《湘绮楼日记》记录的湖南长沙1877-1878年寒冬

在对清代王运所著的《湘绮楼日记》中长达40余年(1869—1916)的冬季(12月—2月)天气记录进行整理之后,从王运在湖南长沙、衡阳一带记录的30多个完整冬季之中,提取了一个特殊的寒冬——1877—1878年冬天(记录于长沙境内)。将这年的天气记录与日记中其他年份进行比较,其寒冷程度可以明显地体现在以下几个方面(1)降雪——降雪日数14天,为最多的年份之一,且降雪次数最多;(2)积雪——积雪日数在27天以上,为历年之最;(3)冰冻——根据该年日记记录,冰冻的严重程度和持续时间均超过其他年份;(4)《日记》作者感受——王运留下了大量对“寒”、“暖”的感应记录,这一年有历年最多的“寒”记录(15条)和最少的“暖”记录(0)。由此可以得出结论1877—1878年冬天是《湘绮楼日记》中所仅见的、异常寒冷的严冬。文中对这年当地冬季严寒的天气过程和气候特点进行了初步分析。     

过去2000年气候变化对中国经济与社会发展影响研究综述

It is one of the important focuses of the Past Global Changes (PAGES) to investigate the long-term impacts of climate change on regional social and economic development over the past two millenniums. The past decades in China have witnessed great progresses in the study of past climatic influence on human society. In this paper, reviews have been made on the latest proceedings related with researches about the past 2000-year climatic impacts on Chinese history in terms of the following three aspects: economic fluctuations, social stability, and the rise and fall of dynasties in China. It is concluded that climate change and socio-economic fluctuation in historical China really temporarily demonstrated a good coincidence, which indicates a potential driving-response mechanism was likely embedded in the complicated relationship between climate change and human society. A warm climate provided relatively stable conditions of agricultural production and thus generally played a positive role in the healthy development of the economy and society. On the contrary, socio-economic adverseness triggered by a colder climate was preconditioned with social problems such as the intensification of the contradiction between people and land, as well as the gradual accumulation of social rigidity. These social problems accompanying with social development contributed higher vulnerability of society in the face of changing climate, which to some extent might amplify the effects of climatic deterioration. The authors emphasize that the future studies of the relationship between past climate change and human history in China should attach more attention to the following key problems: making deeper exploitation of the potential of Chinese historical documents, exploring the mechanism of climate-society interaction, and studying the differences of climatic effects on socio-economic development at the regional scale. This study from a historical perspective might enhance the understanding of human-environment relationship under a situation of global warming, and also provide the scientific basis for the sustainable social development in China.     

气候变化与清代华北平原动乱事件关系分析

以《清实录》为历史数据源,以事件频次（县次/年）为代用指标,重建清代（1644—1911年）华北平原动乱事件序列。结果表明：世纪/年代尺度上的冷期或降温阶段的动乱频次高于暖期或升温阶段;干旱事件对动乱的触发作用比洪涝明显,干旱指数与动乱频次显著正相关,19世纪3次大规模农民起义均发生在极端旱灾背景下。上述对应关系在不同时间尺度上的显著程度有所不同,较短时间尺度（年代/年）上的规律在清代早期不明显,从18世纪末开始,随着人-地矛盾的激化逐渐明显,其程度随时间推移而加强。     

清代东蒙农业开发的消长及其气候变化背景

利用档案史料、建置沿革史研究成果等提取信息,建立历史代用指标序列,对清代（1644～1911）内蒙古东部地区农业开发的时空进程进行描述,结合当地农业气候资源条件（温度、降水）及清代气候变化（温度）探讨其中的气候因素。结果显示：（1）清代东蒙农业开发集中在现代年均≥10℃积温2500℃、降水量400mm以上区域之内;（2...     

基于地方志的1736-1911年华北秋粮丰歉指数序列重建及其与气候变化的关系

粮食作物的收成丰歉与气候要素的关联是研究历史时期气候变化社会影响的重要切入点。利用清代地方志中的收成丰歉记录,以语义差异法对收成等级进行区分,重建了1736-1911年华北地区秋粮丰收和歉收指数序列,定量分析收成变化特征及其与同期温度和降水变化的关系,并对比以往常用的官方收成分数奏报记录,探讨地方志资料在重建历史粮食收成变化中的优势和不足。结果表明：① 地方志中的歉收记录相比丰收记录更为可靠,重建的歉收指数序列可在相当程度上描述总体收成的变化,就宏观趋势而言,19世纪歉收风险相比18世纪显著增加。② 歉收指数序列与10年、5年尺度的温度变化均呈显著负相关关系,反映气候转冷可显著提升歉收风险;在年际尺度上,歉收指数序列与降水呈显著负相关,与旱灾指数序列的相关系数则达到0.71（p < 0.001）,体现出极端旱灾对于华北粮食收成的严重威胁。③ 地方志中的收成记录虽在量化精度上不如奏报,但其歉收记录对于极端减产年份的反映更为准确,两者在实际应用中存在一定的互补性。以上结论有助于改进利用历史文献资料研究过去气候变化影响的技术手段,并深化气候变化对过去农业生产系统影响规律的科学认识。     

1470～1949年山东蝗灾的韵律性及其与气候变化的关系

基于历史文献中的蝗灾记录,重建了1470~1949年山东省蝗灾县数序列。结果表明:1470~1949年,山东蝗灾规模没有显著的增减趋势,而是呈准周期性变化,其中主要周期为:2~3年,准5年,10~11年,16~18年,26~28年,80~100年。进一步分析发现:虽然温度变化与蝗灾规模在年代际尺度上相关不显著,但温暖气候却是蝗灾大爆发的必要条件,而寒冷气候则会限制蝗灾规模。夏季降水的年际变化与蝗灾县数呈显著负相关,即夏季干旱有利于蝗灾的大规模发生。尽管自20世纪50年代以来,人为的治蝗活动可能已经明显地影响了蝗灾变化规律,但未来数十年内气候持续增暖对其的影响仍不容忽视。     

1736-1911年中国水灾多发区分布及空间迁移特征

重建历史时期极端气候灾害的时空格局,对于认识当前和未来的灾害演变趋势,辨识灾害高风险区,更好地应对气候变化的挑战具有重要意义。本文基于《清史·灾赈志》中的历史水灾记录,以县级政区为单元,逐年提取了1736-1911年间中国境内的8582个水灾发生地点;利用核密度估计法对这一时期及3个特征时段(1736-1795、1796-1850和1851-1911年)的水灾空间分布特征进行分析,并结合风险理论框架讨论水灾多发区的分布及迁移的影响因素。主要结论如下：①1736-1911年水灾多发区主要集中在华北平原北部的海河、黄河下游,淮河下游,长江中下游三大平原及沿江地带,与现代分布格局存在一定差异;②华北平原北部是清代水灾最为集中的区域,这与当时华北平原降水偏多有关,而进入19世纪后,当地社会经济系统的高脆弱度也大大加重了灾情;特别是1855年黄河改道后,因政府应对不力,使得1851-1911年间鲁西北地区沿黄河下游河道出现一个条带状水灾多发区;③19世纪长江中下游地区水灾频次激增,其原因除梅雨变化导致的极端降水事件增多外,人类不合理的农业开发活动大量挤占湿地和水体,也在相当程度上增大了当地面对水灾时的物理暴露度。     

清代华北蝗灾时空分布及其与水旱灾害的关系*

利用《清史·灾赈志》中的历史灾害信息,重建清代(公元1644—1911年)华北蝗灾、水灾和旱灾的逐年频次序列,并以核密度估计法刻画3种灾害的空间分布,在此基础上展开时空对比分析。结果表明,蝗灾频次体现出一定的阶段性,1640s—1690s与1800s—1850s为2个多发时段,空间上主要分布于冀鲁豫三省的平原地区及山西的汾河谷地。年际尺度上蝗灾与旱灾呈显著正相关,干旱对于蝗灾的触发作用较为明显,但极端干旱会在一定程度上抑制蝗灾的规模;水灾对于当年灾区的蝗情有显著抑制,但灾后由涝转旱的气候背景可能诱发大面积蝗灾。在空间上,蝗灾与水旱灾害多发区有良好的对应,但水旱灾害的不同影响机制以及蝗虫的迁飞特性,使得3种灾害的极端多发区并不重合。蝗灾最集中的区域呈新月状分布于河北省西部,可能是蝗虫从孳生地(海河水系下游近水荒滩)迁飞于此,在太行山脉的阻隔之下形成。上述结论有助于推进对历史时期蝗灾发生机制的科学认识,以及指导气候变化背景之下的蝗灾防治工作。     

19世纪后半叶至20世纪初叶梅雨带位置的初步推断

提取《湘绮楼日记》中1869~1916年间长沙、衡阳地区夏半年(4~9月)的逐日天气记录,重建4~9月逐旬平均降水日数序列和6~7月逐候平均降水日数序列,与现代(1951~1980)长沙气象观测数据进行对比,发现当时梅雨期结束于7月3候,较现代推迟2候;梅雨持续时间2~3旬,比现代长约1旬。参考物候信息(历年平均蝉始鸣日期)得出结论:19世纪后半叶至20世纪初,冬季风势力强于现代,压制了副热带高压北进,当时梅雨带位置较现代偏南1~2个纬度。长衡地区因此较现代更接近梅雨带中心,出现了更明显的梅雨。