夏天到了，一年一度的高溫天又開始困擾北半球。根據(jù)報道，在過去24小時內(nèi)，印度奧里薩邦至少有45人死于可能與炎熱有關(guān)的疾病。截至目前，印度全國因炎熱死亡人數(shù)上升至211人。

在菲律賓，至少有30個城市的熱指數(shù)達到了42攝氏度甚至更高的危險水平，將近6700所學(xué)校停課。

在孟加拉國，當?shù)貧庀缶直硎?，過去一周首都達卡平均最高氣溫與過去30年同期的平均氣溫相比，高出了4攝氏度到5攝氏度。

在中國，廣西新一輪強降雨已致2萬多人受災(zāi)，緊急轉(zhuǎn)移安置138人。

根據(jù)美國國家環(huán)境信息中心最新發(fā)布的數(shù)據(jù)，在2024年的前4個月里，全球氣溫創(chuàng)下175年來同期新高。在全球氣候變暖成為國際重大議題的當下，極端氣候頻繁了嗎？中國極端旱澇在千年尺度呈現(xiàn)出怎樣的時空演變規(guī)律？近二十年來中國出現(xiàn)的南方雪災(zāi)、城市雨澇等極端天氣事件，又給了我們什么啟示？

近日，復(fù)旦大學(xué)中國歷史地理研究所楊煜達教授團隊歷時十余年編繪的《中國千年區(qū)域極端旱澇地圖集》（簡稱《地圖集》）正式發(fā)布。作為我國第一部全國性的以極端旱澇氣候為主題的歷史地圖集，《地圖集》分區(qū)域識別公元1000年以來發(fā)生概率為10%（即“十年一遇”）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。

這本橫跨千年全國七大區(qū)域124個站點的極端旱澇地圖集，為我國防汛抗旱、應(yīng)急管理、農(nóng)林牧漁，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等領(lǐng)域的前瞻性研判，提供了重要的信息基礎(chǔ)支撐。

楊煜達教授在發(fā)布會上

《中國千年區(qū)域極端旱澇地圖集》一書出版后，觀察者網(wǎng)與楊煜達教授就讀者關(guān)心的熱點問題進行了交流。

【文/觀察者網(wǎng) 高艷平，整理/觀察者網(wǎng) 岳冠東】

13年、 多個國家基金支持、近40名科研工作者的努力

觀察者網(wǎng)：我們對這套書的第一印象是，編纂難度會非常大，您能否講一講當時這個浩大工程是怎么立項的？

楊煜達：這本地圖集的編纂是花費了十幾年，在多個基金項目的持續(xù)支持下完成的。

我 2010 年拿到了全國優(yōu)秀博士論文獎項。這個獎項教育部提供一個項目資助，我和鄒逸麟先生、滿志敏老師討論后決定選擇極端氣候為主攻方向。2011年底我開始組織團隊做這個題目。

2014年，我們就發(fā)表了《歷史時期極端氣候事件的甄別方法研究——以西北千年極端旱災(zāi)序列為例》一文，這篇文章確定了分區(qū)域精準識別到千年尺度的辦法，也確定了我們以極端旱澇氣候為主題的研究終極表達方式是地圖。自此開始推進編圖的工作。

2016 年-2020年，我獲得了教育部人文社科重點研究基地重大項目“過去千年中國區(qū)域極端氣候事件與中華文明時空進程”的支持，并參與了國家氣候中心任國玉教授牽頭的“全球變化研究與應(yīng)對”研究項目“小冰期以來東亞季風(fēng)區(qū)極端氣候變化及機制研究”的工作。

在這些項目的支持下，到 2020年項目結(jié)項的時候，我們初步編成了《中國千年區(qū)域極端旱澇地圖集》。當時開始準備出版事宜，但是地圖編輯與出版的費用很高。后來是復(fù)旦大學(xué)張人禾副校長將其列入到中國科學(xué)院學(xué)部咨詢評議項目，支持了這本圖集的出版。

2022年，我們又申請到了國家社科基金的重大項目《2000 年來中國重大災(zāi)害性氣候事件應(yīng)對及社會應(yīng)對機制研究》的支持，完成了《地圖集》的后期制作工作。

最終在國家項目支持和團隊共同努力下，我們圓滿完成了圖集的編纂和出版工作。

觀察者網(wǎng)：這種極端旱澇研究，之前有以地圖為形式的成果嗎？

楊煜達：極端旱澇地圖集沒有，但是常態(tài)的旱澇地圖集有，比如1981年出版的《中國近五百年旱澇分布圖集》（簡稱《五百年圖集》）。

大家都知道，竺可楨先生1972 年發(fā)表了《中國近五千年來氣候變遷的初步研究》，為中國氣候變化的研究建立了一個科學(xué)基礎(chǔ)。影響氣候的要素有很多，最重要的是干濕和冷暖兩大要素。竺先生的文章主要討論的是冷暖。

我們的地圖集的旱澇定級上，實際上是沿用了《五百年圖集》中的評級方法。即把全國分成若干個站點，根據(jù)史料給每個站點的旱澇情況做評級，最終得出連續(xù)的旱澇數(shù)據(jù)。并根據(jù)大致相同的概率密度進行篩選，構(gòu)建了正史體系與方志體系史料間，以及與器測資料可以比較的平臺。

我們采用的旱澇五級評定法，即1級澇、2級偏澇、3級正常、4級偏旱、5級旱，就是《五百年圖集》編著時確立的。當時全國搞旱澇會戰(zhàn)，要通過收集過去的旱澇數(shù)據(jù)，搞清楚旱澇變化的規(guī)律，來預(yù)測未來可能出現(xiàn)的極端天氣?！段灏倌陥D集》就是為了適應(yīng)國家在農(nóng)業(yè)上的重大需求而編纂的。

當時對于史料中的旱澇記載，如何評定，討論的很多。最后提出這個方法的是保定市地區(qū)氣象局的湯仲鑫先生，他以保定地區(qū)為例，提出了一套可行的根據(jù)史料評定旱澇情況的評級方法，并為《五百年圖集》的編繪者所采用。論文是后來才在1979 年發(fā)表的。

觀察者網(wǎng)：難以想象，古人給我留下來蛛絲馬跡的文獻資料可以讓您和團隊做這么精細的史料梳理。您在文獻中提到了《中國三千年氣象記錄總集》、《中國歷史大洪水調(diào)查資料匯編》等資料成為了你們研究的重要起點，在此基礎(chǔ)上你們做了哪些開創(chuàng)性的工作？

楊煜達：從地圖制作的角度來說，《五百年圖集》的方法，為我們編纂這套地圖集提供了很多有用的方法，比如前面提到的定級方法。但是我們所做的研究也有許多不同：

一、主題不一樣。《五百年圖集》主題是逐年的旱澇情況，反應(yīng)的是旱澇的常態(tài)化變化；《地圖集》的主題是極端旱澇。

1518年全國出現(xiàn)大面積極端旱澇現(xiàn)象，深橙色為5級旱，深藍色為1級澇

二、在旱澇的定級方式上，我們對124個站點的空間范圍進行了劃定，并利用了歷史地理學(xué)中沿革地理的最新研究成果，給出了124個具體站點的歷史沿革。這樣歷史資料的空間屬性可以更為明確，處理的數(shù)據(jù)空間代表性也更確定，質(zhì)量更好。

三、《地圖集》不僅在1000-1469年間新增了11312個站點有效旱澇數(shù)據(jù)，同時在1470-1949年與《五百年圖集》相同的120個站點新增了5459個有效旱澇數(shù)據(jù)。

1981年出版《五百年圖集》的時候，很多歷史文獻都還沒有整理。如今學(xué)術(shù)界對各種歷史資料的整理日趨完善，各種專題史料集、地方志不斷地出現(xiàn)，這為我們的工作提供了豐富的史料基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)來源。

比如由國家氣象中心張德二先生主編的《中國三千年氣象記錄總集》，查閱了多達8432種古籍，實際采摘引用達7930種，其中關(guān)于地方志的資料尤其全面，是我們重要的基礎(chǔ)資料。

同時我們自己也在不斷地發(fā)掘和整理資料，1990 年代初開始至今，復(fù)旦大學(xué)中國歷史地理研究所的滿志敏老師動員所里的老師做了3 萬多張卡片，收錄了宋元以前的資料中和氣象災(zāi)害、氣候有關(guān)的描述。

復(fù)旦大學(xué)史地所老師們手抄的氣候史料卡片，此處記錄了王莽末年的旱災(zāi)和蝗災(zāi)，及由此造成的農(nóng)業(yè)欠收和東漢初期百姓饑饉慘狀

如今我們的團隊一直也在日記史料中查尋相關(guān)記錄，建立史料數(shù)據(jù)庫。我們已經(jīng)查閱了現(xiàn)有的上千種日記史料，其中有 300 多種是有天氣記錄的，將這些信息匯總做成了數(shù)據(jù)庫。這些資料都是我們編圖的基礎(chǔ)。

同時我們也利用了大量的明清《實錄》、檔案等相關(guān)資料。近年來整理的清代檔案中的專題災(zāi)害史料是比較多的，如《清代黃河流域洪澇檔案史料》等等。我們自己也直接查閱了《上諭檔》等。中國官方記載中此類有關(guān)氣候的記錄蠻多的，與氣候緊密關(guān)聯(lián)也是中國文獻的一個特點。

另外，在極端旱澇災(zāi)害的地圖表現(xiàn)上，我們利用劃定的站點空間，新增加了站點分層設(shè)色的表達，還延續(xù)了《五百年圖集》旱澇等值線的表達方法。采用了徑向基函數(shù)（RBF）插值法對站點空間數(shù)據(jù)進行計算生成等值線，并在計算過程中，采用了站點區(qū)域中心法，這樣不僅更符合歷史記載的情況。且讓地圖更為直觀、更易于讓人理解和使用。

因此，《地圖集》建立在更豐富的歷史資料和更科學(xué)準確的定級方法上，所以我們的圖集質(zhì)量相比前人的成果有了較大提高。這也反映了我們學(xué)術(shù)的進步和時代的發(fā)展。

1470年為什么成為一個重要歷史節(jié)點？

觀察者網(wǎng)：《地圖集》對1470年之后的極端天氣實現(xiàn)了均一識別；中國氣象局氣象科學(xué)研究院《中國近五百年旱澇分布圖集》也是從1470年（明憲宗成化六年）開始，為什么是這個年份？這跟當時的歷史背景有什么聯(lián)系嗎？

楊煜達：我們現(xiàn)在的文獻資料里面有幾個大的資料系統(tǒng)。其一是正史，正史資料比如宋史、元史、明史、清史稿，對旱澇的記錄比較穩(wěn)定。

另外一類資料就是方志資料，方志資料的突出特點是它可以和一個具體的地點捆綁起來，也就是說它的時空信息非常清楚。比如在方志資料里記載著“ 成化十六年（1480 年）鳳翔（寶雞）大旱”，正史里面可能會寫 “成化十六年 陜西大旱”，方志資料的空間信息更加具體。

還有另外一些資料系統(tǒng)比如檔案和日記。檔案和日記資料很有價值，但是檔案和日記太具體和瑣碎。我們需要的信息是一個具體季節(jié)的大體判斷，但是日記記錄的是一個很小的地點，這種信息雖說看起來更具體，但是很難反應(yīng)整個地區(qū)的情況。相對我們的工作來說，它反倒沒有那么好用。我們主要利用的方志資料，在明代才大規(guī)模地出現(xiàn)。

1470年這個年份是 《五百年圖集》的編纂者研究了大量史料之后總結(jié)出來的。我們把所有的數(shù)據(jù)做了突變分析，得出的情況基本是一致的，即1470 年左右是方志資料一個非常重要的突變節(jié)點，1470 年之前各個區(qū)域的方志都比較少，1470 年以后有明顯的增加。

觀察者網(wǎng)：從歷史的角度上看，為什么這一時期方志數(shù)量激增？

楊煜達：明代建立之初就很提倡修方志，但是有幾種限制因素。一是提倡得不到落實，按照明朝要求方志要 20 年、 30 年修一次，但是實際上能保證這種修制頻率的縣少之又少，大部分的縣是一兩百年，兩三百年才修一次。

二是明早期的方志存留較少。因此保留至今的多半是明中期和晚期的方志，其記錄的信息就常常在明朝中期的轉(zhuǎn)折這一段。

我們甄別極端事件的方法，利用了兩個點。一是文獻資料的特征，中國文獻記錄旱澇有一個非常顯著的特征。我們叫“記異不記?！?，有異常才記錄，正常情況不記錄。

二是，早期歷史會淘汰掉很多信息。有些記錄只有兩、三個字，但越早保留下來的災(zāi)害信息可能越嚴重。那些不嚴重的災(zāi)害很可能在歷史長河中被遺忘了。因此，盡管早期歷史資料的保留率很低，但是我們也相信它保留了大量的1級和5級的極端情況。按照旱澇的 5 級劃分，其分布應(yīng)該符合正態(tài)分布。但是實際我們根據(jù)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，有記載的旱澇災(zāi)害， 1級和5級的極端情況最多，3 級沒有什么記載，呈現(xiàn)雙峰型。這樣，根據(jù)文獻資料的特征我們可以鑒別一個站點的旱澇級別。

觀察者網(wǎng)：《地圖集》分區(qū)域識別了十年一遇的極端旱澇災(zāi)害。為什么聯(lián)合國將極端天氣的概率統(tǒng)一定為10%，全球各個地方無差別的極端天氣都是十年一遇？

楊煜達：實際上“極端”有很多種不同的表現(xiàn)形式，有天氣的極端，有氣候的極端。常見的定義方式是絕對閾值法，比如極端天氣——24小時降水量為50毫米以上的強降雨稱為“暴雨”。另外一種則是按照發(fā)生概率來確定的，比如常說的“十年一遇”，“百年一遇”。這種就被稱為百分比閾值法。

我們采用的后者，即百分比取閾值法，來研究極端氣候，以年為單位，最厲害的10%，即發(fā)生的概率是10%，我們界定為極端的旱澇事件。

50年一遇的氣候，發(fā)生概率就是2%，百年一遇的，發(fā)生概率就是1%。達到10%（即十年一遇），就可以被視為是極端的。這是判斷極端氣候最基本的標準。按這個標準來排，我們可以進行跨資料系統(tǒng)的極端天氣比較。

中國一窮二白的時候就開始整理氣象記錄

觀察者網(wǎng)：這本圖集的編纂，是一個橫跨歷史、地理、氣象、水利、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的跨學(xué)科研究。《地圖集》的主要利用資料包括了《中國降水資料》，這本書收集了1950年前中國 1181個臺站的降水資料。也就是說早在解放前，中國的氣象站點已經(jīng)建立了1181個了；另一處寫道1870年之后中國出現(xiàn)了現(xiàn)代器測資料，這應(yīng)該是近代“西學(xué)東漸”的結(jié)果，可否請您簡單介紹下我們國家古代到近代氣象領(lǐng)域的發(fā)展情況？

楊煜達：中國古代是一個農(nóng)業(yè)社會，所以非常重視降水和氣候災(zāi)害，自古以來中國人便對氣象有了很多研究，也總結(jié)出許多規(guī)律，比如說二十四節(jié)氣和農(nóng)歷。實際上中國的“農(nóng)歷”不是簡單的陰歷，而是陰陽合歷，陰歷是根據(jù)月相圓缺變化的周期制定的，但農(nóng)業(yè)是以年為周期的，所以農(nóng)歷是陰陽合歷。

所謂的現(xiàn)代觀測確實是從西方傳過來的，但中國古代也有自己的一套天氣觀測記錄體系，比如清代的“雨雪分寸”——就是地方給中央?yún)R報降水情況的一種方式。

標準的州縣“雨雪分寸”上報格式包括三個要素: 具體地點（縣份），陰晴雨雪逐日天氣記錄、以及降雨(雪) 量的多寡。與現(xiàn)代的降水量測定標準不同，雨雪分寸要測量雪堆在地上的厚度，雨入土有幾分。中科院地理所總共整理了 40 多萬件奏報雨雪的奏折，這對研究中國古代氣候是非常寶貴的。

北京故宮里面還有專門記載天氣情況的《晴雨錄》，這些資料都保存了下來。不光北京有，揚州、杭州、蘇州、南京，有織造府的地方就有《晴雨錄》。直到嘉慶皇帝上臺后，織造府記錄晴雨的制度才停了，但故宮中的記錄一直延續(xù)到清代滅亡。

下多大的雨？入土幾分？這實際上是一種經(jīng)驗值。下了雨之后，縣衙的師爺就會判斷，入土三分，是小雨；入土三寸，是中雨；入土八寸，入土一尺，這是滂沱大雨。尤其這種逐日的記錄是非常有價值的。

在中國，最早用現(xiàn)代西方的方式測量氣象是18 世紀俄羅斯使團在北京西什庫教堂保存的一些記錄，這份記錄連續(xù)性沒有這么好，但是也有將近 200 多年的時間?，F(xiàn)在比較有名的中國近代氣象記錄是從1870開始的上海徐家匯天文臺的記錄，這是中國近代連續(xù)性最好的氣象記錄，一直延續(xù)到現(xiàn)在。

新中國成立前的一千多個臺站的降水資料，實際上是上海、廣州等口岸海關(guān)的觀測記錄。再有就是零零星星的傳教士在教堂做的氣象記錄，歐洲的領(lǐng)事館有記錄等等，這樣的數(shù)據(jù)一般比較簡單。

民國時期，一些地方政府和個人開始重視氣象記錄，也逐步建立有氣象站。比如昆明有一個人叫陳一得，自己在家里面搞了一個氣象站，還出了一個雜志來發(fā)布他的觀測記錄。

建國后，我們國家立即對中國已有的氣象記錄資料進行整理和保存，在當時一窮二白的情況下，國家領(lǐng)導(dǎo)人能有這樣的意識，這一點令人佩服。1958 年后全國各個縣都設(shè)立了氣象站，進行大規(guī)模的系統(tǒng)性觀測。這便是近代以來，中國氣象監(jiān)測和記錄發(fā)展的大致路徑。

千年尺度來看，極端氣候更頻繁了嗎？

觀察者網(wǎng)：這些年大家都在擔(dān)心全球變暖問題。從你們研究的數(shù)據(jù)看，在千年這么長的時間跨度上，中國的極端天氣是不是更加頻繁了？

楊煜達：首先我們要區(qū)分極端天氣和極端氣候，極端天氣事件是小尺度短時間的，比如鄭州的暴雨事件就是極端天氣事件。極端氣候事件是以年為單位的，比如長時間的旱澇災(zāi)害。

從小尺度來看，全球變暖以后，地面水分蒸發(fā)會增大，這可能會使得降水增多。但是從大尺度的變化來看，降水的增加沒有這么明顯。從歷史的角度考慮，最近這 50 、70 年在中國歷史時期上不是極端旱澇最多的幾十年。

但是可以說，最近幾十年，發(fā)生旱澇的頻率是偏多的。我們還需要對收集到的數(shù)據(jù)進一步分析，才能準確回答全球變暖和極端氣候之間關(guān)系的問題。

相比于古代社會，近代科學(xué)技術(shù)在重塑了人類社會的同時，也讓人類與自然的關(guān)系更加復(fù)雜，只能說全球變暖讓人們越來越重視天氣和氣候?qū)ι鐣畹挠绊憽?

2008年南方雪災(zāi)，國家電網(wǎng)的工作者正在搶修

以2008 年南方的雪災(zāi)為例。如果只從氣溫，降水等量化指標考慮，那一年的雨雪不能算是最極端的。但為什么2008年的低溫、雨雪、凍害造成了那么大的損失？是因為我們整個社會高度依賴電力、大規(guī)模的高壓輸電線建設(shè)，鐵路也進入了電氣化時代。在這種情況下，南部地區(qū)的電力系統(tǒng)在建設(shè)時沒有考慮到極端氣候下的降雪可能對輸電系統(tǒng)造成的影響，所以，當時在面對雪災(zāi)時發(fā)生了大規(guī)模停電，鐵路停運，春運受阻，最終造成了嚴重的社會危害。

這些自然災(zāi)害說明，科技支撐下的現(xiàn)代社會，在面對自然變化時凸顯了自身的脆弱性。在社會發(fā)展的不同階段，人和自然的關(guān)系也在不斷地調(diào)整和變化，在這之中會不斷涌現(xiàn)出各種各樣的問題，需要人們在把握自然規(guī)律的基礎(chǔ)上及時調(diào)和矛盾，與自然和諧共生。

觀察者網(wǎng)：回到我們所處的上海，上海位于長江中下游的最東南端，近30年來，只有1992和2003有過標記為5的極端旱天氣；即便是夏天常見的臺風(fēng)災(zāi)害天氣，也有這些年網(wǎng)絡(luò)上流行的上海“結(jié)界”一說。從上海的角度看，極端天氣似乎沒有更頻繁發(fā)生，是這樣嗎？如何分析背后的原因？

楊煜達：這個我也注意到了，我剛來上海幾年，上海報了兩次臺風(fēng)，提前通知學(xué)校放假，結(jié)果臺風(fēng)都沒來。氣象局預(yù)報有臺風(fēng)，市政府做出放假的決策是下了很大的決心的。工廠生產(chǎn)，商業(yè)停止一天要損失很多營收，但是保障民眾的生命安全自然是第一位的。