松花江流域特大旱涝灾害与太阳黑子活动周期波型关系分析

白 宁，孙 鑫，段明崴

（1.伊春水文局，黑龙江伊春 153000;2.大兴安岭水文局，黑龙江大兴安岭 165000）

1 前言

大流域发生大洪水或大旱都是天文、气象、地理等多因素综合作用的结果。太阳黑子活动是重要的天文背景，太阳表面热能的变化，直接影响到大气环流、洋流、海温等，使气候发生异常。因而对流域的水文情势产生间接的影响和作用。研究太阳黑子活动周期规律和波动特点是进行大流域洪涝灾害预测的有效方法。

2 松花江干流大洪水和流域大旱、特旱与太阳黑子周期波型关系分析

2.1 太阳黑子活动周期波型的划分

将目前有记录的太阳黑子活动的1～23周期按峰高、峰顶黑子上升数和峰后黑子下降数各项都分成4级构成64种类型，各项类型标准详见表1。

表1 周期波型划分表

2.2 黑子活动周期特征与松花江流域特大旱涝分布统计分析

特大洪水在单周升枝发生4次，峰前谷后1～3 a，双周无特洪。单双周峰顶各1 a，降枝各6 a。单周降枝峰后3 a～谷底，双周降枝峰后2 a～谷底。

特旱在单周期：升枝无特旱，峰顶有1 a，降枝年年有，唯独峰后2 a却不见，峰后3 a常出现。

特旱在双周期：升枝峰前1、3 a，峰顶无特旱，降枝特旱就在峰后 1、2 a。

特旱在单双周期：升枝峰前1、3 a，峰顶只1 a，降枝峰顶到谷底年年都可见。

出现频次：

特旱：单升无特旱，双升2次1成半;单降8次特旱近6成;双降3次特旱超2成;单双降枝特旱近8成。

大旱：单、双降枝大旱各3成3;单、双峰顶各1 a;单升近2成;双升1 a大旱不多见。

由此看出，单周升枝无特旱，双周升枝无特洪。周期降枝特涝近70%，特旱近80%。所以说，周期降枝是特大旱涝的多发期，而单周降枝是特旱的易发期。

2.3 松花江流域旱涝灾害与太阳黑子活动周期波型关系分析

第19周期峰尖急升缓降，峰前M-2、m+1（1955）急升33.0大旱，M-1（1956）急升104发生特大洪水，峰顶 M（1957）急升48.0特大洪水，峰后M+1（1958）缓降波动5.0特旱，M+2（1959）急降25.5大旱，M+3（1960）急降47.0特大洪水。

第22周期峰尖急升缓降，双峰峰后M+2（1991）齿尖特大洪水，M+3（1992）急降51.0波动大旱，M+5（1994）急降29.0大水。无特旱。

第21周期峰尖急升缓降，峰前M-2、m+1（1977）缓升14.0大旱，延续了20周期谷前3年的连续大旱。M-1（1978）急升65.0大旱，峰顶M（1979）急升64.0特旱;峰后M+1（1980）缓降2.0大旱;M+3（1982）快降18.0特旱，M+5（1984）急降26.0特大洪水。M+6（1985）急降29.0大水。

第3周期峰尖急升急降无大旱，无特大洪水。

第18周期峰尖急升慢降，峰后M+2（1949）缓降1.0齿，特旱，M+3（1950）急降50.0波动大旱，无特大洪水。

高峰类型：

第11周期峰尖急升急降，降枝急缓交替，无特大洪水。M+5（1875）急降28.5特旱，齿后慢降10.5进入谷底，大旱。

第8周期峰尖慢升急降，M-1（1836）急升65.0特旱，峰顶慢升17.0;峰后M+1（1938）急降34.0特旱，双周慢升急降无大水。

第4周期峰尖急升缓降（峰后缓近乎平顶）无大旱，M+7缓降7.5有特大洪水。

第9周期单周峰尖慢升急降无大旱，波动点M+3谷底，有特大洪水。

第23周期峰尖缓升慢降，M-3（1998）快升43.5，波动有特大洪水。M-1（2000）慢升29.0大旱，峰顶缓升1.4接近平顶，M+3（2004）急降24.0大旱，M+6（2007）m（2008）特旱。

第17周期单周峰尖快升缓降，无大旱，无特大洪水。

第2周期双周峰尖快升缓降，无大旱，无大洪水，皆呈正常年景。

第20周期峰尖缓升缓降，峰前缓升12.0，峰后1～2略降2.0，形成大平头，此类无特旱无特洪，降枝谷前1974、1975、1976连续大旱。

第15周期峰尖急升急降，峰顶尖锐，M～M+2（1917、1919）连续3年大旱，M+3、M+4（1920、1921）连续 2年特旱，升枝 M-3（1914）缓升波动8.2，有特大洪水。

矮峰类型：

第10周期峰尖缓升快降无大洪水，无大旱，皆呈正常年景。

第1周期峰尖慢升急降无特洪无大旱。

第13周期峰尖缓升缓降，钝尖形无大旱，波动点M+3、M+4有特大洪水。

第16周期峰尖缓升慢降，M-3（1925）慢升27.6波动特旱，峰顶（1928）缓升波动，M+4（1932）慢降10.1波动，有特大洪水。

第7周期峰尖缓升急降，头长尾短波型，无特大洪水无特旱。

第12周期峰尖缓升缓降，双周平顶扣钟形，无洪水，M+2（1885）慢降11.3波动特旱，峰顶（1883）连续缓升大旱，谷底M（1889）缓降0.5波动大旱。

第14周期峰尖慢升缓降双峰峰后M+2齿尖，无大旱，M+4（1909）缓降4.6波动点有特大洪水。

超矮峰类型：

第5周期峰尖缓升缓降，M+3（1807）慢降14.0波动点特旱。

第6周期（极小峰值周期）峰尖缓升缓降，无大旱，M+4（1820）连续慢降有特大洪水。

3 结语

通过对黑子周期波的分类分型研究，说明了松花江流域特大旱、涝灾害与太阳黑子周期波型存在着明显的对应关系，特别是波动点易发大洪水，而旱灾却呈明显的连续性。只要掌握当前周期活动的波型，抓住波动点，在当年汛期根据前几个月的黑子平均数，预判年均数，分析判断当年的波动特性，就可能对当年和未来几年的降枝阶段发生的特大旱涝灾害做出较准确的预测。2009年是24周期的升枝第1年。经分析，双周升枝松花江干流在258 a中从未发生过特大洪水。今年可能是峰前3 a，有可能持续2007年、2008年的特旱年景。

[1]朱殿英.黑龙江省240年旱涝史[M].哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，1991.

[2]范垂仁，夏军，等.中国水旱灾害长期预测：理论·方法·实践[M].北京：中国水利水电出版社，2008.