1823年太湖流域极端雨涝事件的重建和特征分析

清道光三年(1823年)太湖流域发生了严重的雨涝灾害。利用《管庭芬日记》保存的降水信息复原了海宁地区逐月降水量,进而综合日记、档案和地方志中天气、雨情、水情、灾情等记录系统梳理太湖流域由春至秋的降水过程、水位变化和水灾分布特征,并探讨此次大涝的天气气候背景。主要得到以下结论:1)该年太湖流域雨期长,集中降水始于2月16日,到9月22日才基本结束,流域由春至秋大致经历10次降水集中期和10场暴雨过程。海宁汛期5月、6月、7月、9月雨日和雨量尤多,较平湖地区1954~2009年分别增加52.2%~72.7%和100.5%~321.5%,5月、汛期和年降水量重现期均达到200年一遇。2)本年的梅雨期相对典型,海宁6月7日入梅,较常年提前8天,春雨梅雨无明显间歇;7月4日出梅,梅期雨日23天,梅期长27天,梅雨量571.9mm,梅雨降水异常偏强,期间至少有3场暴雨过程。3)流域汛期水位历经3次显著上涨阶段,8月7~14日台风暴雨期间太湖以东地区水位普遍达到峰值,吴江地区洪水位估算为4.38m,接近1954年和1999年最大值。4)水灾持续约4个月,主要分布于流域中东部低平原区,以阳澄淀泖区、东苕溪一带灾情最重,雨带长期维持、梅期降水异常偏强、台风接连入侵和太湖下泄水道年久淤塞致使排涝功能萎缩是流域性大涝的重要原因。5)流域1822/23年冬季、春季早期气温与常年相仿,但期间天气复杂多变,气温冷暖波动频繁,春季后期温度偏低。     

历史极端寒冬事件研究——1892/93年中国的寒冬

1892/93年冬季中国东部地区严寒。本文依据历史文献记载复原了该寒冬实况, 推演主要的两次强寒潮天气过程, 绘制了雪、冰、冻雨和动植物冻害的地域分布图; 定量推断各地最低温度值, 并与早期器测温度记录相印证, 绘制最低温度等值线图。指出1893年1月苏州、温州的推断最低气温分别为-15℃和-13℃, 上海、汕头和香港的早期器测记录的最低气温分别为-12.1℃,-0.6℃和0℃, 均低于20世纪以来的极端低温记录; 河流封冻南界达 28°N, 北回归线以南地方多次出现严重冻雨, 冻雨南界达21°29'N。 由此认为 1892/93 年冬季是中国最近百余年的首位寒冬——这是在北半球许多地区的小冰期寒冷气候已结束、开始转暖, 而中国仍然寒冷时的极端寒冷事例。此寒冬前后的气候特点是:1892年秋季冷空气活动频繁、初雪日期提前, 1893年中国东部多雨、台风活动较频繁。该寒冬的背景是: 位于第13太阳活动周的上升段; 发生于极强的厄尔尼诺事件结束2年后的非厄尔尼诺年, 对应于赤道中东太平洋海温变冷时段; 寒冬之前全球火山活动较频繁, 有重大火山喷发。     

1819年黄河中游极端降水:史实、特征及气候背景

据清官档案与方志记载,复原了1819年(清嘉庆二十四年)黄河中、下游大范围房屋倒塌、民田冲没、人口伤亡、黄河多处决溢等雨涝灾情图景及时空分异特征,这是在明清小冰期大气候背景下的极端气候事件和重大气象灾害.研究指出,该年黄河中游夏秋季雨期长(连阴雨)、且多大到暴雨,二级流域(汾河、渭河)6-9月份降水县区雨日高达40日以...     

石笋记录年际、年代际极端天气/气候事件研究进展

近年来随着极端天气/气候事件的频发,应对极端天气/气候事件的要求极其紧迫。目前气象资料对极端天气/气候事件的研究相对较短,由此作者提出利用石笋记录重建历史年际、年代际极端天气/气候事件的构想。通过对目前已有的石笋极端天气/气候事件研究实例分析总结,认为洞穴石笋沉积速率相对较快,石笋中标志性结构构造特征的存在,有利于石笋记录到极端天气/气候事件。同时就目前的研究现状,作者提出建立准确年代标尺、选择生长速率相对较快和存在标志性结构构造特征、能记录到极端气候的石笋,以及提高采样分辨率和与其他记录相互验证等作为石笋极端气候研究的工作要求,同时就文石笋研究极端天气/气候事件提出文石笋可能更加容易记录到极端天气/气候事件的个人新认识。     

石笋记录年际、年代际极端天气/气候事件研究进展

近年来随着极端天气/气候事件的频发,应对极端天气/气候事件的要求极其紧迫。目前气象资料对极端天气/气候事件的研究相对较短,由此作者提出利用石笋记录重建历史年际、年代际极端天气/气候事件的构想。通过对目前已有的石笋极端天气/气候事件研究实例分析总结,认为洞穴石笋沉积速率相对较快,石笋中标志性结构构造特征的存在,有利于石笋记录到极端天气/气候事件。同时就目前的研究现状,作者提出建立准确年代标尺、选择生长速率相对较快和存在标志性结构构造特征、能记录到极端气候的石笋,以及提高采样分辨率和与其他记录相互验证等作为石笋极端气候研究的工作要求,同时就文石笋研究极端天气/气候事件提出文石笋可能更加容易记录到极端天气/气候事件的个人新认识。     

1929—1930年中国极端冷冬事件的重建

气候变暖背景下,极端寒冷事件仍有发生且常伴随严重的经济、社会影响,需要更为深入的研究.1929—1930年极端冷冬事件作为增暖背景下的极端冷事件,对其研究相对缺乏.通过收集并分析民国时期的气象器测资料和报刊资料,对1929—1930年中国极端冷冬事件进行探讨.结果表明:(1)本次冷冬的空间范围包括华北地区、长江流域(重...     

1961—2005年河西走廊东部极端降水事件变化研究

利用1961—2005年河西走廊东部5个气象站的逐日降水资料,研究了河西走廊东部近45 a极端降水事件变化的空间分布以及时间变化特征.结果表明:在空间分布上,年极端降水分布与地理位置、海拔密切相关,也与影响本地的天气系统有关.河西走廊东部极端降水总量、降水频数呈南-北走向,最大值出现在乌鞘岭,最小值出现在民勤;极端降水强度也呈南-北走向,但最强中心在古浪,最小在民勤.近45 a来极端降水总量和强度呈增加趋势,总量增加最大的是乌鞘岭,武威最小;强度增加最明显的是武威,最不明显的是古浪;年极端降水频数在古浪和民勤呈减少趋势,其它地区为增加趋势,降水频数增加最明显的也是乌鞘岭,降水频数减少最明显的是民勤.全球大幅度变暖水循环加快使得河西走廊东部年极端降水指数都呈增加趋势,其中年极端降水总量、年极端降水强度、年极端降水频数都是90年代增加最明显;极端降水指数在6~7 a和9~10 a周期上反映明显,在60年代年极端降水指数都发生了突变.     

北京地区强降水极端气候事件阈值

根据北京地区1951～2008年逐日降水量资料,采用排序法、插值法、正态变换法、平方根变换法和立方根变换法等5种计算阈值的方法,对强降水极端气候事件阈值的确定问题进行研究。研究结果表明,确定日降水量百分位阈值的方法,在5种计算阈值的方法中,平方根变换方法得到最好的效果。在阈值确定的样本中,可以使用30年滑动气候阶段的样本得到的阈值平均值,作为极端气候事件阈值。     

1961—2005年河西走廊东部极端气温事件变化

利用1961—2005年河西走廊东部五站的逐日气温资料,通过百分位法定义了不同台站的逐日极端高、低温阈值,研究了河西走廊东部近45a来极端气温事件变化的空间分布以及时间变化特征.结果表明:在空间分布上,河西走廊东部极端最高气温总阈值民勤出现了暖中心,乌鞘岭出现了冷中心;极端最低气温总阈值暖中心出现在武威,冷中心出现在乌鞘岭;极端最高、低气温空间分布与其对应阈值的空间分布类似;河西走廊东部极端低温频数南北部都呈现减少趋势,而极端高温频数在南部古浪和北部靠近沙漠区的民勤呈现减少趋势,其它地区为增加趋势.时间变化上,河西走廊东部极端最高、低气温总体都呈增温趋势,增温幅度极端最低气温比极端最高气温明显;极端最高气温频数总体呈略增加趋势,极端最低气温频数呈明显的减少趋势;极端最高、低气温和极端最高、低气温频数都是6～7a和9～10a周期反映明显;极端最高、低气温增温以及极端高温频数增加和极端低温频数减少都发生了突变现象.     

1823年(清道光三年)太湖以东地区大涝的环境因素

1823年(清道光三年)中国南岭以北普遍发生水灾,其中太湖以东地区受灾尤其严重。通过清代至民国的方志、档案等资料,对该年太湖以东地区大涝形成的环境因素进行重建和分析,认为此次大涝是雨带异常和吴淞江淤积共同作用下的产物。1823年2月中旬至11月中旬有3个降雨集中期,降雨总量较常年显著增加,春雨和秋雨持续时间较常年明显延长。2月份开始该区受雨带影响,3月中旬至6月上旬雨带长期滞留,与梅雨带重叠造成连续强降雨;8月上旬至中旬台风活动导致伏旱缺失;8月下旬至10月下旬南退雨带长期在本区滞留。同时,河流系统排涝功能严重萎缩,吴淞江感潮河段的井亭渡—曹家渡河段容积仅有正常情况的1/5左右。此次大涝是降雨带异常与河流排涝功能萎缩共同作用的结果。     

东亚夏季风北部边缘区近260年以来的极端干旱事件

基于高分辨率的树轮年表数据集, 分析了近260年东亚夏季风北部边缘区发生的极端干旱事件, 并利用统计算法分析了极端干旱事件的强度及影响范围。结果显示, 区域在1890~1894年、1898~1905年、1926~1932年及1991~1997年发生极端干旱事件, 其中1890~1894年的极端干旱事件在部分年表中表现显著, 1898~1905年的极端干旱事件在大部分年表中均有所记录, 1926~1932年的极端干旱事件几乎在所有年表中均有记录, 是近260年来发生的强度最强、波及范围最广的干旱事件, 1991~1997年的极端干旱事件影响范围不大, 但在其影响区域强度较高。     

我国北方4kaB.P.前后异常洪水事件的初步研究

史前异常洪水事件的初步调查表明,4kaB.P.前后是我国北方异常洪水多发的时期,黄河流域、淮河流域和海河流域在这一时期普遍出现不同形式的史前异常洪水事件.异常洪水事件的出现与当时的降温事件有密切的关系,气候变冷引发的相对湿度加大和降雨量增多可能是造成这次异常洪水事件的主要原因.出现于华夏文明诞生前夕的史前异常洪水事件对华夏文明的演进势必会产生重大影响,在黄河上游的山间盆地和下游的黄淮海平原,异常洪水给人类生存环境带来严重的破坏,导致这些地区早期文明的衰落;而位于我国地貌大势二级阶梯与一级阶梯之间的中原地区,尽管洪水也给人类生存环境造成严重的威胁,但它并没有导致早期文明的衰落,恰恰相反,先民们利用有利的地貌条件,通过与洪水的争斗,促进了文化的发展和华夏文明的诞生.     

1849年中国东部地区雨带推移与长江流域洪涝灾害

雨带提前进入长江流域并提早撤回、降水异常增多是1849年该地区发生严重洪涝的直接天气原因。本文利用洪涝档案史等资料复原了该年主要的降雨过程和雨带推移过程、长江流域夏季的雨区和降雨强度的时空变化以及洪涝灾害的空间分布。结果表明: 1)该年我国东部地区至少有6次主要降雨过程,20次暴雨过程。其中长江流域至少有3个主要连续降雨时段,13次暴雨过程。雨带5月18日~5月30日推进到长江下游地区,8月下旬撤回; 2)长江流域夏季雨区主要沿江河分布,整体上有从江南向江北,从下游向中上游逐渐扩展的趋势,同时降雨强度逐渐增大,暴雨区域扩大; 3)该年洪涝灾害集中分布在长江中下游沿岸,长江沿岸11个省(市)中有279个县(市)发生洪涝,占当年全部洪涝灾害县(市)的71 ％ ,降水异常偏多是发生洪涝的直接原因。     

洛川黄土堆积粗颗粒变化记录与华北第四纪哺乳动物迁徙关系的初步探讨

黄土高原的黄土是典型的风尘堆积, 气候干冷时期, 西北冬季风加强, 黄土堆积颗粒较粗, 反之较细。据此对洛川黄土-古土壤序列的非碳酸盐粗颗粒(0.10~0.0625mm)进行测试并绘制其变化曲线。结果显示第四纪时期出现过10次冬季风超级强盛事件, 判定这些事件的地质年龄后, 发现它们与欧洲阿尔卑斯山冰期有较好的对应关系, 表明黄土堆积非碳酸盐粗颗粒值可能是极端气候变化事件的替代性指标。第四纪时期, 华北哺乳动物群曾出现4次迁徙事件, 它们与10次冬季风超强事件有一定的联系, 事件对古人类活动也显示了某些影响, 说明极端气候事件与哺乳动物进化有明显的关系, 是值得今后进一步深入研究的领域。