第四纪研究  2016, Vol.36 Issue (2): 278-293   PDF    
1823年太湖流域极端雨涝事件的重建和特征分析
唐晶, 郑微微, 满志敏, 杨煜达    
(① 复旦大学历史地理研究中心, 上海 200433;
② 浙江师范大学人文学院, 金华 321004)
摘要    清道光三年(1823年)太湖流域发生了严重的雨涝灾害。利用《管庭芬日记》保存的降水信息复原了海宁地区逐月降水量,进而综合日记、档案和地方志中天气、雨情、水情、灾情等记录系统梳理太湖流域由春至秋的降水过程、水位变化和水灾分布特征,并探讨此次大涝的天气气候背景。主要得到以下结论:1)该年太湖流域雨期长,集中降水始于2月16日,到9月22日才基本结束,流域由春至秋大致经历10次降水集中期和10场暴雨过程。海宁汛期5月、6月、7月、9月雨日和雨量尤多,较平湖地区1954~2009年分别增加52.2%~72.7%和100.5%~321.5%,5月、汛期和年降水量重现期均达到200年一遇。2)本年的梅雨期相对典型,海宁6月7日入梅,较常年提前8天,春雨梅雨无明显间歇;7月4日出梅,梅期雨日23天,梅期长27天,梅雨量571.9mm,梅雨降水异常偏强,期间至少有3场暴雨过程。3)流域汛期水位历经3次显著上涨阶段,8月7~14日台风暴雨期间太湖以东地区水位普遍达到峰值,吴江地区洪水位估算为4.38m,接近1954年和1999年最大值。4)水灾持续约4个月,主要分布于流域中东部低平原区,以阳澄淀泖区、东苕溪一带灾情最重,雨带长期维持、梅期降水异常偏强、台风接连入侵和太湖下泄水道年久淤塞致使排涝功能萎缩是流域性大涝的重要原因。5)流域1822/23年冬季、春季早期气温与常年相仿,但期间天气复杂多变,气温冷暖波动频繁,春季后期温度偏低。
主题词     1823年    太湖流域    《管庭芬日记》    降水集中期    水情    灾情    气候背景    
中图分类号     K249.3;K928.6;P426.616                    文献标识码    A

1 引言

极端天气气候事件对人类社会经济、自然生态系统有严重影响,是各界十分关注的研究课题。对历史极端天气气候事件的研究不仅有助于辨识当前极端事件发生特征(特别是强度和频率),也可为极端天气气候事件的灾害风险管理和气候变化适应提供历史借鉴,因而被IPCC(2012年)的极端事件评估特别报告列为重要科学问题。利用丰富的历史气候资料,中国开展了大量历史极端天气气候事件的辨识、重建案例及其变化特征等研究,取得了显著进展[1, 2]

区域或流域性历史极端降水、洪涝灾害自古以来一直是人类的最大威胁之一,因其破坏性强、灾损大、影响深远而备受关注[3]。道光三年(1823年)中国发生大范围、多流域严重雨涝,海河流域、长江中下游均有大片大涝区,这是在小冰期寒冷气候背景下具有代表性的重大气象灾害和极端气候事件[4],对其灾害性《清史稿·食货志二》评估:“国初以来,承平日久,海内殷富,为旷古所罕有,……至道光癸未(1823年)大水,元气顿耗,然犹勉强枝梧者十年”[5]。此次大水清廷财政损失高达2400余万两白银,超过常年财政收入50%以上,对当时社会经济发展造成极大影响[6],李伯重[7]认为它是“道光萧条”的一个诱因,余新忠[8]则从受灾与救灾角度,探讨特大水灾年苏州地区国家、官府、社会各层面在地方灾赈事务中的关系及担负角色的变化。

更多的研究主要利用档案、地方志从气象灾害角度重点揭示某片区乃至全国范围的包括雨情、水情、灾情、致灾因素、气候背景等问题[9, 10, 11]。张家诚等[12, 13]概述了海河流域和长江中下游地区的降水时段、水情演变和水灾分布,并从中国南北同涝的历史概率、地形条件、水利失修等3个方面探寻成灾原因。此后满志敏[14]细致分析了华北地区的降雨过程和水灾形成过程,指出华北地区大水至少由6场暴雨组成,整个雨季淫雨连绵,与长江流域的梅雨期十分相似,并讨论了水灾的气候背景。潘威等[15]主要复原了太湖以东地区降雨的时间进程,并对吴淞江部分江段1827年大修前后的河床容积变化进行估算,认为1823年水灾是雨带异常和河流排涝功能萎缩共同作用的结果。《历史极端雨涝事件研究—1823年我国东部大范围雨涝》一文[4]对全国范围的降雨实况、涝灾分布、伴生灾害和成灾的可能外界因子等展开了系统剖析,指出华北夏季雨期长,多大雨,北京6-8月雨日53天,降水量663mm,超过1971-2000年平均值5成,而长江中下游全年多雨,梅雨期长,低地积涝4个多月,比1804年的水灾更严重,华南夏秋多雨。北京的降水情况能够定量重建有赖于《晴雨录》资料,但对于长江中下游地区,由于缺乏《晴雨录》等高分辨率天气史料,要详实、定量、准确地再现雨日数、降水量等方面的实况尚有难度,也制约了全面了解该年中国南北两地降水格局。

中国气候史料颇丰,历史气候研究的每一次推进往往都与新史料的挖掘和利用密切相关。我们在搜集清代长江中下游地区天气气候史料的过程中,发现保留有1823年天气信息的3种高分辨率日记资料,涉及地点均在太湖流域,可以突破以往研究主要利用的档案、地方志时间分辨率低的局限,支撑更为丰富的重建内容和更加精细的重建结果。因此,拟通过日记复原流域某地逐月降水量,进而综合日记、档案、地方志等分析太湖流域的降水过程、水位演变和水灾分布特征,最后探讨极端雨涝事件的天气气候背景,以期增进我们对该年太湖流域雨情、水情、灾情、致灾因素和气候背景方面的认识,同时为认定、评估该年雨涝的极端性提供新的定性和定量证据。

2 资料与方法 2.1 资料来源

本文所用资料包括历史文献和器测数据。其中,史料主要来自两个部分:1)私人日记。保存1823年及相关年份天气信息的日记有《管庭芬日记》[16]、《鹂声馆日记》[17]和《樗寮日记》[18]。《管庭芬日记》由管庭芬著,浙江图书馆古籍部藏,现已由张廷银点校,中华书局2013年出版,涉及地点主要在海宁州,天气为逐日记录,1823年365天中仅5月17日缺记,本文用《樗寮日记》同一天的天气进行插补;《鹂声馆日记》由黄金台著,上海图书馆古籍部藏,未出版,地点主要在平湖县,天气非逐日记录,1823年记录数129天;《樗寮日记》由姚椿著,复旦大学图书馆古籍部藏,未出版,地点主要在娄县,天气为逐日记录,1823年中8月22日之前有日记,天气无缺记,记录数233天。以上3种日记对天气现象的记录均比较全面,大致包括晴、阴、雨、雪、霰、雾、霜、风、沙、雷、电等,还有物候以及天气对社会、经济的影响等方面的记载,其中有关降水的记录最多,每条有天气记录的日记都蕴含着降水大小信息,常有降水时间、降水时长等更加细致的内容。我们在前期工作中,已就3种日记所记降水信息的完整性进行了评估,主要办法是从手中掌握的多种日记中选取年份相同、地点相同(或邻近)的日记对其所载降水情况(分雨日和非雨日两类)逐日进行互较,考查雨日记录的一致性和雨日缺记的多寡程度等,互较的结论是3种日记降水信息均相对完整,《管庭芬日记》降水信息的完备程度高于其余二者。现以《管庭芬日记》、《郦声馆日记》(由于黄金台记天气往往“记异不记常”,为研究方便,将无天气记录的日子视作无雨日)所记1823年的天气资料为例略作说明。该年365天中,二者有286天降水情况一致,有65天《管庭芬日记》记载有雨而《郦声馆日记》为无雨,有14天《郦声馆日记》为有雨而《管庭芬日记》为无雨。假定1823年海宁、平湖两地每日的降水情况完全相同且通过对两种日记缺记雨日的互补能够构成完整准确的年内雨日序列,则《管庭芬日记》该年平均每月缺记雨日1.2天,缺记的14天中包括3天微量降水(微雨、小雨、历时短且降水强度小的降水等)和5天夜间降水等不易察觉的雨日,并不是由日记作者主观上的重大疏漏造成,另有6天雨日缺记尚不能用降水比较特殊的客观原因来解释;《郦声馆日记》平均每月缺记雨日较多,为5.4天,缺记的65天中除20天微量降水和20天夜间降水等比较特殊的雨日外,尚有多达25天的雨日缺记。此外我们还随机抽取两种日记1821年、1827年、1833年的降水记录进行互较,得出的结果的基本特征与1823年基本一致。由于《管庭芬日记》平均每月缺记雨日数很低,远低于《郦声馆日记》平均每月缺记的雨日数,且其缺记的雨日多属微量降水和夜间降水等难于察觉的雨日,再加上两种日记著者的生活区域、活动轨迹、记天气的方式、习惯和对降水的关注度、敏感度等不可能完全相同,同一天的降水情况存在差异导致互较时《管庭芬日记》雨日出现缺记难以避免,因此推断《管庭芬日记》保存的降水信息非常完整,且完整性高于《郦声馆日记》,其可能存在的雨日漏记不会严重影响据其降水信息重建的结果的准确性。2)整编的档案和地方志。档案来自水利电力部水管司科技司和水利水电科学研究院整理的《清代长江流域西南国际河流洪涝档案史料》[19]、《清代浙闽台地区洪涝档案史料》[20]和中国第一历史档案馆等所编《嘉庆道光两朝上谕档》[21]、《清代奏折汇编—农业·环境》[22]; 方志类资料收集于《中国三千年气象记录总集》[23](引文用引号标示,下文中不再标注)、《中国气象灾害大典》[24, 25, 26]、《淮河和长江中下游旱涝灾害年表和旱涝规律研究》[27]、《江苏省近两千年洪涝旱潮灾害年表》[28]

器测资料包括平湖气象站1954-2009年和海盐气象站1929-1937年逐日降水量资料[29]、吴江水文站1929-1937年逐日水位资料[30]

2.2 研究方法 2.2.1 日记降水等级的划定和海宁地区月降水量的复原

根据日记当天降水记录措辞,综合考虑降水大小、降水时长、社会响应等要素,将日降水信息划分为5个降水等级(表1),划定的方案及分级的个数非常适合日记中降水信息的记录特点,以此为基础重建的降水量的可靠性能够获得其他代用指标如旱涝等级的检验[31]。分级的标准如下: 若当天无降水记录,定为0级; 微量降水如“小雨”、“微雨”等无论其降水时间长短,一律定为1级; 当记载有“雨”、“阴雨”等一般性降水时,若能判断降水时间较短(不足1个时辰),则定为1级,若降水时间较长(6个时辰以上),定为3级,其余为2级; 当有描述雨势较大的字词如“大”、“甚”、“壮”、“厉”等出现时,若降水时间较短,则定为2级,较长者定为4级,其余为3级; 当有描述雨势特别大如“如注”、“倾盆”、“如泼”、“极大”等词出现时,若降水时间较短,则定为3级,其余为4级,因降水直接造成洪涝灾害的也定为4级。对于降雪的情况,若无积雪厚度,则将一般性降雪和大雪不足1个时辰的定为1级(将无持续时长信息的降雪均认为是在1个时辰以上),大雪1个时辰以上和暴雪不足1个时辰的定为2级,暴雪1个时辰以上和大暴雪不足1个时辰的为3级,大暴雪1个时辰以上者定为4级; 若记有积雪厚度,先将积雪厚度与降水量按15:1的比例换算[32],然后定级,经估算将积雪不足3寸的定为1级,3寸以上未达到1.5尺的为2级,1.5尺以上未超过2.5尺的为3级,2.5尺以上者定为4级。一日之内若有不同等级的降水,以最高等级为基准,综合各等级予以判定。

表1 日记中天气记录降水等级的划分方案 Table 1 Classification criterion for precipitation grades of the weather recorded in diaries

那么如何将日记各降水等级与降水量进行匹配?现代北京、南京、苏州、杭州等地降水量资料的统计表明,相同月份各级降水日数的比例分布,在不同的20年、30年时段内大致不变[33, 34]。遵循这一特点,我们做过多次修正调试,最后确定了日记中各降水等级对应的降水量范围,即0级:0≤R<0.1mm; 1级:0.1mm≤R<1mm; 2级:1mm≤R<25mm; 3级:25mm≤R<50mm; 4级:50mm≤R(R为日降水量),因为采取这种划分方案得出的《管庭芬日记》所记海宁地区1815-1866年每月、梅雨期、全年的5个降水等级的平均降水日数之间的比例分布能够与平湖地区1954-2009年基本相符(图1,取1月、4月、7月和10月分别代表冬、春、夏、秋四季情况,《管庭芬日记》[16]每月、梅雨期、全年各等级平均雨日数由数据完整的年份计算,参与统计的年数40-47个),而且这也比较接近现今天气预报采用的小雨、中雨、大雨、暴雨的划分习惯。根据建立的平湖地区1954-2009年各等级雨日数与降水量之间的回归关系(表2),统计海宁地区1823年1-12月各等级雨日数分别代入方程(1)至(12),便获得逐月降水量,并与平湖多年平均进行比较。

图1 海宁1815-1866年与平湖地区1954-2009年1-12月、梅雨期和全年5个降水等级平均雨日数的对比 (a)1月(January); (b)4月(April); (c)7月(July); (d)10月(October); (e)梅雨期(Meiyu); (f)全年(Year) Fig.1 Comparison of frequency distribution of average rainfall days for 5 grades in January to December, Meiyu and the year between 1815-1866 in Haining and 1954-2009 in Pinghu

表2 平湖地区1954-2009年1-12月、梅雨期各级雨日数与降水量的回归方程* Table 2 Regression functions of precipitation in January to December and Meiyu with rainfall days for 5 grades during 1954-2009 in Pinghu
2.2.2 太湖流域由春至秋的降水集中期和暴雨过程的还原

从记载降水开始和结束的时间上看,地方志往往只能精确到“月”或“旬”,但具有明确的地点指示,档案中巡抚级官员的奏报一般都能精确到“日”,但涉及地点大都限于省城,且很难保证没有缺漏,州、县的降水情况通常纳入省城或府城的奏报框架中连带上奏,因而降水信息不易辨识和提取。日记有确切的日期、地点记录,其中蕴藏的天气信息能够在“日”时间尺度上比较准确地再现某地降水的完整过程。本文以《管庭芬日记》[16]逐日天气记录为主要线索,结合《郦声馆日记》[17]、《樗寮日记》[18]、档案和地方志中有明确日期、地点指示的降水记录,在“日”时间尺度上梳理1823年太湖流域由春至秋(3-11月)的降水集中期和暴雨过程。

降水集中期的判定参考徐群等[35]提出的标准确定如下:1)雨日,即日记中该日降水等级≥1或器测资料中该日降水量≥0.1mm; 2)在每一段降水集中期起讫两端,即自开端(结束)日向后(前)算的任何连续时间(≤10天)内,雨日数所占比例均不小于50%,若降水集中期大于10天,则其中任何连续10天的雨日数不小于4天,且非雨日的连续日数不大于4 天; 3)降水集中期中雨日数不少于5天。

基于日记的梅雨期划定采用文献[31]的办法:1)在5-8月间,6月15日前结束的降水集中期定为春雨,7月10后开始的降水集中期定为夏雨,其余的降水集中期为梅雨; 2)入出梅日期,即梅雨期中第一段降水集中期的首日为入梅日,最后一段降水集中期的末日的次日为出梅日; 3)空梅,即未有降水集中期出现以及所有的降水集中期在6月15日以前结束或7月10日以后开始。

暴雨过程的判断标准参考晏朝强等[36]提出的确定如下:1)暴雨日,即文献中该日的雨情描述达到表1中第4级降水等级; 2)同一日期邻近地点都有的暴雨视为一次暴雨过程,有时间间隔(大于2天)的暴雨不论其是否为同一地点均视作不同的暴雨过程。

2.2.3 洪水过程的推演和洪水位的估算

整合日记、档案和地方志中有关1823年太湖流域的水位演变记录,重点阐述洪水过程中水位显著涨落的几个阶段。由于太湖以东地区洪峰水位普遍出现在台风暴雨期间,水位较梅雨期中的最高水位上涨一尺余,因此只要推算出某一地区梅雨期中的最高水位,便能大致估算出洪峰水位。梅雨期最高水位的估算方法是考虑在入梅前一日与梅雨期最高水位日期间的水位增量、累积降水量之间建立一定关系。假定二者有如下关系:

式中: i为梅雨期中某日在梅雨期中的序号,Mi为梅雨期某日降水量,k为梅雨期最高水位日在梅雨期中的序号(如最高水位同时出现在多个日期,取最早的日期),Hk为梅雨期最高水位,H0为入梅前一日水位,A、B为回归参数。由于吴江地区的水位比较有区域代表性,加之历史文献、吴江水则碑题刻等未见该年洪水位的确切记载,因此洪峰水位的估算针对吴江地区进行。建国后太湖流域河湖水系经历了一系列工程改造,其水文特征不能准确反映1823年时的情况,因此采用民国时期保存相对完整的站点的数据来建立关系式,所用资料包括1929-1937年海盐站(海宁站无完整数据)逐日降水量和吴江站1929-1937年逐日水位资料(吴淞基面)。

2.2.4 灾情等级分布图的绘制

根据《中国近五百年旱涝分布图集》[37]中评定旱涝等级的标准和1823年水灾的实际情况制定了灾情等级界定标准(表3)。我们尽可能收集档案、地方志中雨情、水情、灾情、灾损、救灾方面的记录,以县为单元首先确定各县春、夏、秋的灾情等级,然后评定全年的等级,通过ArcGIS 10.0反距离加权法对全年的灾情等级进行插值,绘制全年灾情等级分异图,据此分析灾情的空间分布特征并探讨致灾因素。

表3 灾情等级界定标准 Table 3 Standards for the flood situation grades
2.2.5 天气气候背景的探讨

基于已有研究成果,讨论与1823年太湖流域水灾可能存在关联的太阳活动、ENSO事件、火山活动和夏季风强弱等方面的情况,此外通过日记中霜雪初终日期、降雪和积雪日数、春季物候期等记录与该地区现代平均情况的对比,分析了 1822/23 年秋、冬、春季的气温状况。

表4 海宁1823年逐月降水量与平湖地区1954~2009年平均值的比较 Table 4 Monthly precipitation in 1823 in Haining and its comparison with the average during 1954~2009 in Pinghu
3 结果与分析 3.1 海宁地区逐月降水量

从复原的结果看(表4),海宁地区1823年除3月、10月、12月降水量低于平湖地区1954-2009年平均9.5%-56.1%外,其余月份均较常年偏多,其中汛期(5-9月)5月、6月、7月、9月增加尤多,较平湖地区分别增加100.5%-321.5%,汛期降水量增加1.64倍,年降水量增加1.04倍,5-9月、汛期和年降水量等指标处于20世纪以来太湖流域几次特大洪涝年中最大或次大地位(表5),一定程度反映出1823年降水的异常和极端性。进一步采用水文频率分析应用广泛的Pearson-Ⅲ型分布曲线[38]对复原的汛期降水量(1862.3mm)的重现期进行检验,当Cv=0.41、Cs=1.14时,理论频率与经验频率拟合最优,汛期降水量重现期为272年(图2)。采用相同办法求得5-9月、年降水量重现期分别为225年、40年、16年、5年、8年、256年。5月、汛期和年降水量重现期达到200年一遇,6-9月的重现期均在5年以上的检验结果亦能佐证1823年海宁地区降水的极端性。

表5 海宁1823年与平湖20世纪以来典型洪涝年汛期降水量的对比 Table 5 Precipitation in flood season in the year of 1823 in Haining and its comparison with the typical severe flood years since twentieth century in Pinghu

图2 海宁汛期降水量频率曲线 Fig.2 Frequency curve of the precipitation in flood season in Haining
3.2 太湖流域由春至秋的降水过程 3.2.1 春雨

本区春雨一般在3月至5月份,从《管庭芬日记》[16]反映的情况看,海宁早自2月16日起降水就较多,春雨期间共有5段降水集中期。第一段为2月16日至3月5日,绵延18天,雨日12天; 第二段为3月19-27日,持续9天,雨日6天; 第三段为4月4-18日,持续15天,雨日12天; 第四段为4月24日至5月4日,持续11天,雨日7天; 第五段为5月14日至6月1日,历经19天,雨日多达16天(图3),杭州、嘉兴的降水情况与海宁基本一致,如浙江巡抚帅承瀛6月22日奏称“杭州省城于四月初四暨初八、初九、十一等日(5月14日、18日、19日和21日),连得骤雨,积水稍多,……至十八日(5月28日)始得晴霁。复于二十、二十二等日(5月30日、6月1日)续行得雨数次,余日阴晴相间”[20],浙江学政杜谔7月5日言其“四月(5月11日至6月8日)后至嘉兴,雨水较多”[22]。海宁地区的这5段集中降水,在平湖、娄县均有所体现(图3)。又据地方志记载,常熟“自春徂夏,多雨”,吴江“正月,霪雨。三月三日至五月二十日,连雨”,昆山“霪雨,自三月至五月,水大涨”,上海“自春至秋,淫雨连旬”[25],“春二月大雨水至夏五月方止”[27],青浦“春三月霪雨,至夏五月方止”,南汇“春二月苦雨,至夏五月始略止”,奉贤“春二月霪雨至夏五月”,湖州“霪雨自三月至五月不止”[27],嘉兴“夏四月至七月,每霪雨经旬”。由上述史料雨情记录可见太湖流域春季降水频繁,雨带长期维持在苏州府、松江府、杭嘉湖平原等地。春雨频繁也能从海宁地区月降水日数上清楚显示(表6),2-5月份除3月雨日略低于常年14.9%外,其余月份偏多6.4%-52.2%,雨日和雨量增多为此后的水灾奠定了基础。

图3 日记所反映的1823年海宁、平湖、娄县3个地区的降水集中期(灰色条带) Fig.3 Precipitation concentration periods recorded in diaries in three areas of Haining,Pinghu,and Louxian(gray bars)

表6 海宁1823年各月雨日数与平湖地区1954~2009年的比较 Table 6 Monthly rainfall days in 1823 in Haining and its comparison with the average during 1954~2009 in Pinghu

关于春雨期间的暴雨过程,史料显示前3段集中降水期间没有明显的暴雨,在第四段中的5月3日出现一场暴雨过程,《管庭芬日记》[16]写道“晨有日影,午后复阴雨。……夜雨声甚壮,抵明犹未止”,《郦声馆日记》[17]记“昼夜大雨”。第五段集中降水有两次暴雨过程,第一次发生在5月18-20日,《管庭芬日记》[16]分别记“雨甚大,日夜不住声”、“雨竟日不止,抵夜势转猛,河流欲平岸矣”、“阴,午后日光大露,……晚东北风渐急,复阴,二鼓后大雨如注,抵明未止”,《郦声馆日记》[17]5月18日、20日分别记“大雨”、“夜大雨”,《樗寮日记》[18]5月18日是“大雨竟日”; 第二次在5月26-27日,《管庭芬日记》[16]分别记“午前雨尚缓,晚大雨如泼,半夜亦然,兼雷声”、“侵晨雷雨如注,未刻方绝,水尽平堤,不可遏矣”,《樗寮日记》[18]只5月27日提到“辰刻大雨”。由于资料较少,不能确定具体的暴雨雨区在太湖流域的分布情况,综合已有记载推测3场暴雨的范围比较有限。

表7 海宁、娄县1823年的梅雨期特征量与平湖地区1954~2009年的比较 Table 7 Characteristics of Meiyu in 1823 in Haining and Louxian and its comparison with the average during 1954~2009 in Pinghu
3.2.2 梅雨

表6可见,海宁地区6-10月雨日也较多,比常年偏多17.6%-72.7%,以6月、7月、9月增加尤多,6月和7月通常为梅雨活动时节,这意味着1823年梅雨降水非常密集。梅雨是导致流域性洪水的主要降水形式,为了与前期的春雨和之后的台风雨、秋雨相区分,首先对该年的梅雨期进行划定。根据前人利用雨日在一段时间内的分布确立的较为理想的划定方案[31],得到1823年海宁、娄县的梅雨特征量(表7,海宁的梅雨量根据表2中方程13求得),入梅大体在6月上旬,出梅在7月初。

档案和地方志揭示的梅雨降水集中期也能印证利用日记划定的结果。如江苏学政周系英7月9日上奏五月份的降雨情况:“五月间稻田正当莳秧,乃自初旬至二十五以前(6月9日至7月3日)雨势连绵,往往通宵达旦,即或止而复作,势尤滂沛,闻自浙境至苏、常一带,低洼田地率多淹浸。二十六日(7月4日)以后,忽雨忽霁,总未放晴。”[19]可见6月9日至7月3日太湖流域普遍经历了一场连续降水过程。另外,前一阶段分析春雨时引证的吴江、昆山、上海、湖州等地方志均显示春季降水一直延续到五月份,也意味着降水在五月份后有一段间歇。再者,一般而言,江淮梅雨结束后,雨带北移,华北地区雨季开始,据已有研究,1823年华北大部地区于7月初进入雨季[14],进一步印证了五月下旬出梅的划定结果。综合针对日记、档案和地方志中降水记录的分析,本文以《管庭芬日记》[16]得出的梅雨特征为准,以此代表太湖流域的梅雨特征,则1823年6月7日入梅,7月4日出梅,梅期雨日23天,梅期长度27天(图3)。与平湖多年平均相比(表7),入梅提前8天,造成春雨与梅雨界限模糊,相隔仅5天; 出梅提前4天,梅期雨日多7天,梅期长度多4天,均在相对正常的波动范围内,但梅雨量变幅大,较常年增加172.7%,表明该年梅雨降水异常偏强,这一现象也能从与20世纪以来太湖流域几次特大雨涝年份梅雨强度的比较中看出(表8,梅雨强度=梅雨量/梅期雨日)。总的来说,1823年的梅雨相对典型,梅雨持续时间在这几年里并不算长,但期间雨日密集,占85.2%,降水强度也最大,多达24.9mm/天。

表8 海宁1823年与平湖20世纪以来典型大涝年梅雨期特征量的对比 Table 8 Characteristics of Meiyu in 1823 in Haining and its comparison with the typical severe flood years since twentieth century in Pinghu

梅雨期至少有3场暴雨过程。第一场在入梅初的6月8-9日,《管庭芬日记》[16]分别记“大雨如注,竟日夜不住点”、“雨甚大,竟日如泼”,《郦声馆日记》[17]均是“大雨”,《樗寮日记》只6月9日记“大雨”; 第二场在6月17-20日,娄县降雨较强,《樗寮日记》[18]6月17日、19日和20日均为“大雨竟日夜”,达到暴雨等级,海宁、平湖期间各有2天大雨强度降雨; 第三场集中在6月25-29日,是梅雨期中持续时间最长、降水强度最大的暴雨过程,海宁、平湖、娄县达到大雨级别的天数分别为4天、3天、5天,以娄县的雨势最持久猛烈,《樗寮日记》[18]连续5天记载“大雨竟日夜”(图3),雨量一定不小。地方志对这轮异常暴雨有较多记载,如太仓“五月甲申(6月24日)、乙酉(6月25日)又大雨”,吴江“五月十八、九间(6月26日、27日),雨势益盛,低区尽淹,至二十一二日(6月29日、30日),大雨如注”,昆山“五月望(6月23日)后,大雨浃旬,夜不止”,上海“五月二十日(6月28日),大雨,平地水高二三尺”; 又据江苏巡抚韩文绮7月26日上奏:“江苏省本年五月初旬阴雨连绵,自十一日起至二十及二十一、二、三、四、五等日(6月19-28日、6月29日至7月3日)大雨如注,并兼江河水涨,臣等接据江宁、苏州、松江、常州、镇江、扬州、太仓各府州属先后禀报,……惟沿近江河低洼之区,积水二三尺至六七尺不等,……驿路间段被淹,并有圩堤冲破之处。”[19] 这段奏报印证了梅雨期第二、三场暴雨,结合上报的受灾地点和日记、方志中雨情记载可知两场暴雨涉及到太湖流域大部地区,且各地暴雨出现和持续时间不尽相同,反映出锋面雨带在此期间有过南北摆动。整体上看,第一和第二场暴雨雨区相对有限,持续2-4天,而第三场暴雨雨区扩展到流域大部,持续3-6天,接连的强降雨导致江河水位猛涨,洼地、平地、驿路等积水甚深,圩堤被冲毁。

3.2.3 台风雨阶段

一般梅雨之后7-8月份,在副高控制下海宁地区高温少雨,是一年中的干季,1823年出梅之后海宁的降雨确有减少,但从7月20日开始降雨又趋增多,绵延至8月15日,持续27天,雨日19天(图3)。苏南、杭州等地降水时段与海宁基本一致,“苏州省城自六月十四五、二十一、三、四、六、七、八(7月21日、22日、28日、30日、31日以及8月2日、3日、4日)及七月初一、二、三、七、八、九、十(8月6日、7日、8日、12日、13日、14日、15日)等日或微雨广纤,或大雨如注,自一二寸至八九寸不等,其余各属据报,约略相同”[19],“杭州省城六月上、中、下三旬(7月8日至8月5日),阵雨时作,或逾时即止,或连日不休”[19]。这一阶段流域各地的降水具有同一性。

这段集中降水至少出现3场暴雨过程。第一场发生在7月30-31日,《管庭芬日记》[16]分别记“晴。午后复大雷雨逾时,……夜雨声甚壮,淋浪倾泼,达旦不停”、“晨晴。过午雨势极大,夜仍开朗”,《郦声馆日记》[17]和《樗寮日记》[18]7月30日分别为“夜大雨”、“晴,夜半后大雨,势猛如前日”。这场暴雨前后尚有若干场达到大雨级别的降水,如杭州六月“初三、初四、十三、十四、十五及十八、十九、二十三、二十五、六等日(7月10日、11日、20日、21日、22日、25日、26日、30日以及8月1日、2日)雨势尤大,接据各属禀报,得雨日期与省城大略相同”[19]。奏报所言7月10-11日、21-22日、25-26日以及8月1-2日的大雨不见于3种日记,海宁、平湖、娄县最多只达到中等强度降水,大雨、暴雨覆盖的流域面积应当不大。

第二、三场暴雨过程均系台风所致。根据张向萍等[39]提出的历史台风辨识准则,太湖流域在8月7-14日的8天内先后遭受2个台风侵袭。第一个台风出现在七月二日(8月7日),《管庭芬日记》[16]记载较详:“西北风极大,瓦屋俱嘎嘎作响,雨声如雷,檐溜似悬飞瀑。之夜分,风转西南而少杀。昔所退水,今复漫田中矣,可胜浩叹”,《郦声馆日记》[17]和《樗寮日记》[18]均记“大风雨”,此外,吴江、昆山、青浦、上海、嘉善、嘉兴、平湖等地方志也清晰记录到这个台风,如吴江“七月二日昧爽,大风发屋拔木,围尽圮”,青浦“七月戊辰,大风雨,水骤涨一尺”,嘉兴“七月初二夜,飓风大作,平地水深数尺,禾田淹没无遗”,平湖“七月初二日,大风拔木,暴雨如注”,可见受影响的地区涉及苏州府、松江府、杭州府、嘉兴府等地。此次台风8月7日在长江三角洲一带登陆,影响本区1天左右之后于8月8日越过长江,向北北西方向经江苏西部、山东西南部进入沁、洹、漳等河一带形成暴雨,并折而东北行影响到天津一带[14, 40]。第二个台风始于七月八日(8月13日),《管庭芬日记》[16]写道“晨,微露日光,午后风雨大作,瓦沟如倾注,逾时而止,田中苗头俱没,农夫昼夜戽水之功仍复归之乌有”,《郦声馆日记》[17]和《樗寮日记》[18]分别记“昼夜大雨”、“大雨竟日夜”。此外吴江、昆山、青浦、上海、嘉定、南通等地方志对这次台风也有确切记载,如昆山“七夕后复连昼夜大风雨,渰毙人畜,草房旧屋桥梁多倒塌”,上海“七、八日,大风雨彻昼夜,江海涨溢”[25],嘉定“八日,东北风大作,九日,西南又起大风,风挟雨益壮,雨助风益骤”,太湖流域受影响的范围较第一个台风扩展至太仓州一带。此次台风很可能是在长江口登陆,影响本区2天左右并向西推进,速度慢但尺度较大[15]

3.2.4 秋雨

距上一阶段降水结束仅9天,从8月24日至9月22日海宁地区又迎来一段长达30天的集中降水期,雨日24天(图3)。这段降水的特征符合长江下游地区早秋连阴雨的认定标准,此时北方冷空气前锋在江南静止少动,致使锋后产生大范围的降水[41]。档案所记杭州的降水时段与海宁相似:“杭州省城于八月初四至初八九等日(9月8-13日),阴雨连绵,竟夕不休,兼之北风大作,时当晚禾扬花之际,恐与秋成有碍,……至十二日(9月16日)始得开霁。嗣于十五、十六、十九、二十及二十九等日(9月19日、20日、23日、24 日以及10月3日)均有微雨,余俱连日畅晴。”[19] 关于这段降水,有确切日期指示的资料较少,史料记载如有: 杭、嘉、湖三府被水各县“自七月至八月初旬叠次大雨,河流复涨”[19],嘉兴“夏四月至七月,每霪雨经旬”,上海“自春至秋,淫雨连旬”[25],南汇“秋七月,又苦雨”,嘉定台风雨之后“未几,复阴雨浃旬”,太仓“夏大雨自五月至七月”[24],“七月底、八月初,又大雨”。综合史料对雨情的描述推断该时段多雨区涉及杭嘉湖平原、松江府、太仓州等地。这段时间至少有一场暴雨过程,发生在9月9-10日,《郦声馆日记》[17]分别记“昼夜大雨”、“昼夜大风雨”,《管庭芬日记》[16]9月10日写道“雨不住点竟日,夜声势转大,彻宵不停,所退无几之水,今复上岸矣”。

一般从10月开始,海宁地区降水明显减少,直至次年2月,为冬干季,1823年的情况与常年相似,自9月23日至年底,除10月3-13日、11月1-8日出现较短的集中降水之外,其余时间晴霁为主(图3)。10月3-13日的集中降水不见于档案,地方志中仅南汇、川沙笼统记载九月份雨水稍多,雨区可能不大,11月初旬的集中降水区域有所扩大,浙省“自九月三十日至十月初四日(11月2-6日)连日阴雨,河水续有增长。……兹杭州省城于十月初五日(11月7日)起,至月底止,均属晴霁,气候颇为和暖”[19]。综合日记和档案记载可见从11月7日起至月底太湖流域基本雨止,气温随之回暖。

3.3 水情

时人费兰墀《论灾赈书》的一段记述大致讲明了吴江地区水情变化概况:“江震自四月霪雨不止,河水盛涨。五月十八、九间,雨势益盛,低区尽淹,至二十一二日,大雨如注,又受湖州下流之水,河水陡长至三四尺,民田圩岸尽圮。六月二十后,水势渐减,农民竭力戽水补种。七月初,风雨大作,水复涨二尺余,询之故老,乾隆三十四年、嘉庆九年,皆被水患,旋即退减,未有积水至五十日、久如今日者也”。 从这则记述可以推测持续降雨和暴雨是造成河湖水位迅速上涨的重要原因; 四月至七月初,吴江地区洪水过程呈现出3涨1落的变化特征。具体来看,早自四月因雨水不止(据前文3.2.1的分析,四月份降水系5月14日至6月1日的降水集中期),吴江地区“河水盛涨”,此时主要是增加了底水位,尚未殃及民田,紧接着受五月中下旬梅汛期大、暴雨影响,加之承纳了上游湖州等地来水,水位又陡增三四尺,这次水位猛涨,致使低区尽淹,民田圩岸严重倾圮,武进、吴县、昆山、嘉定、太仓、上海、宝山、嘉善、平湖、武康、海盐等地方志也清楚记录了这此水情,如武进“夏五月,大霖雨,舟行入市,低田成巨浸,如湖荡”[27],昆山“夏五月望后,大雨浃旬,夜不止,水长七八尺,低衢至没膝,禾苗俱沉水底”,太仓“自五月初至月底,平地水高数尺,海道不通,水向西流,舟从桥上过”,上海“四至五月大雨,平地水高三四尺至六七尺,禾棉豆苗淹死”[25],宝山“五月,霪雨历十昼夜,平地积水数尺,乡人乘小舟入市”,嘉善、平湖、武康、海盐“夏五月大雨连旬水灾,大水淹禾,武康河岸不分”[26]。梅汛期降雨结束后,随着雨水减少太湖以东地区水位略有回落,如《管庭芬日记》[16]五月二十六日(7月4日)记“晴。涨水稍退数寸”,昆山“六月水渐退”,嘉定“及六月初,沟塍略能辨”,太仓“六月间,稍退”,嘉善“六月中,水稍退,觅秧补种”。七月初接连的两次狂风暴雨导致未来得及退去的洪水骤然回升,大大加重了灾情,如吴江地区水位“六月中稍退,至七月初二、初九两日,狂飙复发,大雨如注,涨痕较五月杪更增一尺有余,漂没田庐棺椁无算,百年以来未有此奇灾也”,昆山“七月戊辰、甲戌两日,风狂甚,雨大如注,水视四五月更涨尺余”,青浦“秋七月戊辰,大风雨,水骤涨一尺; 甲戌,又大风雨,禾尽淹”,嘉善“七月初二、初九日,大风雨,水骤涨,较五月增尺余,田禾复没成灾”,湖州“六月初七日大雨雹,水势渐退,七月初二日大风骤雨,水复顿涨数尺,圩田仅存者是夕皆没”[27],嘉善、平湖、武康、海盐“七月,……大风骤雨,水复涨数尺”[26]

台风雨后,尽管流域仍有几场集中降水,但文献中未见本区水位继续上扬,基本反映的是水位居高不下,一直到九月十月间,洪水才逐渐退去。 如江阴“九月水始退,鱼虾甚夥,人以为粮”,昆山“至冬初水渐退”,太仓“夏大水,至初冬四乡犹巨浸,农不得耕。州绅士议挖刘河故道以泄上游诸水,大吏或难之,(林)则徐力主其议,未半月水尽泄”,上海“夏四月阴雨至八月止,晴仅数日,……水溢不退计四月余”,嘉兴“夏四月至七月,每霪雨经旬,潦水骤涨泛溢,堤岸低处田庐尽没,数月不退,禾苗三次被淹。八月间,江苏开刘家河泄水,九月始渐消去”,“太湖水溢,至冬初始平”[26, 27]。据此推测太湖以东地区汛期最高水位普遍形成于台风雨期间,之后降水径流与河湖宣泄水量基本平衡,使高水位长期维持,到九月十月间因疏通刘河故道加速排水、本区降水减少等原因积水才逐渐消退,积涝时间长达4个月左右。

据上引资料,台风雨期间,吴江、昆山、嘉善等地水位比“五月杪”、“四五月”、“五月”增加一尺多,酿成百年难遇大水灾。“五月杪”按五月最后一天算,为7月7日,即是在出梅日期之后第3天,而五月末正值梅雨期中持续时间最长、降水强度最大的暴雨过程,流域水位激增,因此水位增加一尺多的说法是相对于出梅日期左右时的最高水位而言,即: 梅雨期最高水位≈出梅日期左右时水位。因此只要知道1823年梅雨期最高水位,便能推算出台风雨期间的水位,这一水位相当于该年的洪峰水位。梅雨期最高水位的估算方法见本文2.2.3节,令,经拟合得回归方程:Hk-H0=-0.00847+0.002332M(通过α=0.05的显著性检验)。对1823年而言,梅雨期最高水位出现在出梅日期左右,M≈梅雨量,前文已据《管庭芬日记》[16]求得海宁梅雨量为571.9mm,代入算式得出Hk-H0=1.33m。那么H0即入梅前一日6月6日的水位是多少?这里有两种估算办法,第一种是计算1929-1937年吴江站6月6日的平均水位,结果为2.59m,第二种是计算1929-1937年吴江站入梅前一日的平均水位,为2.56m,将两种算法的平均值2.57m作为吴江地区1823年6月6日的水位,由于1823年春季降水较为充沛,入梅前底水位可能高于常年,因此实际情况可能要大于这一数值,若仍按2.57m计,则梅汛期末吴江地区河湖水位Hk大致为3.90m。由于台风雨期间吴江地区水位较梅汛期末上涨一尺余,“尺余”按1.5尺(清制1营造尺=0.32m)计,则台风雨期间吴江地区洪峰水位达到4.38m,这一数值接近太湖流域1954年、1999年特大洪涝年吴江地区最高水位(1931年、1954年、1991年和1999年平望站汛期最高水位依次为4.04m、4.35m、4.17m和4.40m),一定程度反映出1823年雨涝灾害的严重性。

3.4 灾情

图4可见,水灾几乎波及整个太湖流域,在51个县级治所中,有38个达到“涝”级别,占74.5%,以阳澄淀泖区、湖州府东苕溪一带灾情最严重,灾情较轻的地区分布在丹阳、武进运河一线,浙西区安吉、孝丰等地以及杭嘉湖平原东部和南部滨海一带。

图4 1823年太湖流域灾情等级的空间分布根据CHGIS4.0版中数据绘制 Fig.4 Spatial distribution of the flood situation grades in Taihu Lake basin in 1823(based on data in CHGIS 4.0)

灾情的分布特征与流域的地势有一定关系,如受灾较重的地区大都集中在流域中东部低平原区,灾情最重的阳澄淀泖区、乌程等地高程仅3-5m左右,是流域中地势相对低洼的下游排水区[42],而湖西区高亢平原、浙西山丘区和滨海高平原区等地势相对较高的地区受灾较轻。对同一地区而言,暴雨洪涝的轻重程度,主要取决于降水量大小,大、暴雨覆盖面积及持续时间长短等因素。据前文分析,1823年太湖流域由春至秋雨量偏多,梅期大雨、暴雨频繁,灾情颇重的东太湖地区更是叠遭台风暴雨袭击,异常的降水无疑是酿成特大水灾的直接原因。此外,也有人归因于流域下游水道长年得不到系统性疏浚而日渐淤积,导致排水通道不足和不畅,行洪能力下降,如两江总督孙玉庭在1824年1月27日的奏报中详细分析了成灾缘由:“本年夏秋淫涝异涨,虽非常有之事,然积水泛溢,江浙大郡悉遭水患,实由太湖分泄水道年久淤垫,去路不畅所致,……自乾隆二十八年(1763年)大加疏浚之后,刘河、吴淞、白茆虽曾先后兴挑,然未穷原竟委逐节疏通,每遇雨少之年,海潮挟沙往来,清弱不能畅出涤沙,日渐淤垫,其间河港泖荡潴水之区,非日久为茭草湮塞,即为趋利奸民估筑围垦,致多阻格,旱则水不通流,灌溉难资; 涝则诸水汇于太湖,仅藉一线吴淞为去路,势不能不泛溢为患。”[19] 可见洪水宣泄不畅的另一个因素是,洪水原本的河港泖荡等蓄滞洪区因日久淤塞、围垦等原因不能有效发挥分洪作用。帅承瀛也有类似的看法:“其杭、嘉、湖三府被水各县地方,自七月至八月初旬叠次大雨,河流复涨,而江苏省下游又多壅遏,以致无路疏消。”[19] 江潮高水位顶托是导致积水难消的另一方面原因,如江苏学政周系英7月9日的上奏谈到“江南泽国湖河圩荡,不啻百数,总归大江,自因上游多雨,江水亦经涨发,以致顶阻不能畅消”。[19]

3.5 极端雨涝事件的天气气候背景

道光三年的洪涝灾害有其特殊的天气气候背景。在可能的外部影响因子方面,张德二和陆龙骅[4]已指出1823年正值太阳活动周第7周的极小年(m),太阳黑子相对数仅为1.8,这是自1749年以来200多年间的次极低值; 另外,1823年处在中等强度的厄尔尼诺事件结束之后,而据相关研究,厄尔尼诺事件结束之后较多地对应于我国大范围多雨。火山活动方面可能受到1822年3月日本Usu火山爆发(喷发强度指数 VEI=4)和10月爪洼 Galunggung火山爆发(VEI=5)喷发物的影响,但这些火山喷发物与1823年我国大范围多雨事件的关联尚难轻易断言。

反映东亚夏季风强弱变化的综合石笋氧同位素序列显示,1823年处在东亚夏季风近300年间相对较弱的时期[43],据郭其蕴等[44]、尹义星等[45]、陆龙骅和张德二[46]的研究,东亚夏季风在弱的阶段,多雨带更容易发生在长江中下游地区,太湖流域梅雨期长度和雨量增加,1823年太湖流域极端降水或许与东亚夏季风相对较弱有关; 此外,1823年云南雨季开始较晚,在6月第1候,昆明夏季雨水较多,各属普遍洪灾,意味着西南季风比较活跃[47]。已有研究指出1823年中国东部地区的天气气候特点、雨涝分布类型与1954年极为相似[4],我们统计了海宁地区1823年和20世纪以来太湖流域典型大涝年(1931年、1954年、1991年和1999年)逐旬降水日数,发现1823年3-8月逐旬雨日数与其相关系数分别为0.18、0.72、-0.25和-0.02,与1954年的相关性达到99.9%置信水平,表明1823年与1954年太湖流域春夏两季的降水过程、气候概况具有较好的相似度(图5),进一步佐证了该结论。

图5 海宁地区1823年和1954年逐旬降水日数 Fig.5 Rainfall days of every ten days in Haining area in the years of 1823 and 1954

除了上述外部自然因子、天气气候背景可能存在异常外,我们还尝试根据日记所载霜雪、物候等资料考查流域 1822/23 年秋、冬、春季的温度情况。海宁地区初霜日期平均在11月中旬,初雪在12月下旬,终雪在3月上旬,年平均降雪日数约11天,积雪日数6天左右[48]。据《管庭芬日记》[16]所记,1822/23年初霜日期为12月6日,初雪日期1月17日,终雪日期3月21日,初、终间日数64天,降雪日数11天,积雪日数约6天。相比之下,1822/23年霜、雪初日比现代推迟20天左右,表明秋季冷性气团南下推迟,意味着1822年秋季气温高于常年。降雪日数、积雪日数、降雪延续时间等指标与冬季平均温度相关密切,1822/23年降雪、积雪日数和降雪持续时间均接近常年,冬季气温与现代多年平均应相差不大。

终雪日期早晚与春季平均温度有一定关联,1822/23年终雪比常年推迟至少11天,一般据此可以推测春季温度偏低,但具体的情况显得复杂反常,期间温度变动不居,仍然存在十分暖和的时期,春季前期和后期的温度概况也不相同。具体来看,继1月17-19日首场降雪结束后16天,在2月4-5日又发生一场中等强度降雪过程,《管庭芬日记》[16]分别写道“东北风甚大,夜雪”、“晨起雪厚四五寸,风势甚急,绵绵竟日不绝”,随后10天天气晴好,气温回升,如《管庭芬日记》[16]和《樗寮日记》[18]2月15日分别记“晴,……天色甚燠,大似清和。夜西北风甚壮,月色转淡”、“晴,……暖甚如三四月,夜大风雨”,表明入春前后气温是比较暖和的(1823年春节为2月11日),但紧接着的2月16-17日、2月26日至3月2日由于冷空气南下又带来两场规模更大的雨雪过程,两场降雪之间尚有雨日4天,气温应有所回落,此后天气以晴为主,气温攀升,体感非常暖和,如《樗寮日记》[18]3月18日记“晴,暖甚,……夜微雨”,《管庭芬日记》[16]3月19日写道“晴。……东南风甚大,天气燠似初夏,夜月色甚佳,三鼓后忽有急雨,抵明而止”,仅过了2天,在3月21日降雪再次来临。从1月17日至3月21日总计发生5场降雪过程,相邻两场降雪过程之间有9-19天的时间间隔,期间晴占主导,因而冷空气过境后,气温能够缓慢回升,以至“燠似初夏”,造成春季前期气温较为频繁的波动。身处江南的沈钦韩[49]在《梅花叹》中也记述了这样一种乍暖乍寒的感受:“入春以来甚暖则寒,寒极复风,风止则雨,互相□回,殆无佳日,春分(3月21日)前骤暖,易日作寒,继以震雷,夜乃大雪,此亦五行家所念者,纪以小诗。”这段记述也反映出1823年春初天气多变、冷暖无常的特点。进一步从日记记载的雷暴初始日期和春季物候资料探讨1823年春季温度情况。《樗寮日记》[18]4月10日记载了苏州等地的初雷日期:“生甫云嘉定初五日(3月17日)戌刻电雷止一声甚厉,苏州亦然,为善最乐素位而行。”现代镇江地区初雷日期平均在3月16日[50],1823年与之相近,喻示着春季气温回升、冷暖空气开始活跃交汇的时间与现代相差不大。另外,《樗寮日记》[18]4月24日的记载透露出该年牡丹开花盛期:“晴,大风,……午后至佘山,生甫吊先叔及炘儿,园中牡丹盛开。”现代上海地区牡丹开花盛期平均为4月22日[51],温度是影响植物物候迟早的主要因素,1823年牡丹开花盛期与常年相仿,表明春季前期的气温接近现代多年平均。又《樗寮日记》[18]5月24日记载:“嫩晴,……因同过蒲帆观杜鹃花,……始见新月。”这条日记揭示1823年上海地区杜鹃开花盛期大约在5月24日,现代赣县杜鹃盛花期平均在3月31日[52],考虑到经纬度、海拔高度对物候期迟早的影响[53],经换算上海地区现代杜鹃开花盛期平均为4月20日左右,1823年的物候期晚了近1个月,意味着春季后期气温偏低。

4 结论

公元1823年太湖流域发生了极端雨涝灾害,本文通过对《管庭芬日记》[16]保存的1823年降水信息的分级处理准确复原了海宁地区逐月降水量,一定程度反映出该年流域各月的降水概貌。综合利用日记、档案和地方志中的天气、雨情、水情、灾情等记录使太湖流域由春至秋的降水集中期、暴雨过程在“日”时间精度上获得还原,并丰富了对太湖流域极端雨涝事件的洪水过程、洪峰水位、灾情分布、致灾因素和天气气候背景等方面的认识。相信随着研究的不断迈进,有关这次水灾越来越多的事实如降水异常的物理机制和致灾的人文因素等将被进一步认知。本文主要结论如下:

(1)该年太湖流域雨期长,集中降水始于2月16日,到9月22日才基本结束,流域由春至秋大致经历10次降水集中期和10场暴雨过程,雨带长期徘徊在苏州府、松江府、太仓州和杭嘉湖平原等地。海宁汛期5月、6月、7月、9月雨日和雨量尤多,较平湖地区1954-2009年分别增加52.2%-72.7%和100.5%-321.5%,汛期降水量多达1862.3mm,增加1.64倍,年降水量2463.8mm,增加1.04倍。海宁5-9月、汛期和年降水量等指标处于20世纪以来流域几次特大洪涝年中最大或次大地位,其中5月、汛期和年降水量重现期达到200年一遇,6-9月的重现期均在5年以上,一定程度反映出太湖流域降水的异常和极端性。

(2)太湖流域的梅雨期相对典型,海宁6月7日入梅,较常年提前8天,春雨期延长,与梅雨仅有5天间隔,7月4日出梅,梅期雨日23天,梅期长27天,梅雨量571.9mm,梅雨降水异常偏强,多达24.9mm/天,期间至少有3场暴雨过程,以第三场即6月25-29日的暴雨过程持续时间最长、降水强度最大。

(3)流域汛期河湖水位经历3次快速上涨阶段。5月中下旬持久降雨促使水位上扬,但仅是增加了底水位,未造成明显灾情; 6月下旬至7月初梅汛期第二、三场暴雨过程期间水位升高幅度大,酿成流域性严重洪涝灾害; 8月7-14日流域下游片区遭受两次台风暴雨袭击,水位较梅汛期末普遍上涨一尺余,大大加剧了灾情。经估算,吴江地区洪峰水位为4.38m,接近1954年、1999年的最大值。水灾高水位维持时间长,积涝时间4个月左右。

(4)水灾几乎波及整个太湖流域,有74.5%的县出现严重灾情,主要分布于流域中东部低平原区,以阳澄淀泖区、湖州府东苕溪一带灾情最重,是雨带长期维持、梅雨期降水异常偏强、台风接连入侵和太湖下泄河道年久淤塞致使排涝功能下降等因素共同作用的结果。

(5)1823年东亚夏季风相对较弱,而西南季风相对活跃,太湖流域春夏两季降水概况与1954年比较相似; 流域 1822/23 年冬季、春季早期的温度与现代平均相差不大,但期间天气复杂多变,冷暖无常,春季后期温度偏低。

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RECONSTRUCTION AND CHARACTERISTIC ANALYSIS OF THE EXTREME FLOODING EVENT IN THE TAIHU LAKE BASIN IN 1823
Tang Jing, Zheng Weiwei, Man Zhimin, Yang Yuda    
(① Center for Chinese Historical Geographical Studies, Fudan University, Shanghai 200433;
② College of Humanities, Zhejiang Normal University, Jinhua 321004
)

Abstract

Disastrous floods happened in the Taihu Lake basin in 1823.This paper reconstructs the monthly precipitation according to the rainy information recorded in the diary named Guan Tingfen Diary in Haining area in 1823.Moreover, characteristics of the precipitation concentration period, water level change process and flood distribution in Taihu Lake basin from spring to autumn are reproduced systematically by means of the weather information, rainy condition, water level situation and disaster situation recorded in diaries, archives and local chronicles.Lastly we analyse the weather and climate background about this flood.Main results are as follow.(1) Taihu Lake basin has suffered prolonged rainy season in 1823, and continuous rainfall was from February 16th to September 22nd.There are approximately 10 precipitation concentration periods and 10 rainstorm processes in the Taihu Lake basin in the year of 1823.The rainfall days and precipitation in Haining in May, June, July, and September of 1823 were especially more than the mean over 1954~2009 in Pinghu, with the rainfall days increase by 52.2%~72.7% and the precipitation increase by 100.5%~321.5%.Reappearing period of the precipitation in May, flood season, and the year all reached to 200 years.(2) The type of Meiyu in 1823 was relatively typical.The starting date of Meiyu in Haining was June 7th, which was 8 days earlier than the average date, leading to indistinct interval between spring rain and Meiyu, the ending date was July 4th, the rainfall days was 23, the duration days was 27, and the precipitation was 571.9mm.The intensity of rainfall in Meiyu was unusually strong, with at least 3 rainstorm processes.(3) There were 3 obvious rising stages for the water level in the Taihu Lake basin in flood season, and the water levels in eastern regions of Taihu were universally at maximum value when two typhoons occurred during August 7th to August 14th.It is estimated the flood-peak in Wujiang area was 4.38m that was approaching to the level of the year of 1954 and 1999.(4) This flood caused low-land to be submerged for 4 months or more, mainly distributed in the low plains in the middle and eastern parts of the Taihu Lake basin, with the extremely serious band along the areas of Yangcheng Lake and Dianshan Lake as well as the eastern section of Tiaoxi River.The important factors of this flood could be attributed to persistent rain belts, multiple torrential rains in Meiyu, successive invasion of two severe typhoons and the river drainage system paralysis because of increasingly massive sediments.(5) The temperature in winter and early spring in 1822/23 were close to present average, but the weather in this period was complicated, with frequently fluctuant temperature, and the temperature in late spring was lower.

Key words     1823A.D.    Taihu Lake basin    Guan Tingfen Diary    precipitation concentration period    water level condition    disaster situation    climatic background