汉江流域季节降水的重建与特征分析

Change characteristics of seasonal precipitation over Han River Basin has important climatic meaning and realistic value because of the particular geographical location for Han River Basin, which is at the south-north transitional zone of geography and climate in China, on the background of significant climate warming and the beginning of the Middle Route Project of South-to-North Water Transfer in operation. Based on the records about rainfall, snow, flood and drought, agricultural yield and so on, which will be collected from the dataset of Yu-Xue-Fen-Cun archives during Qing Dynasty, disaster collections, local gazettes and other historical documents, we are going to reconstruct seasonal precipitation variation series with year resolution for 9 stations (such as Hanzhong) at Han River Basin over recent 300 years by the statistical relations between seasonal indexes (rainfall days, infiltration conditions, drought and flood grades, agricultural yield and so on) from records and seasonal precipitation according to modern meteorological observations. And then, we will analyze the temporal and spatial characteristics of precipitation and extremes variation based on these series; and explore the statistical relationship between seasonal precipitation and temperature, and possible social and economic effects. The purpose of this project is to provide more data for forecasting future precipitation conditions and disaster events and correctly understanding the role of the seasonal precipitation change and flood/drought events happened at Han River Basin in recent periods. We hope that the results of this project will contribute scientific evidence and data basis for exploring long-term variation pattern of the East Asian monsoon and analyzing the stability of transferable water in the Middle Route Project of South-to-North Water Transfer and other social and economic problems.

汉江流域地处中国南北气候分界的过渡地带；在气候变暖和南水北调中线工程通水的背景下，其季节降水变化研究具有重要的气候学意义和现实价值。本项目拟以清代雨雪分寸档案为主，辅以灾害类文集、地方志等史料，提取汉江流域汉中等9个站点1736年以来逐季的降雨、降雪、旱涝、农业收成等信息；利用现代地面气象和农业气象数据深入分析各站逐季降水日数、降雨入渗状况、降雪厚度、灾异、农业收成等记录与旱涝等级的关系，复原旱涝等级序列，进而通过建立逐季旱涝等级与降水量的回归关系，复原汉江流域近300年的季节降水变化序列；分析该地区季节降水及极端旱涝事件在时空上的变率、周期性和突变性特征，探讨其与气温变化序列的关联性及可能的社会经济影响。本研究将为预测汉江流域未来降水变化、正确认识现阶段的极端旱涝事件的发生频率和强度及其在近300年中所处的地位提供科学依据，也可为南水北调中线工程调水稳定性及相关社会经济问题提供数据基础。

全球增暖及其已经造成和可能会进一步引发的异常气候事件使得气候变化研究成为全球热点问题。汉江流域地处中国南北气候分界的过渡地带，属环境变化响应的敏感区，其降水变化对全球气候变化的响应有待长尺度资料的支持；且汉江流域作为南水北调中线工程水源区，其降水变化所带来的涉及更广泛地区的社会经济影响也为其长时间尺度气候变化领域研究提供了更多的应用价值。本项目以清代雨雪分寸档案为主，辅以灾害类文集、地方志等史料，收集整理了汉江流域汉中府、安康府、商州、郧阳府、襄阳府、安陆府、南阳府等7府（州）1735-1911年的雨雪分寸数、旱涝事件、降水状况描述、农业情况描述等信息；基于以上史料的特征，以发生地区、影响程度和持续时间为衡量指标，提出了利用史料重建汉江流域季节尺度上7级旱涝等级的办法，从而建立了1735-1911年汉江流域7府（州）逐季旱涝等级序列，并据此分析了汉江流域旱涝变化的规律性特征。研究结果表明：（1）1735-1911年，汉江流域7府（州）中的汉中府、安康府、商州和南阳府有更多的春季、夏季、冬季偏旱年；而郧阳府、襄阳府和安陆府有更多的春季、夏季偏涝年和秋季偏旱年。（2）1735-1911年，汉江流域7府（州）夏季和秋季旱涝等级的波动较春季和冬季更为明显。（3）1730s-1900s的年代际尺度上来看，汉江流域总体上在1820s~1840s偏涝，在1850s和1870s偏旱。（4）经对1735-1911年汉江流域7府（州）灾异明显的连旱、连涝事件的研究发现，影响较大的连旱季节多发生在19世纪，而影响较大的连涝季节多发生在夏季和秋季。本项目获取了1735-1911年汉江流域7府（州）逐季旱涝等级序列这一关键数据，其与前人重建的年序列在关键季节上有较好的相关性，能体现出旱涝变化的波动性规律，结果有一定的可信度。本项目所取得的逐季旱涝等级序列为汉江流域的未来降水变化研究提供了数据支持，也为南水北调中线工程调水稳定性及相关社会经济问题提供了更多依据。