沙沙漠、伊朗、印度、孟加拉、緬甸、中國及臺灣，北美洲的夏威夷群島、墨西哥的馬德雷沙漠。
二、嘉義北回歸線標誌沿革
在回歸線上設置大型實體的標誌建物，具有科學教育及促進觀光旅遊等目的。當今只有海峽兩岸設「北回歸線標誌」；北回歸線通過大陸的雲南、廣西、廣東，設置回歸線標誌六處，包括墨江、西疇、桂平、汕頭、從化、封開等地。北回歸線通過臺灣的澎湖海域、嘉義、南投、花蓮縣，目前已設置回歸線標誌六處，包括嘉義縣水上、東石、花蓮縣豐濱、瑞穗，澎湖虎井嶼，以及嘉義市世賢路與博愛路交角的「北回歸線歷年標誌群」。
1908年（明治41年）為了慶祝臺灣縱貫鐵路全線通車，臺灣總督府特別在北回歸線經過的鐵道西側、嘉義縣水上鄉下寮村（距嘉義市西南3.3公里處）建置一座地標型的北回歸線標誌，當時根據建標曆年（即1908年）以天文科學演算，精確訂定建標緯度為23度27分4秒51。該地標是全世界首座北回歸線標誌，百年來，標誌建物六度改變，檢視其變遷沿革，有助於歷史傳承。
第一代標誌：建於1908年，碑址在縱貫鐵道西側；碑體為水泥材質，底座為4角形（4個尖角修飾內凹），碑身呈現四個立面，分別標示「北回歸線標」五字，以及「北緯二十三度二十七分四秒五一」、「東經百二十度二十四分十六秒五」兩列字。碑頂立圓球體一個，上繪經緯線的樣態；球體頂上有兩隻手的意象造型，指向北方的手上寫「溫帶」二字，指向南方的手上寫「熱帶」二字；最上端還有一隻方向指針，由東向西的指向。
第二代標誌：建於1921年，碑址同第一代，使用建材為木材，造型為底部寬、頂部窄，另以鋼絲在多處捆綁，遠觀有如竹子樣貌。碑體呈現四個立面，每一面碑身上方有「北回歸線標」五個大字，下方兩列小字為「北緯二十三度二十七分四秒」、「東經百二十度二十四分四十六秒」。
第三代標誌：建於1923年，立碑地點從鐵道旁往西方移位約50米，改至縱貫公路東側。碑體建材為鋼筋水泥，底座為不等邊六角形，碑體呈現三個立面，每一面碑身上方為「北回歸線標」五個大字，下方兩列小字為「北緯二十三度二十七分四秒五一」、「東經百二十度二十四分四六秒五」，碑頂有圓球一個。
第四代標誌：於1935年整修，碑址同第三代，底座及碑體亦同第三代，只稍做補強；碑頂改用三根短柱支撐六角形面板，面板上方放置方向指針，由東向西指向。
第五代標誌：於1942年整修，碑址不變，底座及碑體沿用既有基礎，碑身形貌大幅改變，碑頂為三個環圈共構而成座標儀。至1968年整建周圍綠地時，再次修改碑身文字，刪除經緯度標示，並改變標誌名稱，將原來的「北回歸線標」改為「北回歸線標誌」六字。
第六代標誌：於1995年新建「北回歸線太陽館」，從單一紀念碑之型制改變為具有規模的館場建築，同時與原地保存的第五代標誌並立。太陽館建物外型酷似幽浮，館內規劃有關地球科學、衛星探險、火箭太空等主題展示區，以及3D立體劇場。館外公園綠地空間3.1公頃，配置多項天文模擬景觀；廣場前方展示來自美國太空總署（NASA）退休的泰坦2號LV─4火箭真品，前身直徑3公尺，長度33公尺，是早期美國「雙子星載人太空船計畫」中的運載火箭，難得一見。近期增置北回歸線第一至四代標誌模型，提供民眾對照觀賞，有助於歷史沿革的瞭解。
三、熱帶與亞熱帶分界線
北回歸線是熱帶與亞熱帶氣候的分界線，為充分發揮運用緯度氣候的特殊條件，轉換並孕育成為農業經濟資源，於1918年選定北回歸線經過的嘉義，成立熱帶與亞熱帶果樹的學術機構：中央研究所嘉義農業試驗支所，所內開闢「熱帶與亞熱帶果樹種原保存園」專區，陸續從全世界熱帶與亞熱帶地區選拔引進優良果樹培育，珍奇異種有如世界百果山的縮影。近百年來，在日本與臺灣若干世代的專業研究人員接棒研發，掌握果樹遺傳基因，試驗其遺傳的歧異性，據以開發優良新品種，以及提高果實的質與量，並結合生物科技運用，成果豐碩，對臺灣經濟貢獻良多。目前保存種原超過800項，不但年代久遠，更兼具多樣性及稀有性，成就非凡，是我國重要且珍貴的植物寶庫。
此外，為發展實用性、觀賞性及具經濟推廣價值的熱帶林木樹種，於1909年在嘉義成立林業試驗的學術機構：林業試驗支所，闢設「山仔頂熱帶植物栽種試驗地」（即嘉義樹木園），引進南洋群島、南美洲、澳洲等地的熱帶經濟植物，經營母樹園，試驗及繁殖樹苗，並從事熱帶林木之學術研究，成為臺灣外來三大熱帶樹木園之首。百年來，嘉義林業試驗支所培育大量優質的熱帶林木，如肯氏南洋杉，大葉桃花心木、印度紫檀、巴西橡膠樹、黑板樹等，分送臺灣各地接續繁衍，對生態文明的提升及環境綠美化，具有先驅地位，譽滿全臺，彌足珍貴。
四、孕育推廣農業經濟
1929年臺灣總督府中央研究所技師牟田邦基用生蕃薯與蕃薯簽做原料，研究「澱粉質醱酵法」生產有機溶濟，加工後成為乙醇、丙酮、丁醇等純質製品，可做為塗料、染料、燃料（飛機、船舶的燃料油），在民生與軍事方面用途廣泛。蕃薯原生地在熱帶美洲，性喜高溫，嘉義北回歸線附近熱帶與亞熱帶地區適合大量種植；1938年臺灣拓殖株式會社選定於嘉義創設「嘉義化學工場」，透過嘉義農業試驗支所研發，改善耕種方法，改良蕃薯種苗，育成適合北回歸線區域大量栽種的品種，經由台南州農會輔導，在雲、嘉、南地區種植數萬甲地，當時種植「化學工場的蕃薯」成為廣大農民的主要生計，相當程度影響南臺灣經濟民生。拜緯度氣候發揮地利之賜，這些熱帶與亞熱帶的生蕃薯及蕃薯簽源源不絕的被化學工場收購，造就嘉義化學工場成為當時全世界產量第一的醱酵式溶劑工廠，全盛時期工廠內部員工超過3000人，是臺灣勞動力最多的工廠之一。
有趣的是，化學工廠為了大量溶劑產品運輸出廠，以及蒸餾室動力所需大量煤炭不斷運送入廠，貨車陸運不及需求，因而修築工廠專用鐵道（今嘉油鐵馬道），延伸至北回歸線標誌附近與縱貫鐵路連結，並於標誌的東南側新設火車站，命名為「北回歸線站」，如今該火車站已廢止使用，但車站建物尚存，孤獨地閒置在鐵道旁。
五、人文歷史印記
嘉義北回歸線標誌區位於南北縱貫公路的一側，是嘉義機場必經的出入口，因緣際會竟成為二二八事件的悲情舞台。
1947年2月27日臺北因民眾無故被軍警槍殺，而引發翌日的「二二八」官民衝突事件；3月1日消息傳到嘉義，3月2日下午嘉義市民相繼奮起，包圍嘉義市市長官舍和警察局，爆發嘉義地區的二二八事件。3月3日嘉義市民召開市民大會，成立「三二事件處理委員會」，要求政府改革；同日，嘉義市長却要求駐守山仔頂的軍隊派兵進入市區鎮壓，群眾乃開始攻擊憲兵隊、山仔頂營區及紅毛埤第19軍械庫，至晚上9時，嘉義市政府被民眾接收。
3月4日山仔頂營區發射炮彈轟炸市區，民眾頗有死傷，「三二事件處理委員會」與軍方會商，要求軍隊繳械，退出市區，雙方會談未果，市長與憲兵隊及部分軍隊退至嘉義（水上）機場。
北回歸線標誌區與機場毗鄰，扼進出機場的路口，被民眾選作圍堵機場、軍民對峙的陣地，以防止軍隊攻擊市區，自此嘉義北回歸線捲入二二八事件的悲慘戰場。3月5日民眾斷絕機場的水電，中學生也加入抗爭行列，女學生則捏飯糰送到前方聲援；阿里山鄉長高一生調派鄒族200多人下山協助嘉義市民眾，其中樂野與來吉地區的隊伍，直接到北回歸線區參與圍堵機場行動，而鄒族的另一隊伍，於市區擔任秩序維護及協助攻擊紅毛埤軍械庫。
中午時分，機場軍隊與民眾發生激烈攻防戰，民眾雖能固守北回歸線陣地，但死傷達300多人。3月9日國軍援兵空降機場後，部隊突然掃蕩北回歸線附近的劉厝庄與三和村，進行劫掠屠殺；3月11日國軍大批援軍又從陸、空抵達，雙方兵力與武器配備更形懸殊，民眾只有無奈地從北回歸線撤退。3月18及23日，軍警在嘉義火車站前公開槍決地方士紳12人，3月25日槍決陳澄波等4位參議員。
嘉義市素有民主聖地之稱，北回歸線標誌區在臺灣民主發展過程中，曾是二二八事件腥風血雨的傷心地，在臺灣歷史人文留下悲壯的印記。
六、北回歸線漂移現象
通常簡述北回歸線為23.5度，但為何1908年設標誌時，嘉義北回歸線標示23度27分4秒51？原來是地球的歲差運動、章動周期，極移現象，以及板塊運動等因素，而導致回歸線漂移現象。據天文界研究，回歸線每年大約移動14.7米，漂移到達極限點之後，將轉身循原路線繼續漂移，循環不已；據演算，臺灣的北回歸線南移極限點在高屏一帶，而北移極限點在台中附近，一個循環周期約4萬年，目前屬南移階段。
北回歸線於1908年漂移至23度27分4秒51，即嘉義縣水上鄉現有的標誌點，回歸線不肯就範於標誌區，百年來相對於地表的標誌建物，又已向南漂移約1470米以上的距離；儘管回線已經漂出標誌區，也不必顯得尷尬，只要同步註明標誌點的曆年，就是北回歸線正確的緯度軌跡，此為自然界存在的客觀現象。
為推廣科普教育，體驗回歸線漂移的天文狀況，嘉義市政府於2004年在博愛路與世賢路口安全島上（路口中心緯度為23度27分59秒2）竪立「北回線歷年標誌群」，6座「追溯性」的小型標誌於縱貫公路東、西側各立3座，涵蓋1789年（乾隆54）、1790、1791、1793等4年期間北回歸線的移動點，其中1789及1793年各有1標，1790及1791年各有同軸2標。1787年（乾隆52）諸羅縣改名嘉義縣屬重要的歷史記事，市政府委託天文界演算研究發現，當年北回歸線正巧漂移到世賢路的慢車道上，為遷就於安全島設標誌〈車道上無法設標誌〉，改從1789年定第一標，觀察北回歸線南移時間與空間的軌跡，時間得以回溯自乾隆年代銜接到日據臺灣時期，空間變化則從嘉義市世賢路口逐步往南漂移到嘉義縣水上鄉的標誌現址；透過乾隆年間的歷年標誌群與1908年的標誌加以連線，對照北回歸線漂移的步伐與路徑，此種回歸線移動的特殊景象，令人驚嘆天文地理的諸多奧妙。
七、結語
嘉義北回歸線標誌始建於1908年，是世界首座北回線地標，值得紀念與保存。北回歸線在天文、地理、氣候等方面，具有科學性的意義，尤其緯度屬熱帶與亞熱帶分界線，透過氣候特性的掌握，孕育轉化為農業經濟資源，發揮緯度地利之優勢，闢建「熱帶與亞熱帶果樹種原保存園」、「熱帶樹木試驗園」，均已歷百年之久，成為國家級的植物寶庫及都會樹木公園。此外，嘉義北回歸線標誌區在1947年3月，因緣際會捲入二二八官民衝突事件，成為嘉義民眾固守的陣地，在臺灣民主發展過程，扮演一齣悲壯義行的抗爭舞台，也再次顯現嘉義住民重視公義的傳統民風。
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