长江三角洲地区1644—1949年重大台风灾害年辨识与重建

魏学琼，张向萍，叶 瑜，2＊

（1北京师范大学 地理学与遥感科学学院，2北京师范大学 环境演变与自然灾害教育部重点实验室，北京100875）

我国位于西北太平洋西岸，是世界上受台风灾害影响最大的国家之一．台风登陆后带来的大风、暴雨、风暴潮所造成的人员伤亡和经济损失不容忽视．如2010年9月从花莲和福建两次登陆的“凡亚比”台风，导致台湾南部暴雨成灾，造成严重灾情．2009年“莫拉克”台风受灾人口达1 447万人，直接经济损失达127．5亿元［1］．长江三角洲地区是我国最大的经济板块之一，近年来人口和经济快速增长，城镇化进程加快，出现了大量的产业集聚区，同时该地区又是台风灾害的高发区，台风灾害所带来的损失急剧攀升．重大台风灾害事件的发生具有很大的偶然性，要探讨几十年甚至百年尺度上的台风灾害，需要作较长时间上的历史台风灾害研究．在历史台风研究方面，现有研究主要侧重于典型台风案例重建、历史台风数量序列重建以及对其变化规律和气候特征的分析．文献［2］利用航海日志和报纸等资料重建了1680年大西洋的飓风事件．文献［3－5］分别重建了1470—1931年登陆广东台风数量序列、广东过去1 000a的台风发生序列及影响华东500a的台风次数．钱王聘研究了广东省1949年以前文献记载的历史台风灾害的变化规律以及灾害表现［6］；梁有叶和张德二利用《中国三千年气象记录总集》中有关台风活动的记录，初步编制了960AD以来我国沿海地区逐年台风活动年表并对历史登陆台风与ENSO的关系进行了研究［7］．对于长江三角洲地区的历史台风，王美苏、潘威等利用丰富的历史文献重建了清代入境苏浙沪的台风事件，王美苏、潘威、叶瑜、陈文芳等人也分别从历史典型台风事件重建和台风危险性分析等方面对该地区做了研究［8－12］．本文基于灾害影响县次的长江三角洲地区1644—1949年的重大台风灾害年发生概率和影响范围的探讨，以获得对不同强度台风发生概率和重大台风灾害空间分布的认识，对历史和现代台风相关研究具有借鉴意义．

1 数据来源及研究方法

1．1 研究区域

研究区为长江三角洲地区，包括江苏南部的南京、扬州、镇江、泰州、南通、常州、无锡、苏州8个市，浙江北部的嘉兴、湖州、杭州、绍兴、宁波、台州、舟山7个市及上海市．该地区人口稠密、工农业发达，是我国目前经济总量规模最大、发展速度最快的地区之一，在我国经济发展中占有举足轻重的地位．

该地区地势平坦，北部以平原为主，大部分海拔在3～5m以下，河网密集．南部地势自西南向东北倾斜，一般海拔为200～1 000m，丘陵广布，主要有雁荡山、天台山、天目山等．属于亚热带湿润季风气候，年降水量为1 000～1 500mm．几乎每年都有台风过境，台风所带来的大风、暴雨和风暴潮加之绵延漫长的海岸线和丘陵平原地貌，使该地区易遭受台风洪涝灾害侵袭．一旦遭受台风灾害会造成极大的人员伤亡及经济损失．

1．2 数据来源及历史台风辨识方法

数据来源于近300a长江三角洲地区台风灾害数据库［13］，此数据库主要是参考郑景云等［14］提出的历史环境变化数据库结构和数据编码方法而建立的．该库的资料来源是《中国 气象灾害大典》［15－17］、《中国三千年气象记录总集》［18］、《淮河和长江中下游旱涝灾害年表和旱涝规律研究》［19］、《江苏省近两千年洪涝旱潮灾害年表》［20］、《江苏省气候历史资料（公元234—1975年）》以及 《上海地区自然灾害史料汇编（公元751—1949年）》［21］等．

鉴于历史文献资料中关于台风的记录主要来自于对其引发的风、雨、潮、啸等台风现象和灾情的文字性描述，依据现代台风天气现象及台风特征建立风、雨（涝）、潮、啸的分类记录筛选词语表，通过现代台风标准中对台风过境时造成地面征象的描述和历史时期的比对，结合历史文献中的文字描述和制定的台风辨识准则对历史台风进行界定和辨识．

近300a长江三角洲地区台风灾害数据库［13］中所指的台风包括热带气旋中的热带风暴、强热带风暴、台风、强台风和超强台风，风速达到17．2m／s，风力在8级以上．制定的依据是地方志中的描述记录和用来辨识历史台风的4条直接准则和6条辅助依据［13，22］．主要包括：

（2）几个邻近或相近地点同时记载有一定持续时间（1～8d内）的风、雨、潮现象，可以判别为一次台风事件；

（3）若出现可能为台风—大风、台风—暴雨—洪涝、台风—风暴潮3条串发灾害链，并引发拔木、毁屋、败稼、坏塘等灾害后果，判为台风灾害，可辨识出台风事件；

（4）若伴有风情或雨情的潮溢、洪潮、海溢、海啸等灾害现象发生在不是大小潮的时间里，认为这些潮情极有可能是台风引起的，判断为有台风发生；

（5）鉴于华东沿海地区台风发生时间规律，5—10月（农历四月至九月）尤其7—9月是沿海地区台风的多发季，此间的风雨潮灾害现象优先考虑，通常认为11—4月（农历十至三月）的风雨潮灾害不与台风相关，特殊情况除外；

（6）雨雹、风雹、雷雨、龙卷、飑线、雨豆、雨冰等多是强对流天气的产物，一般不与台风相伴发生，当有强对流天气及其灾害出现的风雨记录一般不为台风记录，这类记录需要和其他记录相参照；

（7）考虑降水持续时间的长短，连日夜不止并伴有大风的强降水多为台风降水，迅发即止的降雨过程多不为台风降水；

（8）发生在6—8月持续时间长达一两旬的连绵降雨，如“大霖雨、连阴雨、霪雨浃旬、阴雨连绵”多为梅雨，台风降水持续时间一般少于8d；

（9）当台风过境时，在一些特殊地形部位如山前、迎风坡、喇叭口港湾等出现伴随大风的强降水或形成暴雨中心，所以当空间上这些特殊部位出现暴雨中心，那么这次降水有可能是台风导致的，作为台风判别的辅助依据；

石英砂岩风化残积土与片麻岩全风化土层均为管涌土，在矿坑排水影响形成高水力梯度时，均具备发生小颗粒迁移的管涌现象，造成边坡的渗透变形，可以引起风化层渗透性增强，第四系孔隙水漏失加速，也可能导致边坡失稳。风化土层一般为粉质砂土，为含细粒粗粒土，风化土层物质特性决定了土的固结、渗透变形，影响其工程地质性质，使其对矿山防治水与边坡稳定均具有重要性。

（10）依据风向——由于我国位于北半球，热带气旋呈逆时针旋转．受季风气候影响，长江三角洲地区夏季多刮东南风，有台风过境时风向有一定改变，通常当刮东北风或北风时，可能受台风影响．

1．3 研究方法

在长江三角洲地区台风灾害数据库的基础上，对1644—1949年各年台风灾害的影响县次进行统计，以每年台风影响县次为指标，对各影响县次所出现的年数进行统计，按台风影响县次由多到少排序，计算各台风影响县次出现的年数占序列总年数的百分比及大于该县次的累计百分比，得到长江三角洲地区1644—1949年台风年影响县次的概率曲线和累计概率曲线（图1）．根据台风年影响县数概率曲线中各影响县次出现的累计概率，确定不同台风年的发生概率．

图1 长江三角洲地区1644—1949年台风年影响县数概率曲线Fig．1 Frequency of the number of influenced counties during 1644－1949in Yangtze River Delta

2 结果分析

2．1 不同县次的发生概率

长江三角洲地区1644—1949年台风影响县次多的年份发生概率小，台风影响县次少的年份发生概率大．根据长江三角洲地区1644—1949年台风年影响县数概率曲线，台风灾害影响范围在4县次以上的台风年概率约为31%，即在300a中约有100a发生了影响范围在4县次以上的台风灾害，这个范围相当于约3a以上一遇的台风灾害；以次类推，影响范围在7县次以上的台风年概率约为20%，相当于约5a以上一遇；影响范围在13县次以上的台风年概率约为10%，相当于约10a以上一遇；影响范围在24县次以上的台风年概率为1．96%，相当于约50a以上一遇；影响范围在35县次以上的台风年概率为0．98%，相当于约100a以上一遇；影响范围在38县次以上的台风年概率为0．33%，相当于约300a以上一遇的台风灾害．

台风灾害影响范围在20县次以上的分别为1696年38县次，1724年37县次，1781年35县次，1877年和1732年28县次，1747年24县次，1670年和1883年23县次，1665年和1794年22县次，1850年21县次以及1823年20县次．1644—1949年这306a当中，有140a辨识出的台风数为0，分析其原因，可能为该年台风记录缺失或没有台风影响．

在所研究的306a中，台风影响范围在16县次以上年份的台风灾害多数发生在7月和8月份，由大风、暴雨和风暴潮共同引起，而影响县次较少年份的台风灾害大都仅由大风或大风和暴雨亦或大风和风暴潮造成．

2．2 50a以上一遇重大台风灾害年重建

将1644—1949年中出现50a以上一遇台风的发生年份定义为重大台风灾害年，共有6个年份．其中1696年是台风影响县次最多、影响范围最广的年份，达到38县次，该年影响县数达研究区总县数的38%，其灾害程度约为300a一遇；100～300a一遇的台风发生年份为1724年和1781年，受灾县次为35～37县次，相当于研究区总县数的35%～37%；50～100a一遇的台风灾害年发生年份是1732年、1747年和1877年．

1696年发生两次台风过程，分别在农历六月初一至六月初三和七月二十三至二十四日．六月台风从上海附近登陆，影响区域主要在长江口长江南岸上海、太仓、常熟、南汇等地，风雨区、潮区、洪涝区重合（图2a），可判断台风暴雨和风暴潮是造成此年该地区洪涝的主要原因．台风灾害最严重的地区位于嘉定、崇明、川沙、南汇等县，这几个地区“强风、暴雨和大潮并行，漂没海塘数千丈，灶户一万八千户，淹死者十万余人”．七月台风从上海的川沙县附近登陆，影响的区域主要发生在太湖流域和长江口地区，风、雨主要分布在太湖流域，潮主要分布在长江口北岸南通地区，风雨区和潮区不重合，潮区和洪涝区重合（图2b），说明此次洪涝主要是台风带来的风暴潮造成［23］．

图2 1696年长江三角洲地区台风灾害分布Fig．2 Distribution of typhoon disasters in 1696in Yangtze River Delta a．农历六月初一至六月初三台风灾害分布；b．农历七月二十三至二十四日台风灾害分布．

1724年农历七月十八至十九日的台风影响范围分布在长江口以及杭州湾附近沿海地区，向内陆部分延伸．此次台风登陆地点位于上海奉贤附近，从发生时间记录上来看，台风从东向西或西北推移，海潮乘风而上，最东到达镇江和太湖沿岸．此次台风风区和雨区基本上一致，风区略大于雨区，雨区呈块状分布，潮区位于沿江、沿海地区，洪涝区和风雨区、潮区几乎重合（图3a），说明此次洪涝灾害是暴雨和风暴潮同时造成的．

1781年农历六月十八至十九日的台风影响范围分布在长江口地区和杭州湾北部，杭州湾南部少数地区也受到影响．台风登陆地点为嘉善县附近，逐渐向北移动及向内陆延伸．风区大于雨区，潮区和洪涝区重合（图3b），说明此次台风主要为风暴潮造成了洪涝灾害［23］．

1732年是发生在农历七月十五至十八日的1次台风过程，台风登陆地点为长江口南上海地区，由东南向西北移动．台风灾害主要位于长江两岸，连续分布，风区和雨区的范围一致，风区范围略大于雨区，潮区主要分布在长江口沿海地区并向内陆延伸．风区、雨区、潮区和洪涝区大致重合（图3c），说明台风暴雨和风暴潮同时成灾，造成洪涝灾害．

1747年是发生在农历七月十四至十六日的1次台风过程，台风登陆地点为宝山、崇明附近，由东向西移动，影响范围向南向北逐渐扩大．风区大于雨区，风区与潮区范围基本一致（图3d）．

1877年是发生在农历五月二十三至二十四日的1次台风过程，台风登陆地点为太仓、宝山、嘉定县附近，由沿海向内陆延伸．此次台风过程中风区与雨区基本重合，风区大于雨区，而风暴潮记录较少（图3e），说明此次台风主要是大风及暴雨致灾．

图3 1724年（a）、1781年（b）、1732年（c）、1747年（d）和1877年（e）长江三角洲地区台风灾害分布Fig．3 Distribution of typhoon disasters in 1724（a），1781（b），1732（c），1747（d）and 1877（e）in Yangtze River Delta

从各重大台风灾害年的台风灾害分布图（图2、3）可以看出，1696年和1732年的受灾区域大都分布在长江口附近，1724年、1747年和1781年分布在长江口和杭州湾附近，而1877年主要集中在长江南部和杭州湾北部地区．还要说明的是，各重大台风灾害年台风的灾害分布图是将清代受影响范围通过现代行政地图表现的，由于某些地区历史文献资料的遗失和记录的缺失，台风影响范围并不是很连续，如1696年和1724年的昆山，1781年的嘉定、川沙和金山．

2．3 与当代台风灾害等级的对比

由于当代台风登陆浙江省的次数远比江苏省和上海市多，所以已有当代台风灾害等级的评估研究多是仅对浙江省的分析［24－28］．

从评估标准上看，由于历史时期没有气象观测数据且灾损信息不够充分，只能依据一些简单的指标来评定台风灾害年的发生概率，而县次是进行历史时期灾害发生概率研究的一个常用指标；而当代有了较为详细的气象观测数据（包括台风登陆日期和地点、台风中心最大风速和最低气压值、台风移动路径、过程降水量等）及人员伤亡和财产损失信息，所以其台风灾害等级评估方法更为复杂．但多数是用死亡人数、房屋倒损数、农作物受灾面积数及直接经济损失数这4个指标来划分灾害等级的［24－25］．

从评估结果上看，虽然历史时期台风灾害年发生概率研究所使用的指标较为单一，但是历史台风灾害年发生概率的研究结果与当代台风灾害等级评估的结果有一定的对应性．根据受灾面积将浙江省1949—1994年台风灾害划分为5个等级，结果表明43a中有2a为五级台风灾害年，约占总年数的4．65%，用历史台风灾害年概率方法计算约合20a以上一遇；有4a为四级台风灾害年，约占总年数的9．3%；有3a为三级台风灾害年，约占总年数的6．98%；有6a为二级台风灾害年，约占总年数的13．95%；有9a为一级台风灾害年，约占总年数的21%［27］．其结果也说明受灾面积大的年份发生概率较小，受灾面积小的年份发生概率较大．

3 结论

（1）长江三角洲地区1644—1949年台风影响县次多的年份发生概率小，台风影响县次少的年份发生概率大．1696年台风灾害影响范围为38县次，300a中仅此1次；1724年和1781年台风灾害的影响范围分别为37和35县次，合100～300a一遇；1877年、1732年和1747年台风灾害的影响范围分别为28、28和24县次；合50～100a一遇．

（2）1644—1949年间，影响县次较多的年份大都是由大风、暴雨和风暴潮3种致灾因子共同致灾．1696年的两次台风灾害均是由上海附近登陆，第1次的大风、暴雨和风暴潮及第2次的风暴潮都造成洪涝灾害．1724年台风登陆地点位于上海奉贤附近，暴雨和风暴潮同时成灾．1781年台风登陆地点为嘉善县附近，主要为风暴潮致灾．1732年台风登陆地点为长江口南上海地区，台风暴雨和风暴潮同时造成洪涝灾害．1747年台风登陆地点为宝山、崇明附近，主要是台风带来的风暴潮致灾．1877年台风登陆地点为太仓、宝山、嘉定县附近，主要是大风及部分暴雨致灾．

（3）6个重大台风灾害年中有4次台风在农历七月生成，2次在六月生成，仅1次在五月生成，长江口和杭州湾附近是重大台风灾害较易影响的地区．1696年和1732年的受灾区域大都分布在长江口附近，1724年、1747年和1781年分布在长江口和杭州湾附近，而1877年主要集中在长江南部和杭州湾北部地区．

（4）由于资料的局限和信息的缺失，历史时期台风灾害年发生频率研究所使用的指标较单一，但与当代台风灾害等级研究相比，二者的结果有一定的对应性．用历史台风灾害年概率方法计算，当代五级台风灾害年约合20a以上一遇，且当代台风灾害等级研究结果也表明受灾面积大的年份发生概率较小，受灾面积小的年份发生概率较大．

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