第四节 时空界定与研究区概况

一、时空尺度

本研究主要涉及时段为公元1644年（清顺治元年）至公元1911年（清宣统三年），其中旱涝等级、面降雨量序列重建时段将延长到公元2009年。主体范围包括黄河中游干流、窟野、无定、汾、洛、泾、渭、伊洛等流域，涵盖甘肃、陕西、山西、河南等4省44个府187个厅、州、县（图0-2）。

（清代黄河中游区图层，相关治所信息采自CHGIS_V4.0）

需要说明的是，本研究范围和现代所指的黄河中游区（内蒙古托克托县河口镇到河南桃花峪）略有差异，涉及黄河中游周边部分区域，如山西东北部朔州、崞县、长子县、武乡县等，由于这些县域与自然流域并不一致，又因县志中旱涝信息是依据政区空间为载体记载的，所以研究区以政区分布为主要参考。又如无定河上游地区伊克昭盟东南部未包括在内，主要因为该区现存方志和档案旱涝资料记载少。考虑到清代黄河中游多处县域有变动，因此研究区域以1820年各县政区范围为准。

二、研究区概况

就黄河流域整体而言，该区地处中纬度地带，多为温暖的半湿润、半干旱气候。在历史上，该地区旱涝、冷暖和其他气候灾害较为频繁，且气候波动明显。同时，流域境内的气候波动，尤其是水、旱状况对黄河水沙变化也起着决定性作用，这些因素对黄河流域的环境变迁以及流域内的经济、文化都有很大的影响。

（一）现代气候特征

黄河中游位于黄土高原区，自然条件复杂，地形起伏较大，这就造成该流域的气候时空分布有其一定的特色，气候形成背景与我国其他流域有很大差异。温度与降水的分布与变化，无疑是表征黄河流域气候特征最重要的两个因子。根据以往学者研究，其基本气候特征主要的表现有：气温以西安及榆林站为例，其年平均气温、冬季与夏季气温分别为13.4℃、8.0℃；0.8℃、7.8℃；25.6℃、22.0℃。大于40℃极端最高气温的高值区，沿着渭河关中平原向东延伸到黄河下游，洛阳一带是流域内极端最高气温的高值区，洛阳站的极端最高气温高达44.3℃。降水的地区分布，总的趋势是由东南向西北递减，流域内干湿程度的高低与降水量的大小及其时空分布密切相关，流域内降水的年内变化基本上呈单峰型，年际间降水变化大，丰、平、枯显著。在地区分布上，山区的降水量大于平原，并随着纬度的增加而减少，因离海洋的远近而增减。

（二）气候的主要影响因子

1.太阳辐射

太阳辐射是地球上大气运动的唯一能源。因此，太阳辐射是大气中所发生的一切物理过程和大气现象的能量来源，是气候形成的基本因素。

黄河中下游地区的总辐射量的年振幅一般是由北向南、由内陆向沿海（渤海沿岸除外）减小，且往南减小较快。该地区的年总辐射在4000—6000MJ·m-2之间。中上游地区的年总辐射随纬度的增加而增大。该地区总辐射的月际变化有两次明显增大，一次在2、3月间，一次在4、5月间；并有两次明显减小，一次在8、9月间，一次在10、11月间。而且由于气候较为干燥，冬夏太阳高度和昼长差异较大，使得总辐射的年变幅从南往北增大。

2.大气环流

冬季黄河流域高空处于深厚的东亚大槽后部，盛行西北气流，引导极地大陆气团南下，多强冷空气活动，地面上受强大的蒙古冷高压控制，所以气候寒冷而干燥，雨雪稀少。此时由纬度影响造成的温度南北差异大于海洋影响造成的东西差异。等温线大致呈纬向分布，但在沿海地带等温线与海陆交界线走向一致，1月是蒙古高压最强盛时期，其中心强度平均在1040hPa以上，该月也是全年最冷的月份。夏季环流与冬季完全不同，西风带显著北移，南支西风急流消失，只有北支西风急流存在。中纬度西风带平均槽脊由冬季的3个变为4个。7月上、中旬，高空急流再一次发生明显变化，主要是西风急流进一步北移至45°N以北，强度减弱到一年中最弱的强度，东亚大槽完全消失。

3.下垫面

黄河流域地区自然地理条件较复杂，其自然地理环境、地势地貌、山脉走向、纬度以及黄渤海都是影响本区域气候及其地理分布的重要因素。山地能起阻挡冷暖气流、增加降水的作用。东部的太行山是黄土高原与华北平原的地形分界线。大致南北走向的太行山、太岳山、吕梁山海拔大多在1500m以上。这些东北—西南走向的山岭，阻碍着海洋气候的通畅深入，且爬越山地后的气流，水气含量愈来愈少，迎风坡雨量较背风坡多，使得降水量从东南的500mm减少到西北部的250mm以下，气候逐渐从半湿润过渡到半干旱和干旱。

秦岭山脉横亘于本区南部，海拔高度1500—3700m，由于它阻碍了冬季风南下和夏季风北上，因此黄土高原的气候与陕南、华中明显不同。陕西的宝鸡、西安均与汉中相距不远，气候却不同。年降水量宝鸡为679mm，西安为580mm，而汉中达871mm；冬季1月平均气温，宝鸡、西安分别为-0.8℃、-1.0℃，而汉中为2.1℃。1月份秦岭以北月平均气温都在0℃以下，秦岭以南则在0℃以上。因此，秦岭是我国亚热带与温带的气候分界线，构成了我国北方与南方截然不同的气候特征。同时，山区不但明显影响降水分布，且下垫面受热不均、对流旺盛，常有强对流灾害性天气，如冰雹、雷击、龙卷等明显多于平原[54]。

综上所述，黄河中游属暖温带半湿润气候区，降水特征表现为季节性强、变率大，旱涝灾害频繁，上中游的连旱、暴雨等气象灾害直接或间接对下游产生极大影响[55]。由于该区在我国历史时期及当代的政治、经济、文化等方面有着重要地位，历史上黄河屡次泛溢、改道造成严重的生命、财产等损失，因而学界对该流域旱涝灾害的相关研究一直颇为重视，如对东汉以后下游是否存在长期安流的问题曾展开过充分讨论，无论认为存在安流[56]，或是涝灾频仍[57]，说明下游涝灾与上中游关系密切，对于认识历史时期黄河流域环境变化，以及对当代黄河治理有着参考价值。