原标题:区域历史自然地理的新探索:问题、方法与资料清代登陆海南岛台风对西南地区的影响
历史自然地理研究是以历史时期自然环境的变化过程及其机制为主要研究对象的历史地理学分支学科,其主要研究内容包括了历史时期的气候变化、历史地貌与水文演变、植被与野生动物种群分布演变等领域。这一学科上承中国古老的沿革地理学和古典地理学的传统,又与现代地理学、历史学的理论方法水乳交融;既是历史地理学研究中基础性的学科,又与社会现实需求联系最为紧密。
近年来,全球气候与环境变化日益引起全社会的关注,全球变化系统学科的兴起和环境变化与可持续发展研究的深入,进一步推动着历史自然地理学科的发展。在问题上,新的研究问题会不断涌现,尤其是环境变迁与人类社会响应的历史过程及其经验的研究会越来越受到重视。在研究方法上,更加重视多学科方法的利用,不仅RS、GIS等技术的应用会越来越广泛,人类学、社会学等学科的方法也会不断被引入到研究中,以解决过去单纯以地理学与历史学手段难以解决的问题,对于数据与资料的发掘也会更深入。只有在问题、方法和资料方面不断突破,相互促进,才能促使历史自然地理学科不断地向前发展。
对于云南区域历史自然地理的研究,过去学界着力不多,既有对新问题开拓不够的原因,也有边疆文献史料相对缺乏的因素。本期专题的三篇论文,都以云南历史时期不同自然环境要素的变化为研究对象。《清代登陆海南岛台风对西南地区的影响》利用历史文献重建了清代海南岛的登陆台风,并选取若干个案,讨论了历史时期台风对云南地区的影响。这是西南历史气候在问题上新的展拓。《大数据时代下西南山地环境变化的自然影响因素研究——基于小区域尺度的地形与坡向分析》利用了RS数据和GIS技术、田野考察等多学科方法,以滇中掌鸠河流域为例,深入分析了不同自然要素对于历史时期移民与山地开发的实际影响。《历史时期高原浅水湖泊变迁的复原方法研究——以明清以来嘉丽泽演变为例》则以滇中嘉丽泽的历史演变为研究对象,利用了RS技术与GIS技术,结合新文献的开辟,系统总结了高原浅水湖泊的复原方法。后两篇文章不仅在问题上,也在方法上对于历史时期山地环境演变的进一步研究具有示范意义。当然,这些工作在探索过程中不可避免会存在不足。在此,也特别欢迎来自学界的批评。希望通过学界共同的努力,进一步推动云南区域历史自然地理研究的发展。
台风导致的暴雨,是中国东部地区最重要的天气灾害之一,对西南地区也有一定的影响。本文利用文献资料中的相关记载,利用台风登陆地点与路径的相关信息,重建了若干次影响到西南地区的强台风事件,并进一步研究了清代登陆海南台风的时间特征,发现登陆海南的台风序列在17世纪后半期与19世纪后半期都有一个明显的高峰期。而这两个高峰期与小冰期气温的两个谷值完全吻合,说明气温变化与台风系统活动的关系,需要进一步探索。
2014年7月18日15时,“威马逊”在海南省文昌市翁田镇登陆,其后又在广东徐闻、广西防城港市等沿海地区登陆。“威马逊”登陆时中心附近最大风力为18.4级,是1973年以来登陆华南地区的最强台风之一。据统计,台风在海南、广东、广西、云南等省(区)已造成56人死亡,20人失踪,1107.3万人受灾,直接经济损失达384.8亿元。
虽然受“威马逊”影响的不仅是西南地区,但其中相当部分与西南地区有关。19日至22日,已逐渐转变为热带气旋的“威马逊”裹挟着暴风骤雨侵袭云岭地区,从滇南到滇西,连日强降雨造成多地频发洪涝、泥石流、山体滑坡等自然灾害,人民群众的生命财产安全遭受极大威胁。据中央气象台播报,20日至21日,本次台风对云南南部影响最强,文山、红河、玉溪南部、普洱、西双版纳、临沧普降大到暴雨,局部地区为大暴雨,累计雨量80~120毫米,局部地区达150~200毫米。从上述气候事件可知,尽管台风灾害并不是西南地区的主要灾种,但其仍然对西南地区有一定的影响。在极端情况下,其影响的程度还是比较大的。基于这样的认识,我们希望考察在历史时期是否也发生过类似的情况,以及在整个清代,台风在不同时期是否有一定的变化特征。本文通过重建清代登陆华南地区台风的信息,在进一步分析的基础上,希望廓清历史时期台风活动对西南地区的影响问题。
当然,在这个问题的研究中仍然存在一些很难克服的困难。其一,尽管我们已经收集了所能找到的所有地方志和其他资料,但很难说没有遗漏,或许一些重要资料的遗漏会影响到对单个台风的判断和准确评估。其二,按照台风的能量和水汽活动规律,其登陆后能量来源和水汽会迅速消减,台风强度也会随之降低,并很快转变为热带气旋。而台风活动的季节正是印度洋季风盛行之时,减弱后的台风与夏季风活动中的气旋差别并不大,因此真正进入西南核心地区的台风在很大程度上易与普通的气旋相混淆,若寄希望从文献记载中将二者完全区分开,这是非常困难的。所幸影响西南地区的台风的行进路径尚有一定的规律可循,例如今年的“威马逊”台风活动路径就是一个非常典型的例子。
是年八月,在雷州半岛附近登陆的台风比较频繁,“八月初六至十六日,飓风三次,禾稼尽淹,人民大饥”。一个月出现三次台风,这在该地区是比较少见的。这三次台风,以八月十三日那次最强,通常在台风频发的地区,只有强台风才会见于记载,“八月,飓风大作。徐(闻)之飓风常也,非大不书”,说的就是这个状况。这次台风的登陆地点大约在遂溪至海康一带,当时两地“上洋田”和“东洋田”约有数万顷“尽漂没焉”。该次台风的北缘至少影响到开建县(今广东封开县)一带,南缘不详,估计至少也要影响到海南岛的北部。这次台风显然是由东登陆,其行进路径应朝向西北方向,因为其对南北两侧的影响并不是很大,最大影响部位在文献记载位置的中部,据此可以确定其行进的路线。尽管在广西一带的影响已不见记载,但如此强的台风必会影响到合浦和北海市一带,这是可以推算出来的。而在云南地区,其时滇中的江川和滇西的鹤庆两地均有大水的记载。
是年六月,有强台风在海南岛北部登陆,“六月初二日,飓风大作”。该台风登陆的地点应在琼山一带,光琼山城就“飓风倾倒城垣六十余丈,雉堞一百二十,并各门城楼;子城倾倒三楼,城垣五十五丈”;而临近不远的海口城则“倾倒城垣二百二十九丈余,雉堞一百八十六,并城楼四座”。琼山和海口两城尽管临海,但从地形上来看,台风尚不至于洗荡城池所建筑的平地,因此两城城墙的大范围倒塌,应是强风的作用。从现代台风资料来看,一般而言,台风的风力尚不至于造成坚固建筑的倒塌,因此可以估计这次台风中心的风力至少在15级以上。由此也可以判断,该次台风的登陆地点就在琼山附近。除了琼山和海口两城外,海南岛的澄迈、安定、临高等地也受到这次台风的影响。该次台风影响的北缘在雷州半岛的海康一带,南缘不会越过海南岛的中部一线,而台风行进的路径也是西北行的,因为即使广西的合浦一带“夏六月,飓风大作,海潮翻涨异常”。该年六月台风的行进路线年的“威马逊”台风类似,台风中心的最大风力也有可比拟之处,因此可以估计该台风也曾对西南地区产生一定的影响。云南地方志中就有滇南建水发生水灾的记载:“康熙乙丑年大水,泸江堤决,冲没田地房屋。”
是年七月,强台风在会同县(今琼海市)一带登陆,“飓风大作,庙宇衙门城楼民房倾毁多半,墙倒压死多人,忠义、节孝二祠尽扫平地”。该次台风影响到海南岛多地,其中琼海市的损失最为严重,城内地面建筑物近半数倒塌,这是较为罕见的现象,据此可以估计会同县附近应是台风登陆之处。该次台风的北缘约在琼山县(今海口市琼山区)一带,该地方志中也记载了七月“飓风大作”,而隔海的雷州半岛已不见记录。台风的南缘至少在今三亚一带,“七月,飓风大作,城垣倾倒,水势涨大”。由于南北缘的损失情况比中间的会同县一带要小些,这也是推测会同县附近为该次台风中心登陆地点的理由之一,同时这也预示着该次台风的行进路线为西北行,甚至可能会对广西沿海一带造成影响,不过有关情况尚不见于记载。尚找不到本次台风影响云南的文献证据。
是年五月和八月,共有四次台风经过海南岛,“五月廿一日己午飓风大作,二十七日又作。至八月初三、十八日又连大作,(会同县)大堂内衙、儒学东西两斋及庙宇民房片瓦寸木无存,压死人丁无数。”这个记载的情况是可靠的,因为《琼州府志》中也谈到“夏秋间,澄(迈)、定(安)、会(同)、乐(会)、万(州)各州县屡遭飓风”。在年内发生的四次台风中,尤以八月十八日登陆的台风最为强大,“夜飓风大作,风中火星散飞,拔木坏屋,文武衙门民间祠庙倒塌殆尽,海水涨溢,溺死者不可胜数”。这是在万州(今万宁市)造成的影响,与周边其他受灾县相比,其强度远超之。据记载,该年“琼属叠遭台风,惟万州、乐会为最甚”,正因为万州和乐会南北相邻,又都濒临大海,由此可以判断该次台风的登陆地点就在万州和乐会一带,同时也可以推断,八月十八日的台风也是西北走向的,正是有此走向,才会有这两个濒海的州县损失最大的情况发生。而云南地区虽然当年已受1815年坎博拉火山喷发的影响,导致连续几年的低温冷害而导致了罕见的大饥荒,但是,这次台风也对云南地区造成了影响。在滇东的大关,滇西的大姚、邓川等地均发生了暴雨导致的水灾,大片田地湮没,盐井被损毁,运输京铜的道路被冲毁,造成了大量的人口与财产损失。
类似的台风,远非上述几次。之所以列举这几次比较严重的强台风,以及它们登陆后的影响,是因为考虑到它们的走向路径均与2014年的“威马逊”台风类似。由此可以断定,“威马逊”强台风在历史上并不是孤立出现,正是海南岛特殊的地理位置和副热带高压的通常活动状态,决定了此类台风的产生和气象特征。这些影响到西南地区的台风,其路径都经过海南岛,除了路径特征之外,我们更需要了解的是,类似台风的形成在整个清代有没有特定的时间规律,其时间特性表现在哪里?接下来,我们将进一步探讨经过海南岛的台风在时间上的特征及其可能的影响因素。
在做时间序列分析时,首要的问题是如何构成序列的基础数据。比较理想的途径是统计出每年在海南岛登陆的台风,以此作为序列分析的基础材料。不过,这仅是一个理想的状态,从目前掌握的资料来看,主要存在三方面的问题。其一,偏于一隅的海南岛是一个非经济和政治活跃之地,因而在朝廷记录中所涉甚少,有关海南岛的台风资料记载只能使用地方志的来源,但这个相对单一的来源,很难用其他来源的记录进行比对。其二,地方志中的记载尽管有覆盖面较好和基本连续的特点,但受方志修纂时期安排的影响,很难排除其中没有缺漏内容的可能。其三,即使是在地方志中,也不是将每次台风都记录下来,而是“徐之飓风常也,非大不书”,这是一种普遍的情况,由此造成了资料的缺记。同时,由于每个地方对台风有各自的理解,这也会造成在资料序列的收录与否,以及选择何种资料及表达方式上均有差异。上述问题的后果是造成了资料的不均匀性,而且这个不均匀的特点,目前并没有好的方法予以校正。
为此,本文希望用降低分辨率的方法来规避一些导致序列不均匀特征的问题。如果我们仅统计每年是否有台风在海南岛登陆,而不关注年内登陆的次数,显然这样可以规避因统计年内登陆次数而产生的问题。同时也不以年为单位建立时间序列,而仅仅计算每十年的发生数,这样可以将一些发生台风年的记载问题均化和忽略。由此以牺牲分辨率来达到降低序列不均匀性的目的。两种方案比较而言,显然第二种方案要更实际些,因为它可以在一定程度上解决由于文献记载问题而产生的不均匀性。尽管我们目前尚无法肯定不均匀性的分布特点,但采用规避的措施是比较理想可行的。
根据上述第二种思路,我们建立了在海南岛或邻近地区台风登陆的时间序列,如图1所示。之所以选择海南岛作为登陆地点,是因为这个登陆地点代表了一个台风运行路径的起点。目前我们并不清楚所有的台风活动的路径,而从一个已知的路径起点来论述,仍不失为一个权宜的方法。
从图中可见,每十年在海南岛及邻近地区登陆的台风的频率并不是均匀的。有的十年区间内仅有1次左右的台风记录年,有三个十年间的发生次数为0,这或许是受资料记载的影响,但影响的幅度应不会相差很大,可以估计或许仅有一次左右的台风记录年误差。有多个十年区间达到6-7次台风记录年。并且整个清代,在海南岛登陆台风的年代际波动呈现出一定的规律,在17世纪80年代和19世纪50年代达到两次高峰,本图中时间序列计算的多项式拟合值充分反映了这个特征。这个结果说明,登陆海南岛的台风在时间序列上有自己的特殊性,如果将之放在清代气候变化的背景下来看,这种特殊性是很有意义的。
有意思的是,这两次高峰时期正与我国东部冬季温度的年代际波动相吻合。已有的研究证明,我国的冬季温度在整个明清时期有三次低谷,除了明朝中叶的一次外,另两次就发生在清朝的前期和后期。这个现象说明,海南岛登陆台风的时间序列变化特征,并不是孤立的事件,它与整个中国东部地区的气候变化所造成的天气系统变动相关联。
当然,进一步而论,这种关联的具体特征,目前还很难说清楚,一是由于这是个冗长的讨论,非本文所能容纳;二是台风一般发生在副热带高压的西南缘,而副热带高压的北侧是夏季风雨带,因此探讨这个联系的具体情况,需要结合这三个天气系统的变动来叙说,由于相关的研究尚未完成,故无法作出进一步讨论。
2014年在海南岛登陆的“威马逊”台风并不是孤立的极端气候事件,尽管这样的强台风发生的频率并不高,但至少在清代,类似的台风也多次发生。而且,通过考察与“威马逊”台风类似的历史事件,它们的活动路径也具有相似性,同样对西南地区发生了作用。尽管西南地区并不沿海,但从个例来看,仍然受到了台风的影响,不过台风所产生影响的表现形式并不是以大风为主,而是以台风减弱后的强降水为主,从而引发一系列的次生灾害。
另外,纵观整个清代,台风在海南岛登陆比较频繁,且它们在时间序列上仍有一定的特征,既表现出在清前期和后期都各有一个高峰,而且这两个高峰发生的时间正与我国冬季温度的低值时期相吻合。这究竟是一种巧合,还是因为它们在天气系统活动上存在某种关系?对此,需要做进一步研究予以解决。
本文为教育部人文社会科学重点研究基地重大项目“清代东南地区入境台风序列重建”(项目号:12JJD770012)、“过去千年中国区域极端气候事详与中华文明时空进程”(项目号:16JJD77001)的阶段性研究成果。
满志敏,男,复旦大学历史地理研究中心教授,博士研究生导师;刘大伟,男,复旦大学历史地理研究中心研究人员。
