我國自然災害時空分布中的一些“反常”現象解析

上海市北郊高級中學（200081） 周義欽

我國是世界上自然災害最嚴重的國家之一。我國的自然災害具有發生范圍廣泛、災種多樣、災次頻發、地域差異大、災情嚴重等特點。自然災害實質上就是人類所依賴的自然界中所發生的反常現象，我國的自然災害由于受我國特有的自然地理環境的影響，在時空組合及分布上卻有些反常。

一、一些自然災害在時間分配上的反常現象

1. 低溫冷害并不是都發生在低溫季節

低溫冷害是指農作物在生育期間遭受低于其生長發育所需環境溫度侵害導致農作物減產的自然災害，簡稱冷害。低溫冷害不像凍害（最低溫0℃以下），雖然其溫度仍在0℃以上，但由于達不到活動積溫所要求的≥10℃指標，從而影響了農作物的正常生長。從常理上講，緯度越高的地區或氣溫最低的季節較易發生低溫冷害，但實際情況卻并非如此。這是因為低溫冷害對農作物的影響不僅有低溫本身的因素，還涉及到各地農作物的生長季節即作物熟制。我國地域遼闊，氣候類型多樣，尤其是東部地區因農作物的生長季節和熱量條件不完全匹配所造成的低溫冷害有明顯的季節差異。

（1）東北的低溫冷害——主要發生在夏季

東北地區緯度較高，冬季漫長，無霜期短，僅100～200天，≥10℃的積溫在1300℃～3700℃之間，這種熱量條件基本上能滿足當地糧食作物的生長需求，作物熟制為一年一熟。東北地區的農作物主要在夏季生長，因此最怕夏季熱量條件不足；冬季雖然嚴寒，哪怕溫度再低，也不會對農作物的生長產生影響，因其冬季為農閑期。所以，每當夏季的平均氣溫明顯偏低，就會使農作物的成熟期延遲，造成大幅度的減產。近十幾年來，隨著全球氣溫持緩變暖，我國東北的商品糧生產基地每年皆可多收幾百億斤糧食，就是因為連年的“熱夏”而使其免受了低溫冷害的影響。

（2）華北和長江中下游地區的低溫冷害——主要發生在春、秋季

華北地區的無霜期稍長（5～8月），≥10℃的積溫在3500℃～4500℃之間，作物熟制為兩年三熟；長江中下游地區的無霜期更長（8～12月），≥10℃的積溫在4500℃～8000℃之間，作物熟制為一年兩熟。由此可見，在華北和長江中下游地區，一年四季中除冬季農作物大多進入冬眠、夏季農作物旺盛生長以外，春、秋季也是農作物的生長季節。如春季遭受低溫連陰雨（又稱倒春寒），會引起江南的早稻爛秧死苗，華北的棉花、花生等播種后的爛種；秋季的早霜低溫和寒露風，會造成長江中下游地區的晚稻空粒，使華北的小麥分蘗減少。所以，華北和長江中下游地區的低溫冷害主要發生在春、秋季。

（3）華南地區的低溫冷害——主要發生在冬季

我國南部沿海及海南島地區緯度較低，全年皆為無霜期，≥10℃的積溫在8000℃以上，作物熟制為一年三熟，農作物可一年四季生長。但由于華南地區以熱帶農業為主，熱帶農作物對氣溫變化非常敏感，若冬季受南下的強冷空氣及寒潮的影響，溫度偏低，則會影響到熱帶農作物的正常生長。所以，就全國而言，只有華南地區的低溫冷害才真正多發于低溫季節。盡管華南冬季的低溫天氣不像北方那么冷，但卻會對華南的熱帶經濟作物產生較大的影響。因橡膠等熱帶經濟作物一般含有較多的飽和脂肪酸，在0℃以上低溫時可以凝固，發生水分溢泌，從而導致細胞失水枯萎，甚至全株死亡。若氣溫降至0℃附近及以下，則損失會更大。如2008年1月，華南遭遇50年罕見的低溫雨雪天氣，對交通運輸、農業生產和群眾生活等造成嚴重影響，直接經濟損失達400多億元。

2. 寒潮并不是多發于寒冷的隆冬

寒潮是一種強冷空氣入侵，一般是指氣溫在24小時內急劇下降10℃以上，且日最低溫度在5℃以下的災害性天氣。因地域差異，我國各地的寒潮標準有所不同，但寒潮在實質上就是強冷空氣侵襲帶來的劇烈降溫現象，且降溫幅度要達到一定的標準。所以，并不是每一次冷空氣入侵都能形成寒潮，形成寒潮的也并不是多發于氣溫最低的隆冬季節。

影響我國的寒潮活動有明顯的季節變化，主要為冬半年（10月至次年4月），其中3月是寒潮活動頻次的最高峰，11、12月是次峰。這是因為春秋兩季是過渡季節，西風帶環流處于轉換期內，調整和變動都很劇烈；特別是春天，低層比高層大氣增暖快得多，這有助于地面低壓強烈發展，從而促使風力增強，溫度變化也很劇烈，當遇到冷空氣突然侵襲時，容易達到寒潮標準。隆冬季節，雖然冷空氣供應充足，活動頻繁，但是天氣形勢變化較小，各地的氣溫已經普遍較低，因而南下的冷空氣所帶來的降溫幅度往往達不到寒潮的標準。所以，寒潮發生頻次最多的并不是隆冬季節，反而是初春和深秋季節能分別造成倒春寒和霜凍等災害性天氣，損失也比較大。上海幾乎每年皆受到寒潮的影響，其寒潮的活動頻次較能反映上述特征。據龍華氣象資料統計（如表1所示），1959～1990年冬半年影響上海的寒潮活動共有112次，平均每個冬半年3.5次，在寒潮頻次的各月分布中以3月最多，其次是12、11月。

表1 1959～1990年影響上海寒潮各月次數統計表

3. 森林火災并不是多發于炎熱的盛夏

我國是森林火災多發的國家。森林火災的發生、蔓延和火災的強度都有其規律性，除人為原因外，主要與當地的氣象條件密切相關。森林中各種可燃物的著火點取決于氣象條件的變化情況，如氣溫的高低、降水量的多少、濕度的大小、風力的強弱等。溫度越高，可燃物中水分蒸發和變干的速度越快，火災發生的可能性越大。一年中夏季的平均氣溫最高，但夏季卻不是森林火災的高發期，這是由于森林火災是各種氣象因素綜合作用的結果，空氣濕度才是火險的關鍵天氣因素。

我國的林區分布廣泛，不同地區的森林火險程度也有明顯的季節差異，多發生在植物停止生長的春、秋、冬三季。其中南方林區的森林火災多發生在冬、春季，北方林區的森林火災多發生在春、秋季，都以春季為主（如表2所示）。有數據統計顯示，全國平均每年春季發生的森林火災次數占到全年森林火災的二分之一以上。這是由于春季氣溫回升快，大氣降水較少，天干物燥，又多偏北大風等，為火災的發生提供了溫床；而夏季雖然氣溫較高，但由于降水較多，空氣濕度較大，林木也正處于旺盛的生長期，枝葉的含水率較高，因而不易誘發火災。

表2 1959～1990年全國不同地區森林火災各月比例統計表（%）

大興安嶺是我國東北的主要林區，其春季多發的森林火災還與其冬季降雪量的多少、雨季開始的早晚等因素相關。1987年5月6日，大興安嶺地區突發特大森林火災，雖然最初的火源是林業工人在野外施工時不慎落下的火星，但大火卻肆虐27個晝夜，吞沒70多萬公頃森林。究其火災難以撲滅的原因，主要是1986年大興安嶺地區冬季的雪下得較往年稀少，1987年又是我國北方氣候異常干旱的一年，加上東北林區已經連續3年沒有下過大面積的透雨，這就使1987年的春季變得更加干燥，最終釀成了中國歷史記載上毀林面積最大、傷亡最多、損失最為慘重的一次森林火災。

二、一些自然災害在空間分布上的反常現象

1. 旱災并不是多發于干旱地區

2010年發生在我國西南云南等省區的特大干旱曾造成超過2500萬人臨時飲水困難，旱災直接經濟損失僅云南省就超過180億元。2011年，我國南方的諸多省份又遭遇了嚴重干旱災害。南方本是我國豐水地區，為何頻頻遭受重特大干旱災害呢？這得從干旱和旱災這兩個不同的科學概念說起。

干旱和旱災既有聯系又有區別。干旱是自然氣候要素波動的產物，其主要原因是缺少降水，如我國西北地區地處內陸，為溫帶大陸性氣候，降水較少，是我國氣候最干旱的地區。而旱災是自然氣候要素波動與人類社會經濟活動相互作用的結果，干旱對人類造成了損害的才成為旱災。旱災的嚴重程度與災區的人口、經濟的發達程度有關。人口越密集，經濟越發達，同樣程度的干旱造成的旱災越嚴重。如果干旱發生在無人區，則不會給人類帶來災害，也就不會形成旱災。如對現在的羅布泊而言，就沒有旱災之說。由此可見，旱災的發生必然由干旱所引起，但干旱并不一定就會導致旱災；干旱一般是長期的現象，干旱區年年干旱，但幾乎很少出現旱災；而旱災主要屬于偶發性的自然災害，甚至在通常水量豐富的地區也會因一時的氣候異常而導致旱災。

如“我國干旱和旱災頻次圖”所示，我國旱災最嚴重的地區并不是降水最少的西北地區，而是常年雨水較多的廣大東部季風區。究其原因，一方面是西北地區為常年干旱區，地表屬荒漠景觀，由于其人口稀疏，經濟較落后，因此旱災并不多發；另一方面，我國東部地區深受季風的影響，季風到來的早晚、勢力的強弱、停留時間的長短等都直接影響著降水量的多少及其時間分配，加上夏季氣溫高、蒸發量大，使得東部季風區的降水量不僅年內變化大而且年際變化也大，不穩定的季風氣候及降水變率大是其干旱頻發的主要自然原因；東部又是我國重要的工農業生產區，對水的需求量和保證率要求很高，如果出現降水偏少的干旱天氣，勢必造成嚴重旱情。因此，我國東部季風區是旱災頻發區，旱災造成的損失也較大。

圖1 我國干旱和旱災頻次圖

當然，東部季風區由于地域差異，不同地區具有不同的旱災類型與特點。東北地區主要為盛夏干旱，由于本區降水相對穩定，旱災頻次相對較少；華北地區的旱災頻次居全國首位，尤以春旱最為嚴重，有“春雨貴如油”的說法；長江中下游地區的旱災多發生在7～8月，故稱伏旱；華南地區以夏秋旱為主，其旱災頻率與強度均超過內陸地區；西南地區四季均可發生旱災。

2. 水災并不是都發生于濕潤地區

水災主要包括洪水和澇漬兩種主要類型。洪水是特大地表徑流不能被江河湖庫容納，水位上漲泛濫而導致損失的災害類型，一般發生在以降水為主要補給類型的汛期。澇漬是洼地積水不能及時排出所導致損失的災害類型，多發生在蒸發弱、排水不暢的低洼地。洪水與澇漬相輔相成，實際上很難區分，一般統稱為洪澇災害。洪澇能否成災，與當地的各種自然環境條件以及人為因素有著密切的關系。強度同樣大小的洪水，會因河道的整治標準不同、兩岸的工農業布局與規模不同、人口密度和社會財產的集中程度不同而造成不同的災情。

我國幅員遼闊，地形復雜，季風氣候顯著，歷來是世界上水災頻繁、災情最嚴重的國家之一。在地區分布上，我國的洪澇災害以東南沿海及江淮地區發生的頻次為多，主要集中在大興安嶺—陰山—賀蘭山—六盤山—岷山—橫斷山以東區域（如“我國洪澇災害頻次圖”所示）。因東南沿海夏秋季熱帶氣旋盛行，所以洪澇災害多，且危害較重。江淮地區的降水較集中，加上地勢低洼，洪澇災害在所難免。盡管我國的洪澇災害一般多發于濕潤地區，但我國的水災分布很廣，可以說不分南方北方，全國各省區都有程度不同的水災發生。我國東部地區的洪澇與各地雨季的早晚、降水集中時段及熱帶氣旋活動等密切相關，而北方及西部地區的洪澇則多與暴雨、季節性積雪融水和山地降水相關。

圖2 我國洪澇災害頻次圖

我國北方及西部干旱地區的洪澇災害雖然相對較少，且多是局部性的，總體損失也較輕，但由于其具有的突發性，也會造成相當大的危害。人們通常認為干旱區年降水稀少，不可能發生大的洪水，也就無大的洪澇災害，但事實上干旱區因降水的年際變化較大，不但有洪水，而且由于受當地特殊的地質地貌、植被等自然條件影響，以及人們抗災能力及防范意識和措施薄弱等原因，也能導致較大的經濟損失和人畜傷亡。如1979年夏天，位于河西走廊被沙漠包圍而常年干旱的甘肅敦煌地區發生了一場罕見的水災。這是由于受活躍的西南季風影響，致使連年干旱的敦煌一反往常，數日內降雨量達105.5毫米，比常年高出4倍，加上來自祁連山的大量冰雪融水，造成附近黨河水庫的庫容量達到歷史上的最大量，但愛水如命的觀念使敦煌人面臨黨河水庫將要漫溢的危險而遲遲不愿下決心打開水閘以泄水防洪，最后，水庫決堤，敦煌縣城被淹沒，全城毀房4000多間，造成很大的損失。再如2011年3月27日～28日，新疆的塔城等地區由于受山地積雪融化所形成的春汛影響，形成局部地區的洪澇，由于災區主要為河谷綠洲，人口稠密，防洪排澇的基礎設施較落后，造成6300余人受災，200余人被緊急轉移安置，損失也較大。由此可見，干旱區的洪災不僅存在，而且經常出現在各個地區，且常常被人們所忽視，往往加重了所造成的危害。

各種自然災害的時空分布由于直接或間接地受氣候帶、地質構造、山系、水系方向的控制，常具有一定的地域性和季節性。我國幅員遼闊，環境條件復雜，一些自然災害在時空分布上常表現出反常現象。這里所謂的“反常”，看似不符常理，其實是自然災害的發生、發展規律的正常表現，是我國特有自然地理環境的典型反映，其“反常”恰恰能說明我國自然災害的時空分布與自然和社會經濟環境的區域差異之間是密切相關的。當然，這樣的例子還有很多，在世界其他地方也有類似的分布，由于受篇幅及水平所限，不能一一詳列。只要我們本著辯證的思想，努力了解自然變化的科學規律，不僅有利于掌握自然災害的特殊性及合理性，更有利于我們的防災減災，以最大程度地減輕自然災害造成的損失。