基于《己酉被水纪闻》重建1849年上海梅雨期及其降水量*
晏朝强1, 方修琦1,2, 叶瑜1, 张学珍2
1 北京师范大学地理学与遥感科学学院,北京 100875
2 中国科学院地理科学与资源研究所,北京 100101

第一作者简介:晏朝强,男,1984年生,北京师范大学地理学与遥感科学学院2008级硕士研究生,自然地理专业。联系电话:18911628797;E-mail: 542449749@163.com

摘要

私人日记是重建历史时期高分辨率降水量序列的重要信息源。根据清代姚济所著的《己酉被水纪闻》中记录的上海(松江) 1849 6月下旬至 7月中旬逐日天气记录,辅以《清代长江流域西南国际河流洪涝档案史料》中的记载,确定了上海在大涝的 1849年的入、出梅日期和梅雨期长度以及梅雨量,并重建了上海该年 6月下旬、 7月上旬、 7月中旬以及整个 6月下旬至 7月中旬的降水量。结果表明:( 1)上海 1849年入梅时间为 6 11日,出梅入伏时间为 7 19日,梅雨持续时间 38 d,超过现代上海多年梅雨持续时间的平均值 17 d,梅雨期雨量为 364.1 mm。( 2)上海该年 6月下旬至 7月中旬总计降雨 26 d,其中包括 3场连续性降雨过程,其中第 3场降雨最长连续时间为 12 d,重建的降雨量为 318.6 mm。与 1954 1991 1998年等长江中下游大涝年份上海的降雨相比, 1849 6月下旬至 7月中旬,无论是总降雨持续时间,还是连续降雨日数都是最长的;降雨量也是最多的,接近常年平均的 2倍。与 1951 1998年逐年 6月下旬至 7月中旬上海的降雨相比, 1849年总降雨天数仍然是最多的;连续降雨日数处于第 2位,降雨量处于第 6位。

关键词: 日记 1849; 上海; 降水重建; 梅雨
中图分类号:K901.9 文献标志码:A 文章编号:1671-1505(2011)01-0096-07
Reconstruction of plum rain season and its rainfall of Shanghai in 1849 based on Records of the Flood in 1849
Yan Chaoqiang1, Fang Xiuqi1,2, Ye Yu1, Zhang Xuezhen2
1 School of Geography,Beijing Normal University,Beijing 100875
2 Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research,CAS,Beijing 100101

About the first author :Yan Chaoqiang,born in 1984, is a candidate for his master's degree at Beijing Normal University.He is engaged in physical geography.E-mail: 542449749@163.com.

Abstract

Diary is a significant proxy data with daily time resolution for rainfall reconstruction.According to recorded daily weather of Shanghai from late June to middle July in 1849 in the diary named Records of the Flood in 1849 wrote by Yao ji of Qing Dynasty,in addition to the rainfall records from the Historical Archives of Floods in the Yangtze River and International rivers of Southwest China in Qing Dynasty,this paper reconstructs the set-in and set-out of plum rain,length of plum rain and rainfall during the plum rain season especially from late June to middle July in 1849 in Shanghai.The results show that:(1)In 1849,the set-in of plum rain was June 11th,the set-out date was July 19th,the duration of plum rain was 38 d which is 17 d over the average duration of plum rain in Shanghai now,and the precipitation during the plum rain season was 364.1 mm.(2)From late June to middle July in 1849,the total number of rainy days was 26 d in which included three times of continual rainfall processes and the third one lasted 12 d continually.The precipitation was 318.6 mm.Compared with the severe floods years of 1954,1991 and 1998 in the middle and lower reaches of the Yangtze River,whether the total duration of rainfall or the successive raining days during late June to middle July in 1849 was the longest,and the precipitation was the highest which closes to two times of the modern average.But compared with that during late June to middle July in 1951-1998 in Shanghai,the total duration of rainfall was still the longest,the successive raining days ranked the second,and the precipitation ranked the sixth.

Key words: diary; 1849 AD; Shanghai; precipitation reconstruction; plum rain
1 概述

清道光二十九年(1849年), 中国长江中下游地区因降雨异常偏多而发生了严重的洪涝灾害(张海仑, 1997; 赵会霞等, 2004; 杨煜达和郑微微, 2008), 洪涝的降雨中心位于东部太湖流域(杨煜达和郑微微, 2008)。关于这次严重的洪涝灾害, 旨在记述清代重大历史事件的《清史纪事本末》(黄鸿寿, 1986)中记载“ 江苏、浙江、安徽、湖广大雨五旬, 余水骤涨, 田尽没。水之大, 为百年所未有” , 在方志和清代档案中, “ 暴雨倾盆, 大雨如注, 民大饥, 饿殍载道” 一类的记载更是不胜枚举。

私人日记也是研究历史时期气候变化和极端气候事件的重要信息源。相对于上述文献记载而言, 私人日记不但分辨率高, 而且记载也更为可靠。前人在利用私人日记记载研究历史天气气候方面做了许多工作(竺可桢, 1973; 朱晓禧, 2004; 方修琦等, 2005; 萧凌波等, 2006, 2008; 张学珍等, 2006, 2007; 满志敏等, 2007; 马悦婷等, 2009), 然而对于浩如烟海的历史气候文献资料, 私人日记资料尚值得进一步发掘和研究, 特别是利用私人笔记来重建过去降水量更值得重视。

清代的《己酉被水纪闻》记录了上海(松江)1849年6月下旬至7月中旬逐日天气信息。文中以此为主要资料, 复原了上海地区1849年的梅雨活动状况, 为认识1849年上海地区及更大范围的气候提供新的证据。

2 资料与方法 图1中展示了根据方志和档案记载重建的1849年中国洪涝灾害分布, 其中上海所处的东部太湖流域是1849年洪涝的降雨中心(杨煜达和郑微微, 2008), 同时上海又是现代确定梅雨期的代表站点之一(图 1)。文中从《己酉被水纪闻》中提取上海(松江)1849年6月下旬至7月中旬逐日天气信息, 再辅以《清代长江流域西南国际河流洪涝档案史料》(水利电力部水管司和水利水电科学研究院, 1984)(以下简称《档案》)中长江中下游地区的天气记录, 研究1849年上海梅雨期间的降雨状况, 并重建6月下旬至7月中旬及逐旬的降水量。
图1 1849年洪涝灾害及长江中下游地区代表站点分布(洪涝区根据方志和档案记录中的洪涝灾害记载, 以县级行政区为统计单元区绘制)Fig.1 Distribution of flood in 1849 and representative sites in Middle and Lower Yangtze River
2.1 资料简介

《己酉被水纪闻》是清代著名文学人士姚济所著, 收录于《近代史资料总30号》(庄建平, 2009)。姚济生于1806年, 号铁梅氏、茸城铁道人, 著有《小沧桑记》、《一树梅花老屋诗》(3卷)等著作, 其中部分已经遗失。《己酉被水纪闻》乃作者记录亲身所见所闻, 记叙了1849年夏季上海松江水灾及农民抗租抗税斗争史实, 其中1849年农历五月初一至六月初七(6月20日— 7月26日)共37 d完整记录了逐日的天气状况, 无一缺失。

1849年上海地区尚没有降雨观测资料, 又加上清代奏折中雨雪分寸资料的缺失(葛全胜等, 2007), 因此, 高分辨率的私人日记《己酉被水纪闻》对分析当年上海天气气候而言显得十分宝贵。

2.2 降水记录的整理与降雨等级划分

从《己酉被水纪闻》中摘录1849年6月20日至7月26日(己酉年五月初一至六月初七)逐日天气记录(表 1), 同时将其农历日期转换为与之相对应的公历日期。

表1 《己酉被水纪闻》中1849年的逐日天气记录 Table1 Daily weather records from Records of the Flood in 1849 in 1849

文中根据日记界定的“ 雨日” 与观测记录略有不同。现代气象观测将日期分界线(20时)作为两个雨日的分界线, 并且规定20:00— 20:00降水量不小于0.1mm为一个降水日。鉴于在《己酉被水纪闻》中经常有“ 夜雨” 记载, 所以文中按实际日来统计雨日, 凡当天日记中出现有降雨的字样, 就定该日为雨日。

表1可知, 《己酉被水纪闻》中描述晴雨状况的词语包括“ 晴” 、“ 阴” 、“ 微雨” 、“ 小雨” 、“ 雨” 、“ 阴雨” 、“ 大雨” 和“ 大雨倾盆” 。依据以上描述性词语的释义将降雨强度分为4级(表 1, 图2), 分别是:0级(晴、阴); 1级(微雨、小雨); 2级(雨、阴雨); 3级(大雨、大雨倾盆)。

另外, 由于某些“ 雨日” 降水时数显著偏少, 故而将其降雨强度划为1级。需要指出的是, 以上所界定的降雨等级并不完全等同于现代降水量等级, 因为日记中所记述的“ 微雨、小雨、大雨” 与现代所规定的“ 微雨、小雨、大雨” 概念是有差异的, 两者之间的对应关系还有待进一步分析。

图2 1849年上海(松江)6月20日至7月26日逐日降雨强度Fig.2 Daily rainfall intensity from 20th June to 26th July in 1849 in Shanghai

2.3 梅雨期划分

依据《己酉被水纪闻》和《档案》中所记载的逐日晴雨天气资料来确定1849年上海梅雨期起止日期和梅雨期长短。

迄今为止, 对梅雨仍然没有确切的定义和统一的划分标准。前人划分梅雨的标准(徐群, 1965; 张德二, 1990; 周曾奎, 1996; 杨义文等, 2001), 大多是采用长江中下游5站(南京、芜湖、上海、九江和汉口)(图 1)的逐日雨量资料, 并参考副高脊线纬度位置和地面气温, 最后经过综合分析确定梅雨集中期、入梅和出梅时间以及梅雨期长度。

国家气候中心划分梅雨的方法着重考察降水过程, 主要使用1951— 1997年5— 8月5站的逐日降水资料, 同时辅以副高脊线纬度位置来确定梅雨期(陈兴芳和赵振国, 2000)。其划分梅雨的标准为:(1)5站日降水总量不小于10mm, 且其中有2站以上降水总量不小于0.1mm的, 称为雨日; (2)入梅日:雨期第1天之后的10 d中, 从第1天为开端日的任何连续时段内, 其雨日天数所占比例均不小于50%; (3)一个雨期中任何10 d的雨日比例均不小于40%, 且非雨日的连续日数不大于4 d; (4)出梅日:从雨期结束向前的10 d中, 以雨期为开端日的任何连续时段内, 其雨日所占比例不小于50%, 结束日的第2天为出梅日。另外, 梅雨期内副高脊线位置一般在20° ~25° N。

结合文中资料特点, 将国家气候中心划分梅雨的标准用于上海单站梅雨起止日期的划分, 即:(1)入梅日:在5— 8月间, 雨期第1天之后的10 d中, 从第1天为开端日的任何连续时段内, 其雨日天数均不小于5 d, 雨期第1天为入梅日; (2)一个雨期中任何10 d的雨日数均不小于4 d, 且非雨日的连续日数不大于4 d; (3)出梅日:从雨期结束向前的10 d中, 以雨期为开端日的任何连续时段内, 其雨日天数不小于5 d, 结束日的第2天为出梅日。

2.4 降雨过程与降雨量重建

在1849年上海整个梅雨期间, 可区分出若干场连续的降雨过程, 每次连续降雨过程结束的划分标准为出现1 d及以上降雨间歇。

图3 上海龙华站旬降水量与旬降水日数相关性分析(A— 6月下旬; B— 7月上旬; C— 7月中旬; D— 6月下旬至7月中旬; R2代表方差解释量, F代表回归方程的显著性检验值)Fig.3 Correlation analysis between rainfall and rainy days of ten days in Shanghai Longhua weather station

现代月降水量与月降水日数之间存在正相关关系(Zhang and Wang, 1989)。假设每旬降水量与每旬降水日数之间也存在正相关关系, 通过选取上海龙华站1951— 1998年共48 a的降水资料, 绘制该站6月下旬、7月上旬、7月中旬以及6月上旬至7月中旬各时段降雨量和降雨日数之间的散点图(图 3), 统计分析6月下旬、7月上旬、7月中旬以及整个6月下旬至7月中旬降雨量与降雨日数之间的相关关系, 相关系数分别为0.52、0.63、0.73和0.59, 均达到了99.9%的置信度。分别建立6月下旬、7月上旬、7月中旬以及整个6月下旬至7月中旬降水量和降水日数之间的线性回归方程, 在95%置信度范围内, 所建立的回归方程及其统计检验值如图3所示。需要说明的是, 由于当自变量(降雨日数)为零时, 因变量(降雨量)也应该为零, 故而建立无常数项的回归方程。

3 结果分析
3.1 梅雨期的起止时间及长度

《己酉被水纪闻》中, 逐日的降雨记录始于6月20日, 根据前文所界定的入梅标准可判定6月20日已处在梅雨期中, 入梅的日期应至少不晚于6月20日。在《己酉被水纪闻》中, 对6月20日前2个月的降雨有一个总体概括:“ 本年自前四月初, 至闰四月底, 晴少雨多, 或连五六日不止, 或连昼达夜大雨如注” , 显示1849年6月20日之前的约2个月中连续出现降水, 春雨期降水偏多且持续时间长, 与梅雨期之间没有明显的间断, 从日记的记录中难以判断梅雨开始的具体日期。在《档案》中也没有关于该年上海降雨具体日期的记载, 但在《档案》中有记载:“ 武昌府闰四月下旬(6月11— 19日)以来, 又值大雨连旬” ; “ 江宁府闰四月下旬(6月11— 19日)以来, 连日大雨昼夜不止” ; “ 杭州府闰四月十五、六(6月5、6日)起, 倾盆如注, 昼夜接续不止, 二十一、二十二(6月11、12日)复昼夜大雨, 至二十三、四(6月13、14日)雨势稍止, 讵至二十五日(6月15日)又复倾盆如注” ; “ 安庆府下旬二十一、二、三等日(6月11、12、13等日), 大雨如注, 连霄达旦” 。兹将《档案》中记载的安庆(安庆府)、南京(江宁府)、杭州(杭州府)和武汉(武昌府)连续降雨时段绘制在图上(图 4)。由图4可以看出, 除安庆地区外, 其余4个地区该年6月11日之前要么没有降雨记载, 要么有显著的降雨间断期, 而此后直至7月中旬降雨没有明显的间断期。综合以上分析, 根据前文所界定的入梅标准, 可判定1849年整个长江中下游地区应该在6月11日入梅, 因此将上海入梅日期也确定为6月11日。

图4 武昌、杭州、南京和安庆4个地区记录的连续降雨时段(图中竖线指示1949年入梅日期, 横线表示该日有降雨)Fig.4 Recorded continuous rainfall period in four areas of Wuchang, Hangzhou, Nanjing and Anqing

苏轼在《舶棹风》中说:“ 三时已断黄梅雨, 万里初来舶棹风” , 指东南季风盛行时, 梅雨期结束。现代气象观测显示日本馆野站上空风向转变日期与梅雨结束期几乎同时发生(陈隆勋, 1957)。根据日记的天气记录, 7月19日降水终止后出现晴天, 此后直到日记记录最后一天的7月26日均为晴天, 7月19— 21日更是连续吹东南风, 呈现东南季风盛行梅雨期结束的天气现象。根据以上天气记录及出梅的标准判断, 出梅日期为7月19日, 其后进入晴热的伏旱天气。

文中重建的1849年上海入、出梅时间与葛全胜等划分的该年上海的结果一样(葛全胜等, 2007); 与杨煜达等划分的该年长江中下游入梅时间(杨煜达和郑微微, 2008)差距比较大, 晚24, d; 而出梅时间晚1 d(表 2)。

表2 1849年上海入、出梅日期、梅雨期与平均状况对比 Table2 Comparison of set-in and set-out of plum rain and length of plum rain in 1849 with modern average in Shanghai and the Middle and Lower Yangtze Area

1849年上海入梅时间早, 出梅时间晚, 梅雨时间长是该年上海气候的一个突出特征。与现代上海多年平均(钮福民和张超, 1979)比较, 文中重建的入梅日期比现代早5 d, 出梅晚13 d; 与现代长江中下游地区比较(陈兴芳和赵振国, 2000; 杨义文等, 2001), 入梅早5~7 d, 出梅晚5~11, d。

3.2 梅雨期降雨过程

1849年上海的梅雨期间, 6月11— 19日没有逐日天气晴雨资料, 降雨过程难以仔细区分。在6月20— 7月18日之间, 除6月24日、7月4日及7月17日降雨分别间歇1 d外, 共计降雨26 d, 其中“ 大雨” 有9 d, “ 雨” 有9 d, “ 小雨” 有8 d。出现频率分别约为35%, 35%和30%。大致可以分为3场连续性降雨, 第1场始于6月20日, 结束于6月23日, 持续4 d, 其中22日降大雨; 第2场降雨始于6月25日, 结束于7月3日, 持续9 d, 其中27日大雨倾盆, 28、30日和7月3日均为大雨; 第3场降雨始于7月5日, 结束于16日, 持续12 d, 其中6、8、14日降大雨。此后连续性降水结束, 仅在7月18日出现短暂降雨即晴, 7月6日“ 竟日大雨, 夜复东北风大作, 竟夕风声、雨声的大雨” , 可能为台风雨。

3.3 梅雨期降雨量重建

前人(杨煜达和郑微微, 2008; 赵会霞等, 2004)研究指出, 1849年中国长江中下游地区发生严重洪涝灾害的主要原因是当地降雨异常偏多。根据上海逐旬降水量和降水日数的线性回归方程推算, 1849年6月下旬上海降水量为119.1mm, 7月上旬为135.8mm, 7月中旬为69.3mm, 合计324.2 mm。根据6月下旬到7月中旬降水日数的线性回归方程(图3)推算, 降雨量为312.9mm, 取两种算法的平均值318.6mm作为1849年上海6月下旬到7月中旬的雨量值。就整个梅雨期而言, 按葛全胜等(2000)指出的梅雨量与梅雨长度的相关关系推知, 1849年上海梅雨量可达364.1 mm。

兹将上海1849年6月下旬至7月中旬的降雨状况与上海常年平均以及1951— 1998年间众所周知的大涝年份(1954、1991、1998年)进行比较(表 3), 可以看出, 该年6月下旬至7月中旬无论是总降雨持续时间、还是一次降雨过程的持续间都是最长的; 降雨量也是最多的, 接近常年平均的2倍。

表3 1849年上海6月下旬至7月中旬的降雨状况与大涝年及多年平均同期的对比 Table3 Comparison of rain conditions in 1849 with modern severe floods and average from late Juneto middle July in Shanghai

重建的1849年6月下旬至7月中旬与48 a(1951— 1998)统计时段内的上海同期相比而言, 总降雨天数是最多的; 一场降雨最长连续时间处于第2位, 1969年为第1位(14, d); 降雨量处于第6位, 前面分别是1957年(461.4mm)、1966年(329.6mm)、1975年(324.1mm)、1995年(475.7mm)和1996年(466.0mm)。

4 结论

从《己酉被水纪闻》中提取上海1849年6月下旬至7月中旬逐日的天气记录信息, 辅以《档案》中的降雨资料, 重建了上海1849年梅雨期的降雨状况, 并与现代进行了对比, 得到以下认识:

1)上海1849年入梅时间为6月11日, 出梅入伏时间为7月19日, 梅雨持续时间38 d, 超过现代上海多年平均梅雨持续时间17 d, 梅雨期雨量为364.1 mm。入、出梅的时间与葛全胜等(2007)划分的该年上海的结果一样; 与杨煜达和郑微微(2008)划分的该年长江中下游入梅差距比较大, 晚24 d, 但出梅晚1 d。

2)上海1849年6月下旬至7月中旬总计降雨26 d, 其中包括3场连续性降雨过程, 其中第3场降雨最长连续时间为12 d, 重建的降雨量为318.6 mm。与1951— 1998年长江中下游大涝年份及上海同期多年平均相比而言, 该年6月下旬至7月中旬无论是总降雨持续时间, 还是一次降雨过程的持续间都是最长的, 降雨量也是最多的, 接近常年平均的2倍。但与48 a统计时段内逐年上海同期比较而言, 总降雨天数仍然是最多的; 一场降雨最长连续时间处于第2位, 降雨量处于第6位。

以上结果显示, 私人日记中高分辨率的天气气候记录在定量复原历史时期降水方面具有很高的利用价值, 值得进一步深入挖掘。

作者声明没有竞争性利益冲突.

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