1689—1692年陕西大旱灾情及气候背景

张　健, 芮　旸, 赵新正， 刘晓琼

(1.西北大学 西北历史研究所，陕西 西安　710069;2.西北大学 城市与环境学院,陕西 西安　710127)



·环境科学·

1689—1692年陕西大旱灾情及气候背景

张健1,2, 芮旸2, 赵新正2， 刘晓琼2

(1.西北大学 西北历史研究所，陕西 西安710069;2.西北大学 城市与环境学院,陕西 西安710127)

依据清代档案、方志和文集所记载的历史信息,针对1689—1692年(康熙二十八年至康熙三十一年)陕西大旱事件进行了详细剖析,复原和重建了旱情史实、发展过程和空间分异图景。长达4年大范围“民流田荒,残破至极”的旱灾情状,并伴生虫灾、低温和瘟疫流行等灾害,重灾区(1级)主要分布于陕西关中的西安府和凤翔府,灾情最严重的1690年,55个州县旱情表现为1级(大旱),2级(旱)灾情涉及20个州县。史料记载所反映的1689—1692年冷干事件,与太阳活动、ENSO事件、火山活动显示的气候“冷干”特征基本吻合,由此推断此次干旱是明清小冰期背景下的一次极端气候事件和重大气象灾害。通过辨识干旱事件与外部环境因子之间的关联度,可以看出历史旱灾有着复杂多样的影响因子,反映了历史时期气候变化研究中的不确定性和复杂性特征。

历史气候;旱灾;陕西;时空分异;1689—1692年

历史气候研究作为国际“过去全球变化(PAGES)”计划中的一项内容,一直颇受学界重视[1]。历史时期重大气候灾害事件,如极端干旱、洪涝、高/低温等,对人类社会和经济发展曾产生过较大影响。

近年来,我国学者利用史料作为气候变化研究的代用指标,复原和重建了历史时期诸多干旱事件天气过程及其环境影响因素,得出了一系列重要的研究成果[2-4],为评估当前或未来气候极端事件给人类社会带来的可能影响提供案例,具有重要的理论和现实意义。发生于清前期1689—1692年陕西、山西、河南的重大旱灾事件,其影响程度堪比1876—1878年的“丁戊奇荒”。但以往研究并未给予较多关注,多数对清代大旱事件的分析,主要集中在中后期,前期研究较少且不深入。

基于此,本文根据搜集的清宫档案、文集等史料记载,以陕西为研究的空间尺度,对1689—1692年干旱事件进行详细剖析,复原和重建了陕西旱情史实、发展过程和空间分异图景,并就干旱形成的自然因素进行了分析。

1　研究区、研究资料与方法

1.1研究区

陕西地处中纬度地带,大部分区域属暖温带半湿润气候区,受东亚夏季风的影响,该区年际降水变率大、气象灾害频发等特点,在历史上该地区旱、涝、冷、暖和其他天气灾害较为频繁,且气候波动明显[5]。作为一个历来人口较为集中之地区,多年连旱等重大气候异常事件的发生,给该区域农业生产、人民生活和社会经济发展带来很大影响。为此,历代统治者对旱灾尤为关注,因而对灾情信息(如发生范围、持续时间、社会影响等)的记载相对详实。

1.2资料简介

研究资料包括清代档案、方志和文集中所载1689—1692年陕西大旱的相关信息。档案:《康熙朝满文朱批奏折全译》[6](以下简称资料1)提到本次灾害在诸多汉文档案中未有的灾情细节。方志资料以《中国三千年气象记录总集》[7](以下简称资料2)所辑录史料为主,并以《中国地方志集成陕西府县志辑》对其进行插补。文集资料《集郧襄赈济事宜》[8](以下简称资料3)专门辑录了此次旱灾引发陕、晋、豫等地饥民流亡襄阳详情,清晰再现了旱灾社会的史实原貌。相比3类资料所记载信息,虽然时空分辨率不一,有详有略。档案资料记载了研究区灾情过程的主要史实,对灾情开始与结束的时间记载清晰,时间分辨率较高;方志资料的时间分辨率虽未有档案和文集高,但所反映各州县的灾情(如伤亡和赈灾等),有效地补充了空间分布上的重要信息。因此，综合上述3种资料,可辨识出此次灾情演变的相对详细的时空图谱。当然,即便利用上述资料也未必能尽全资料,纵有不足或遗漏,不至影响整体统计结果。

1.3研究方法

研究方法包括旱涝等级法和空间反距离加权插值法。利用史料研究旱涝事件,主要问题是如何确定旱涝事件的等级标准,根据以往成果,旱涝等级法是处理史料记载的定性描述的一种较为理想的方法,故本文参考以往历史旱涝序列重建的思路与标准[4，9],采用旱涝等级法对黄河中游旱涝序列进行重建,将旱涝等级分成1-5级,分别为1(大旱)、2(旱)、3(偏旱)、4(正常)、5(偏涝)。

以各县治为县域的代表站点(清代陕西政区基础信息采自复旦大学、哈佛大学合编的CHGIS-V4.0-1820数据),借助ArcGIS10中的空间反距离加权插值(Inverse Distance to a Power),得出旱灾空间分异的结果。

2　旱灾的时空分异图景

2.1灾情史实

据资料1记载,由山东巡抚调任为川陕总督的佛伦在康熙三十年(1691)十一月十六日奏折中提到:“奴才接任后看得,西安、凤翔所属地方,民流田荒,残破至极。”时任两江总督的傅拉塔在康熙三十一年(1692年)三月初九日的满文奏折中亦提到此次大旱灾害,“经阅邸报,陕西西安、凤翔两府被灾饥民,蒙圣主轸念,即准全免地丁钱粮,又陆续派臣二次,动用库银数十万两赈济,万万老少黎元均沾圣主殊恩,民命得苏,且复蒙颁旨,命将江南、湖广三十万余石米送至潼关、蒲州等地预备。”由此可知,此次大旱震动全国,由周边各省调拨钱粮施以赈济。

据资料2记载,自1689年始,陕西多县区出现季节性干旱,如关中东部渭南、大荔等县区“旱,麦穗尽枯”、西部凤翔县等“春大旱”,以及山阳县“旱,麦秋半收”,该年灾情时空尺度仅表现为部分县域、季节性的干旱,1690年旱情进一步加重。连续两年旱灾已使陕西全省显现饥荒,如“二十八、九年陕大旱,民饥”,“米价每石七两,民食草根树皮,妻子莫顾,逃亡流离。”随后的1691年旱魃并未有缓解迹象,依旧持续加重,多数县区缺水,类似“水泉大涸,丰河断流,城中汲水于数里之外”记载多现数县,民生凋敝,多县方志中都记载“陕西大饥”、“饥馑遍野,升米可易儿女,饥民逃亡,十村九空”,“民逃亡者半,多有骨肉不能相顾”。加之“瘟疫盛行,人兽相食,村舍为墟”,更有甚者发生有悖人伦的“人相食”现象。1692年旱灾开始缓解,直至该年年底,陕西辖区才有降水记载,如当时川陕总督佛伦的奏报中显示陕西得雪信息:“……得雪均匀顷于十一月十五、十六、二十二、三等日,复得大雪,厚一尺余。据百姓言数年以来,似此雪未得一次。今得此雪,来年麦子必收。”除旱魃肆虐持续外,伴生、次生的虫灾、冷冻、疫病等影响无异雪上加霜,其影响致使灾情进一步加深。

资料3中记载了此次大旱的诸多史实,诸如“陕西省地方,今岁荒歉,秋禾失望,明岁麦苗枯槁将尽……”多处可见。受旱灾影响,陕、晋、豫三地灾民就食他乡，湖北襄阳是其中一处去向,时任湖广荆南道道台俞森,对流移灾民负责具体安抚和操办事宜,其所著《郧襄赈济事宜》皆属其亲身经历,内容详实可靠。俞森于赈灾过程中,曾亲自问及一位逃荒就食襄阳的陕西籍灾民有关陕西灾情:“道逐细详询,有一生员惠古恸哭陈情,云本地颗粒无收,旱荒已极,不止一次……有银无处买粮,贫者无以存立,十分之中已逃七分,田地抛荒,家业尽弃。遍问多人,如出一口。”

从1692年末开始,陕西省境内降水增多,旱灾缓解,除过冬季降雪外,第二年雨水调和。资料1记载1693年曾为重灾区的西安府和凤翔府各州县粮食收成分数多数已在七分以上，至少也已达到五分，雨水调顺,粮食收成渐好,以前受旱灾流移河南、湖广、四川等地的陕西民众开始陆续返回,“返回原籍之民口共二十余万。因此等民人返回,乡、堡较前大有生气矣。”

2.2旱灾时空分异

此次旱灾起于清康熙二十八年(1689),讫于清康熙三十一年(1692),灾害中心大致包括陕西、山西、河南等地,河北省灾情也较严重,周边其他地区如甘肃、山东等地较轻。据上述灾情史实,比较该段时期前后10余年间相关记载,影响程度远未有其严重。为更清楚考察灾情时空特征,据本文研究方法,评定出陕西各县域灾害等级,以此得出此次旱灾空间分异图景(图1)。

据图1所示,此次大旱开始第1年(1689)灾情以偏旱为主,大致分布于关中一带,关中东部同州府大部分州县灾情稍重,灾情表现为旱级别;而此时陕北、陕南辖区州县大部分为正常年景,其中汉中府南郑、城固、洋县等区域显现偏涝。第2年(1690)旱情加重,关中一带大部分区域灾情升级为旱,其中东部地区同州府则已出现大旱灾情,据同期史料反映同州府州县已有逃荒他处就食人口,主要流向为陕南汉中、安康,及外省河南、湖北等地。此时陕北北部怀远、葭州、榆林、神木等区域表现正常,而其他地区一开始显现偏旱灾情。第3年(1691)是灾情最严重的一年,以关中大旱为轴心,旱情向两侧逐级扩展,大旱灾情分布较广,跨越秦岭辐射到南部商州、安康府州县,唯汉中府略阳、宁强等少数县域为正常年景,其余皆表现出不同级别的旱情。第4年(1692)灾情开始缓解,关中西安府、同州府辖区部分州县仍然较旱,偏旱空间分布依然较广,其中武功、眉县、镇安等地降水开始增多。

图1　1689—1692年陕西各州县旱灾空间分异图景Fig.1　The space-time differentiation of drought disaster grade during 1689—1692

3　旱灾的气候背景分析

从全国范围来看,1689—1692年干旱事件除对陕西影响严重之外,山西、河南两省也是重灾区,旱情在其他省区如鲁、冀、甘等地亦有不同程度的影响[7],显示出此次旱灾发生的空间尺度大于3个省、时间尺度上持续4年,可谓是明清小冰期气候背景下的一次极端气候事件和重大气象灾害。旱灾空间特征基本呈现出以陕、晋、豫3省为中心的分布格局,4年间天气亢旱,我国沿海区域的台风活动记录相对往年很少,东部地区雨季亦相对异常。然而,受制于历史文献记载,没有类似现代气象记录的大气环流场、海温场等天气资料,因此本文对自然原因的讨论，主要辨识干旱事件与外部环境因子二者之间的对应关系。

3.1太阳活动

太阳活动作为旱涝变化的外部影响因子之一,对我国旱涝发生的影响具有复杂性和区域性特征。1689—1692年尚无详细太阳活动记录(太阳黑子相对数R值),但据太阳黑子11年周期参数表可知,此时期太阳黑子极小时刻(tm)出现时间是1689年,极大时刻(tM)出现时间1693年,即1689年是太阳黑子发生的谷年,1689—1692年为太阳活动的上升段。依据以往对黄河中游区大旱、大涝分布与太阳黑子11年周期位相的关系统计分析,太阳黑子发生的谷年前后和上升段,大旱年份发生频率高。同时,旱灾中蝗灾及其他虫灾、牛疫等伴生、次生灾害频发,可大抵推断出当时气候背景基本呈现“冷干”特征。

太阳活动大幅度衰减时发生特大干旱,太阳活动极度衰弱时则异常严寒。陕西大部分区域处于季风影响边缘区,雨带的移动会受季风脉动影响,而冬夏季风强弱与太阳活动有较大关系,冬季风较强、夏季风相对很弱时,降水会异常偏少。据多种史料记载显示,大旱4年期间有关春季霜冻,如“三月大风雪,燕子数百集屋梁,死者大半”、“四月大霜,麦穗尽枯”、甚至有“四月连霜”、“五月霜”、冬季“诸河结冰桥”等现象,显示此时期气温相对偏低。尽管这是明清小冰期的一个反映,但与旱灾前后几年记载相比,旱灾4年间冷空气十分活跃,推知当时太阳活动处于衰减阶段。

3.2强ENSO事件

3.3火山活动

火山活动喷发的火山灰和气体进入高层大气,从而影响全球气候变化。火山灰通常几个月内沉降至地面,而硫化物气体却漂浮于平流层,随后逐渐转化成硫酸气溶胶环绕地球分布,因而可干扰太阳辐射到达地面的正常过程,甚至长达2a之久;同时,吸收、反向散射部分太阳短波辐射,致使地球平均气温降低,分布于平流层的气溶胶不但减弱太阳辐射,且间接改变大气环流,从而引发降水的空间分布变化[14]。以往学者据近500年旱涝等级资料分析火山活动与我国气候变化的关系,认为低纬与中高纬火山爆发后,当年华北地区就可能明显变旱;全球强火山爆发区域不同,对华北地区旱涝影响也不同,但在火山爆发之后两年内,华北夏季降水趋减,以偏旱为主[15]。而据世界火山活动记录[16],整理出1689—1692年干旱事件发生前后16次全球范围内火山活动(表略)。

对照火山活动发生表,此次大旱开始时的1689年之前3年内,曾爆发过6次不同等级的火山活动,其中有4次VEI=4的重大火山活动,且1689年当年发生1次VEI=3的火山活动,之后几年内连续8次火山活动, 1690年的5次中4次VEI=3，1次VEI=4,而该年陕西、山西、河南旱灾影响较重,尤其是随后的1691年,是此次大旱影响最严重的一年,与以往研究结论基本对应。

4　结论与讨论

4.1结论

1689—1692年(清康熙二十八年至三十一年)黄河中游发生的长时间大范围重大旱灾,是在明清小冰期背景下的一次极端干旱事件。就旱灾整体情况而言,灾害中心涉及陕西、山西、河南3省区大部分州县,河北灾情也较严重,周边其他地区如甘肃、山东等地较轻。

根据对重灾区陕西旱情发展过程、空间分异图景史实复原和重建结果分析看,长达4年大范围“民流田荒,残破至极”的旱灾情状,且伴生虫灾、低温和瘟疫流行等灾害,致使当时区域社会经济遭受巨大损失。从陕西全省旱情时空分异特征看,重灾区主要分布于关中一带;相比之下,1690年与1691年灾情重、影响范围广,灾情最严重的1690年,55个州县旱情表现为1级大旱,2级旱灾涉及20个州县。考察此次旱灾发生期间的气候背景(太阳活动、ENSO事件和火山活动等外强迫因子),显示出“冷干”特征,旱灾发生与多种自然因子有着较好的对应关系。

4.2讨论

将以史料为代用指标重建的此次旱灾事件与石笋记录比对,陕西柞水县溶洞石笋记录了过去750a来高分辨率气候变化信息,其中1690—1740年表现为“冷干”的气候组合特征[17],与太阳活动、ENSO事件、火山活动及史料记载反映的1689—1692年冷干事件基本吻合,这些基本一致的对应关系应该并非是偶然现象,证明了1689—1692年重大干旱事件存在的史实,同时也显示出大旱发生受制于多种外强迫因子的影响。

由于历史文献记载的缺陷,在缺失现代气象记录(如大气环流场、海温场等天气数据)情况下,本文分析旱灾形成的气候背景,并非借此证实太阳活动等外部因子与区域降水存在确定性影响机理,而是通过辨识干旱事件与诸因子之间的关联度,为当前乃至今后灾害风险管理和人类适应气候变化提供历史借鉴,亦为预测未来数十年乃至百年尺度区域气候变化提供历史相似型。另外,根据史料对此次旱灾记载的详细信息看,除过自然因子之外,也有着复杂的社会因素,大旱事件中表现出的多层次社会矛盾和冲突反作用于旱灾,从而加大了旱灾影响的程度。因此,历史旱灾有着复杂多样的影响因子,这反映了历史时期气候变化研究中的不确定性和复杂性特征。

[1]PAGES. Science plan and implementation strategy [R]//IGBP Report No. 57. Stockholm: IGBP Secretariat, 2009: 67.

[2]ZHENG J Y, WANG W C, GE Q S, et al. Precipitation variability and extreme events in eastern China during the past 1500 years [J]. Terr Atmos Ocean Sci, 2006, 17:579-592.

[3]郝志新,郑景云,伍国凤,等.1876—1878 年华北大旱:史实、影响及气候背景[J].科学通报,2010,55(23):2321-2328.

[4]张健，满志敏，肖薇薇，等.1644—2009年黄河中游旱涝序列重建与特征诊断[J].地理研究，2013,32(9)：1579-1590.

[5]吴祥定,钮仲勋,王守春,等.历史时期黄河流域环境变迁与水沙变化[M].北京:气象出版社,1994:1-8.[6]中国第一历史档案馆.康熙朝满文硃批奏折全译[M].北京:中国社会科学出版社,1996.

[7]张德二.中国三千年气象记录总集[M].南京:凤凰出版社,2004.

[8]李文海,夏明方,朱浒.中国荒政书集成[M].天津:天津古籍出版社,2010.

[9]中央气象局气象科学研究院.中国近五百年旱涝灾害分布图集[M].北京:地图出版社,1981.

[10] ZHANG R H, AKIMASA S, MASAHIDE K. A diagnostic study of the impact of El Nio on the precipitation in China [J]. Advances in Atmospheric Sciences, 1999, 16(2):229-241.

[11] QUINN W H, NEAL V T. The Historical record of El Nio events [C]//Bradley R S, Jones P D eds. Climate Since A.D. 1500. London and New York: Rout ledge, 1992:623-648.

[12] 张德二,薛朝晖.公元1500年以来El Nio事件与中国降水分布型的关系[J].应用气象学报,1994,2(5):168-175.

[13] 陆日宇.华北汛期降水量年际变化与赤道东太平洋海温[J].科学通报,2005,50(11):1131-1135.

[14] KELLY P M, SEAR C B. Climatic impact of explosive volcanic eruptions [J]. Nature, 1984, 311:740-743.[15] 刘永强,李月洪,贾朋群.低纬和中高纬度火山爆发与我国旱涝的联系[J].气象,1993,19(11):3-7.

[16] SIMKIN T, SIEBERT L. Volcanoes of the World [M]. Arizona: Geoscience Press Inc., 1994: 26-33.

[17] 李红春,顾德隆,PAULSEN D,等.陕南石笋稳定同位素记录中的古气候和古季风信息[J].地震地质, 2000,22(S):63-78.

(编辑徐象平)

The extreme drought events in Shaanxi Province during 1689—1692

ZHANG Jian1，2, RUI Yang2, ZHAO Xin-zheng2， LIU Xiao-qiong2

(1.Research Institute for History of Northwest China, Northwest University, Xi′an 710069, China; 2.College of Urban and Environmental Sciences, Northwest University, Xi′an 710127, China)

The drought influence of historical facts and space-time differentiation picture of extreme drought events happened in Shaanxi Province are restituted by means of historical literature records during 1689—1692(28-31 years of Emperor Kangxi in Qing Dynasty). In the course of four-year-drought event, large scale of famine and exile appeared, especially in the harder-hit areas there revealed dismal pictures of deserted crops and homeless people from the special differentiation characteristics showed by the developmental processes of each prefecture in Shaanxi province. In addition, the severe drought happened simultaneously with insect pest, extreme cold, plague and secondary disasters, which caused society and economy, suffering a range of losses (e.g. houses collapsed, fields deserted, population casualties, river runoff overflowing etc.). The worst-hit areas of drought influence are mainly distributed in the central Shaanxi plain; there are 55 prefectures that the extent of drought disaster in the first grade, and there are 20 prefectures that the extent of drought disaster in the second grade in 1690. From the angle of natural background, this paper indicates that it was an extreme drought event under the climate background of little ice age in Ming-Qing dynasties compared with the occurrence time of drought events with the natural record results of solar variation, ENSO events and volcanic activities. It shows that the reconstruction result on the basis of proxy data between historical documents and natural indicators are more or less in sync and there is uncertainty in the process of historical climate change.

historical climate; drought; Shaanxi Province; space-time differentiation; 1689—1692

2015-04-10

国家社科后期基金资助项目(15FZS052);教育部人文社会科学研究青年基金资助项目(13YJC770064);教育部人文社会科学重点研究基地重大基金资助项目(13JJD770019);中国博士后科学基金面上资助项目(2015M572587);陕西省教育厅科学研究计划基金资助项目(13JK0042);西北大学人文社会科学研究基金资助项目(11NW19)

张健，男，陕西大荔人，博士，地理学博士后在站。从事历史地理及其信息技术、气候变化与社会响应、环境史研究。

刘晓琼,女,青海湟源人,博士,副教授,从事气候变化与区域可持续发展研究。

K901.9

A

10.16152/j.cnki.xdxbzr.2016-03-026