明末浙江水旱灾害分布规律与成因分析

3明末浙江水旱灾害分布规律与成因分析叶玮 ,赵虎 , 王俊荆 ,李凤全 ,朱丽东(浙江师范大学 地理过程实验室 ,浙江 金华321004 )摘要 :明代末年的崇祯时期是浙江水旱灾害频繁发生的时期 。史料分析表明 , 崇祯年间浙江省水旱灾害频繁发生 ,崇祯中后期为浙江省的旱灾高发期 ; 水旱灾害空间分布差异明显 ,旱灾和水灾的分布与地貌类型密切相 关 ,山区 、丘陵多旱灾 ,平原多水灾 ; 与同时期北方旱灾相比 ,浙江旱灾具有滞后现象 ,反映灾害与气候变化类似具有穿时性 。关 键 词 :崇祯时期 ;水旱灾害 ;浙江中图分类号 : P467文献标识码 : AThe pre l im ina ry study on the f lood s an d drough tsin Zhe j ian g dur in g the re ign of C hon gzhenYE W e i, Zhao H u, WAN G J un2jing, L I Feng2quan, ZHU L i2dong(L abo ra to ry of Geograp h ic P roce ss, Zhe jiang No rm a l U n ive rsity, J inhua, Zhe jiang 321004 , Ch ina)A b stra c t: The flood s and d rough ts frequen tly occu rred in Zhe jiang du ring the re ign of Chongzhen, no ton ly the d isa ste rs h igh frequency, bu t a lso the d isa ste rs fie rce in ten sity a t tha t tim e, e sp ec ia lly the d rough ts fo r m any succe ssive yea rs, wh ich acce le ra ted the c ra sh of the M ing D yna sty. B a sed on the in2 troduc tion of da ta and m e thod s u sed in the p ap e r, the sp a tio2tempo ra l cha rac te ristic s of flood s and d rough ts in Zhe jiang p rovince from the h isto rica l docum en ts cove red a p e riod from 1628 to 1644 we re ana lyzed a s fo llow s, F irstly, the frequenc t d rough t fluc tua ted sign ifican tly in Zhe jiang in the la te yea rs of Chongzhen, and se rve r flood occu rred in 1639 and 1640 , cove red the who le p rovince. Second ly, the sp ac ia l d istribu tion of flood s and d rough ts in Zhe jiang p rovince wa s rem a rkab le and va ried w ith the landfo rm typ e s. Th ird ly, flood s a re still the m a in na tu ra l d isa ste r in Zhe jiang and a tten tion m u st be p a id to the d rough ts.Key word s: Chongzhen re ign; flood s and d rough ts; Zhe jiang p rovince浙江省地处长江以南的亚热带季风气候区 ,面积 10. 18万 km2 。这里地貌类型复杂多样 ,包括山 地 、丘陵 ,盆地和冲积平原等 。这里人口密度高 ,经济发达 ,以发生率高和危害程度大为特点的水旱灾害必然将影响区域的快速发展和持续发展 。近年有科 学 家 家 提 出 , 新 一 轮 的 冰 期 即 将 来 临 , 目 前 “南涝北旱 ”的格局也有可能发生改变 1 ,现为“鱼米之乡 ”的江浙一带很可能出现干旱 。因此 ,有必收稿日期 : 2008 - 08 - 20基金项目 :浙江省自然科学基金项目 (项目批准号 : X506313 )资助作者简介 :叶 玮 ( 1957 - ) ,女 ,博士 ,研究员 。研究方向 :环境变化 。究将为现代防灾减灾提供科学依据 。关于现代水用满志敏等定级方法 , 将浙江明末资料进细致梳旱灾害的研究成果非常之多 2 , 3 ,但关于历史时期水旱灾害的研究相对较少 。本文在对历史资料大 量统计的基础上 ,试图通过历史时期典型时段区域的水旱灾害分布规律及其成因的分析 ,为现代灾害的可靠预测奠定基础 。明末的崇祯时期 ( 1628 1644 年 ) , 是中国历 史上灾害频发期 。关于长江中下游历史时期水旱灾害的研究有较多的成果 ,如陈家其对太湖流域南 宋以来旱涝规律及成因的研究 4 ; 汪家伦对太湖 地区水旱灾害的特征 、分布规律及其对农业生产的 影响的研究 5 ; 夏越炯对宋到清代湖州 、嘉兴 、杭 州三府发生的旱涝灾害的研究 6 等 。但是 , 上述研究由于覆盖时段过长 ,研究分辨率偏低 。本文在 总结以往研究成果的基础上 ,利用历史资料 ,重建 了明代末年崇祯时期浙江水旱灾害的等级序列 ,并 对其分布规律和成因进行初步探讨 。理 ,分为 5 级 : 1 级旱 , 2 级偏旱 , 3 级正常 , 4 级偏涝 , 5 级涝 。同时 ,利用以下公式对崇祯年间浙江 省水旱灾害资料进行参数化 11 , 12 :D1 = 1 / Z ( Km ·N o + Kn ·N p)W 1 = 1 / Z ( Km ·N s + Kn ·N t)式中 W 1 水灾指数 ; D1 旱灾指数 ; No1 级 站数 ; Np 2级站数 ; N s4 级站数 ; N t5 级站数 ;Km = 2; Kn = 1; 公式中 Km 和 Kn 是不同水旱等 级的权数 , 用以表示水旱程度的差异 , Z 表示每个 站中所有的县数 。另一方面 ,在行政区划的基础上 , 参照水文 气候和地貌等自然要素的相似性 ,将全省划分为五个分区 ,分别为杭嘉湖地区 (包括杭州 , 嘉兴以及 湖州地区 ,即杭嘉湖平原地区 ) ,宁绍区 (包括宁波 以及绍兴地区 ,即宁绍平原区 ) ,金衢地区 (包括金 华以及衢州 ,即浙中盆地区 ) ,浙南的丽水地区 (包 括丽水和温州 , 即浙南山地丘陵区 ) , 以及浙东的台州区 。表 1 为计算的浙江 6 个不同区域明代末 年的水旱灾指数 。1 崇祯时期水旱灾害等级对于历史时期水旱灾害的研究 ,研究者多对灾表 1 崇祯时期浙江省水旱灾害指数表Tab. 1 F lood and d rough t index of Zhe jiang in Chongzhen p e riod年代杭州金华宁波丽水台州平均W 1D 1W 1D 1W 1D 1W 1D 1W 1D 1W 1D 116281629163016311632163316341635163616371638163916401641164216430. 830. 1100. 1100. 110. 110. 110. 2200. 331. 721. 50. 110. 330000. 2200. 440000. 1100. 111. 050. 281. 221. 331. 110000000. 150. 4600. 1501. 151. 1500. 08000000000. 151. 54001. 380. 380. 620. 620. 380. 640. 18000. 280. 090. 4500. 280021. 550. 360000000. 360. 090. 090. 180. 7300. 091. 091. 181. 091. 641. 180000. 120. 1200. 240. 180. 120021. 4700. 12000001. 120. 12001. 06001000000000. 14000000. 291. 7121. 4300000000. 290. 29000. 290010. 29200. 2940. 05800. 0460. 1080. 040. 190. 150. 1240. 030. 1241. 7161. 5340. 380. 1060000. 04400. 3840. 10. 0760. 0660. 6880. 0580. 040. 9040. 5680. 6441. 1180. 534 1644 0 1. 11 0. 23 0. 15 0 0. 18 0. 12 0 0 0 0. 07 0. 288 间变化的趋势图 。从图中可以看出 ,浙江省的水灾随时间变化相对平稳 ,但在 1639 1641 年水灾连 年发生 ,构成一个明显的洪涝期 。在此期间 ,旱灾2 水旱灾害时空分布2. 1 水旱灾害随时间变化趋势图 1是浙江省 1628 1644年间水旱灾害随时呈现波动上升的趋势 ,强度逐渐加强 ,并于 1641 1644 年形成了连年的干旱 。这和当时全国逐渐干旱化的大背景是一致的 。 1637 年 , 全国的旱灾主要出现在华北和西北地区 , 1638 年扩大到皖 、苏等 南方省份 , 1640 年出现数省特大旱灾 13 ,而浙江省的连年旱灾发生在 1639 1642 年 , 明显滞后于华北和西北地区 ,可见旱灾的蔓延 ,也是由北而南 , 逐渐扩大范围 。由此推测 ,灾害与气候变化类似 , 也具有一定的穿时性 。2. 2 水旱灾害空间分布如表 2 所示 ,灾害的空间分布是不均匀的 ,不 同分区之间 ,因自然环境要素的不同 ,存在着很大 差异 。河网密布 ,湖泊众多的杭嘉湖平原地区 ,崇祯前期和中期 , 水灾发生 频 率和 强度 均较 低 (图 2、3 ) ,崇祯末年 ,水灾发生频率达到了高峰 , 从 16381642年 ,形成连年的水灾期 ,随后整个太湖流域 进入连年的大旱 ,旱灾波及浙江 ,安徽以及江苏的 几十个县市 。图 1 水旱灾害指数变动曲线F ig. 1 F luc tua tion cu rve of flood and d rough t index表 2 各地成灾年数 (年 )以及成灾频率F lood and d rough t index of Zhe jiang in Chongzhen p e riodTab. 2城市杭州嘉兴湖州宁波绍兴台州温州金华衢州丽水舟山旱灾年数水灾年数 成灾率 / %8876. 57569787110876. 58871565913247759412449654129图 2 水灾指数变动曲线F ig. 2 F luc tua tion cu rve of flood index金衢盆地在地形地貌上属于河谷平原和低丘缓坡地带 ,梅雨天和三伏天气候异常明显 。崇祯初 年 ,与全省其他地区相似 ,金衢地区旱灾 、水灾均很 少 ;崇祯中后期 ,金衢盆地的旱灾达到了严重的程 度 ,超过全省平均水平 ,而且 ,旱灾持续时间也比较 长 ,特别是 1635 年的旱灾指数 ,远远大于全省其他地区 。宁绍地区为近海的平原区 ,整个崇祯年间除了1639年和次年的水灾 ,主要以旱灾为主 ,且旱灾程 度逐渐加重 ,呈阶梯状上升的态势 ,并于 1642 年达 到顶峰 。位于浙南山地的丽水和温州地区 ,在崇祯年间旱灾是主要的自然灾害 ,但与同时期浙江省其他地 区相比 ,在表现形式上完全不同 ,旱灾大体可以分 成 3个高峰期 ,分别是 1632 , 1636 ,以及 1639年 ,除 了 1639 年是全省性的旱灾外 ,另外 2 个旱灾发生 年 ,灾害指数都远高于其他地区 。台州地处东部沿海 ,是台风 、干旱等重大气象 灾害多发地区 ,特别是近年 ,台风灾害频繁 ,由此带 来的涝灾也呈现上升态势 。但是 ,在崇祯年间却表 现出与往年迥异的情况 ,水灾发生的频率较低 ,而 旱灾呈现阶梯状上升 ,并于 1641年达到顶峰 。图 3 旱灾指数变动曲线F ig. 3 F luc tua tion cu rve of d rough t index北太平洋和南海地区生成的热带气旋 (登陆或影3 水旱灾害成因及其穿时性特点响 ) 个 数偏 少 , 这将 减 少浙 江沿 海台 风的 登 陆个数 ,从而使 8、9月份浙江省降水减少 ,易形成旱灾 可见 ,浙江省的水旱灾害受梅雨和台风的双重影 响 。3. 2 旱灾穿时性特点周卫健 ,安芷生等通过全新世我国降水时空变 率的记录与古气候模拟研究 ,提出最近 1 万年我国中 东 部 季 风 区 降 水 锋 面 自 北 向 南 的 穿 时 性 变迁 23 ,而且 ,随着最近 10 Ka 来北半球夏季日射的 逐渐减少 ,反映夏季风极值的最大降水量在东亚具有明显的由北至南的穿时性特征 24 。薛滨等通过湖泊水量变化研究 ,认为夏季风降 水的效应非常显著 , 在现代季风气候区的中国东 部 ,有效降水的峰值区似乎存在从北往南的穿时性 25 ,吴锡浩等也提出 ,全新世适宜期有效降水的峰值在中国中 、东部具有穿时性 ,因此全新世适宜 期东北 、西 北 和 华 北 出 现 偏 早 , 长 江 中 下 游 稍晚 26 。崇祯时期的浙江省旱灾的发生时间以及顶峰 时期 ,相对于华北和西北地区 ,要滞后 2 3 年 ,呈 现出由北而南的变化趋势 ,这和全新世期间夏季风 的穿时性 (虽 然 时间 尺度 不同 ) 具有 一定 的 相 似 性 。3. 1 水旱灾害成因浙江省地处东海之滨 ,是西风带天气系统和副 热带系统交汇地区 ,崇祯时期的浙江省水灾和旱灾并行 ,甚至同年出现全省范围内的水灾和旱灾 ,说明影响浙江省水旱灾害因素不是单一的 。 浙江省的入梅时间以及梅雨期的长短 ,对浙江省影响重大 。张德二在长江中下游梅雨活动复原研究中指出 ,梅雨的活动具有 9、4 5和 2 3 年的 准周期 14 ,而崇祯时期浙江省出现旱灾的几个峰值分别为 1632 , 1636 , 1639 , 1642 ,符合梅雨活动的 周期性规律 ,即旱灾的发生年 ,入梅时间偏早 ,梅雨 期短 ,造成浙江在 6月和 8月之间 ,降水量偏少 ,以 致形成干旱 。如果 8、9月份登陆浙江的台风减少 , 更将加剧旱情 ,造成持续整个夏季的干旱 。西太平洋暖池异常和我国夏季雨型和沿海自 然灾害有着密切的关系 : 暖池异常减弱 ,较多出现1 和 2类雨型 ,我国夏季雨带偏北 , 而在暖池异常 发展期 , 2和 3类雨型较多 ,夏季雨带偏南 ,且暖池 异常发展期 , EL N ino 事件多于 L a N ina 事件 。在 厄尔尼诺年 ,我国的夏季风较弱 ,季风雨带偏南 ,北 方地区易出现干旱 、高温 ,南方易出现涝灾 ,而拉尼娜年北方容易干旱 ,南方则旱涝持平 15 , 16 。根据古气候研究结果 , 14 18 世纪为小冰期 ,其中有 3次寒冷期 ,崇祯时期处于小冰期的第 2 个 寒冷期 17 - 20 , EL N ino 事件和 L a N ina 事件频繁 ,贯穿于整 个崇 祯 时期 21 , 22 。而 1639 1640 年是 浙江省水灾的顶峰时期 ,正是厄尔尼诺的爆发年 。同时 ,厄尔尼诺年不利于热带气旋发生发展 ,在西4 结论综上所述 ,明崇祯年间浙江省的水害灾害具有如下特征 :4. 1 从时间分布看 ,崇祯时期浙江省水旱灾害分 布是不均的 。就整个浙江省来说 ,在崇祯年间 ,主要以旱灾为主 ,并于 1642 年左右全省达到干旱顶峰 ,旱灾波及范围广 , 这和全国的趋势是一样的 。 但是 ,浙江省旱灾的发生以及顶峰时间和西北以及 华北不同 ,表现为时间上的滞后性 。4. 2 从空间分布的角度分析 ,崇祯时期水旱灾害 的发生受自然地理因素的影响 ,山地 、平原和丘陵 盆地等不同地貌单元 , 灾害所呈现的特点也不相 同 。崇祯前期和中期 ,宁绍地区和金华地区水灾指 数相对较高 ,杭嘉湖等地区水灾指数小 ,而崇祯末年 ,杭嘉湖水灾指数较高 。4. 3 从成灾率来看 ,杭嘉湖地区以及宁绍地区 ,水 旱灾害频繁 ,要明显高于其他地区 ,其次是金华 ,丽 水以及台州 ,而衢州 、温州以及舟山地区最少 。4. 4 明清小冰期盛期 ,杭嘉湖平原以及宁绍平原水旱灾害和现代相近 ,保持较高水灾发生率 ,同时 ,旱灾也持续加剧 。台州区以及衢州成灾率都低于30 % ,水旱灾害次数少于现在 。4. 5 EL N ino事件对浙江省水旱灾害的发生起着 重要的作用 ,其对夏季风的影响 ,直接反映在浙江省的水旱灾害的变化上 。历史地理论丛 , 2004 , 19 ( 3 ) : 113 2120. 11 满志敏. 历史旱涝灾害资料分布问题的研究 J . 历 史地理 (第 16辑 ) ,上海 :上海人民出版社 , 2000. 12 满志敏 , 张修桂. 江淮地区近 2000 年旱涝序列的重 建 M / /中国生存环境历史演变规律研究 (一 ) . 北京 :海洋出版社 , 1993: 2182223. 13 袁晓玉 , 薛根元 , 顾骏强 ,等. 浙江省洪涝灾害的统计 分析 J . 灾害学 , 2002 , 17 ( 1 ) : 56261. 14 张德二 , 王宝贯. 18世纪长江下游梅雨活动的复原研 究 J . 中国科学 B 辑 , 1990, 12: 133321339. 15 赵永平 , 吴爱明 , 陈永礼. 西太平洋暖池的跃变及其气候效应 J . 热带气象学报 , 2002, 18 ( 4) : 3172326. 16 李万彪. 热带西太平洋暖池对中国降水和沿海自然灾 害的影响 J . 北京大学学报 (自然科学版 ) , 1999, 35( 5) : 6742681. 17 竺可祯. 中国五千年来气候变迁的初步研究 J . 中 国科学 , 1973, 16 ( 2) : 2262256. 18 王绍武. 小冰期气候的研究 J . 第四纪研究 , 1995 , ( 03 ) : 202 2212. 19 LUCKMAN B H. Glac ie r and D end roch rono logica l R e2 co rd s fo r the L ittle Ice A ge in the Canad ian Rocky Moun ta in s C / / P roceed ings of the In te rna tiona l Sympo2 sium on the L ittle Ice A ge C lim a te s. London: Rou tledge,1992: 75 280. 20 PA TER SON W S B , KO ERN ER R M. A n O xygan2Iso2top e C lim a tic R eco rd from the D evon Island Ice Cap , A rc tic Canada J . N a tu re, 1977, 266: 508 2511. 21 赵佩章 , 林振山 , 赵文桐. 我国 500 年来大旱大涝与日食的关系 J . 地球物理学进展 2000 , 15 ( 2 ) : 1002105. 22 王绍武. 近 500 年的厄尔尼诺事件 J . 气象 , 1989 ,15 ( 4) : 15 220. 23 Zhou W e ijian, J. Dod son, M. J. H ead, B. S. L i, Y. J.Hou, X. F. L u, D. J. Donahue and A. J. T. J u ll, Envi2 ronm en ta l va riab ility w ith in the Ch ine se de se rt2loe ss tran2 sition zone ove r the la st 20000 yr J . Ho locene, 2002 ,12, ( 1) : 1172122. 24 安芷生 , Po rte r S C, 吴锡浩 ,等. 中国中 、东部全新世 气候适宜期与东亚夏季风变迁 J . 科学通报 , 1993 ,38: 1302 21305. 25 薛滨 , 于革. 中国末次冰盛期以来湖泊水量变化及古 气候变 化 机 制 解 释 J . 湖 泊 科 学 2005 , 17 ( 1 ) : 35240. 26 吴锡浩 , 安芷生 , 王苏民 ,等. 中国全新世气候适宜期 东亚夏季风时空变迁 J . 第四纪研究 , 1994, ( 1 ) : 24237.参考文献 : 1 施雅风 , 沈永平 , 李栋梁 ,等. 中国西北气候由暖干向 暖湿转型的特征和趋势探讨 J . 第四纪研究 , 2003 ,23 ( ( 2 ) : 152 2164. 2 梁玉华. 贵阳市水灾成因研究及防御措施 以市中心 区为例 J . 贵州师范大学学报 (自然科学版 ) , 2002 ,20 ( 2) : 78 283. 3 秦志英. 重庆市主要气象灾害分析 J . 西南师范大 学学报 (自然科学版 ) , 2000, 25 ( 1) : 78 285. 4 陈家 其. 太 湖 流 域 南 宋 以 来 旱 涝 规 律 及 其 成 因 初 探 J . 地理科学 , 1989 , 9 ( 1 ) : 25233. 5 汪家伦. 历史时期太湖地区水旱情况初步分析 J .农史研究 , 1983, 3: 84 297. 6 夏越炯. 浙江省宋至清时期旱涝灾害的研究 J . 历 史地理 (创 刊 号 ) , 上 海 : 上 海 人 民 出 版 社 , 1981: 1402147. 7 中国气象局气象科学研究院. 中国近 500 年旱涝分布 图 M . 北京 :地图出版社 , 1981. 8 冯贤亮. 明清 江 南 地 区 的 环 境 变 动 与 社 会 控 制 研 究 D . 复旦大学博士学位论文 , 2000. 9 冯利华. 全球变化与浙江洪水大 势 J . 热 带 地 理 ,1999 , 19 ( 1 ) : 62266. 10 苏新留. 民国时期河南水旱灾害初步研究 J . 中国