我国是一个旱涝灾害频繁的国家。建国后北方连年干旱,水资源日感不足,影响到社会经济的进一步发展。特别是全球增温,有可能引起部分地区干旱化的论点,更引人忧虑。伴随干旱化的发展,旱灾日益频繁与严重,国家最后不得不调整生产模式与迁移人口,以适应更为干旱气候的自然环境。
据研究,我国存在不同时间尺度的干湿变化,故研究我国的干旱化问题必须对多种尺度的干湿变化有一个全面的分析。
根据国家气象中心资料室等对40年来各省区的四个10年平均值进行的计算,我们计算了70年代与80年代各省平均降水量减去50年代与60年代平均量的差值(R70+80-50-60)及其在40年平均降水量中所占的百分比。同时还计算了80年代平均降水量减50年代平均降水量的差值及其在40年平均降水量中所占的百分比。前者称第一种趋势,后者称第二种趋势。两种趋势及百分比列于表3—4中。负趋势即干旱化趋势。
如果以10%作为趋势明显的标准,则27个省(区)中第一种趋势只有9个超过这一标准,占省(区)数的33%。第二种趋势中只有5个超过这一标准,占总数的18.5%。其中有四年虽第一种趋势达标,但第二趋势却很小,说明降水量在80年代已有回升,不能列入有明显干旱化趋势存在之列。另外还有5个省这两种趋势都是增加的,即不但不存在干旱化,而且还有潮湿化的趋势。只是这5年中只有2年第一种趋势达标,第二种趋势却未能达标。此外,还有6年这两种趋势虽为负值,但都未超过5%。由此可见,在40年的尺度里,有明显干旱化的省(区)只有5个,不足以代表全国的情况。
这5个在40年里干旱化明显的省(区)是:辽宁、河北、山东、宁夏、西藏。其中,宁夏主要依赖黄河水,只是南部山区才仰仗当地降水,西藏在当前并无水资源不足的紧迫感。因此,干旱化有影响的地区只是环渤海三省。
表3—5是近 40年来(1951—1990)我国旱灾发生的次数,每10年旱灾次数顺次为63、74、85、69次,也并不存在明显增多趋势。
百年以上的干湿序列可从《中国近五百年旱涝图集》的旱涝等级值得到。其中,4级以上是大旱和旱。表3—6是旱涝等级的全国、北方(35°N以北)、江淮流域(27°—35°N)的逐年平均值。27°N以南的全区平均值只在1470—1590年间有5次,以后就不再出现,故不列入表内。5级是10年一遇的旱灾,这是对一地而言,如果全区都达到4级(旱)的水平,则概率更小于10%,可以看作是严重的旱灾。在表中也列入了旱涝等级全区平均数作为参考。等级数是从大涝(1级)顺次向大旱(5级)递增的,故等级数越高,干旱程度越重。
从表中可以看出,500年中旱灾最严重的是16和17世纪。这两个世纪集中了大部分≥4的年数,平均等级值也是偏高的。同这两个世纪相比,20世纪并无升高(也即干旱化)的趋势。
在几千年的时间尺度里,根据布鲁克斯(Brooks)和竺可桢统计的欧洲和中国各世纪的旱涝年数,我们可以计算出降水指数(涝年数除以旱涝总年数的商),并分别计算出各世纪降水量指数相对平均数的差距(表3—7)。可以看出,这里的16和17世纪是很干旱的,同上述结果完全一致。从2世纪开始,我国的旱涝发生具有明显的阶段性,而且同欧洲发生的趋势大体相近。例如8至14世纪中国降水连续偏多,而欧洲9至13世纪也以降水偏多为主。中国4—7世纪降水连续偏少,欧洲同期也以偏少为主。但是在阶段趋势转换的时间上和旱涝的程度上,两地仍有差别。
但是,我们注意到15—16世纪的指数不过百分数的个位数,而6—7世纪却是十位数,可见6—7世纪更为干旱。同时,9世纪前的正值却很小,不难看出,中国在近两千年中有所湿润化。
如果再看看2000年以前的情况,又可以发现在整个历史时期中是存在干燥化的趋势的。这是因为在距今3000—7000年间,我国气候远比现在温暖潮湿得多。例如,在郑州北郊大河村遗址(距今2500—3000年)发现当地房屋十分注重防潮,房顶棚板材料属芦苇类。劳动工具中有大量蚌刀、蚌镰,农作物主要是粟类,还有莲子。这种情况还在殷墟(3000—3500年前)、王官屯遗址(夏初首都)中发现。这只有在降水量大于1000mm的现今江淮流域才能出现。可见当时黄河流域远比现代潮湿。
距今4000—4500年间我国有大量关于洪水的传说,夏禹治水是其中最有名的一个。考古发掘出来的夏初王城岗遗址,位于颍河上游支流五渡河右岸的高岗上,高出河底10m左右。就现代该地暴雨而论,即使100年一遇洪水也不会冲淹王城岗遗址。但当时王城却多次被洪水冲毁,故只能用原来东城的西墙作东墙,另筑西城。西城的东墙及北墙以后又为洪水冲毁,致使现在仅存南墙。
鱼类在黄土高原兴建水库以前是罕见的生物。但是在约6000年前的西安近郊半坡村遗址却有大量鱼类遗骨与捕鱼工具的遗物。在这里还发现水麞和竹鼠等亚热带动物。特别有意义的是这些动物也在殷墟发现。殷墟还有水牛、獏与野象遗骨。甚至在甲骨文上还有捕到野象的记载。由此可见在距今3000—3500年黄河中下游的确比现代温暖潮湿得多。
根据以上情况,可以看出,我国干湿状况存在各种不同时间尺度的周期性变化。在一个长周期潮湿化阶段中,有可能出现短周期的干旱化阶段。同样,在长周期的干旱化阶段中,也可能出现短周期的潮湿化阶段。但是,这属自然原因支配下的干湿变化现象。现在全球增温已为多数科学家与国际组织肯定,这是一种人为原因。人为原因能否改变自然规律性呢?这要看人为原因的作用是否超过自然原因。这点,科学界至今还作不出明确的回答。但是,即使全球增温已经实现,也并不等于中国必然发生干旱化。中国东部属东亚季风区,正如在绪论中所指出,在102—106年的时间尺度里,温度变化与降水变化是成正相关的。由于高纬带增温多于低纬带,可能引起中纬度地带的西风减弱,使那里陆地减少了从西方来的大洋水汽输入,而发生区域性的干旱化,在我国季风区则会引起夏季风的增强,增加了从热带大洋来的水汽输入,不会导致干旱化的加剧。同时,现代记录与旱涝等级都还无干旱加剧的短期趋势。因此,至今还难以作出中国季风区干旱化的较有根据的推断。
本文标题:干旱化问题与历史上的旱灾-干旱和旱灾
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