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500年大数据告诉你:中国旱涝格局呈现周期性变化

来源: 中国天气网      时间: 2019-09-19 10:20

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中国天气网独家报道 雨热同期是中国气候的突出特点,最热的时候雨水也最丰沛。这种气候为农业发展提供了非常有利的自然环境,孕育了中华文明,然而,气候突变带来的旱涝灾害又严重制约经济和社会发展。

从远古时期,中国人就与旱涝做斗争。经常交替出现的洪涝与旱灾,一直是我国面临的主要灾害。

中国天气网搜集、整理了《中国近五百年旱涝分布图集》等历史资料及气候资料,系统梳理出1470至2018年间的旱涝数据,试图用可视化的形式,展示549年来我国经历的旱涝气候变化规律,挖掘那些重大旱涝灾害事件及社会历史影响,为当代社会应对旱涝灾害提供借鉴。

我们发现,在这段距当代社会最接近也是社会变革最剧烈的历史中,不管社会形态经历几度变迁,旱涝总是在或多或少影响着中华文明,例如朝代更替、人口迁移、经济社会发展等。 旱和涝依然是我们无法回避的重要自然灾害。

格局:旱涝交替

中国地貌复杂,范围跨度大,各地年降水量季节分配很不均匀,雨季集中在5到10月,这几个月的降水一般占全年总降水量80%左右,其多寡基本会决定当年旱涝状况。

549年来,中国可谓旱涝频发,几乎每年都有区域性或局地性的旱灾或涝灾。

分布不均的降水造就了多样的旱涝格局。我国旱涝格局通常有6种类型,即全国旱、全国涝、南北方涝长江流域旱、南北方旱长江流域涝、北方涝南方旱、北方旱南方涝等。不同时期旱涝格局的相对比例有变化,但总的来说,全国涝型格局多于全国旱型格局,北旱南涝型格局多于北涝南旱型格局。

我国旱涝格局中最常见的是“北旱南涝”,大约平均每4年就可能出现一次,也就是说大多年份南方易偏涝,北方偏旱。容易发生涝灾的地区主要集中在东部地区尤其是长江中下游及以南地区,旱灾最易发生在华北平原及西北的陕甘宁地区。

最少见的是“北涝南旱”格局,大约平均每9年一次,17和18世纪就曾出现过。例如,清朝乾隆年间的1756—1757年北方持续多雨,连续2年“北涝南旱”的状况在历史上更为少见。

1950年以来,我国气候总体维持“北旱南涝”格局。不过,西北部干旱、半干旱地区近30年来降水持续增加,日渐呈现“暖湿化”倾向。

旱涝不均跟我国地域辽阔且季风气候年际变率大有密切关系。夏季风的异常变动会直接导致降水的时空差异。当夏季风较弱时,雨带长期在南方徘徊,导致雨季长、雨量大,可能形成涝灾,同时造成北方雨季短、雨量少,可能形成旱灾。这时就会出现北方偏旱、南方偏涝情况。反之,则会造成南方偏旱、北方偏涝。

趋势:旱涝转换

我国的旱涝格局并非一成不变,呈现准周期或者阶段性交替变化,每隔一段时间就会发生转换。东部区域旱涝变化的准周期性更加明显,以2-3年左右的周期为主,还有11年左右、22年左右、50-60 年左右以及80-100年左右的“世纪周期”。

1470年以来,我国的旱涝分布多有变化。1470年至17世纪,偏旱和偏涝的年份都非常多,但以旱型年景为主,自东向西大致呈“东旱-中涝-西旱”带状分布;到了17世纪末至18世纪初,由旱转涝显著;19世纪期间,年景以涝型为主,出现几次持续时间较长的水灾;20世纪以后,全国逐渐向旱型年景转变,40年代中期至60年代中期较为湿润,80年代起再次转旱,其中华南和淮河流域及华北平原偏旱,长江以南和西北东部偏涝。

虽然在过去五百年间有过多次干湿气候突变,但1951—2010年,年降水量总体未出现显著变化趋势。总得来说,最近的六十多年属于气候条件较好、相对稳定的时期,但仍需要警惕未来出现气候突变和重大气候灾害的可能性。

据《第三次气候变化国家评估报告》预测,到21世纪末,中国将持续降水变多的趋势。全国降水平均增幅为2%-5%,北方降水可能增加5%-15%,华南地区降水变化不显著。

影响:水旱中国

旱灾和涝灾历来是影响中国最严重的自然灾害,对以“靠天吃饭”为主的农业社会影响极大,往往直接导致农业减产或绝收,进而出现蝗灾、河道变迁等次生问题。如果灾害连年,则灾荒会进一步加重,甚至影响社会变迁或朝代更替。中国历史上多次发生的农民起义,很多是以旱涝导致的灾荒为背景。

旱涝对人类社会的伤害各有不同。

旱灾的致命性在于破坏力强、时间长且范围广泛,经常会造成大片绝产绝收,特大型灾荒往往是由持续干旱制造的。

明清时期旱灾多发且致灾重,多次出现连续3年以上、干旱区域超过4个省份以上的重大干旱事件。

尤为显著的是明朝万历年间(1585—1590)6年大旱、明朝崇祯年间(1637—1643)7年全国大旱、清朝乾隆年间(1784—1788)5年旱灾和清朝光绪初年(1875—1878)的“丁戊奇荒”大旱灾。

这些严重的自然灾害导致剧烈的社会动荡,以1637—1643年发生的长达7年的全国大旱为例,这场波及南北23个省份的苦旱导致赤地千里,江河断流,泉井涸竭,禾苗干枯,颗粒无收,甚至发生人吃人的惨剧。灾荒成为农民起义的导火索,内忧外患之下明王朝走向灭亡。历史气候学家认为,这可能是中国东部地区过去2000年最严重的一次持续性旱灾。

同样,“丁戊奇荒”也引发了社会变革,迫使大批山西百姓背井离乡北上至内蒙古,河北、山东饥民大量逃荒到产粮较丰的东北,这就是中国近代史上大规模的灾民迁徙潮“走西口”和“闯关东”,并持续至20世纪初。

与大范围、持续性强的旱灾相比,水灾的特点在于其频繁。549年来,全国没有一年未出现大涝,有的范围大,有的局地性明显。

虽然洪灾几乎年年都有,但影响严重的主要集中在几个特大水涝年,较典型的年份有1730、1755、1823、1931、1935、1954、1975、1998、2016年等。

1998年爆发的百年不遇特大洪水就对经济社会造成极大危害。当时,长江、嫩江、松花江等江河同时洪水泛滥,长江上游出现8次洪峰,与中下游洪水遭遇,形成全流域型大洪水;嫩江、松花江出现150年来最严重的全流域特大洪水。洪灾造成29个省份的4150人死亡,直接经济损失2551亿元,灾害之严重,至今令人不寒而栗。

总的来说,中华人民共和国成立以来,基础设施建设不断进步、气象监测预报预警和气象服务能力持续提高,各部门防灾减灾水平提升,我们应对和防治旱涝等气象自然灾害的能力明显增强。因旱涝灾害造成的人员伤亡数不断下降,且当代社会并未引发像古代那样的社会动荡和人口迁移。据统计,旱涝等气象灾害导致的死亡人数从20世纪80和90年代平均每年5000人降至21世纪的2000人左右。

但不容忽视的是,随着工业社会发展、城市化进程推进,旱涝灾害造成的经济影响更严重。1965—1989年,旱涝等气象灾害导致的平均直接经济损失(2013年价格)为1192亿元,而1990—2013年,这一数字蹿升至3079亿元,增长了1.6倍。气象灾害造成的直接经济损失绝对值呈上升趋势。其中,洪涝灾害造成的直接经济损失占气象灾害经济总损失的比重最大。

成因:季风和地形

旱涝频发与复杂而特殊的气候和地理环境有密切关系。

我国东部地区是全球最典型的的季风区之一,其中夏季风对旱涝有显著的影响。夏季风有明显的季节性北进和南退,在5月中旬和6月上旬影响华南地区,6月中旬北跳至长江中下游一带,在那里维持至7月中旬,然后再次北跳,影响华北和东北地区。8月下旬开始,夏季风开始从北方迅速撤退至长江流域,在9月上旬回到南海北部地区,完成一次夏季风南北向的季节进退过程。

夏季风的进退推动季节性大雨带的移动。一般来说,夏季风强,大雨带能推至较北位置,使北方地区发生洪涝灾害而南方发生旱灾,若夏季风弱,则北方易旱南方易涝。

此外,我国地形十分复杂,高原盆地错落,高山河川纵横,气候类型复杂多样,旱涝的地区间差异极大。高大的山脉往往成为气候的分界线,山地以及四川盆地四周和太行山等地的迎风坡一侧都是多暴雨的地带。同时,西部地区深入亚欧大陆腹地,来自海洋的水汽难以到达这一地区,因而降水偏少。

6、结语

中国天灾之多,当属世界之最。未来,在气候变化背景下,极端灾害性天气将更频发,中国人将面对更凶悍更频繁往复的旱涝天灾,势必需要以更科学有效手段应对大自然的挑战。

《第三次气候变化国家评估报告》指出,当前我国应对重、特大旱涝等气象灾害的能力仍十分有限,应对大灾的防灾减灾效果不明显。因此,我们应把重、特大气象灾害尤其是旱涝灾害的防御,作为应对气候变化的主要内容。

前事不忘,后事之师。应对旱涝灾害的挑战,除了要充分利用先进科学技术,我们还要通过研究历史气候变化资料,认识气候的过去、现代和未来,深入探索气候变化对人类社会的影响,可以弥补现代观测记录的不足,同时为气候预测提供更多依据,同时进一步提升全社会防治旱涝等气象灾害的意识和水平。

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参考文献:《中国近五百年旱涝分布图集》《中国水旱灾害公报》《中国气象灾害大典》《中国历史大洪水》《中国水旱灾害》《中国灾害通史》、《中国历朝气候变化》《第三次气候变化国家评估报告》《1876—1878年中国大范围持续干旱事件》《中国东部6区域近1000年干湿序列的重建和气候跃变分析》《1755年中国东部极端雨涝事件研究》《中国东部过去2000年百年冷暖的旱涝格局》《中国年降水量的时空变化特征及其与东亚夏季风的关系》等

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