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干旱指某一地区长期无雨或高温少雨,使空氣及土壤的水分缺乏。而干旱发生主要与偶发性或周期性的降水减少有关。从人的因素上来考虑,人为活动导致干旱发生的原因主要有以下四个方面:一是人口增加,导致有限的水资源逐渐短缺。二是森林植物被人类破坏,植物的蓄水作用丧失,便抽取地下水,导致地下水和土壤水减少。三是人类活动造成大量水污染,使可用水资源减少。四是用水浪费。干旱是对人类社会影响最为严重的气候灾害之一,它具有出现频率高、持续时间长、波及范围广的特点。干旱的频繁发生和长期持续,不但会给社会经济,特别是农业生产带来巨大的损失,还会造成水资源短缺、荒漠化加剧、沙尘暴频发等诸多生态和环境方面的不利影响。[1]
旱災指因氣候嚴重或不正常地乾旱而形成的气象灾害。一般指因土壤水分不足,农作物水分平衡遭到破坏而减产或欠收,從而帶來糧食問題,甚至引發饑荒。同時,旱災亦可令人類及動物因缺乏足夠的飲用水而致死。
中國歷代容易發生旱災,帝王在旱災發生時常有祈雨的活動,例如《冊府元龜》卷一四五《帝王部弭災》:“長興二年四月乙巳,帝幸龍門寺祈雨,至晩,還宫”。崇禎末年,旱災頻繁,崇禎本人雖然精勵圖治,最後仍導致亡國。《益都縣誌》記載1639年:“自正月不雨至於六月,七月大蝗,歲大饑,人相食,流民載道”;光緒年間亦有大旱,1876年12月11日的《申報》記載,由於旱災,山東各地災民紛紛逃荒,各處“饑黎鬻妻賣子流離死亡者多,其苦不堪言狀”,丁丑年(1877年),山西旱荒嚴重,到處都有人食人現象,山西巡撫曾國荃在奏議中說災區“赤地千有餘里,饑民至五六百萬之眾,大奇災,古所未見”[2],饑民鋌而走險,“攔路糾搶,私立大纛,上書‘王法難犯,饑餓難當’八字”[3]。
此外,旱災後則容易發生蝗災,進而引發更嚴重的饑荒,人民更是饱受迁徙流离之苦,引致社會動盪。明代丘濬指出:“劫禾之举,此盗贼祸乱之萌。”[4]。因此,為了維持公共秩序,救荒幾乎是執政者的重要課題,《周礼·地官·大司徒》总结了“荒政十二条”,《管子·度地》云:“善为国者,必先除其五害。”
1.气象干旱:根据不足降水量,以特定历时降水的绝对值表示。
2.气候干旱:根据不足降水量,不是以特定数量,是以与平均值或正常值的比率表示。
3.大气干旱:不仅涉及降水量,而且涉及温度、湿度、风速、气压等气候因素。
4.农业干旱:主要涉及土壤含水量和植物生态,或许是某种特定作物的性态。
5.水文干旱:主要考虑河道流量的减少,湖泊或水库库容的减少和地下水位的下降。
6.用水管理干旱:其特性是由于用水管理的实际操作或设施的破坏引起的缺水。
1.气象干旱:不正常的干燥天气时期,持续缺水足以影响区域引起严重水文不平衡。
2.农业干旱:降水量不足的气候变化,对作物产量或牧场产量足以产生不利影响。
3.水文干旱:在河流、水库、地下水含水层、湖泊和土壤中低于平均含水量的时期。
干旱的分类小旱连续无降雨天数,春季达16~30天、夏季16~25天、秋冬季31~50天。特点:特点为降水较常年偏少,地表空气干燥,土壤出现水分轻度不足,对农作物有轻微影响;
中旱连续无降雨天数,夏季26~35天、秋冬季51~70天。
大旱连续无降雨天数,春季达46~60天、夏季36~45天、秋冬季71~90天。
特大旱连续无降雨天数,春季在61天以上、夏季在46天以上、秋冬季在91天以上。
干旱预警信号干旱预警信号分二级,分别以橙色、红色表示。干旱指标等级划分,以国家标准《气象干旱等级》中的综合气象干旱指数为标准。
干燥指数是反映某个地区的气候干燥程度的指标,通常定义为年蒸发能力和年降水量的比值,即:
r=E0/P式中r——干燥指数;E0——年蒸发能力,常以E-601水面蒸发量代替,mm;P——年降水量,mm。
根据选用站E-601蒸发器多年平均年水面蒸发量和多年平均年降水量,可算得多年平均年干燥指数。多年平均年干燥指数r与气候分布有密切关系,当r<1.0时,表示该区域蒸发能力小于降水量,该地区为湿润气候,当r>1.0时,即蒸发能力超过降水量,说明该地区偏于干燥,r越大,即蒸发能力超过降水量越多,干燥程度就越严重。[1]
干旱程度常用干旱指数进行量化。常用的干旱指数有:
中国地处东亚季风区,降水变数大,干旱和洪涝灾害频繁,旱灾往往在较大范围发生且可持续多年,故对农业生产危害甚重。是指持续时间在3年以上,干旱区域覆盖4个省份以上的干旱事件。其中出现于宋、元、明、清等不同的朝代和不同的冷暖气候背景下的有代表性的事例分别是:
公元989年为中原地区干旱之典型,该年开封的年降水量推算为191毫米,为最近的50年所未见;公元990年的年降水量为357毫米。旱区中心地带这2年的年降水量平均减少近6成,连续2年平均降水量不足300毫米,这也低于最近50年的最低气象记录。[1]
1585年~1590年(明万历十四至十八年)的干旱地域广泛、变化较大;大范围干旱持续6年,并出现在小冰期最寒冷阶段发生之前的相对温和时段。此次干旱可分为前后两段,前段呈北旱南涝的旱涝分布格局,后段旱涝分布格局有改变,北方开始多雨,干旱区扩大并南移至长江流域及江南。前段受旱最重的是河北、山西,后段受旱最重的是江苏、安徽和湖南,旱灾持续最久的则是河南。1589年干旱达到最强,1585~1590年间各地河湖井泉干涸记录可以旁证当时的干旱程度,其中1589年的许多干涸记录为最近50年所未见。例如,安徽“淮河竭、井泉涸、野无青草”;浙江“运河龟坼赤地千里,河中无勺水”等。这次干旱事件尚伴有大范围饥荒和瘟疫,疫区随大旱地区而转移。[1]
1637年~1643年(明崇桢十至十六年)南北方连续7年大范围干旱,又称崇祯大旱,出现在小冰期寒冷气候背景下,为近百年所未见;中国南、北方23个省(区)相继遭受严重旱灾。干旱少雨的主要区域在华北,河北、河南、山西、陕西、山东,这些地区都连旱5年以上,旱区中心所在的河南省,连旱7年之久,以1640年干旱最为猖獗。干旱事件前期呈北旱南涝的格局,且旱区逐年向东、南扩大;1640年以后北方降雨增多,转变为北涝南旱。在这期间瘟疫流行、蝗虫灾害猖獗。[1]
1784年~1787年的大范围持续干旱事件则出现在小冰期中的相对温暖阶段;1785年为江淮和长江中下游干旱之典型,据史料记载:“太湖水涸百余里,湖底掘得独木舟”。黄河中下游和江淮地区严重旱灾持续4年,并伴随严重的蝗灾和瘟疫,其持续少雨时间和酷旱记述为近50年所未见。江淮及太湖地区1785年夏季降水量低于现代记录的极小值。如苏州1785年夏季6~8月雨日数仅28天,夏季降水量的推算值为174毫米,为18世纪夏季(6~8月)雨量的次低值,也低于1951~2000年的最低降水量记录,其距平百分率低达-57.4%,即夏季雨量的减少近6成。在持续旱灾期间,黄河下游及黄淮、江淮飞蝗大爆发,还出现疫病大流行。[1]
1876年~1878年(清光绪二至四年)持续3年大范围干旱,发生在全球大范围气候转暖的背景下。1877年为中国北方大旱的典型例子,在旱区中心的山西省南部二百余日无透雨,陕西华阴县1877年无降雨日数达290天以上,汉水、汾水、浍水、汶河、渠河水涸。疫疾伴随旱灾和饥荒迅速发生并蔓延,这期间蝗灾大面积发生。[1]
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