引言

现今，气候极端事件颇受热议，历史上的气候极端事件也有虑及^[1]。在历史气候事件的实况复原研究方面，中国历史文献记录以其记述的气候要素明确、地点清楚、时间分辨率高等特点而别具优势。至今，利用历史文献记录复原中国历史干旱^[2]、雨涝^[3-6]、寒冬^[7]、炎夏高温^[8]等极端气候事件已有一些个例研究。对各类型的历史寒冬极端事件的复原和剖析将有助于认识和评价现代寒冷极端事件。

1670/1671年的冬季（清康熙九年冬）我国异常寒冷，华北、华东、华中连降大雪四十日以上，黄河封冻、淮河冰坚两月，长江寒凝冰冻、河湖结冰南界接近27˚N，山东、河南井水结冰，果木竹树鸟兽冻死，直到1671年春季仍多雪严寒。夏秋异常高温酷暑，年内温度变化幅度之大十分罕见。这是小冰期寒冷阶段的典型寒冬之一，又是冬季严寒、夏季异常炎热的罕见个例，也是寒冬之后中国东部大范围严重干旱的特例。本文利用历史文献记载来复原这次冬季的寒冷实况情景、定量复原连续降雪日数、积雪深度、最低温度等气候特征值，追述该寒冬前后的气候特点，并简述寒冬发生的气候背景及太阳活动、火山活动、海温条件等可能的影响因子。尝试对该寒冬事件做出定量化的、较全面的阐释。

本研究以《中国三千年气象记录总集》^[9]（下文简称《总集》）所辑入的1670年和1671年的天气、气候记载700余条（含寒冷记录109条）为基础资料，依据物候学、气候学诸方面的研究结论试做寒冷实况的复原和推演。《总集》^[9]由系统采集的古文献记载经勘校编成，且存有原古籍文献的副本以供查验。文中引用的历史记载用引号标示，它们源自79种古籍文献，其古书名、卷别等已详载于《总集》^[9]中，本文为节省篇幅皆予略去。古代采用农历，文中将农历日期皆换算成公历，引文中的汉字日期则仍为农历。

1 1670/1671年冬季严寒实况 1.1 强寒潮活动和持久大雪

1670/1671年冬季强寒潮频发，罕见的冰雪寒冻记载十分丰富（图 1)。1671年1月初的强寒潮急骤降温使河北、山东、河南、安徽各地频现井水结冰“井泉冻”，大雪自华北遍及江南各地。其后，1月中旬、1月下旬至2月上旬、2月上旬至中旬等又有多次强寒潮冷空气相继南下，以致黄淮和长江中下游及江南广大地区大雪连绵不断，雪日延续40~60 d，如山东威海“大雪平地丈余”；安徽宣城、南陵“冬大雨雪，深数尺，越月不止”；湖北大冶、咸宁等地“大雪四十余日”；湖南耒阳等地“大雪六十日”；还有称“积雪四十日”的，如江西临川等地。兹将史料记载的各地持续降雪日数示于图 2，可见降雪日数的高值区有两处，一为北方的山东一带，另一为横亘于长江以南的湖南-江西-浙江地带。这些分布特点与中国现代的年最多降雪日数的分布特点一致^[10]。该年冬季雪量奇大，当时有人记述“浙江及常、镇等处雪丈许，往京朝觐北上，一路雪深七八尺”。文献中除普遍记为“大雪数尺”“深五六尺”外，还有许多积雪深厚的生动记述，如山东郯城“十二月大雨雪，平地皆深丈余，凡庄村林木之处，雪之所聚，高皆与之齐等，室庐尽为埋没，百姓多自雪底透窟而出”。各地的积雪深度如图 3所示，可见积雪最深的地带有两处，一为山东半岛和苏北、皖北，另一为广大的江南地带，其中积雪深达丈余的有山东威海和井冈山地区、太湖地区、浙江中部，这些分布特点与中国现代最大积雪深度的分布特点很相似^[10]。

1.2 江河湖海的冰情

1671年1月，黄海沿岸结冰范围南至35˚N，苏北赣榆“平地冰数寸，海水拥冰至岸，积为岭，远望之数十里若筑然”，这样的海岸冰况记述史籍中实不多见。

内地河、湖冰冻十分严重，黄河之龙门至华阴段“黄河结冰桥，人往来如坦途”。淮河之盱眙“淮河坚冻，往来车马行冰上者两月”。最罕见的是安徽东至县的冰冻记载：“长江几合，匝月不解。”这虽然并非指长江干流的“几乎封冻”，但长江流量如此巨大，即使以江中沙洲隔出的非主航河道的冰冻而论，这样的冰冻情形也是中国历史记载所未见的。类似的冰冻情景也出现在长江与鄱阳湖相通的地段，如江西彭泽“长江冻几合”、星子“寒凝异常，江水冻合”、湖口“彭蠡湖梅家洲冰合，可通行人”。至于江南各地主要河流及支流、湖泊的封冻记述就更多了，如浙江绍兴府1月13日“连日盛寒，各邑江河冰合，舟不通”，安徽望江“湖池冻冰约六七尺，冰上牛马通行”，湖南耒阳“邑之大江，人俱履冰而渡”等。史籍中记载河流封冻的地点计有：江苏淮阴、盱眙，安徽萧县、东至，浙江绍兴，江西湖口、彭泽、星子、都昌、临川、东乡和湖南宁乡、攸县、湘乡、耒阳、衡山县等。河湖封冻南界接近27˚N。

该冬季发生井泉冰冻的地域很广，如山东曹县“盛寒井水皆冻，从所未见”，还有唐县、开封、杞县、尉氏、寿光、曹县、蒙城、萧县、徐州等地，大致在33˚~38˚N地带。

1.3 植物的冻害

严寒致树木冻死的记载广及山东、江淮、江南地域。其中山东果树受冻损害尤重：潍坊“果树冻死殆尽”、文登“果树竹木冻死几尽”、郯城“花果之类冻死绝种”。江南则广有柑桔、竹木冻死，湖南湘乡“柳树、樟树、柑桔树俱冻死”，衡山“六畜冻死、竹半枯”。江西高安“大木樟树枝枯叶脱一望皆秃，入春不发至四月始萌芽”。当然也有许多竹林的损害是由于雪量过大压折所致，如江西黎川“雪深数尺，居民墙屋压毁，山中竹木尽折”，南丰、资溪等地情状亦皆类似。

2 寒冬的气候特征值推断

利用寒冬的历史记载，依据我国南方江河冬季封冻和竹树果木发生冻害的临界气象条件的研究结论^[11-16]，试对这次寒冬的极端最低气温作定量推断、估计最大积雪深度和连续降雪日数等气候特征值。

2.1 最低气温值的推断

(1) 由河流封冻记录推断

1670/1671年冬季我国江河冰冻情形是历史上少见、近代所未见的。陕西韩城黄河段的封冻“龙门至华阴黄河结冰桥，人往来如坦途”现象实为少见；历史上淮河“封冻”之记录虽有过多次，但这次却是“坚冻”，且能够承载车马往来达两月之久，其坚冻时间之长也是历史上少有的；安徽东至的长江水面冰冻且“匝月不解”的记载，乃历史上所仅见。其他江南各地大小河湖港汊的封冻记载甚多，如浙江绍兴府“腊月初三日（1月13日）各邑江河冰合”、同日嘉善“河港坚凝如平地，舟揖不通”，江西临川之“河冰可渡”，湖南湘乡“河冻冰坚”，以及攸县、宁乡的攸水和沩水冻合等。还有衡山县“江水冰合厚尺余，舟不可行，湖南所未尝有也”，所记的湘江河段的封冻其纬度已近27˚N，堪称我国河流封冻的最南地点，这次发生于康熙九年的封冻事件当即被康熙十二年编修的县志所记载，属于“当时人记当时事”，其可信性很高。鉴于这次封冻时间长、冰层厚达尺余，根据中国南方河流封冻时最低气温应达−15 ~ −13℃^[11]来估计，可取其下限值，故推断衡山县1671年1月的极端最低气温为−15℃。

(2) 由树木冻害记录推断

据柑橘受冻害的临界温度条件研究，在−11℃时柑橘树地上部分冻死、−12℃时枝叶全部冻结^[12-13]，湖南的红桔类在越冬期−12 ~ −9℃低温会产生严重冻害^[12-13]，由湖南湘乡柑橘冻死的历史记载可推断当年湘乡的最低气温应远低于−12℃。

据樟树生存的温度条件研究可知，樟树适生条件是最低气温−7℃以上^[14]、冻伤温度为−8℃、冻死温度−15℃^[15]。由当年江西高安发生的“大木樟树枝枯叶落一望皆秃，入春不发至四月始萌芽”和湖南湘乡“樟树俱冻死”的记载，可推断高安和湘乡的最低温度分别在−12℃和−15℃以下。

另外据竹类冻害的气象条件研究可知，南方毛竹冻害发生于气温−15℃、生长的极端最低气温为−16℃^[16]。由当年湖南衡山县的竹林受冻害的记录来推断，衡山县最低气温值可为−15℃，这和由衡山河流封冻得出的推断气温−15℃一致。其邻近的衡阳现代（1951—2000年）的极端最低气温是−7.9℃（出现在1972年2月9日)，故该地1670/1671年冬季的极端最低气温至少比现代极端最低气温记录低7℃。

显然，植物的冻害程度还与低温的持续时间有关，但史料中缺少冻害持续时间的准确记录，故本研究仅依据植物发生冻害的指标温度所作的推算是有缺陷的。不过由冻害推断的气温和由河流封冻的推断气温一致，在一定程度上表明了推断值的可信度。

2.2 降雪量的推断

1670/1671年冬季记载“大雪平地数尺”的地点甚多，如山东郯城“平地皆深丈余”，当为极端之情形。据现代气象记录（1951—2000年)，郯城最大积雪深度的极端值亦仅25 cm，约合0.8尺，与史料所记“丈余”（＞330 cm）无法相比，显然史料所载的“雪深”不乏记述者的感官印象。此外，江南的降雪量尤大，如浙江临海的积雪“丈许”、丽水“山中深丈余”、景宁“坳中盈几丈余”、绍兴“连雪浃旬、积高数尺，越地古未之闻”。这样的特大暴雪和深厚积雪也是现代人难以想象的。

3 寒冬前后的气候概况和气候背景 3.1 气候概况

1670/1671年冬季严寒之后春季仍低温寒冷，夏、秋东部地区大范围持续干旱且伴有高温酷暑，近海台风较活跃。

1671年中国东部大范围干旱少雨，这不同于五百年旱涝研究指出的寒冬较多地对应于夏季大范围多雨的情形^[17]。该年自春至夏华北地区严重干旱，河北、山西各地多记有“三至六月不雨”或“三月不雨至五月”或“夏旱至七月方雨”；黄淮、江淮地区旱期更长，自春至秋皆大旱，如盱眙“自春三月不雨至秋八月”；长江中、下游及江南各地自夏至秋乃至初冬大范围严重干旱，如上海“四至七月亢旱，港底生尘”，江西北部“六月旱至十一月河井皆竭”，湖北“夏五月不雨至于八月”，浙江“五月十三日无雨晴至八月十六日微雨”，安徽“夏大旱连月不雨，毒热如焚”。当年仅广东、广西夏季多雨，左江、右江出现水灾，另外山东等地有些小范围的大雨成灾（图 4)。

1671年夏季酷热，有华北和长江中下游两大片高温区。华北高温区如河北卢龙“七月朔，炎热如炽”，定州“秋七月大热如熏灼”，邢台“大热，七月初二日暍死者数百人”，永年“五、六月奇暑”；山西运城“夏大热，人多病者”，芮城“夏热甚，人有暍死者，至八月犹热”，且万荣、临猗同样炎热。长江中下游的高温区如湖北大冶“夏五月不雨至于八月，时炎赫如焚，树木立枯，民多暍死”；江西新建“六月酷暑，行者多毙”；安徽宣城“夏大旱，连月不雨，毒热如焚，民有暍死者”，南陵“夏热如焚”；江苏武进“夏酷暑人有暍死”，仪征“夏酷热”，泰兴“异暑，民有暍死道路者”；浙江湖州“五月至七月异常大燠，草木枯槁，人暍死者众”等（高温记载的地点如图 4中红圆点所示）。

1671年夏、秋近海台风较活跃，影响广东沿海的台风记录有7月12日（六月初七日)、7月26日（六月廿一日)、9月23日（八月廿一日)、10月11日（九月初九日）和11月14日（十月十三日）等5次。最晚的一次已近初冬。

4 可能的影响因子简述

1670/1671年冬季异常寒冷的成因虽然备受关注，但是19世纪尚没有大气环流场、海温场的完整资料，所以现代气候变化成因分析的方法是不可能采用的。以下仅依相关资料^[18-20]简述这次寒冬的可能影响因子，包括太阳活动、火山活动、海温状况等背景情况，以助于对可能成因的思考。

(1) 太阳活动：1671年位于太阳活动相当平静的蒙德尔太阳活动极小期内，1671年是太阳活动极大年的前2年^[18]，记为M-2年。

(2) 火山活动：1670/1671年冬季之前，全球重大火山活动不多，1670年仅有尼加拉瓜的Masaya火山的强度为3级（VEI=3)。其余皆为1~2级，如西南太平洋的Aoba火山，日本的Tokachi火山、Aoga-Shima火山、Zao火山、Sakura-Jima火山，以及意大利的Vesuvius火山喷发活动等^[19]。这些喷发活动，其火山灰所达到的高度仅及对流层的中、下层。

(3) 海温状况：1671年是强厄尔尼诺年，1670年即为强厄尔尼诺事件的前1年^[20]，对应于赤道中东太平洋海温异常增高的情形。

5 结语

1670/1671年冬季中国东部广大地区的严寒，是在北半球小冰期鼎盛时出现的极端寒冷事件，该冬季是我国小冰期的典型寒冬之一。湖南衡山县的极端最低气温达−15℃。比现代（1951—2000年）极端最低气温记录低7℃，其大范围连续降雪日数、最大积雪深度和江河封冻南界达27˚N等都是现代未见、历史上罕见的。此外，该寒冬还有若干特异之处值得关注。

(1) 此次寒冬之后，东部地区夏、秋大范围持续干旱，而不是常见的寒冬之后夏季大范围多雨情形^[17]。

(2) 此次寒冬之后东部地区夏季高温酷暑，寒冬之后又现大范围高温酷暑，呈现历史少见的年内气温的巨大变幅。

(3) 1670/1671年寒冬相应的火山活动和海温状况等背景条件与另一些寒冬极端事件有很大差异。在该寒冬之前全球火山活动并不算活跃，其后1671年是强厄尔尼诺年，相应的是赤道东太平洋高海温。这些特点和另一些寒冬事例如1620/1621年冬和1892/1893年冬等对应于火山活动多、赤道东太平洋海温下降的情形完全不同。这些差异值得深入探讨。

总之，1670/1671年寒冬实况的研究不仅为我们复原了一个现代未见、历史上曾经出现的极端寒冷的事例，而且该寒冬之后的夏季大范围干旱和高温，以及海温场和火山活动背景情况与另一些寒冬事例迥异的特点，也提供了有关寒冬极端事件的新认识和新思考。