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汉江上游历史时期主要气象灾害特征及其社会影响研究

彭维英  
【摘要】:汉江是长江最大的支流,汉江上游地区位于秦岭南部和大巴山地的北部,是我国亚热带的北界,与暖温带相接,为生态环境脆弱敏感区域。汉江上游东段的丹江口水库是我国南水北调中线的水源地,干旱、洪涝和寒冻灾害直接或间接影响该地区水资源的多少,研究该区域历史时期主要气象灾害发生的时空规律,对我国水资源跨流域调配及合理利用有重要的意义。从古至今,干旱、洪涝和寒冻灾害对人类生产和生活影响大,尤其当灾害发生频率高、影响范围大时,给经济的发展和社会稳定造成深远的影响,甚至导致一个王朝的灭亡。研究本区域主要气象灾害的发生规律,也有利于预防我国亚热带和暖温带交界地区农业气象灾害,为农业防灾减灾提供决策支持,促进农业可持续发展。 本文以史料记载历史时期(公元前208年至1990年)汉江上游地区干旱灾害、洪涝灾害和寒冻灾害等主要气象灾害为研究数据基础,首先,借助Excel、DPS和MatLab等软件,分析三种主要灾害发生的时间规律,包括发生频次、季节与月份特征和周期特征;其次,运用ArcGIS分析灾害发生的空间规律;再次,在SPSS软件平台中,对三种主要气象灾害进行相关性分析,探究灾害发生的总体特征和规律;最后,运用关联图分析灾害对当时社会的影响。得出以下结论: (1)历史时期汉江上游地区洪涝灾害发生频次最多,其次是干旱灾害和寒冻灾害。洪涝灾害发生了323次,平均6.81a发生一次,时间变化特征明显。清代道光年间前期、清代光绪年间和民国后期至今为洪涝灾害多发期,洪涝灾害集中发生在5月、6月、7月、8月和9月,共占总数的90.56%。从季节上看,发生频次秋季夏季春季冬季。洪涝灾害在空间上存在差异性,以安康盆地为中心向南、向北、向东、向西递减,汉江上游谷地最多。从灾害等级上看,以中度洪涝灾害和重度洪涝灾害为主;特大洪涝灾害发生时间上滞后于重度洪涝灾害,洪涝灾害对人们生产生活的影响具有持续性。造成汉江上游地区洪涝灾害频发的主要原因有大气环流引起的降水量的强度和季节变化、地形起伏大小、植被覆盖率的高低以及人类活动的影响。 (2)干旱灾害共发生了303次,平均7.19a发生一次。在时间变化上,干旱灾害发生频次波动增加,清末至今,是干旱灾害发生频率最高的时期。干旱灾害分为三个阶段,第一阶段大约在809A.D.之前,干旱灾害发生频率较低,波动较小平均61.11a发生一次,峰值出现在280-329A.D.和680-689A.D.;第二阶段为810-1749年之间,是干旱灾害发生频次相对较高的时期,波动中增加;第三阶段为1750-1990年,是干旱灾害发生最频繁的阶段,平均1.83a发生一次。从灾害发生的季节和月份上看,发生频次夏季春季秋季冬季,6月干旱灾害发生次数最多。季节性连旱(春夏连旱和夏秋连旱)发生年份与重度干旱灾害和特大干旱灾害发生的年份相对应。从周期变化特征上看,干旱灾害存在50a、90-100a、150a、180a和220a等大尺度周期,以及不显著的2-5a的周期变化,低纬度海洋的大气活动和太阳活动是引发干旱灾害的因素之一 (3)汉江上游地区共发生寒冻灾害104次,平均18.94a发生一次,是三种主要气象灾害中发生频率最低的。寒冻灾害发生也具有明显的阶段性,第一阶段大约在公元1439年之前,寒冻灾害发生频率最低,平均202.85a发生一次,波动性小,峰值出现在20-29年、290-299年、420-439年、810-819年、1180-1189年和1290-1299年;第二阶段为1440-1919年之间,是寒冻灾害灾害发生频次相对较高的时期,平均11.4a发生一次;第三阶段是寒冻灾害发生频率最高时期,从1920-1990年,平均1.27a发生一次,发生频次最多,且波动增加趋势明显。在季节上,春季寒冻灾害发生频次最高,且以霜灾为主。从寒冻灾害等级上看,该地区以中度寒冻灾害为主,轻度和重度寒冻灾害发生频次相对较低。在时间上,各个等级的寒冻灾害发生频次经历了最低期-频次相对较高期-频次最高期三个阶段的变化。寒冻灾害空间分布差异性明显,旬阳发生频次最多,其次是镇安、留坝、柞水,郧西、汉阴、石泉、岚皋等地发生较少。 (4)汉江上游地区历史时期主要气象灾害之间具有显著相关性。干旱灾害与洪涝灾害呈显著正相关,相关系数达到了0.994;寒冻灾害与洪涝灾害和干旱灾害呈显著正相关,相关系数分别为0.91、0.896,寒冻灾害多时,水旱灾害发生次数也较多。主要气象灾害的发生具有群发性和贫发性,气候恶化期和不稳定期,各种气象灾害都会增多,破坏强度大,对社会政治等影响深远。本文认为从灾害发生频率和影响程度的角度推断当时气候冷暖、干湿,有一定的缺陷和局限性。在研究历史和现代气候时,可以将其作为参考,但需添加其他的参考值和资料,更加客观科学有力的分析,结论更准确可靠。 (5)干旱灾害、洪涝灾害和寒冻灾害对人类社会的影响主要包括农业生产与生态环境、战乱、人口发展、人体健康、城镇建设等几个方面。对社会发展造成重大影响的往往并不是单一的极端气候事件发生,而是两种及以上的灾害发生。人类应对三种灾害的能力,与当时社会生产力的发展密切相关。


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