楊煜達(章靜繪)
2024年4月20日,復旦大學和中國地圖出版社集團有限公司在北京共同舉辦了“構(gòu)建人與自然生命共同體,應對氣候變化挑戰(zhàn)——‘世界地球日’院士專家研討交流會暨《中國千年區(qū)域極端旱澇地圖集》新書發(fā)布會”。由復旦大學中國歷史地理研究所楊煜達教授主編、中國地圖出版社、中華地圖學社出版的《中國千年區(qū)域極端旱澇地圖集》正式出版。作為反映中國區(qū)域極端旱澇時空分布的專題歷史地圖集,《中國千年區(qū)域極端旱澇地圖集》充分發(fā)揮我國歷史文獻資料豐富的優(yōu)勢,系統(tǒng)地利用了正史、方志、檔案、文集、日記等歷史文獻,梳理其中包含的旱澇信息,分區(qū)域識別公元1000年以來發(fā)生概率為10%的極端旱澇事件,將其表達在地圖上。在千年尺度上,實現(xiàn)了區(qū)域極端旱澇事件的均一識別,收錄旱澇數(shù)據(jù)達12萬余條,繪制極端旱澇年份圖達433幅,并在每幅圖下附有相當篇幅的文字說明,讓讀者“知其然且知其所以然”。
在這篇專訪中,楊煜達教授對歷史氣候研究中文獻資料的處理和運用,新圖集中數(shù)據(jù)的生成和理解等相關(guān)問題做了解答。
《中國千年區(qū)域極端旱澇地圖集》
1981年氣象科學研究院出版了《中國近五百年旱澇分布圖集》,此次出版的新圖集在時間尺度上向前推進了近五百年,“千年”這個時間尺度是如何確立的?
楊煜達:談歷史時期氣候變化的研究,當然要提竺可楨先生的工作,他在1972年發(fā)表的《中國近5000年來氣候變化的初步研究》是里程碑式的。近些年來公眾關(guān)注全球變暖,竺先生的工作已經(jīng)被大眾普遍地認識到了它的重要性和科學意義。而氣候變化有兩個方面,一是溫度變化,二是干濕/降水的變化。竺先生的這篇文章主要關(guān)注溫度變化,而歷史時期中國的干濕/降水變化體現(xiàn)在另一個很重要的突破性工作上,就是中國國家氣象局氣象科學研究院在1981年出版的《中國近五百年旱澇分布圖集》。目前來講,這個研究的公眾知曉度不高,它的學術(shù)意義,我們現(xiàn)在強調(diào)得還不夠。
《中國近五百年旱澇分布圖集》
中國是一個農(nóng)業(yè)立國的國家,歷史上關(guān)于旱澇的記載是比較多的,所以歷史時期的干濕變化是現(xiàn)代學者很早就關(guān)注的領(lǐng)域。上世紀三四十年代就有學者做過這方面的研究,比如河南旱澇周期的研究,但是這些研究和早期研究歷史時期溫度變化的做法一樣,是從歷史數(shù)據(jù)里整理出數(shù)據(jù)變化的波動,但是怎么將其與現(xiàn)代的溫度變化或者干濕變化建立起聯(lián)系呢?中國東部地區(qū),因為地勢決定了太行山以東以平原為主,沒有大的地理障礙,那么溫度上的空間一致性比較強,但降水不是這樣。所以,竺可楨先生在個人有限的精力下,他最終的文章主要呈現(xiàn)的是氣溫的變化。降水的空間一致性沒有那么強,那么文獻中記載的旱澇變化如何與現(xiàn)代器測數(shù)據(jù)進行比對,一直是歷史時期旱澇研究面對的問題?!吨袊灏倌旰禎撤植紙D集》的重要性在于建立了一個可以和現(xiàn)代比較的可信的數(shù)據(jù)平臺,基本解決了這個問題。它建立了一個可以和現(xiàn)在銜接的500多年來覆蓋中國東部地區(qū)干濕變化的基本數(shù)據(jù)集,這個數(shù)據(jù)集后來被納進了地學基本數(shù)據(jù)手冊,這個工作是非常重要的。
現(xiàn)在我們的工作在《中國近五百年旱澇分布圖集》的基礎(chǔ)上向前推進了近500年,這是因為我們的研究和《中國近五百年旱澇分布圖集》研究的性質(zhì)有不同?!吨袊灏倌旰禎撤植紙D集》表達的是在時間和空間上的一個連續(xù)的干濕變化的序列。但是由于歷史文獻存在時間和空間分布上的不均衡,這就導致學者無法對1470年之前大部分的地方建立起連續(xù)的數(shù)據(jù)序列。而我們研究的是極端的旱澇事件,這是旱澇事件里的一個特殊類型。歷史文獻有一個基本特征——記異不記常,那么,我們通過統(tǒng)計的分析,對資料的分析,有理由認為現(xiàn)在的資料體系能夠支撐我們把極端旱澇的識別工作延伸到過去1000年。
相較于《中國近五百年旱澇分布圖集》,在1470年之前,我們做了中國東部地區(qū)(華北和長江流域)的58個站點,新增了1萬多個數(shù)據(jù),這是《中國近五百年旱澇分布圖集》沒有的數(shù)據(jù),但是這些數(shù)據(jù)不能支撐我們?nèi)プ鲆粋€像前者那樣比較精細的分布情況。所以,單純比較這兩個工作是有些不合適的。
《中國近五百年旱澇分布圖集》從1470年開始,新圖集的第一階段為1000-1469年,第二階段也是自1470年始,可以解釋一下1470這個年份的特殊性嗎?
楊煜達:為什么從1470年開始,實際上這是由我們利用的歷史資料的特性決定的。剛才說由于降水的空間一致性沒有這么強,研究時要同時考慮旱澇的時間和空間特征,那么中國有一類歷史資料顯得尤其重要,就是地方志。地方志可以具體到各個縣的旱澇情況,可能跟其他資料比,地方志的記載比較簡單,但有相對明確的時間、空間、旱澇程度的信息,這對于我們考慮旱澇的時空差異非常重要。而從歷史氣候研究利用地方志資料的情況來說,一個基本認識就是,地方志資料大量保存下來是在1470年以后?!吨袊灏倌旰禎撤植紙D集》當時用了2000多種地方志,而此后四十年來,整個學術(shù)界包括我們團隊對于相關(guān)資料的搜集、整理,能夠比當年看到更多的資料,但即使如此,在對不同區(qū)域進行分析之后,依然證明1470年是資料記載出現(xiàn)系統(tǒng)性轉(zhuǎn)折的一個時間。所以不管是我們還是《中國近五百年旱澇分布圖集》都選擇1470年作為一個分界點,是基于這個原因。
新圖集講千年尺度分了四個階段(第一階段:1000—1469年;第二階段:從1470年開始,各區(qū)域截至時間大致都在17世紀中后期;第三階段:17世紀中后期-1949年;第四階段:1950—2020年),為什么這么分?
楊煜達:分四個階段實際上是和我們資料的特征有關(guān)系。
第一個階段是1470年之前。這個時期不管是華北、長江中下游,還是華南,資料的主要來源都是正史和政書。1470之后我們還又分了三個階段,其中1470~1950年左右實際上是以地方志為主的階段,但是前后又不完全一樣。1470~1750/1700年左右,這個時間段的下限各個區(qū)域有所不同,有些放在1650年,有些在1660年,不是一個統(tǒng)一的時間節(jié)點。像西南地區(qū)在1720~1730年代進行過大規(guī)模的改土歸流,很多地方?jīng)]有記載,貴州一些地方就是空白的,資料更差一些,所以這里的時間節(jié)點是放在1750年左右。這一階段大致以地方志為主,以正史資料為輔。此后的第三階段就是1750/1700/1650年之后,大部分區(qū)域就變成以地方志為主,以檔案資料為輔。1950年之后就是以器測資料為主。
說到檔案資料,其實有一個階段我們沒有單獨分出來,就是所謂近代,1870/1880年以后,不少地方開始有近代器測資料。對于這部分近代器測資料,我們是這么考慮的,連續(xù)性比較好的,以近代器測資料為依據(jù),比如廣州、上海、北京、廈門,連續(xù)性短的,那么還是以地方志為依據(jù)。至于第四個階段,對我們的團隊來說,這不是我們研究的主要時段,這一段主要用現(xiàn)代器測資料的數(shù)據(jù),根據(jù)一定公式進行統(tǒng)計計算。
這個公式和《中國近五百年旱澇分布圖集》應用的公式是同一個?
楊煜達:大致是一樣。為什么這樣選擇?實際上我們在很多方面是繼承了《中國近五百年旱澇分布圖集》的工作,這有幾方面的體現(xiàn),一個是站點的劃分,《中國近五百年旱澇分布圖集》分了120個站點,我們分了124個站點,在東部地區(qū)只有兩個站點不一樣——關(guān)中地區(qū)在西安之外,我們分出了寶雞,因為我們認為關(guān)中東西部有一定差異,而且如今的資料可以支撐;另外就是我們在西南多分了一個宜賓站。第二個是在劃分的標準上我們和《中國近五百年旱澇分布圖集》做了銜接。就是按照《中國近五百年旱澇分布圖集》的大致標準,1級和5級我們大致控制在10%,2級和4級我們控制在20~25%左右,三級我們控制在30~35%左右——大致的標準沒有變,具體的我們有做得更細化。
為什么這樣做?首先,《中國近五百年旱澇分布圖集》的數(shù)據(jù)是經(jīng)過考驗的。除了原本做的時候有方法上驗證外,后來有學者做過兩項很重要的工作來驗證它。一個是北大大氣物理系的王紹武先生,1979年他在《地理學報》發(fā)表了一篇文章——《近五百年我國旱澇史料的分析》,他對《中國近五百年旱澇分布圖集》做的旱澇分析與現(xiàn)代數(shù)據(jù)做的旱澇分析一致。另一個就是張德二先生在1983年還是1984年的一篇文章,用上海站旱澇數(shù)據(jù)做的,她用現(xiàn)代的旱澇數(shù)據(jù)和過去的旱澇數(shù)據(jù)做了統(tǒng)計分析,發(fā)現(xiàn)二者具有一致性。所以《中國近五百年旱澇分布圖集》數(shù)據(jù)的科學性是被廣泛承認的,是學術(shù)界公認能比較好地反映中國的干濕變化情況。既然有一個現(xiàn)成的經(jīng)過檢驗的大家接受的科學標準,我們應該在這個標準上繼續(xù)完善,提高數(shù)據(jù)質(zhì)量,而不是推翻了重新來做,沒有這個必要。
研究歷史時期的氣候變化,需要面對海量的歷史文獻資料。可否向讀者介紹一下,歷史氣候研究中,不同類型的歷史文獻資料是如何進入學者視野,如何對其進行使用的?
楊煜達:現(xiàn)在用的資料大致可以分為四個類型。
第一類就是官書正史。中國有非常好的修史的傳統(tǒng),至少從司馬遷、《漢書》的時代起,就有很好的成體系地記錄災害災異,這個記錄連續(xù)性好,一直延續(xù)到清代,不間斷的,而且它是全國尺度的。那么這一套資料為我們做整個中國的氣候變化研究提供了一個最基本的信息框架。討論不同類型資料的信息特征時,我們做過一個比較,發(fā)現(xiàn)正史記錄的旱澇災害的信息數(shù)量實際上是比較穩(wěn)定的。除了《元史》的記載相對混亂,記載比較少,從宋到明清,每個時段記錄的旱澇情況是相對穩(wěn)定的——但是方志資料中關(guān)于旱澇的記載在數(shù)量上就有一個非常大的不同,它增長的趨勢非常明顯。正史和官書是最早進入研究者視野的資料,這是最容易看到的。1470年之前,我們主要依據(jù)這套資料。
第二套資料就是地方志。我們說中國有修志的傳統(tǒng),但是大規(guī)模的修志是從明代開始,到現(xiàn)在,存世的地方志,就是民國以及民國以前的地方志應該超過1萬種,但是在認定標準上可能有一些問題,比如一些私人修的地方志,可能在體例上沒有官方修得那么規(guī)整,但是它也記載了地方上的很多信息,如果把這些也認為是地方志的話,那么可能超過1萬種。這些地方志分布非常廣泛,中國內(nèi)地有1000多個縣級政區(qū),基本都有地方志。在歷史氣候變化的研究里,對于干濕旱澇的研究,這是我們最基本的資料體系。這類資料有一個特點,它很分散,收集起來沒這么容易。特別是在傳統(tǒng)時代,以個人之力利用這套資料做研究很困難。所以何炳棣先生1950年代在美國國會圖書館利用地方志做研究的時候,他非常欣喜,因為當時國內(nèi)的學者基本上沒有機會接觸大量的地方志資料。國內(nèi)比較多地使用地方志還是在做“譚圖”的時候,那是一個很大的團隊,不是個人好比的。竺可楨先生對此很早就有考慮,當時的地理學者,像徐近之在1950年代開始收集地方志資料。五六十年代一些省份開始由文史館或者氣象局收集旱澇災害資料,到七十年代旱澇會戰(zhàn),全國各個省都參加,當時很多省編了旱澇災害資料。他們基本上不標出處,有些資料抄錄的時候也不是原話抄的。后來張德二先生在這些資料的基礎(chǔ)上編了四冊的《中國三千年氣象記錄總集》,收了近8000種方志,還有正史的資料,其貢獻很大。這套資料也是我們編這個地圖集用的一個最基本、最廣泛的資料。當然,我們把它做了數(shù)字化,并且進行了復核。總體上這套書的質(zhì)量很高,錯誤率很低。
第三種類型是檔案。檔案這個東西,應該說從古到今都有,但是我們現(xiàn)在能看到的主要是清代檔案,清代檔案中主要的是1723年以后的,1723年以前的檔案保留下來的很少,明代檔案也有一點保存,但保存量更少。這部分資料主要在北京第一歷史檔案館,一部分在臺北的故宮博物院,還有一部分是在臺灣“中研院”的歷史語言研究所,其他零星藏于北京大學圖書館、國家圖書館等。前些年系統(tǒng)出版過一些,但畢竟是少數(shù)。在七八十年代,這些資料普通人也很難接觸到。七十年代,中央氣象局組織人員去一檔館摘抄晴雨錄,后來他們出了一本書叫《北京250年降水》。到九十年代初,中科院地理所組織了一批退休的學者去抄了40多萬件檔案,主要是雨雪分寸,后來這些資料做成了數(shù)據(jù)庫。到目前,這是歷史氣候方面最大規(guī)模的檔案整理。
第四種類型就是文集,與前三類資料相比,這就更分散了。宋以前的文集數(shù)量相對有限,比較好一網(wǎng)打盡。九十年代初,我們所滿志敏老師組織過老師對正史和當時能找到的文集做過卡片,就當時來說遺漏不多,后來我們將這些卡片資料做了數(shù)字化。從文集的角度來說,清代文集是最多的,我系統(tǒng)查過現(xiàn)在的幾部大的書目,圖書館登錄的目錄有6萬多種,沒有登錄的不知道還有多少,膽子大一點說有10萬種可能也不離譜。就算6萬多種,這個量是很大的。我做博士論文的時候?qū)ι婕霸颇系淖鲞^目錄,我也全部翻過,其中有天氣氣象記載的應該有10%~20%。記載比較集中的,主要在日記,這部分前些年出版得很分散,這幾年像國家圖書館出版的歷代日記叢抄,這塊我們做了數(shù)據(jù)?;旧?,我們能看到的日記都有做數(shù)據(jù)的收集整理,一直在慢慢積累。但是這塊資料對于我們研究旱澇分布幫助沒有那么大,為什么?一方面每部日記記錄的時段短,第二個它分辨率高,這反倒不見得好用。從資料來說,這很重要,可以做很多工作,但對我們做地圖集來說,幫助不大。
此外就是近代器測資料。近代器測資料主要是保存在海關(guān),還有就是傳教士保留下來的文獻。傳教士文獻我去找過,那也是海量的,如果沒有明確線索的話,基本上是沒法找的,量很大,記載很零散。即使找到一些記載,它的連續(xù)性對于我們做全國尺度的圖集來說也不適用。但從資料角度來說,它是有價值的。
研究歷史時期的氣候變化,肯定要對歷史文獻資料進行“量化”,請您從學術(shù)史的角度談談,這個“量化”歷史記載的工作是如何展開的?
楊煜達:我們做歷史氣候的話,最基本的要求是我們要對過去不同時空尺度的氣候變化過程做一個解釋。先不講規(guī)律,我們要知道過去是怎么變的,但是研究現(xiàn)代氣候我們用的是器測資料,而用以研究古氣候和歷史氣候的資料,我們統(tǒng)一都稱為代用資料,而過去不管是什么樣的代用資料,它們都不是現(xiàn)代儀器觀測資料。那么,我們的工作怎么和儀器做的數(shù)據(jù)之間進行比較,這是一個最基本的問題。
那么作為歷史時期氣候變化研究最基本的代用資料,像歷史文獻,它記載的內(nèi)容,從記載的目的來說,就不是為氣候變化而做的,不管是記載冷暖還是旱澇,都與我們的研究目的不相關(guān),也不是可以直接度量的。它關(guān)心的是什么,比如這次大災死了幾萬人,這次大災波及哪些地方,而這些和我們研究需要的度量是不一樣的。那么,歷史氣候研究在方法上的一個關(guān)鍵,就是如何建立歷史文獻記載和現(xiàn)代儀器觀測數(shù)據(jù)可以比較的方法平臺,這個方法平臺簡單來講就是我們說的“量化”。
這里涉及兩個層面的問題,第一個是性質(zhì)的判定。以旱澇來說,旱、澇、正常,這是性質(zhì)的判定;性質(zhì)的判定之外是程度的判定,旱到什么程度,澇到什么程度。一般人也許認為程度的判定才是量化,但事實上在歷史氣候研究中,性質(zhì)的判定也屬于量化。旱、澇、正常,本身是包含了量化的。從溫度變化來說,為什么說竺可楨先生那篇文章的工作重要,重要在于它發(fā)展了歷史物候?qū)W的方法,找到了溫度變化可以計量的方法。以前我們講溫度變化,一直找不到一個合適的、讓大家信服的可以和現(xiàn)代溫度比較的平臺。那么干濕變化和溫度變化又不同。
反映干濕變化的文獻資料有這么幾個特點:首先旱澇的空間差異大,找不到能夠整體說明中國旱還是澇的資料;其次干濕變化和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)關(guān)系密切,降水少了,農(nóng)業(yè)上的反映就是旱,降水多了就是澇,歷史上記載旱澇的文獻資料遠遠超出冷暖變化留下來的資料;再者,說正常的情況,風調(diào)雨順的時候偶爾在史書上歌功頌德,說因為皇帝圣明,海清河晏,所以天下太平,但這樣的正常情況大部分時候是沒有記載的。留下史料多的,還是干濕異常的情況。那么,古代記載的旱澇情況是不是真的表達了我們現(xiàn)在說的干濕變化呢?這是在方法上的一個基礎(chǔ)問題,那么,前面說到過,這個問題在《中國近五百年旱澇分布圖集》的工作中得到了解決。
《中國近五百年旱澇分布圖集》是怎么解決這個問題的呢?那套方法的基礎(chǔ)是保定氣象局的湯仲鑫提出的想法。他把與保定旱澇有關(guān)的歷史文獻記載按描述分了二十幾類,比如某地某年何時發(fā)大水“平地行舟”,然后根據(jù)文獻描述去找現(xiàn)代降水數(shù)據(jù),在現(xiàn)代如“平地行舟”的降水偏離是多少,由此建立二者的聯(lián)系。實際上,這個方法很直接。他最終按這個方法將保定的旱澇分了7個級別,大家覺得他這個方法好,就以保定為樣本推廣了這個方法。后來在推廣過程中又發(fā)現(xiàn),保定的資料好可以分7級,但是在全國尺度上,不是每個地方的資料都能支持分7級,所以,最終分了5級。關(guān)于這個方法的文章最終是在1977年發(fā)表在中央氣象局編的《氣候變遷與超長期預報文集》上。
《中國近五百年旱澇分布圖集》之所以經(jīng)典,第一它找到了這樣一個方法,第二它經(jīng)過了檢驗。實際上王紹武的文章做中國長時期的旱澇空間分布模態(tài),主要是比較利用史料做出來的,過去五百年的旱澇空間分布模態(tài)和現(xiàn)代有器測資料時期的旱澇空間分布模態(tài)大致是一樣的,這就證明在大尺度上文獻的記錄是可靠的。所以這套數(shù)據(jù)后來能進入張家誠先生主編的《地學基本數(shù)據(jù)手冊》,使用得非常廣泛。
客觀上來講,現(xiàn)在看這套數(shù)據(jù)有些地方是可以改進的。因為當時一些數(shù)據(jù)是各地方氣象局做的,他們對資料和標準的領(lǐng)會不見得這么一致,且當時條件所限,能看到的史料比現(xiàn)在少得多。所以我們這次做圖集的時候又改了不少。有一些地方原來有數(shù)據(jù),我們改成了沒數(shù)據(jù),因為我們根據(jù)現(xiàn)在看到的文獻找不到它原本的數(shù)據(jù)來源、定級依據(jù),而我們可以負責任地講,我們現(xiàn)在看到的資料肯定比當時多,在這種情況下,我們只有舍棄。還有一種情況是,當時看到的資料不充分,可能它定為2級,而我們現(xiàn)在看到的資料更多了,認為應該定為4級;或者當時限于資料局限沒有定級,現(xiàn)在我們找到資料補充了定級。這些改動的量也是不小的。
這次新圖集的工作是要建立傳統(tǒng)旱澇記錄和現(xiàn)代觀測記錄間可以比較的平臺,而且要判定和識別“十年一遇”的極端事件,這個“量化”工作較之前有何不同?
楊煜達:判定和識別所謂的極端旱澇事件,它的重點實際上是在識別上。就是說,不管我們是做一個區(qū)域內(nèi)某個時段的旱澇分布還是某個區(qū)域長時段的旱澇變化,都是對區(qū)域的旱澇情況進行判斷,從方法上講,這個工作基礎(chǔ)還是對旱澇進行定級,只是定級的方法我們有一些改進,做得更具體。比如“雨雹”,過去可能會據(jù)此將其定為偏澇,但實際上這是一個小尺度的天氣事件,下冰雹的區(qū)域都很小,對整體的降水量影響微乎其微,這次工作中,全部的“雨雹”我們都沒定級。再如“蝗災”,以前把它看作是偏旱的一個標志性描述,但是現(xiàn)在看文獻,如果只說是“蝗災”,我們是不單獨定級的,因為考慮到還有水蝗,除非文獻中具體說是“旱蝗”或者“旱”。類似如此,我們的定級標準比以前更細化。
另外,與之前的工作相比,我們給出了站點具體的地理范圍和沿革,所以我們這個圖的序圖中包括了歷史政區(qū)圖。《中國近五百年旱澇分布圖集》出版的時候,“譚圖”還沒有出來,所以當時沒有辦法做這個工作。比如說江陵站,在以前的圖集中,它就在現(xiàn)代的荊州,但是歷史上江陵站的范圍有多大無法在地圖上表達。我們做站點的政區(qū)沿革表,做了二十幾個斷面,最終出版的時候選定了十一個時間斷面。
在提高站點等級判斷的確定性的基礎(chǔ)上,我們的工作主要是識別。以前鄭景云老師他們做過中國極端旱澇的變化情況,我們的工作為什么要做分區(qū),分區(qū)域可以比較好地表達中國具體區(qū)域的極端旱澇情況。我們分了七個區(qū)域,實際研究主要是四個區(qū)域——華北(溫帶季風區(qū))、長江中下游地區(qū)(北亞熱帶季風區(qū))、華南(南亞熱帶季風區(qū)),以及西南(西南比較特殊,它的季風氣候受到的影響因素比較復雜),此外就是東北識別了1750年之后的情況、青藏高原內(nèi)部干旱區(qū)只是有條件地識別了站點,沒有做極端旱澇的識別。
現(xiàn)在做極端事件識別,大體有兩種路徑,一種是閾值法,就是高于或低于某個數(shù)據(jù)都將其歸為極端,類似24小時降水量達到多少毫米視為暴雨這樣的表達;但這個方法不適用于我們的研究,我們用的是方法叫百分比閾值法。按照IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change,聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會)的說法,極端氣候事件是指發(fā)生概率在10%及以下的氣候事件。我們的研究單位是年,10%基本上就是十年一遇,這個說法在現(xiàn)代氣象學里用得不多,但是在氣候?qū)W里還是有的。百分比閾值法要求統(tǒng)計的時段更長,比如說1990年以來最大的一次降雨,你不能就此而說這是三十年一遇的大雨,如果根據(jù)統(tǒng)計的是1920年以來,那么可能可以說這是十年一遇的。我們把整個數(shù)據(jù)按照一定的方法來排序,選出其中最嚴重的10%,這就是我們要做的篩選工作。我們這個圖集的一個重要特點是,我們分了不同的時段,在不同時段上具體站點的判別上,篩選標準的嚴格程度會有所不同。就是說,在不同的區(qū)域上有不同的篩選標準。從最終的呈現(xiàn)來講,長江流域和華北流域基本上采用同一個標準來識別,但是華南和西南是分階段識別??傮w上來說是用這種方法來構(gòu)建起不同資料系統(tǒng)建立起來的可以比較的一個平臺。代用資料與器測資料不同,它一定有不確定的地方、模糊的地方,但大致上是可以滿足我們的這種研究目的的。
以“十年一遇”或“近五十年來最大雨量”為例,請您為讀者科普一下在表達氣候事件時類似表述背后的科學含義。
楊煜達:以降雨舉例,“十年一遇”的大雨,就是較長的一段時間內(nèi),比如說100年來這個地方最嚴重的10次大雨,它是其中之一,未必是最大的一次。如果說某地近二十年來、三十年來降水量最大的一次大雨,那潛臺詞意味著在此之前還有比這次更大的大雨,至于它是不是“十年一遇”那要看它有沒有在較長時段內(nèi)最嚴重的10%中。
另外,讀者在新聞中常見的表述,與我們做研究,特別是本次圖集工作的相關(guān)表述有所不同。我們談論的是全國時空尺度下的氣候事件,至少是區(qū)域的,比如華北十年一遇的大水。而新聞談某個氣候事件是有十分具體的限定的,比如北京遭遇“十年一遇”的大雨,它表達的只是北京,那放到華北這個區(qū)域中,這個區(qū)域有30幾個站點,單個站點達到“十年一遇”這個幾率比30幾個站點這么大的區(qū)域同時達到“十年一遇”的幾率就低很多。如果只看新聞報道,就會覺得極端氣候事件越來越多,多得不得了。事實上,就極端氣候事件來說,極端高溫肯定是越來越多,這是確定的,但是談降水一定要看尺度,極端旱或極端澇事件還需要更多的研究。
對于處于季風區(qū)的中國來說,降水的分布不均造就了不同的旱澇格局。請您談談在千年中國的時空尺度下的旱澇格局是怎樣的?
楊煜達:中國大部分地區(qū)是季風氣候,季風氣候的顯著特點就是盛行風向的季節(jié)性變化。
這一特點導致降水的季節(jié)變化大、年際變化大,中國的季風氣候還有第三個特點,就是降水分布的不均勻,存在典型的降水空間性特征。最典型的旱澇格局,就是南旱北澇、北旱南澇,還有南北旱中間澇,或者反過來,南北澇中間旱。此外,以兩湖為界,還有東旱西澇或者西旱東澇,這也是一種常見的旱澇格局類型。還有同旱同澇,就是全國都旱或全國都澇。此外,我們在研究中也看到一些小區(qū)域之間的同步性,比如西南旱的時候,東北經(jīng)常旱,西南特別澇的時候,松花江流域也經(jīng)常澇。1998年長江大水就是這種情況。當年長江中下游的雨水并沒有很多,集中在上游,同時,那年松花江澇得也很厲害。最近張瀟丹的研究發(fā)現(xiàn),漢江流域和華北大約有40%的極端旱澇是一致的。這種相關(guān)性不是非常穩(wěn)定的,氣候的復雜性在于它受到的影響因素太多,目前我們還沒有很好的解釋。下一步我們會比較關(guān)注不同時段內(nèi)什么樣的旱澇類型占主導,比如小冰期、中世紀溫暖期占主導的旱澇類型有沒有明顯差別?
做這樣的分析是認為冷暖與降水有關(guān)嗎?
楊煜達:我們認為可能會有關(guān)系,但還得做了研究才知道?,F(xiàn)在都說未來變暖,那么,在變暖的趨勢下,中國的旱澇格局會是怎么樣的?所以我們一定會做這個問題。前幾年Nature發(fā)過一篇文章,從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)來談近50年來中國華北地區(qū)的干濕變化。這個討論當然很有意義。那么,我們關(guān)注的時空尺度更大,比如這篇文章講的近50年的干濕變化情形在更大的冷暖背景下,它到底是不是一個趨勢。
在之前與您的訪談中曾簡單提及“極端氣候事件是否一定引發(fā)大災害”的問題,此次新圖集出版,我注意到,在對歷史文獻記載進行“量化”的時候,蝗災、饑荒、糧食價格、人口遷徙、流寇等描述都是量化的判定依據(jù)之一,那么,可否再來具體談談這個問題。
楊煜達:在歷史文獻的記載中,自然災害與其社會后果的這些信息是交織在一起的。所以,看到災害后果,我們不能僅僅憑這個后果就進行定級。比如文獻中說“流民四散”,只是如此說,都不知道是因為旱災還是澇災,還是其他什么原因,那自然是無所依憑,只有在具體的災害和社會后果結(jié)合的時候,我們才能對相應的災害定級。
再者,從災害和社會的關(guān)系來說,災害當然是社會性的。尤其是對傳統(tǒng)文獻來說,沒有人或人類社會不叫災害,不會有記載。另外,社會是有韌性的。如果社會有好的準備,即使面對很大的氣候異常,它造成的社會后果可能也是相對小的;而在一個混亂的社會,小的災害有可能導致大的社會結(jié)果。像愛爾蘭大饑荒損失人口近半,大量的愛爾蘭人一方面是餓死,一方面是移民。從災害后果上來看,這無疑是非常嚴重的。事實上,這次災害的原因就是馬鈴薯的霉變,加上遇冷這樣一個氣候事件,英國不是沒辦法防止,但當時英國人完全棄之不理,于是造成這個結(jié)果。正面的案例,比如黃河,解放后極端降水不存在嗎?同樣存在,但是經(jīng)過解放后大規(guī)模的治理,像歷史上那樣嚴重的黃河的水文事件就減緩了許多。所以,極端氣候事件不見得一定導致極端災害。
無論是《中國近五百年旱澇分布圖集》,還是這次出版的新圖集,從呈現(xiàn)的結(jié)果來說,都是一定時空尺度下的旱澇事件分布,其地理性更強,而在歷史學界,學者對于氣候事件的關(guān)注更多是以區(qū)域研究/個案的形式呈現(xiàn),這兩類研究您都有涉及,那以歷史學者的視角如何看圖集這一類的研究成果?
楊煜達:之前歷史學界對于《中國近五百年旱澇分布圖集》也有批評,特別是基于一些學者在區(qū)域研究上的經(jīng)驗,一是覺得這個劃分標準不是太合理,二是認為資料有漏錯。那么,我想說的是什么呢?《中國近五百年旱澇分布圖集》針對的是干濕的變化,歷史學處理這個問題是從災害史的角度來思考的。那么,災害必然和后果產(chǎn)生關(guān)系,而對于《中國近五百年旱澇分布圖集》來說,旱澇只是災害的一個致災因子,它不關(guān)注災害的全部。這就產(chǎn)生了分歧。舉例來說,一個地方五六月該下雨的時候沒有下雨,旱得不得了,七八月雨水又拼命下導致澇災。那么,從區(qū)域社會來說,這個地方真倒霉,又旱又澇,并且旱和澇對地方的傷害都很大。但是在《中國近五百年旱澇分布圖集》里這種情況會被中和掉,這里要呈現(xiàn)的是這個地方到底是旱為主還是澇為主,于是在歷史學者看來一個嚴重的災害,在地理學者做的旱澇評級中反倒變得不嚴重。這個是研究目的不一樣導致的錯位的認知。我覺得還是從各自的研究目的出發(fā)來考慮這個問題比較好。
我們這個圖集又有所不同。我們首先考慮的是氣候的偏離值,也就是氣候的極端性。那么極端性又有一個單位的問題,就是分辨率的問題。實際上,和《中國近五百年旱澇分布圖集》一樣,我們考慮在具體的一個雨季的偏離值,而內(nèi)部的差別,我們反映得可能不是那么好。研究目的決定了我們?nèi)绾翁幚頂?shù)據(jù),我們要處理成這個樣子才符合科學要求。
做區(qū)域的個案和全國尺度的研究是不一樣的。比如我做清代昆明雨季的降水,利用檔案資料我可以分到9級,但是在全國尺度上做不到。而且,我做昆明做9級也只能做200年,再往前就做不了,再往后也做不了,這是資料的特殊性決定的。就是說,在小尺度上我們可以有不同的分級方法,但是在全國尺度上,現(xiàn)在的5級分類是目前最合理的,最能體現(xiàn)整體情況,可以進行互相的比較,前后的比較。