中国旱灾的统计特征:月亮赤纬角最小值是主因
中国旱灾的统计特征:月亮赤纬角最小值是主因 杨学祥,杨冬红
中国旱灾频繁,旱灾记载见于历代史书、地方志、宫廷档案、碑文、刻记以及其它文物史料中。公元前206年~1949年,中国曾发生旱灾1056次。16世纪至19世纪,受旱范围在200个县以上的大旱,发生于1640年、1671年、1679年、1721年、1785 年、1835年,1856年及1877年。1640年(明崇祯十三年)在不同地区先后持续受旱4~6年(编者注:这是本人一直强调的,明王朝不是被努尔哈赤和几支农民军打垮的,是被北方持续的旱灾和通货紧缩拖垮的),旱区“树皮食尽,人相食”;1785年(清乾隆五十年)有13个省受旱,据记载,“草根树皮,搜食殆尽,流民载道,饿殍盈野,死者枕藉”;1835年(清道光十五年)15个省受旱,有“啮草嘬土,饿殍载道,民食观音粉,死徒甚多”的记述。20世纪以来,1920年陕、豫、冀、鲁、晋5省大旱,灾民2000万人,死亡50万人;1928年华北、西北、西南等13个省535个县遭旱灾;1942~1943年大旱,仅河南一省饿死、病死者即达数百万人【1】。
1950年到1986年全国平均每年受旱面积3亿亩,成灾1.1亿亩。干旱严重的1959年、1960年、1961年、1972年、1978年和1986年全国受旱面积都超过4.5亿亩,且成灾面积超过l.5亿亩。1972年北方大范围少雨,春夏连旱,灾情严重,南方部分地区伏旱严重,全国受旱面积4.6亿亩,成灾2亿亩。1978年全国受旱范围广、持续时间长,旱情严重,一些省份1月~10月的降水量比常年少30%~70%,长江中下游地区的伏旱最为严重,全国受旱面积6亿亩,成灾面积2.7亿亩,是有统计资料以来的最高值【2,3】。
2000年我国发生了新中国成立以来最严重的干旱灾害(编者注:前面本人的文章中曾用数字说明1999年我国粮食产量小幅减产,而2000年大幅减产)。初步统计,全国农作物累计受灾面积0.374亿hm2,其中成灾0.269亿hm2,绝收0.081亿hm2,因旱损失粮食594亿kg,经济作物损失506亿元,成灾面积、绝收面积和因旱造成粮食损失均为51年来最大值,旱灾波及全国20余个省(自治区、直辖市)【2】。
表1 近几百年的厄尔尼诺 1473~1474, 1479, 1484, 1487~1488, 1490, 1498~1499, 1505, 1509~1510, 1515, 1521, 1525~1526, 1529, 1530, 1532~1533, 1541, 1545, 1550, 1552~1553, 1558~1559, 1562, 1567~1568, 1578, 1585~1586, 1590~1591, 1595~1596, 1600, 1607, 1609~1610, 1614~1615, 1618~1619, 1624~1625, 1633~1634, 1637~1638, 1646, 1650, 1652~1653, 1660~1661, 1667, 1671, 1680~1681, 1684, 1687~1688, 1691~1692, 1695~1696, 1700~1701, 1704~1705, 1707, 1710, 1714, 1720~1721, 1725~#1726, #1728:~1729, 1740, 1746~1747, 1754~1755, 1758~1759, #1763:, 1765~1766, 1769~1770:, 1775~1776, 1782~1783, 1785~1786, #1791:~1792, #1803~#1804:, 1806~1807, #1814:~1815, #1817., 1819., 1820~#1821., 1824.~1825, #1828:, #1832.~1833, #1837.~1838, #1844~#1845:, 1846., 1850, 1852, 1854, #1855, 1857, 1858, 1862, #1864:, 1866, #1868, 1871:, 1873, 1875, #1877 :~#1878:, #1880~1881, #1884:~#1885, 1887, #1888, 1889, #1891:, #1896.~1897, #1899:~#1900 #1902., 1904~#1905., #1911:~#1912., #1914., 1917, #1918:~#1919., 1923, #1925:~#1926:, 1929., #1930.~1931, 1932, 1939., #1940~#1941:, 1943, #1944, 1946, 1948, 1951, 1953., #1957:~#1958:, #1963~#1965., 1968~#1969, #1972:, 1973:, #1976.~1977, #1982:~#1983:, 1986~1987,
注:拉斯莫森的数据在1726~1983年之间, 最强厄尔尼诺用”:”号表示, 次强的厄尔尼诺用”.”号表示. 有#号的是二者相同的厄尔尼诺年. 王绍武的数据在1473~1987年之间【4】.
此后的厄尔尼诺年还有:1991-1994,1994-1995,1997-1998,2002-2003,2004-2005,2006,2009年。拉尼娜年有:1872-1873,1873-1874,1886-1887,1890,1892-1894,1898-1899,1903,1906-1907,1908-1911,1916-1917,1922-1923,1924-1925,1933,1934-1935,1938-1939,1942-1943,1949-1950,1955-1956,1964-1965,1967-1968,1970-1971,1973-1974,1975-1976,1985,1988-1989,1998-2000【5】,2007,2010年。
对比可知,中国大旱之年1640年无拉尼娜记载、1671年为厄尔尼诺年、1679年无拉尼娜记载、1721年为厄尔尼诺年、1785 年为厄尔尼诺年、1835年无拉尼娜记载,1856年无拉尼娜记载及1877年为厄尔尼诺年、1920年无拉尼娜记载、1928年无拉尼娜记载;1942~1943年为拉尼娜年、1959年无对应、1960年无对应、1961年无对应、1972年为厄尔尼诺年、1978年无对应、1986年为厄尔尼诺年、1999-2000年为拉尼娜年。18次严重旱灾6次对应厄尔尼诺,2次对应拉尼娜,10次无对应。
据卢爱刚,葛剑平,庞德谦等研究已经证实,赤道东太平洋区域SST 的变异亦严重影响中国广大地区的天气和气候.对500 a历史资料的分析结果显 ,我国华北地区有一半以上的旱灾与赤道东太平洋区域SST 的增温有关系.朱炳嫒等 研究表明,在El Nino的不同发展阶段,赤道东太平洋区域SST的异常对我国夏季降水的影响是显著的.杨杨等通过对ENSO的冷暖事件和旱涝事件的分析发现,东太平洋和西南太平洋3~5月海温的变化对于9~l1月全球陆地降水的趋势变化有很好的预报意义.划分并检验了南、北半球9~l1月的旱涝年,而且认为北半球旱涝年的分布和全球的是基本一致的【6】。这一研究结果与我们的统计结果基本一致。
月亮赤纬角变化18.6年周期对中国严重旱涝影响十分显著。在冷位相时期,月亮赤纬角的最大值年使PDO(拉马德雷)指数达到低谷,最小值年则达到高峰,如1921-1923年、1940-1942年、1959-1960年、1977-1979年和1995-1997年为月亮赤纬角的最小值,其附近均出现中国严重旱灾;在月亮赤纬角的最大值年附近,中国均发生严重涝灾,如1930-1932年、1949-1951年、1968-1970年、1986-1988年和2005-2007年为月亮赤纬角的最大值。
中国科学院寒区旱区环境与工程研究所蓝永超研究员根据代表黄河上游流域径流动态变化的唐乃亥水文站1920年至2004年的径流系列统计资料,以及此间数十个气象站四十余年的降水观测数据得出结论:从上世纪二十年代初到九十年代,黄河大体上经历了五个枯水期和四个丰水期。每个丰、枯水期的持续时间长短不一,枯水期持续时间为四至十五年,平均为九年;丰水段持续时间为七至十四年,平均为九点二五年。黄河上游每个丰、枯水周期平均持续时间基本相同,一个完整的丰枯循环周期大约在十八年左右【7】。
表2 1940-2007年月亮赤纬角变化周期(据郭增建 等,1996)
注:带星号数据为杨冬红添加。
2013-2014年和2016-2017年可能发生拉尼娜事件,2015年可能发生厄尔尼诺事件,2014-2016年月亮赤纬角达到极小值,我们预测2014-2016年附近中国可能发生严重的旱灾【11】。
综合分析表明,月亮赤纬角最小值是中国严重干旱发生的主要天文条件,拉马德雷冷位相、厄尔尼诺和拉尼娜增大了干旱发生的可能性。
美国国防部2004年的气候报告指出,中国南部地区在2010年前后将发生持续整整10年的特大干旱。中国现在“南涝北旱”的降水分布型,到时候可能变成“北涝南旱”的降水分布型。这一预测与中国气象学家赵振国的观点相一致。我们认为大旱将在2014-2016年会达到高潮【11】。
2010年中国西南罕见干旱已经敲响了旱灾警钟,关注旱情的逐年发展。
2010年开始我国南方可能进入干旱时期,并将在2014-2016年达到高潮,必须做好预防准备【11】。
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