好天时代已经结束：中国重大旱灾事件的统计特征
                                杨学祥，杨冬红
 
    美国媒体于2010年12月19日发表文章，盘点2010年在全球发生的自然灾害。文章指出，2010年是名符其实的“灾难之年”，共有26万人在地震、洪水、台风等自然灾害中丧生，全球直接经济损失超过2220亿美元，创下近40年来的最惨烈纪录[1]。
    进入２０１１年以来，中国、法国、波兰、奥地利、德国以及英国等多个欧洲国家遭遇干旱气候，而大洋彼岸的美国却遭遇“冰火两重天”局面，密西西比河下游多州洪灾不断，而中南部多州则严重干旱。今年以来，美国境内发生的龙卷风灾难截至５月２８日已确认致死５２０人，是１９５０年来最具杀伤力一年。近一个多月来，美国多个州遭龙卷风袭击，其频率之高、强度之大及造成的人员伤亡实属罕见[2]。
    非洲正经历最严重的干旱灾害。根据联合国的数据，目前在“非洲之角”东非超过1200万人严重营养不良需要救助，其中有280万已经因为饥饿濒临死亡。在索马里，每天有250名儿童死去，平均每6分钟就有一个生命逝去。
    英国皇家国际关系学会高级研究员罗伯·贝利(Rob Bailey)16日接受中新社记者采访时表示，此次非洲危机在近一年前便已提出警告，但是这些国家和国际社会的反应却太过于迟缓。他认为早预警就理应意味着早行动，应当彻底调查清楚为何早期警告没有引发提早行动。罗伯·贝利的研究显示，早期预警系统早在去年8月份便已就非洲干旱饥荒提出警告，至11月该系统已确认预测，并开始定期发布事态演进的紧急预警。他在采访中表示，在今后预防此类饥荒灾害时国际社会应当吸取教训，及早响应早期预警[3]。
 
                   中国重大干旱的历史记录和警告
 
    气候专家张德二指出，重大干旱事件是指连续在3年以上、干旱区域覆盖4个省份以上的干旱事件，其中有代表性的10例 分别出现于宋、元、明、清等不同朝代和不同的冷暖气候背景，它们分别是：989-991年（北宋）；1328-1330年（元）；1483-1485年（明）；1527-1529年（明）；1585-1589年（明）；1638-1643年（明）；1689-1692年（清）；1721-1723年（清）；1784-1786年（清）和1876-1878年（清）[4]。
    张德二对中国历史气候记录的研究表明：准周期性是过去1000年间中国东部各区域的干湿气候变化的基本特征；各区域间主要周期变化的位相差异，表现为降水的空间分布格局(如南涝北旱、北涝南旱等分布开型)随时间的变化；1000年来干湿气候发生过多次十年和百年尺度的突变，降水的突变对农业生产会有明显影响。过去1000年间多次出现过大范围的持续时间3年以上的严重干旱事件，其严重程度多为最近50年所未见，因此，在过去1000年的气候变化历程中，最近的50年尚属于气候条件较好的时段，但对未来出现气候突变和重大气候灾异的可能性应予以警惕。
 
                  “太阳活动事件极大期”重大干旱事件没有发生
 
    研究发现，潮汐极大期、太阳黑子延长极小期、强震和全球低温有很好的对应关系。1062年潮汐峰值对应太阳黑子的奥特极小期（Oort minimum）（1040-1080）和11世纪气候变冷；1264年潮汐峰值对应太阳黑子的沃尔夫极小期（Wolf minimum）（1280-1350）和13-14世纪冷气候；1425年、1629年两次潮汐峰值对应太阳黑子的斯玻勒极小期 （Sprer Minimum）(1450–1550)、蒙德极小期（Maunder Minimum）（1645-1715）和15-17世纪小冰期时期；1770年的潮汐峰值对应太阳黑子的道尔顿极小期（Dalton Minimum (1790–1820)和18世纪的低温期；1974年的潮汐峰值对应20世纪70年代的气候变冷和2007年以来的太阳黑子极小期。两者7次时间的一一对应表明其相关性和处于同一激发机制[5, 6]。
    对比重大干旱事件和太阳黑子极小期可知，10次重大干旱事件发生在太阳黑子延长极小期及其边界的有6次，发生频率较高，值得关注。特别值得注意的是，1638-1643年（明）和1784-1786年（清）两次重大旱灾都发生在太阳黑子极小期之前数年，与目前的情况非常类似。
    根据维基百科的太阳黑子资料，表1给出了太阳活动事件大概的期间。
 
                  表1  太阳活动事件大概的期间
事件             冷暖时期          开始       结束
欧特极小期（中世纪温暖时期）       1040       1080
中古极大期（中世纪温暖时期）       1100       1250
沃夫极小期（冷暖转折期    ）       1280       1350
史波勒极小期（小冰期）             1450       1550
蒙德极小期    （小冰期）           1645       1715
道尔顿极小期（冷暖转折期）         1790       1820
现代极大期    （现代温暖期）       1950       持续中
http://zh.wikipedia.org/zh-cn/%E5%A4%AA%E9%98%B3%E6%B4%BB%E5%8A%A8
 
   对比可知，在太阳活动事件的中古极大期和现代极大期，中国重大干旱事件没有发生。2007年以来的太阳黑子极小期，意味着最近50年尚属于气候条件较好的时段已经终结，对未来出现气候突变和重大气候灾异的可能性应予以警惕。
 
                               重大干旱事件与气候变冷有关
 
   10次重大干旱事件分别出现于宋、元、明、清等不同朝代和不同的冷暖气候背景，并不等于冷暖气候对重大干旱事件的影响没有区别。
   汤懋苍等人指出，依据太阳黑子周期长度(SCL)资料，将过去2500年分为"好天时代"(SCL＜11年)和"坏天时代"(SCL＞11年)，发现在"坏天时代"中国旱灾频率显著高于"好天时代"。"好(坏)天世纪"与气候暖(冷)期有好的对应；并提出了太阳活动影响气候的过程链。他们在1470-1975年划出100个“旱年”，其中74个出现在坏天时代，只有26个出现在好天时代，坏天时代的旱年频数比好天时代几乎要多2倍。太阳黑子极小期、冷气候和坏天时代的对应关系见表2[7]。
 
             表2  太阳黑子极小期、冷气候和坏天时代的对应关系
 
事件     时间        时间      时间       时间      时间     时间（年）
变暖年   960-1000  1150-1250  1360-1480  1520-1600  1720-1790  1880-
变冷年  1000-1150  1250-1360  1480-1520  1600-1720  1790-1880 
坏天时代 860-965   1010-1110  1165-1360  1420-1525  1600-1725  1790-1915
好天时代 965-1010  1110-1165  1360-1420  1525-1600  1725-1790  1915-
极小期  1040-1080  1280-1350  1450-1550  1645-1715  1790-1820 
　
    10个重大干旱年有8个发生在变冷年或其边界。10个重大干旱年有8个发生在坏天时代及其边界。
    好天时代已经结束，坏天时代正在到来。本次太阳活动周期从1997年到2009年，历经13年，按照汤懋苍等人的定义，为严重“坏天时代”，与全球灾害频发相对应。
    中国重大干旱的统计特征值得关注。
 
参考文献
 
1.       王欣。美媒称2010为自然灾害之年 26万人丧生创40年新高。2010-12-20 10:35 环球网。http://world.huanqiu.com/roll/2010-12/1355613.html
2.       杨学祥。拉尼娜致全球极端气候频发：预见和现实。科学网。2011-5-30 12:34 http://bbs.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=2277&do=blog&id=449532
3.       于帅帅。国际观察：非洲之角为何哭泣 被忽视的饥荒预警。来源：中国新闻网 2011年08月16日13:38。http://news.sohu.com/20110816/n316472321.shtml
4.       张德二. 中国历史气候记录揭示的千年干湿变化和重大干旱事件. 科技导报. 2004 No.8 47-49。
5.       杨学祥，杨冬红. 行星作用新解：太阳黑子和潮汐周期对比. 2010-10-26 16:33 http://bbs.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=2277&do=blog&id=377317
6.       杨冬红，杨德彬，杨学祥。地震和潮汐对气候变化的影响。地球物理学报。2011，54（4）：926-934.
7.       汤懋苍,柳艳香,郭维栋.　天时、气候与中国历史(Ⅰ):太阳黑子周长与中国气候.高原气象. 2001 Vol.20 No.4  368-373页.