趙 艷, 岳大鵬, 趙景波, 劉 樂

(1.陜西師范大學 地理科學與旅游學院, 西安 710119; 2.中國科學院 地球環(huán)境研究所 黃土與第四紀地質國家重點實驗室, 西安 710061)

自然災害被定義為對人類造成財產損失和死亡的不利事件[1]，是當今學術界乃至世界人民普遍面臨的難題之一，其影響嚴重制約經濟、社會的可持續(xù)發(fā)展，甚至威脅人類生存[2]。洪水和雨澇往往同時或連續(xù)發(fā)生在同一地區(qū)，統(tǒng)稱為洪澇災害，是我國危害嚴重的自然災害之一[3]，其發(fā)生范圍廣、持續(xù)時間長、發(fā)生頻率高的特點使其成為制約國民經濟生產活動的一大災害[4]。對于洪澇災害，前人做了大量的研究。吳先華等[5]通過實地調研確定洪澇災害發(fā)生后不同承災體在不同淹沒水深下的災損率，然后通過問卷調研評估防災減災能力對不同承災體災損率曲線的影響，構建新的災損率曲線。張桂香等[6]基于1961—2010年長江中下游地區(qū)內426個氣象站點的逐日降水數據，得出近50 a該區(qū)的農業(yè)洪澇災害整體有增加的趨勢，并呈現明顯的江南多、江北少的分布特征的結論。黃河[7]、張會[8]、徐玉霞[9]等從不同方面對洪澇風險評估進行了討論。

陜西是我國暴雨多發(fā)地區(qū)之一[10]。在明代，水災是最重要的自然災害之一，這一時期的水災不僅在發(fā)生次數上處于前列，而且種類較多，造成了較嚴重的危害[11]。陜西是我國東部季風區(qū)的組成部分，季風影響顯著，風向與降水均依季節(jié)而有明顯的交替[12]。前人對陜西的洪澇災害做了大量的研究，取得了一些重要的成果。張沖等[13]研究發(fā)現，漢代渭河流域洪澇災害的發(fā)生與氣候的波動關系明顯，輕度和中等澇災主要受局部降水集中的影響顯著，流域暴雨和大暴雨是漢代渭河流域發(fā)生大澇災和特大澇災主要原因。趙景波等[14]在研究陜南地區(qū)洪澇災害時，認為明代早期到晚期，洪水發(fā)生總體上呈波動上升趨勢。劉曉清等[15]運用頻譜分析，發(fā)現清代涇河中游地區(qū)洪水發(fā)生具有周期性，其中101 a和11 a周期可以和太陽活動的周期相對應，3.4～2.2 a周期則可能與熱帶海氣耦合規(guī)律有關，說明太陽活動和低緯海洋大氣活動對該地區(qū)洪澇災害都有影響。劉引鴿等[16]分析了渭河流域近200年來旱澇變化規(guī)律，認為澇災以夏秋季為主，且渭河流域旱澇具有長周期與短周期的變化特征，在近200年存在5個顯著突變。但過去的研究多集中于關中地區(qū)，對于黃土高原地區(qū)歷史時期的洪澇災害研究相對較少。

由于自然和人為的原因，陜西黃土高原歷史時期常發(fā)生洪澇災害。洪澇災害特別是洪水對水土流失的產生有重要影響，研究本地區(qū)的洪澇災害對于治理水土流失有積極作用。目前沒有關于陜西黃土高原中南部明代277 a來洪澇災害發(fā)生的等級序列、頻率、季節(jié)變化、發(fā)生周期等的系統(tǒng)分析。筆者通過查閱記錄有明代陜西黃土高原中南部洪澇災害的歷史文獻，整理出相關資料，對洪澇災害的等級、頻次、發(fā)生周期進行分析，探討災害發(fā)生的原因，以求為探尋本地區(qū)的洪澇發(fā)生規(guī)律、恢復歷史時期氣候和自然環(huán)境狀況提供參考，進而對該區(qū)的洪澇災害預測和防治提供幫助。

1 研究區(qū)概況和方法

陜西黃土高原位于陜西省的中北部，地理坐標位于北緯34°10′—39°35′，東經107°30′—111°15′。幅員南北長，東西窄?？偯娣e89 326.92 km2，占陜西省總面積的43.2%。本區(qū)屬干濕過渡的、以半干旱與半濕潤為主的大陸性季風氣候，地處我國東部季風區(qū)暖溫帶的偏西位。全區(qū)年平均氣溫約7～12℃，緯度位置決定了全區(qū)的熱量帶以暖溫帶為主，具有冬冷夏熱、冬夏溫差大的溫度特點。年平均降水量約300～700 mm。全區(qū)海拔高度一般在800～1 600 m，地勢西高東低，基本是由西北向東南傾斜[17]。

本文主要研究陜西省內黃土高原中南部地區(qū)(圖1)。以延安市北界、北緯35°21′為劃分界線，線以南的陜西黃土高原地區(qū)為研究區(qū)域。具體包括延安市所有區(qū)縣、隴縣、千陽縣、麟游縣、長武縣、彬縣、旬邑縣、永壽縣、淳化縣、銅川市所有區(qū)縣、白水縣、澄城縣、合陽縣、韓城市，共計29個區(qū)縣。

圖1 陜西黃土高原中南部地區(qū)位置

本文研究方法主要包括歷史文獻資料的收集與判讀，數理統(tǒng)計，morlet小波分析等方法。洪澇災害時常以不同的周期變化，表現出多種時間尺度的特征。因此，應用小波分析方法的平移和伸縮等運算功能可對災害信號、時間序列進行多尺度細量化分析[18]。

2 數據來源

本文根據《中國三千年氣象記錄總集》[19]、《西北災荒史》[20]、《陜西省志·氣象志》[21]、《陜西歷史自然災害簡要紀實》[22]、《中國氣象災害大典·陜西卷》[10]、《中國災害通史·明代卷》[11]及所有區(qū)縣地方志中的歷史文獻記載，盡可能全面地搜集明代時期研究區(qū)域關于洪水的記錄，整理出明代277 a內的洪澇災害數據。由于資料記載的洪澇災害采用編年體，而且往往只記載著當年是否發(fā)生災情，因此本文在進行資料整理統(tǒng)計時，對于一年中有多次洪澇災害的均按一次計算。在進行等級劃分時，一年中有多次記錄的則取等級最高的記錄作為當年洪澇災害的等級。

3 結果與分析

3.1 明代洪澇災害等級劃分

為分析明代陜西黃土高原中南部地區(qū)洪澇災害發(fā)生的輕重程度，以所記載的定性描述為根據，從災害持續(xù)時間、受災范圍、對人民生活的影響程度、政府的賑災措施等方面，再參考前人研究成果[14]中的分級標準，將研究區(qū)域的洪澇災害劃分為4個等級(圖2)。

圖2 明代洪澇災害等級序列

第一級為輕度洪澇。文獻中有“大水”、“大雨”等模糊或輕微災害記載，并未提及對人民生活和農作物生長的影響，持續(xù)時間不長，波及范圍不廣。如公元1508年的黃陵縣，“正德三年9月，大水”。公元1545年的澄城縣，“北方白龍見，去縣四十里大雨如注，頃刻水深三尺”。公元1622年的延長縣，“是年8月，延水雨漲，或澄清澈底，聚觀為瑞”。

第二級為中度洪澇。記載里出現持續(xù)時間較長、傷及作物和牲畜、毀壞城市設施或居民房屋、朝廷蠲免賦稅的情況，對人民的生產生活已經造成影響，但并未出現人員傷亡。如公元1431年的隴縣，“4月，大水，廬舍學宮漂沒”。公元1503年的延安市等，“7月乙酉，以水災免陜西延安等府、靖虜等衛(wèi)稅糧”。公元1565年的富縣，“7月，洛水復漲，入城深五尺，漂沒禾稼”。

第三級為大洪澇。文獻常記載有較大范圍的受災情況，有人畜的死傷，大量民田被淹，城垣倒塌。如公元1562年的富縣，“大澇災大水。6月三十日，洛水泛漲，沖開外城百余丈，水突至西山坡下，官民房宇漂沒無存，沿洛一帶川地高者漂沒禾稼，卑者水崩石壓，不堪耕種。分巡道副使張公西銘呈請賑恤免糧，知州蘇時化補筑城垣”。公元1613年的長武縣和彬縣，“7月，涇水暴溢，高數十丈，漂沒居民商賈無算”。

第四級為特大洪澇。持續(xù)時間非常長，連續(xù)降雨日數一般多于50 d，強度大，人口大量死亡，對人民生產生活造成巨大影響，危及生命和財產。如公元1410年的子長縣，“秋，霖雨六十日”。公元1631年的富縣，“是年秋7月，淋雨七十日”。

參照以上標準，對明代陜西黃土高原中南部地區(qū)的洪澇災害等級進行了逐年劃分，并繪制災害等級序列圖。結果表明(圖2)，在明代的277 a內，陜西黃土高原中南部地區(qū)共發(fā)生73次洪澇災害。其中，一級輕度洪澇共發(fā)生14次，占發(fā)生總次數的19.18%；二級中度洪澇共發(fā)生45次，占61.64%；三級大洪澇共發(fā)生12次，占16.44%；四級特大洪澇災害共發(fā)生2次，占2.74%。可以看出，中度洪澇的發(fā)生頻次最高，比總發(fā)生次數的1/2的還多。輕度洪澇和中度洪澇的占比總和為80.82%，說明本區(qū)發(fā)生的洪澇災害主要為輕度洪澇和中度洪澇。大洪澇和特大洪澇災害發(fā)生次數雖然較少，但也占到總數的近1/5，說明三、四級災害的威脅也不容小覷。從時間序列上看，明代洪澇災害多發(fā)生在中后期，二、三、四級洪澇頻次在中后期里較前期多有增加，洪澇災害有加劇的趨勢。明代前期雖發(fā)生過特大洪澇，但總體來說發(fā)生頻次較少，且多為輕度和中度洪澇。

3.2 明代洪澇災害時間變化與特點

3.2.1 洪澇災害發(fā)生頻次變化 為了更好地研究明代陜西黃土高原中南部地區(qū)洪澇災害在時間上的變化，本文根據搜集到的數據，以10 a為單位，對明代(公元1368—1644年)洪澇災害的發(fā)生頻次進行了整理分析，并繪制研究區(qū)域的洪澇災害頻次變化圖(圖3)。

圖3 明代洪澇災害頻次變化

在明代277 a中，陜西黃土高原中南部地區(qū)的洪澇災害年為73次，平均每3.78 a發(fā)生一次。較嚴重的洪澇災害年(大洪澇、特大洪澇)共有14次，平均每19.71 a就有一次較嚴重洪澇災害發(fā)生?？蓪⒚鞔芯康貐^(qū)洪澇災害劃分為6個階段。第一個階段是公元1368—1427年，在這60 a內，記載共發(fā)生5次洪澇災害，平均每12 a發(fā)生一次。第2個階段是公元1428—1487年，共發(fā)生洪澇災害23次，平均2.6 a發(fā)生一次，這60 a囊括了1438—1447年、1458—1467年、1478—1487年這3個發(fā)生過最高頻次5次的10 a間隔，與第一階段相比，災害的頻次和等級都有很大提升。第3個階段是公元1488—1517年，共發(fā)生洪澇災害5次，平均每6 a發(fā)生一次。第4個階段是公元1518—1567年，50 a間共發(fā)生19次洪澇災害，平均每2.63 a發(fā)生一次。第5個階段是公元1568—1587年，共發(fā)生洪澇災害2次，平均每10 a發(fā)生一次。第6個階段是公元1588—1644年，共發(fā)生洪澇災害19次，平均每3.15 a發(fā)生一次。由此可知，第1，3，5階段為洪澇災害少發(fā)期，第2，4，6階段為洪澇災害多發(fā)期。

可將公元1368—1427年作為明代早期，1428—1644年作為明代中期和晚期。在明代早期，值得特別注意的是，1388—1407年的連續(xù)20 a間，陜西黃土高原中南部地區(qū)沒有發(fā)生洪澇災害，而剩下的40 a里，洪澇災害的發(fā)生頻次也不多，大多數10 a單位為1次，這可能表明在明代早期，研究區(qū)域的氣候是比較干旱的。在中后期，僅1578—1587年未發(fā)生洪澇災害，其他的10 a單位中均有災害發(fā)生，最高頻次為5次，分別是1438—1447年、1458—1467年、1478—1487年。發(fā)生頻次等于或超過3次的10 a單位在后217年中占了150年，說明明代中后期洪水發(fā)生頻次要明顯多于前期。明代中后期發(fā)生2 a連澇15次，3 a連澇2次，4 a連澇1次，而前期僅有1次2 a連澇，說明在中后期災害有加劇的趨勢?？傮w來看，研究區(qū)域明代早期是洪澇災害低發(fā)期，中后期是洪澇災害高發(fā)期。

為了深入了解研究區(qū)域明代洪澇災害的變化特點，計算出每10 a研究區(qū)域洪澇災害發(fā)生頻次的距平值，并根據計算結果繪制成圖(圖4)。

圖4 明代每10 a洪澇災害頻次距平值變化

由圖4可以非常直觀地觀察到，第1，3，5階段距平值均為負值，第2，4，6階段距平值幾乎都為正值。而在明代早期(公元1368—1427年)，距平值均為負值，表明洪澇災害發(fā)生頻次低于平均值，次數較少，為洪澇災害低發(fā)期。中后期(公元1428—1644年)，正值次數明顯多于負值，距平值以正值為主，說明在明代中后期洪澇災害發(fā)生頻次比較高，明顯高于早期，為洪澇災害高發(fā)期。

3.2.2 最小二乘法對洪澇災害發(fā)生頻次的擬合 根據研究內容，研究地區(qū)明代洪澇災害的特點還需進行進一步的揭示。應用最小二乘法意義下的多項式的擬合，繪制經5次多項式擬合的陜西黃土高原中南部明代洪澇災害變化圖(圖5)，可以更加清楚地看到研究區(qū)域明代洪澇災害頻次在10 a尺度下的變化特點。采用多項式擬合的方法不僅能夠反映災害的變化趨勢，還能夠分辨出災害變化的階段性。

據圖5顯示，趨勢線在明代早期(1368—1427年)呈現上升的狀態(tài)，在第2階段(1428—1487年)曲線達到最大值，之后曲線雖有相對輕微下滑和上升的階段，但總體上仍處于平穩(wěn)的狀態(tài)，進一步說明了陜西黃土高原中南部在明代中后期災害發(fā)生頻次要顯著高于前期。

圖5 經5次多項式擬合的明代洪澇災害變化

3.2.3 洪澇災害季節(jié)變化 根據歷史文獻紀錄，整理洪澇災害發(fā)生年份里的月份信息，繪制出圖6。有時間記載的共53 a，其中有15 a籠統(tǒng)的記載了季節(jié)(其中3 a記載夏秋皆澇)，38個年份詳細到月。明代陜西黃土高原中南部地區(qū)洪澇災害季節(jié)分布特點十分顯著，呈現出不均等的趨勢。

由圖6可知，該區(qū)明代洪澇災害在農歷2月、3月、11月發(fā)生次數為0月、1月、10月僅1次，12月2次，總體來說冬春洪澇災害次數較少，發(fā)生頻率低。農歷6月、7月、8月為災害集中發(fā)生月，頻次均為8次或以上，這3個月次數占總頻次的65.79%，說明該區(qū)夏秋洪澇災害較為嚴重。

圖6 明代洪澇災害月頻次變化

將2月、3月、4月歸為春季，5月、6月、7月歸為夏季，以此類推，將38個月份數據分別歸入不同季節(jié)，再加上之前18個季節(jié)數據，得到表1。表1中夏秋災害次數占總次數的比例高達85.71%，再次印證了夏秋洪澇災害嚴重，是明代該區(qū)洪澇災害最集中的季節(jié)這一結論。

表1 明代洪澇災害的季節(jié)分布

3.2.4 洪澇災害發(fā)生的周期特點 應用Matlab軟件，利用morlet小波分析方法對明代陜西黃土高原中南部洪澇災害進行分析，得到相應的小波變換等值線(圖7)和小波方差(圖8)。小波轉換系數為負值，說明周期不顯著，在圖中表現為虛線；小波轉換系數為正值，則周期較為顯著，在圖中表現為實線[23]。

由圖7可看出，在15 a以下尺度，周期震蕩劇烈，有多個震蕩核，無明顯的規(guī)律。隨著時間尺度的增加，周期震蕩趨于平緩，規(guī)律比較清晰，在15～30 a周期上震蕩顯著。該時期60 a以上大尺度上周期變化不明顯。從圖8中可以清晰地觀察到明代陜西黃土高原中南部地區(qū)存在年際周期和代際周期的變化。圖8中存在4個峰值，分別對應準4 a，6 a的年際周期，20 a，58 a的代際周期，說明該區(qū)明代洪澇災害有4 a左右的短周期，6 a左右的中周期，20 a左右的長周期，58 a左右的更長周期。其中20 a周期小波信號最強，上方差值最大，代表該區(qū)明代洪澇災害的第一主周期為準20 a，第二主周期為準58 a。另外，從圖7中還能看出1644年后58 a左右的長期振蕩周期等值線并未閉合，表明明末以后在該周期上的洪澇災害仍有發(fā)生的趨勢，說明這一時期仍處于災害發(fā)生較多的階段。

圖7 明代洪澇災害小波變換等值線

圖8 明代洪澇災害小波方差

4 討 論

4.1 明代洪澇災害的類型

洪澇災害的發(fā)生主要與降水量有關，年降水量的增多和分配不均都會引發(fā)洪澇災害。參考以往的研究，可將研究地區(qū)明代澇災害根據表現形式分為降雨型和河流決溢型洪澇災害[11]，其中降雨型又可分為年降水量增多型和年降水量分布不均型，具體如下。

年降水量增多引發(fā)的洪澇災害很常見。此類型災害主要是由于長時間的降水和暴雨造成的。本區(qū)受到東亞季風的影響，在某些年份，東亞季風發(fā)生異?；顒?，輸送了比尋常年份更多的水汽到本區(qū)，造成年降水量的增加。表現為降水過程持續(xù)時間長，致使河水泛漲，淹沒廬舍，莊稼受損，人畜傷亡等情況發(fā)生，影響范圍較大。如文獻記載，公元1456年，“延安等處久雨，壞各營寨城垣”。公元1460年，“邠州長武雨水連綿，秋收無望，人民缺食，受災35縣”。

年降水量分布不均引發(fā)的洪澇災害。這類災害主要由于短暫時間內出現的大暴雨造成的。這種情況下年降水量沒有顯著增加，但年內降水量分布不均勻，呈現異常集中的狀態(tài)。這種洪澇災害發(fā)生過程持續(xù)時間短，影響范圍較小，造成的災害規(guī)模也較小，一般是暴雨型洪水。如公元1616年，淳化縣，“夏6月，大雨如注五、六日，云陽漂沒七十余村”。

河流決溢型洪澇災害。主要是由于暴雨、凌汛等原因造成的河水泛漲，致使河水決堤、溢出，造成洪澇災害。如公元1445年，延安，“夏，大雨，鄜州河水泛漲，決本州城垣一隅，敗官民舍廬”。公元1562年，富縣范圍內大雨致使洛水泛漲，“沖開外城百余丈，水突至西山坡下，官民房宇漂沒無存，沿洛一帶川地高者漂沒禾稼，卑者水崩石壓，不堪耕種”。

4.2 明代洪澇災害與氣候變化

從明代起，對于氣候的研究進入方志時期，地方志對于一個地區(qū)的氣候提供了很可靠的歷史資料。明清時期對于災害的記錄與其他歷史時期相比，要更加的完整，可信度也有提升。趙景波等[14]對陜南地區(qū)洪災的研究，認為可將明代該地區(qū)洪災分為3個階段，1369—1435年為洪災貧發(fā)階段，1436—1550年為洪災多發(fā)階段，1551—1644年為洪災較少階段，洪災發(fā)生次數總體呈上升趨勢。陰雷鵬等[24]研究發(fā)現，在涇河流域，明代早期70 a內發(fā)生洪澇災害較少，中期發(fā)生洪水較頻繁，后期又相對較少但仍多于早期。任世芳等[25]通過坎德爾秩次相關檢驗和滑動平均兩種趨勢分析方法分析了明代汾河流域洪澇災害發(fā)展趨勢，認為在整個研究期洪澇災害的發(fā)展有上升趨勢，明代中后期尤其顯著，相對嚴重。這與本文認為明代早期為洪水少發(fā)期，中后期頻次顯著高于早期，整體呈上升趨勢的結論基本一致，說明研究地區(qū)明代洪澇災害發(fā)生特點的研究結果是比較可信的。

洪澇災害的發(fā)生是以氣候條件為背景的。為了了解明代陜西黃土高原中南部地區(qū)洪澇災害多發(fā)期的氣候狀況，將洪澇災害階段變化與其他的氣候曲線[26-33]進行對比(圖9，圖10)，可以揭示研究區(qū)洪澇災害多發(fā)階段的氣候冷暖與干濕狀態(tài)。

從圖9中可以看出，在1400—1500年，南海海溫曲線、中國東部、西部溫度曲線、北半球溫度曲線都顯示出了比較強烈的溫度下降，除了這樣一次明顯的氣溫下降之外，其他時間段溫度都處于相對溫暖的狀態(tài)，雖有輕微波動，但變化不大。洪澇災害多發(fā)的1518—1567年、1588—1644年處于較暖的時期，1428—1487年則相對較冷。圖10中的曲線反映的是明代的干濕狀況。在1518—1567年、1588—1644年，陜西濕潤指數、西北旱澇階段、華山降水量、古里雅冰芯，積累量這四條曲線均顯示這兩個階段氣候較為濕潤，特別是在古里雅冰芯曲線中，1550年前后是冰芯積累的最大值，反映出這個階段的降水最為豐沛。在1428—1487年，冰芯積累量也有一個大幅度增長的階段，表明此階段氣候較為濕潤。綜合以上分析，對研究區(qū)洪澇災害多發(fā)的3個階段氣候變化狀況進行匯總，得到表2。

表2 明代氣候變化狀況與洪澇災害頻次對照表

注：A.根據巖芯恢復的南海海面溫度序列[26]；B.中國東部冬半年溫度序列[27]；C.重建的北半球溫度序列[28]；D.中國西部溫度序列[29]；E.陜西黃土高原中南部明代洪澇災害多發(fā)階段。

由表2我們可以發(fā)現，在洪澇災害多發(fā)的3個階段中，1518—1567年、1588—1644年都是暖濕氣候，有利于洪澇災害的發(fā)生。而1428—1487年為冷濕氣候，對于低溫和洪澇之間的關系，前人也有相關研究。畢碩本等[34]研究華南地區(qū)時發(fā)現低溫災害和洪澇多發(fā)地區(qū)具有一致性。李長安等[35]研究發(fā)現，氣候寒冷時洪水發(fā)生頻率比較高。但這是否說明低溫對洪澇災害的發(fā)生有一定的促進作用，還不能下定論，低溫對于洪澇災害的影響程度還需進行更深入的研究?？傮w來說，洪澇災害發(fā)生階段大部分都處于暖濕階段，濕潤的氣候對于洪澇災害的產生有促進作用，也表明該區(qū)明代洪澇災害的發(fā)生主要是對氣候變暖濕的響應。

注：A.明代陜西省濕潤指數5 a滑動平均[30]；B.中國西北地區(qū)東部旱澇階段[31]；C.華山1468—1644年4—6月降水量重建[32]；D.古里雅冰川積累量記錄[33]；E.陜西黃土高原中南部明代洪澇災害多發(fā)階段。

4.3 夏季風對明代洪澇災害的影響

研究區(qū)是季風氣候區(qū)，其降水分布格局主要受東亞夏季風環(huán)流活動控制。陜西黃土高原中南部地區(qū)降水主要集中在夏秋季，其水汽由東亞夏季風從熱帶洋面帶來。王寶鑒等[36]研究認為東亞夏季風對我國降水的影響主要位于100°E以東的地區(qū)。強夏季風年，陜西黃土高原中南部所在的夏季風影響區(qū)汛期降水偏多。張強等[37]認為，總體上，西北地區(qū)東部汛期降水主要受東亞夏季風控制，如果東亞夏季風比較強，會導致西風比較弱，從而西北地區(qū)東部降水增加。西太平洋副熱帶高壓是東亞夏季風環(huán)流系統(tǒng)的重要成員，副高脊西北側的西南氣流是把南方水汽向北輸送的重要通道。王雅琦等[38]研究發(fā)現，影響西北地區(qū)東部夏季降水的主要因素是西太副高，在多雨年，由于西太副高偏強偏西，強度是少雨年的6倍，有利于該地區(qū)降水。在多數年份里，副熱帶高壓從7月上旬開始影響陜南、關中，7月中旬以后加強西伸北抬影響陜北，在與西風帶的低值系統(tǒng)的共同作用下產生大范圍的暴雨和造成嚴重的洪澇災害。運用旱澇等級和海平面氣壓等數據重建東亞夏季海平面氣壓場，可得出16世紀中期到17世紀初東亞夏季風偏強的結論[39]，在這個時間段內，陜西黃土高原中南部處于明代中后期的洪澇災害多發(fā)期。而重建的東亞夏季風指數具有6 a，20 a，60 a左右的顯著周期，與研究區(qū)域洪澇災害的周期具有一致性。研究區(qū)洪澇災害在東亞夏季風強盛時期頻發(fā)，說明研究區(qū)域洪澇災害多發(fā)生于東亞夏季風活動加強的階段。

前文研究發(fā)現，在明代，研究區(qū)域夏秋洪澇災害嚴重，是明代該區(qū)洪澇災害最集中的季節(jié)，而夏秋正是該區(qū)夏季風強盛時期。夏季風活動弱的冬春季，洪澇災害發(fā)生頻次遠少于夏秋季。因此，研究區(qū)域受東亞夏季風的影響降水多集中于夏秋季，而夏秋季節(jié)降水集中的特性可能是易發(fā)生洪澇災害的直接原因。

4.4 人為原因

4.4.1 防洪排水設施建設不完備 排水不暢的城市在經歷強降雨之后往往會形成水災。明代的排水系統(tǒng)較之前代已有極大改善和發(fā)展，以北京城的排水系統(tǒng)建設最為完備。然而，即使是明代北京城這樣科學完備的排水系統(tǒng)，在遇到強降雨時也難免雨澇成災，如1425年，“閏7月，京師大雨，壞正陽、齊化、順成等門城垣”。1544年，“6月，京師大雨，平地水數尺”[11]。這樣的歷史文獻紀錄還有很多，不在此贅述。其他城市的排水系統(tǒng)自是不可與北京城相比，在遭遇強降雨時情況只會更糟。

在研究地區(qū)，歷史記錄如1534年的富縣，“大水入城，東門至大什字街，水深三尺許”。1545年的澄城縣，“去縣四十里大雨如注，頃刻水深三尺”。1547年的千陽縣，“嘉靖二十六年6月二十五日晚子時至次日午，大雨，千、暉二水漲發(fā)，沖毀縣城，知縣張涵全家溺死，民漂死者無計”。除了這些記錄，還有地方志中對于城市建設的描述，提取關于防洪、排水系統(tǒng)的信息可發(fā)現，研究區(qū)域的系統(tǒng)建設非常不完備。延安市志[40]中記載，明清時，為防洪修筑過一些河堤，因年久失修毀壞殆盡，而在中華人民共和國成立之前，過去民間只有些簡陋的防汛措施，如撥水溝、打水窖、筑軟埝、修魚鱗坑等。銅川市志[41]多次提到明代曾修筑城墻、石堤，組織修建防水災所用的翁城門，但屢修屢被沖毀，在大雨來臨之時所起作用也有限。由此可見，不完備的城市防洪系統(tǒng)對洪水的抵御能力極其有限，排水系統(tǒng)的不通暢反而會造成水災的發(fā)生。

4.4.2 過度開墾 明代初期，農業(yè)生產遭到破壞，統(tǒng)治者為了恢復經濟，推行民眾墾荒的政策，同時大興“屯田”以解決軍隊給養(yǎng)問題。洪武四年，陜西初定，明王朝便詔陜西等地屯田。同時，由于有利可圖，商屯也得到了發(fā)展[42]。伴隨著休養(yǎng)生息的政策，到明孝宗弘治年間(1488—1505年)，延安府已有69萬余人。人口增長，導致土地開拓的范圍和深度更廣，軍、民、商集聚開荒種地，蔚然成風。開荒所及，無處不到，不僅河谷川地沒有棄地，其至陡峭崖坡也在開墾之列，達到了阡陌交錯在萬山叢中的景象[17]。在黃土丘陵地區(qū)，像這樣地濫墾濫伐，勢必造成嚴重的水土流失。地表裸露，缺少植被，遭遇強降雨必將引發(fā)嚴重的洪澇災害。

4.4.3 救災不力 明代的救災系統(tǒng)雖比較完備，有報災、勘災、形成災害決議的救災程序，還有蠲免、賑濟、以工代賑等救災措施，但在救災過程中也存在相當多的弊端，導致救災的效果不理想。如前文所提到的救災程序，非常的復雜繁瑣，大大降低了救災效率，常常本年度出現災情，往往等到下一年或幾年后才能得到蠲免的命令。在研究區(qū)域，1462年、1476年、1477年等年份都發(fā)生過這樣的情況[10，20]。同時，官員虛報、瞞報的現象嚴重，給救災帶來了嚴重的阻礙。明代后期，政治腐敗，各項制度不斷地廢弛，到了明末，這些制度和政策只是名存實亡，救災系統(tǒng)不僅癱瘓，而且成為一些官員斂財的重要手段。救災不力往往會錯失最佳救災時機，使小災變大災，加劇洪澇災害的等級和對社會的影響。

5 結 論

(1) 在明代的277 a內，陜西黃土高原中南部地區(qū)共發(fā)生73次洪澇災害，平均每3.78 a發(fā)生1次?？煞譃檩p度洪澇、中度洪澇、大洪澇、特大洪澇4個等級，分別占發(fā)生總次數的19.18%，61.64%，16.44%和2.74%，以輕度洪澇和中度洪澇為主，洪澇災害在明代中后期有加劇的趨勢。

(2) 可將明代陜西黃土高原中南部洪澇災害劃分成6個階段。第1階段是公元1368—1427年，共發(fā)生5次洪澇災害，平均每12 a發(fā)生1次。第2階段是公元1428—1487年，共發(fā)生洪澇災害23次，平均2.6 a發(fā)生1次。第3階段是公元1488—1517年，共發(fā)生洪澇災害5次，平均每6 a發(fā)生1次。第4階段是公元1518—1567年，共發(fā)生19次洪澇災害，平均每2.63 a發(fā)生1次。第5階段是公元1568—1587年，共發(fā)生洪澇災害2次，平均每10 a發(fā)生1次。第6個階段是公元1588—1644年，共發(fā)生洪澇災害19次，平均每3.15 a發(fā)生1次。第1，3，5階段為洪澇災害少發(fā)期，第2，4，6階段為洪澇災害多發(fā)期。洪澇發(fā)生頻次總體上呈上升趨勢，明代中后期頻次顯著高于早期。

(3) 洪澇災害季節(jié)分布不均的特征明顯，多集中于夏秋兩季，農歷6月、7月、8月災害頻次最高。

(4) 據小波分析的結果可知，明代陜西黃土高原中南部地區(qū)洪澇災害有4 a的短周期，6 a左右的中周期，20 a左右的長周期，58 a左右的更長周期。其中，20 a周期為第一主周期。

(5) 明代陜西黃土高原中南部洪澇災害的發(fā)生是自然因素和人為因素共同影響的結果。氣候暖濕時期和夏季風活動強盛期利于洪澇災害發(fā)生，研究區(qū)明代洪澇災害的發(fā)生主要是對氣候變暖濕和夏季風活動增強的響應。城市設施不完善、過度開墾等人為因素對洪澇災害的產生也有一定影響。