中国气象灾害史话：地球表层系统与气象灾害

地球表层系统，是相对于地球内圈而言的组成部分，具体是指由岩土圈、大气圈、水圈、生物圈和人类圈所构成的地表自然社会综合体，是人类圈与其他子系统相互作用的复合物质系统。地球表层系统是太阳辐射能的主要吸收者，又是地球上能量转化与交换、物质转化与交换的最主要的圈层，因而是地球上物理、化学与生物过程最活跃的地方。

气象灾害是地球表层系统运动的产物。虽然地球表层相对地球说来，只不过是薄薄的一层。但在地球表层系统中，大气运动最为迅速，特别是暴雨、强风在短时间内使水分、能量高度积聚，这些都是气象灾害形成的重要原因。大气同时还受制于其他圈层，海洋是大气中的水分来源，又是热量来源，海洋异常是形成大气异常的原因。陆地的地形、地质与地表的覆盖层也是制约地球表层大气过程的因子。总之，“由于任何地表层过程都不是孤立的，它们之间互相结合，互相交织，互施影响，互受影响，最后表现为综合的结果，即形成形形色色的气象、洪涝与海洋现象”^[2]。

伟大的祖国地域辽阔，面积约960万平方千米，位于世界最大的大陆——欧亚大陆的东南部，濒临世界最大的海洋——太平洋，地跨三大基本气候带——热带、亚热带和温带。陆路辽阔意味着远离海洋的大部分地区的气候存在强烈的大陆性，其表现就是亚洲腹地的沙漠化。而且寒暑变化极端，酷热与严寒同在。

我国地形十分复杂，山地、丘陵和崎岖的高原等地形占国土面积的三分之二。既有世界最高峰——珠穆朗玛峰（海拔高度为8844.43米），又有世界著名的低地——吐鲁番盆地（最低处为海平面以下154米）。700万年前，印度板块逐渐向欧亚大陆推压，形成喜马拉雅造山运动。在我国西部造就了一系列东西走向的雄伟山脉，如喜马拉雅山脉、冈底斯山脉、唐古拉山脉、可可西里山脉、昆仑山脉、巴颜喀拉山脉、阿尔金山脉、祁连山脉、天山山脉及阿尔泰山脉等，而在我国西南则造就了南北走向的横断山脉。由于东西走向的山系阻挡，暖湿气流难以深入我国西部和北方地区，造成这些地区干旱少雨的气候特征。林年丰、杨洁在《中国干旱半干旱区的环境演变与荒漠化的成因》一文中指出，10000年来青藏高原的隆升是促使北方干旱和荒漠化的重要原因。自然因素导致荒漠化的时间尺度为万年或千年，人为因素导致荒漠化的尺度为百年或十年。……中国北方自第四纪以来经历了多次荒漠化的正逆演化进程。在新石器时代以前，促使其演化的驱动力是自然因素，在此以后人类活动逐渐产生影响，但是能促使荒漠化发展的人类活动始于秦、汉，加强于唐、宋，扩大于清末，强化于20世纪。^[3]而南北走向的横断山脉则是印度洋、孟加拉湾和南海暖湿气流的良好通道，使这一地区雨量充沛，在夏季风盛行的几个月，这一地区往往容易出现暴雨，造成长江流域、珠江流域的洪涝灾害。

季风哺育了中华文明。打开世界地图，在世界上北纬15°到30°的纬度带上，大都是干旱的沙漠或荒漠：从大西洋东岸到红海之滨的撒哈拉大沙漠是全世界最大的沙漠，面积770多万平方千米；地面没有一条河流的沙特阿拉伯境内遍布着沙漠；美国的西海岸和同纬度的墨西哥内陆都免不了沙漠的侵占。然而，我国处于这一纬度带上的长江以南地区，却成为降水丰沛的“鱼米之乡”，这正是因为受惠于雨热同期的季风气候。

影响中国的夏季风有两个：一个是来自太平洋的东南季风，在大兴安岭—阴山—贺兰山—冈底斯山一线以东以南的半壁河山都能受到它的影响。从太平洋上带来充沛的水汽，使这一区域成为我国重要的农耕区。另一个是来自印度洋的西南季风，它主要影响我国西南地区、华南地区以及长江中下游地区。两个夏季季风的共同影响，使我国的南方（秦岭—淮河以南）地区，年降水量多在800毫米以上，植物繁茂，山青水碧，风光秀丽。现在，我国绝大部分人口和耕地都集中在这里，是主要的产粮区，也是糖料、油料、淡水鱼、猪、鸡、鸭的生产基地。这里城镇密集，工厂林立，经济发达，市场繁荣，是我国经济最精华的部分。但是，季风气候的主要特征是季节变化剧烈，降水集中，干旱也相对集中。再加上我国又是世界人口第一大国，人口主要分布在主要江河的冲积平原以及河谷川地与盆地，而这些地方正是洪水宣泄与滞蓄的场所，人与水争地的矛盾由来已久。中国受洪水威胁的土地面积虽然仅占国土总面积的11.2%，而其中却聚积了66%的人口与80%的资产。因此，人口的压力和人类活动对环境的破坏作用往往加剧了气象灾害。(www.xing528.com)

风调雨顺的年头，季风很有规律，一般是每年的5月中旬，夏季风开始在南部沿海登陆，与盘踞在这里的冬季风相遇，形成锋面雨带，南岭以南的地区最早进入雨季，绵绵春雨持续半个多月，华南成为全国的多雨中心。6月中旬，夏季风北跃，雨带随之北移到长江中下游地区，该地区成为我国的多雨中心，这时正值梅子黄熟季节，细雨连绵达一个月之久，人们称之为“梅雨”。唐代大诗人杜甫《黄梅》诗云：“南京犀浦道，四月熟黄梅。湛湛长江去，冥冥细雨来。茅茨疏易湿，云雾密难开。竟日蛟龙喜，盘涡与岸回。”^[4]宋代诗人赵师秀的《约客》则写道：“黄梅时节家家雨，青草池塘处处蛙。有约不来过夜半，闲敲棋子落灯花。”这些佳句都形象地描绘了梅雨季节的景象。宋人陆佃《埤雅》云：“今江湘二浙，四五月间，梅欲黄落，则水润土溽，柱磉皆汗，蒸郁成雨，谓之‘梅雨’，自江以南，三月雨谓之‘迎梅’，五月雨谓之‘送梅’。”^[5]这段话对梅雨发生的时间、地理范围及其对环境的影响都进行了明确的记述，与今人对梅雨特征的认识基本一致。

7月中旬，夏季风第二次北跃到淮河以北，雨带也随之北移，从7月中旬到8月中旬，锋面雨带在东北和华北第三次停滞，这一地区进入雨季。9月，由于北方冷空气增强南下，东南季风就开始南撤，雨带随之迅速南移；10月，冬季风频频南下，大陆上的雨季随之结束。东南季风对我国东部的影响主要是5月至9月，故使我国大部分地区的降水多集中在这几个月份，这个时期的降水量，一般占到全年降水量的80%左右。而南方的雨季开始早，结束晚，雨季长，降水多；北方雨季开始晚，结束早，雨季短，降水少。

风不调雨不顺的年份，该下雨的时候总不下，不该下雨的时候拼命地下，就会造成旱灾或洪灾。夏季风势力强的年份，它推动锋面雨带急速北上，跳过江淮地区到达华北和东北，由于长江中下游地区的梅雨期缩短，降水减少而发生干旱，而华北、东北地区因雨季过早、过猛则会发生洪涝灾害，这就是人们常说的“南旱北涝”。如1959年初夏季节，由于从太平洋来的东南季风势力强盛、移动迅速，很快地由南岭跳到淮河以北，使雨带较往年提前到达华北一带，造成长江中下游地区在梅雨季节反常地出现“空梅”，干旱持续达两个月之久，形成百年未遇的大旱，而黄河中下游地区和东北的大部分地区洪水肆虐，形成南旱北涝的局面。

而在夏季风势力弱的年份，锋面雨带在江淮地区迟迟不能北上，梅雨期在该地延长一个多月，就会出现水涝灾害，北方则出现严重的干旱，发生“北旱南涝”的灾情。如1954年，夏季风势力较弱，被北方冷空气所阻，冷、暖空气在江淮流域相持达两个月之久，梅雨期比正常年份延长了一个多月，仅7月的降水就超过400毫米，使长江中下游地区发生了百年未遇的大水，而北方则出现严重干旱。再如1975年8月4—8日，由于7503号台风的入侵，且在停滞少动的锋面影响下，仅仅5天的时间内河南中部地区出现了特大暴雨。“最大暴雨中心林庄8月7日雨量为1005.4毫米，最大24小时雨量为1060.3毫米，3小时、6小时、12小时雨量分别为494.6、830.1和954.4毫米，其中6小时雨量已超过当时所知国内、外最大记录。”^[6]这一短期特大暴雨过程，致使河南发生了历史上罕见的灾害性洪涝灾害。