清代川东北水旱灾时空特征及其灾害影响研究

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研究历史时期气候变化和极端气候灾害的发生规律对探测未来气候变化趋势有着重要的意义。目前人们重建过去气候变化序列的工作受到研究资料的限制,基于历史文献研究历史时期气候变化是一种可具有科学性和可行性的方式。清代距今最近,历史文献保存最多,文献内容可信度较高,在研究历史气候方面具有一定的价值。清代川东北地区位于嘉陵江中下游地区,受地形、气候、水文等影响,该区是现代气候灾害频发的地区,但目前针对该区域历史时期气候变化的研究较少。本文通过收集《中国气象灾害大典.四川卷》和《清代四川南部县衙门档案》中关于清代川东北地区的气象资料,利用水旱灾等级法、比值法、Mann-Kendall非参数统计检验法和小波分析等方法,分析了清代川东北地区水旱灾等级序列、气候干湿序列和气候冷暖变化序列等的变化特征,探究了清代川东北水旱灾时空特征及其成因与影响,并根据《清代四川南部县衙门档案》分析了清代政府和群众的救灾措施。得到的研究结果如下:(1)在等级分布上,在1645—1909年间,川东北地区总计发生旱灾104年次,水灾140年次。灾害影响等级越低的水旱灾发生概率越大,反之越小。1877年(光绪三年)是发生旱灾最严重的一年,正是“丁戊奇荒”发生时期。1870年(同治九年)是发生水灾最为严重的一年。(2)在时间分布上,清代川东北地区水旱灾等级序列呈现增加趋势,水旱灾高发时段均在19世纪中后期到20世纪初。旱灾等级突变时期为1850—1861年,水灾等级突变时期为1821—1830年,水灾比旱灾更早发生突变。旱灾发生主要周期为3.5年和7年,水灾发生的主要周期为3年和5年,水灾发生周期比旱灾短。在年内,旱灾主要发生在夏季,其次为春秋两季,水灾主要发生在夏秋两季,相比较而言,水灾持续时间比旱灾短,发生的时间比旱灾更集中。春夏秋三季是农业耕作收获的主要时期,又是全年大气活动最强烈的时期,在此时段发生的水旱灾对川东北地区的影响较其它季节明显。(3)在空间分布上,清代川东北地区共有54个县发生过旱灾,62个县发生过水灾,其中发生水旱灾最多的县分布在嘉陵江中下游地区。在清代,川东北旱灾频发区为潼川府、顺庆府和重庆府,水灾频发区为潼川府、重庆府和保宁府,对应现在的广元市、广安市、南充市、遂宁市、绵阳市和重庆市南部,可能由于盆地地区河网密布,水系丰富,人口聚集,经济相对发达,更容易受到水旱灾的影响;而清代川东北东北部的山区是水旱灾少发的地区,该区域地势较复杂,人口和经济较为落后。(4)水旱灾成因分析方面,气候干湿变化对清代川东北地区水旱灾的发生影响不显著,可能是因为该区受亚热带季风气候的影响,全年降水丰富,空气湿度大,全年气候干湿变化不大,故对水旱灾发生产生不了显著的影响。降雨量在18世纪和19世纪较多,对应着气候偏湿润时期,17世纪降雨量最少,对应着气候偏干燥时期。气候变冷对川东北地区水旱灾发生影响显著,且气候变冷对水灾的影响强于旱灾。在与其它因素的关联上,ENSO事件和太阳活动在19世纪后半叶增强,促使川东北地区的水旱事件显著增加。另外,地形因素对水灾的形成有影响。在人口分布方面,水旱灾害在人口数量多的地方影响更大,反之更小。(5)水旱灾对清代川东北的人口数量、粮食、住房、社会秩序等多方面存在影响。针对清代社会救灾制度存在以下问题:地方政府财力微薄,土地资源稀缺,区域农业薄弱,种植农作物单一,封建迷信的救灾行为,储粮仓库年久失修等。根据清代川东北地区在救灾方面存在的问题,对现今防灾救灾工作提出建议如下:区域促进产业发展多样化,避免经济来源单一;充分运用科学知识,采取科学的救灾措施;在干旱或水灾的年份,尽量种植耐旱抗涝的农作物;发现储粮问题应该及时解决,避免损失;健全地方救灾政策,加强地方抗灾意识,保持地方救灾能力及自救能力,例如当“丁戊奇荒”等百年一遇的大灾害发生时,地方政府及人民应先以自救为主。
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