小冰期福建省寒冷期的气候与生态变化

2020-03-05 01:55李智君李承哲
亚热带资源与环境学报 2020年4期
关键词:亚热带霜冻降雪

李智君,李承哲

(1.厦门大学 人文学院,福建 厦门 361005;2. 爱荷华大学 工程学院 美国 爱荷华城 52246)

0 从诏安县霜雪记录看福建历史气候数据存在的问题与修正

漳州市诏安县,地处福建省最南部,靠近北回归线。“县西北连山,东南据海。炎毒郁蒸,卑湿壅阏。春夏晨夕雾昏,咫尺莫辨。暑多寒少,有霜无雪,其在深山中多雨。树叶长青,桃李冬花,谷二登,蚕五熟,小民无褐可以卒岁”(1)康熙《诏安县志》卷二《天文·风气》[M].同治十三年刻本:4a.。然而,明崇祯九年(1636)十一月,诏安县却遭受了一次严重的冻害。刊于康熙五十四年 (1715)的《漳州府志·灾祥》载:“十一月,大雨雪,积冰厚一尺,牛羊草木多冻死。”(2)康熙《漳州府志》卷三十三《灾祥》[M],康熙五十四年刻本:11b.成书于康熙三十年(1691)的《诏安县志·灾异》亦载:“是年十一月,大雨霜,深满尺,牛羊草木多冻死。”(3)康熙《诏安县志》卷二《天文·灾异》[M].同治十三年刻本:13a.按说很少发生霜雪冻害的诏安县,突然出现如此严重的灾情,当地应该记载得很清楚才是。因为在传统中国,自然灾害还有昭示地方官员清廉与否的作用。然而对比两条材料,不难发现其中有几个明显的疑点。

疑点之一,诏安县的这次天气过程,是陨霜还是降雪?有学者据《漳州府志》的记载,称“这是福建大雪降到最南端的记录。”[1]但《诏安县志》却言是“雨霜”。按常理,霜的水汽源于近地面逆温层有限的水分,所以霜落在地上是绝不可能有一尺厚的。因此,府志的记载似乎更可信:下了一场大雪,天寒地冻,水面结冰,厚达一尺。然而,从文献学的角度而言,成书更早的康熙《诏安县志》的记载,当然更可信。不仅如此,县志记载的内容,并非清人采写,而是据“旧志载”。因清代顺治朝没修志,故此旧志只能是明代的方志,这进一步增加了其记载的可信度。可是康熙《诏安县志·天文》的卷首语,却对旧志的“大雨霜”的说法,持否定态度:

所异者,旧志载,前朝崇祯九年十一月,大雨霜,深满尺,牛羊草太多冻死。夫深至满尺,雪也,非霜也。诏人未常见雪,因共认以为霜耳。余莅诏之明年,冬雪飘数点,十围茂树,越岁犹枯,可见,囿于气侯之偏即莫支。夫雪霜之至,草木犹然,人可知已。(4)康熙《诏安县志》卷二《天文·风气》[M].同治十三年刻本:3b-4a.

显然方志的编撰者注意到了陨霜是不可能厚达一尺的,故认为是诏安人没怎么见过下雪的场景,误将“雪”认成了“霜”。可是不知道是撰者粗心,还是不同编撰者的观点不一致,在该书同卷崇祯“九年六月十三日,太白昼见”的按语中,却出现了与卷首语相左的立场。

是年十一月,大雨霜,深满尺,牛羊草木多冻死。按《埤雅》:“霜霰,阴刚之微也。”霜集而后水坚。漳邑土气倍热,王忠文《清漳十咏》有“地偏冬少雪”之句。虽隆寒未尝结为霜者,至是始见人家取冰剖划作器具,或为峰峦,明润丰棱,甚觉可爱,而牛羊六畜多涷死,深山树木,悉为霜气所压,经春犹悴。自闽中而下至于诏安,无不皆然,亦气候之一变也。(5)康熙《诏安县志》卷二《天文·灾异》[M].同治十三年刻本:13a.

作者认定是陨霜而不是降雪,但文中对“深满尺”所指,却不甚明了。按“大雨霜,深满尺”理解,似乎是霜的厚度,其后文章却围绕着冰展开,似乎“深满尺”又指水面结冰的厚度。

显然仅据福建的史料,是无法判断孰是孰非的。好在一次大尺度天气系统的发展过程中,相邻地区也会不同程度地被波及。果不其然,与诏安县毗邻的广东潮州府,所辖惠来和揭阳二县有类似的记载。雍正《惠来县志·灾祥》载:

十二月陨霜。炎荒从来罕见霜雪,此月十六日,水面坚凝,厚四五寸,连陨三日,草木禽鱼,冻死无数。(6)雍正《惠来县志》卷十二《灾祥》[M].民国十九年重印本:5a.

又雍正《揭阳县志·祥异》载:

十月冰厚盈寸。按揭邑自古少冰,至是坚厚盈寸,为次年丰登之兆。(7)雍正《揭阳县志》卷四《气候·祥异》[M].雍正九年刻本:4b.

对比三地的记载,显然惠来县的记载更符合逻辑。也就是说,崇祯九年发生在闽粤边境地区的冷害,是霜冻而不是降雪。此次霜冻最严重的地方是诏安,水面结冰厚达一尺,惠来县是四五寸,揭阳县一寸多。

疑点之二,此次霜冻究竟发生在崇祯九年的几月几日?首先可以确定的是,处于南亚热带的漳州和潮州之间的狭小区域内,一年经历两三次严重寒潮天气的可能性极小。因此,这次霜冻应该是同一次寒潮天气。那么十月、十一月和十二月哪个时间更有可能?显然是十二月的可能性最大。受武夷山脉对北方寒流和冷空气的阻挡,南亚热带北界在粤东和福建向北凸出约2个纬距,在23°N~24°N之间,每年的十月和十一月,尚未入冬。其次,漳州沿海现代霜期为阳历的一月上旬至一月中旬,因此,农历十、十一月出现重霜冻和冰厚尺余天气的可能性极小。另外,康熙《诏安县志·天文》言及此次霜冷害范围时说:“自闽中而下至于诏安,无不皆然。”而崇祯九年冬十二月,连江“大霜,荔支、龙眼树多枯”(8)民国《连江县志》卷三《明大事记》[M].民国十六年铅印本:44b.,恰好印证了这一点。故此次霜冻的日期应该是崇祯九年十二月的十六日、十七日和十八日,共计三天。“冰冻三尺非一日之寒”,长时间的寒潮霜冻天气才可能导致水面结冰厚达一尺。

疑点之三,处在南亚热带和热带之间的诏安会下雪吗?此事涉及古人对降雪南界的认知问题。古人认为南岭是中国降雪的最南界限。宋人范成大《桂海虞衡志·杂志》载:“南州多无雪霜,草木皆不改柯易叶,独桂林岁岁得雪,或腊中三白,然终不及北州之多。灵川、兴安之间,两山蹲踞,中容一马,谓之严关。朔雪至关辄止,大盛则度送至桂林城下,不复南矣。”(9)范成大.《桂海虞衡志·杂志》[M].知不足斋丛书本:1a.桂林处在南岭之越城岭和都庞岭间,湘江、漓江和灵渠构成的水运系统,不仅是湘粤的交通运输通道,河谷地带还是北方冷空气南下的通道,因此桂林是南岭之南最易降雪和陨霜的地方,夏季也较岭南凉爽宜人。杜甫《寄杨五桂州谭》:“五岭皆炎热,宜人独桂林。梅花万里外,雪片一冬深。”[2]即此之谓也。

诏安(23°43′N)在桂林(25°27′N)南1.73个纬距之处,按传统说法,是不该有降雪陨霜的,至清代仍有人持此观点:

今以舆地按之,诏与桂林相隔东西,而诏又稍南,此诏所以无雪也。虽复岭重山,亦无毒瘴,即秋阳夏火,不至极炎,其宜人也,不异桂林。所异者,旧志载,前朝崇祯九年十一月,大雨霜,深满尺,牛羊草,太多涷死,夫深至满尺,雪也,非霜也。诏人未常见雪,因共认以为霜耳。余莅诏之明年,冬雪飘数点,十围茂树,越岁犹枯,可见,囿于气侯之偏即莫支。夫雪霜之至,草木犹然,人可知已。(10)康熙《诏安县志》卷二《天文·风气》[M].同治十三年刻本:3b-4a.

通常,诏安很少降雪。但诏安人因没见过雪而错将雪误认为霜,显然是靠不住的说法。万历《漳州府志》论及漳州府的气候时就明言:“龙岩、漳平,山益高,地益峻,风气特异。八九月,侵晨作雾,咫尺莫辨。冬霜雪厚,水面结冰,童子可渡。”(11)万历《漳州府志》卷一《舆地志·气候》[M].万历元年刻本:8b.诏安大多数人没见过中国北方的下雪,情有可原,但说老少都没见过同在一府的龙岩和漳平下雪,则很令人怀疑。事实也证明,这一说法是后人的猜测,与事实不符。

现代中国降雪的南限在24°N一线[3],即南岭的南缘。而诏安县位于23°43′N,显然诏安县是会降雪的,此乃康熙《诏安县志》的编纂者亲眼所见。但是,福建省沿海降雪的南限并不在24°N,而是在26°N一线,即通常情况下,诏安是很少降雪陨霜的。那么靠近北回归线的诏安降雪陨霜又意味着什么?明清时期其降雪陨霜的频率如何?诏安乃至整个福建的降雪陨霜与全球气候变化有何关系?这正是本研究拟解决的问题之一。

另外,搞清楚是陨霜还是降雪有什么意义?首先,亚热带的霜雪记录,是恢复历史气候变化的基础数据。如果对史料不加考证,尽信书会导致基础数据错误,所得出的历史气候变化规律自然是不可信的,更谈不上以此研究成果为基础,预测未来气候变化。其次,霜和雪对亚热带地区的生态影响,相差甚远。正如下文研究所证明的,福建降雪,在一些区域往往与“岁大熟”相对应;而陨霜则不然,小则亚热带果树被冻死,大则草木禽鱼冻死无数,甚至引发饥荒。因此,考证清楚每一次寒冻天气的天气类型,是研究不同区域气候变化与生态响应机制的基础。在小冰期的寒冷期,福建的生态是如何变化的,则是本研究拟解决的另一个问题。

1 小冰期寒冷期的气候与生态变化

变化是地理环境的常态,突变和渐变兼而有之。第四纪全球气候变化的最主要特征,是冰期与间冰期旋回。末次冰期冰盛期,是距今最近的极寒冷时期,全球陆地约有24%的面积被冰雪覆盖,而现代仅为11%[4],海平面降低了130 m[5]。台湾山脉有冰川发育,台湾海峡变为陆地。距今一万年前开始延续至今,是地球上最新的一个间冰期,海平面快速上升,距今六千年前后已接近现代高度。间冰期气候也并非始终温暖,而是存在寒冷期与温暖期交替的现象,如近5000年以来,中国就经历了4个寒冷期和4个温暖期[6]。明清时期恰好处在中世纪温暖期与近代温暖期之间,是距今最近的一个寒冷期,即小冰期(Little Ice Age),国内亦称其为明清小冰期(1400—1900年间)。小冰期的气候,同样存在着明显的冷暖波动现象。

地处中亚热带和南亚热带的福建,气候温暖,衡量气候冷暖变化的主要指标是寒冬出现的频率。所谓寒冬,张丕远采用“华南热带近海面降雪”[7]来确定,李平日的观点与其相似,并在此基础上定义了寒冷期:“频繁的降雪,可视作此地气候冷期”[8]。考虑到福建南亚热带的严重霜冻天气,比降雪天气的寒冷程度,有过之无不及,因此,本研究以福建降雪和陨霜频繁的时段作为福建小冰期的寒冷期。

依据寒冬出现的频率,即每十年内出现≥2次寒冬,可以将小冰期期间的福建气候划分为3个寒冷期(图1):1500年至1580年为第一个寒冷期;1620年至1730年是第二个寒冷期;1830年至1900年是第三个寒冷期。与温暖期相比较,小冰期的寒冷期是亚热带地区气候和生态变化较大的时期,且每个寒冷期的情况又有所不同。有关福建小冰期气候的分期与周期规律,已有不少学者依据不同的统计指标,取得不少成果,如张德二[9]、李玉林[10]、郑斯中[11]、李平日[12]、郑景云[13]、丁玲玲[14]等人的研究。本研究则在详细考证每一条寒冬史料的基础上,探讨小冰期福建的寒冷期,中亚热带与南亚热带气候的区域特征与生态变化,进而揭示被统计数据所掩盖的一些重要现象。

图1 1500年以来每十年福建省寒冬次数Figure 1 The number of cold winters in Fujian Province every ten years since 1500

1.1 第一个寒冷期(1500—1580年)的气候与生态

弘治十四年(1501),南亚热带沿海的莆田水面结冰,是小冰期第一个寒冷期开始的标志,也是南亚热带水面结冰的南限,其冬“隆寒,水结冰,厚半寸”(12)乾隆《莆田县志》卷三十四《祥异》[M].光绪五年补刊本,民国十五年重印本:5b.。河流冻结的天气比水面结冰的天气更为寒冷。中亚热带河流冻结主要发生在泰宁和将乐。嘉靖十一年(1532),泰宁县“十一月,雪冻长溪。”(13)乾隆《泰宁县志》卷十《稽古志·祥异》[M].抄本:8b.该县城海拔284 m。嘉靖四十二年(1563),比泰宁海拔更低,只有202 m,且位置稍南的将乐,“冬,滛雨三日,溪冻不流”(14)万历《将乐县志》卷十二《灾祥》[M].万历十三年刻本:7a.。闽西北高海拔山区,特别是武夷山脉的隘口地带,是福建年均寒潮发生次数最多的地区。可将其分为2个亚区,一是金溪流域的建宁、泰宁、将乐和明溪;二是富屯溪流域的光泽、邵武等地。第一个寒冷期河流冻结的区域,主要分布于金溪流域。

此期南亚热带降雪最南界限是漳州平和县,嘉靖十一年十一月,平和“雨雪尺余”(15)康熙《平和县志》卷十二《杂览志·灾祥》[M].光绪重刊本:9a.,该县位于南亚热带的南部边缘。明清时期,平和县治九峰镇,海拔290 m。同安县是南亚热带沿海降雪的最南界限,嘉靖“十一年春,始雨雪。同安地温无雪,故老皆以为瑞”(16)康熙《同安县志》卷十《祥异志》[M].抄本:2a.,该县城海拔20 m左右。一年之中降雪开始最早的时间是十一月,即嘉靖十一年的平和县;最晚的时间是嘉靖四十四年(1565)十二月初六日,泉州“大雪,山村雪厚至三四尺,四五日方消,郡从前少雪,人以为异”(17)万历《泉州府志》卷二十四《杂志·祥异类》[M].万历刻本:14b.。中亚热带一年之中,降雪最早开始的时间是嘉靖四十四年的十月,龙岩“大雪,平地尺余”(18)道光《龙岩州志》卷二十《杂记·灾祥》[M].光绪十六年重刊本:2b.。最晚结束的是万历六年(1578)的五月初八日,“柘洋大雪”(19)万历《福宁州志》卷十六《时事》[M].万历四十四年刻本:19b.。柘洋即今宁德市柘荣县,该县平均海拔600 m,境内最高峰太姥山海拔1 480 m,气候垂直变化大,是福建春季寒潮发生频率最高的县市之一[15]。降雪范围最大的是嘉靖十一年十一月的大雪,主要分布于福州—莆田—泉州—龙岩—平和一线。每十年降雪的频率,南亚热带为0.63次,中亚热带为1次,福建全境为1.63次。

在此寒冷期,一年之内陨霜最早的月份是九月初二日,嘉靖九年宁化“陨霜杀禾,是年饥”(20)康熙《宁化县志》卷七《灾异》[M].同治八年重刊本:47a.;结束最晚的月份是十二月,即正德四年(1509)发生在连江的霜冻。从地区分布上来看,南亚热带80年间只记载了1次霜冻,而中亚热带出现了6次。霜冻最频繁的县是将乐县,有3次。范围最广的霜冻,发生在嘉靖十一年九月,闽北的邵武、泰宁、将乐和闽东的宁德都出现了严重的霜冻。从空间上看,南亚热带南部,虽然莆田有荔枝冻枯的情况,但无陨霜记载,北部也只有一次,发生在长乐,正德十四年(1519)“春霖雨霜雪,六十余日”(21)崇祯《长乐县志》卷九《灾祥》[M].崇祯十四年刻本:5b.。

霜雪冷害,对亚热带水果荔枝的影响最大,因为荔枝畏寒,其冻害的临界温度仅为-2 ℃。幼枝尤其敏感,即便在福州,冬季也要防寒。“初种畏寒,方五六年,深冬覆之,以护霜霰。”(22)蔡襄.《荔枝谱·第五》[M].宋百川学海本:3b.北宋仙游人蔡襄撰于嘉佑四年(1059)的《荔枝谱》,言及福建荔枝的地理分布时说:“闽中唯四郡有之,福州最多,而兴化军最为奇特,泉漳时亦知名。”(23)蔡襄.《荔枝谱·第一》[M].宋百川学海本:1b.可见,北宋时福建路沿海的下四州,皆有荔枝分布。“福州种殖最多,延貤原野,洪塘水西,尤其盛处,一家之有,至于万株。”荔枝种植业如此发达,首先是受荔枝对外贸易刺激。“初着花时,商人计林断之以立券,若后丰寡,商人知之,不计美恶,悉为红盐者,水浮陆转,以入京师,外至北戎西夏,其东南舟行新罗、日本、流求、大食之属,莫不爱好,重利以酬之,故商人贩益广,而乡人种益多,一岁之出,不知几千万亿,而乡人得饫食者,盖鲜以其断林鬻之也。品目至众,唯江家绿为州之第一。”(24)蔡襄.《荔枝谱·第三》[M].宋百川学海本:2b-3a.其次,北宋中期,恰好处于中世纪暖期,这为荔枝生长提供了温暖适宜的气候环境。尽管处在温暖期,霜雪冷害偶尔也会来访。北宋彭乘《墨客挥犀》云:

岭南无雪,闽中无雪,建、剑、汀、邵四州有之。故北人嘲云:“南人不识雪,向道似杨花。”然南方杨柳实无花,是南人非止不识雪,兼亦不识杨花也。大观庚寅季冬二十二日,余时在长乐,雨雪数寸,遍山皆白。土人莫不相顾惊叹,盖未尝见也。余是日召友人吴述正同赏,时南轩梅一枝盛开,述正笑曰:“如此景致,亦恐北人所未识。”是岁,茘枝木皆冻死,遍山连野,弥望尽成枯枿。至后年春,始于旧根株渐抽芽蘖,又数年始复繁盛。谱云:茘枝木坚理难老,至今有三百岁者,生结不息。今去君谟殁又五十年矣,是三百五十年间未有此寒也。[16]

可见,荔枝即便遭受极寒年份的冷害,也不会绝迹。进入常年,仍能够凭借未冻死的根系复生。

南宋时荔枝分布北限是长溪县(治今霞浦岭尾庵)。成书于淳熙九年(1182)的梁克家《三山志》,记载了福州以北荔枝的分布状况。“茘支,州北自长溪、宁徳、罗源至连江北境,西自古田、闽清皆不可种,以其性畏高寒。连江之南,虽有殖者,其成熟已差晚半月。直过北岭,官舍民庐及僧道所居,至连山接谷,始大蕃盛。”福州荔枝在南宋时也难免霜雪冻害,“大观庚寅冬,大霜,木皆冻死,经一二年始于旧根复生。淳熙戊戌冬大雪,亦多枯折,常时霜雪寡薄。温厚之气盛于东南,故闽中所产。比巴蜀、南海尤为殊绝。蔡公襄谱之,其于果品卓然第一,非虚证也。”(25)淳熈《三山志》卷四十一《土俗·果实》[M].文渊阁四库全书本:4b-5a.显然《三山志》的作者是读过《墨客挥犀》的,却误将雪写为霜。遭受如此严重的霜冻,北限长溪的荔枝,分布情况又如何?南宋长溪人谢翱《故园秋日曲》之一云:“空门久闭无人住,城鸟应入巢其树。食尽满园绿荔枝,引雏飞去人始知。”(26)民国《霞浦县志》卷二十五《艺文》[M].民国十八年铅印本:44b.可见彼时霞浦荔枝是能成园的。宋代为了实现荔枝长途贸易,用“红盐法”保鲜。所谓“红盐法”,据《荔枝谱》云:“红盐之法,民间以盐梅卤浸佛桑花为红浆,投茘枝渍之,曝干色红而甘酸,可三四年不虫,脩贡与商人皆便之,然绝无正味。”(27)蔡襄.《荔枝谱·第六》[M].宋百川学海本:页4a.《故园秋日曲》之二对“红盐”的记述:“茅茨竹外烟久青,莎鸡啁唽向田鸣。家家红盐殷新杵,绿树裹创子如雨。”(28)民国《霞浦县志》卷二十五《艺文》[M].民国十八年铅印本:44b.足见南宋时今宁德市霞浦县的荔枝数量不少。

福州北岭以北至霞浦涵江一带沿海,是福建荔枝分布的生态敏感区。霞浦的荔枝主要分布在背风向阳的海湾低地,如南乡涵江一带,且多晚熟品种。明代宁德的荔枝“名品俱出天成,虽以其核种之,终与其本不类,百果中推第一。然产于宁者,不及兴泉远甚”(29)乾隆《宁德县志》卷一《物产·果属》[M].乾隆四十六年刻本:12a.。 明正德四年之前,宁德荔枝,“海滨颇多”(30)嘉靖《宁德县志》卷一《土产·果类》[M].嘉靖刻本:18a.,尤其在三都、六都和七都。三都黄湾的八景之一,便是“荔林晓露”。“里多荔枝树,每熟,着露丹,锦满林。林泰诗:‘海上炎蒸似探汤,绿阴清处晓风凉。累累万颗丹盈树,幻出人间锦绣乡。’”(31)嘉靖《宁德县志》卷四《景物》[M].明嘉靖刻本:24a-b.

随着小冰期第一个寒冷期的到来,黄湾的荔枝遭受严重的霜冻冷害,正德四年“十月望日,大霜连日,三都、六七都荔枝、龙眼树大数围者,皆冻死,自是二果遂少。”(32)乾隆《宁德县志》卷十《祥异》[M].乾隆四十六年刻本:6b.同年十二月,福州连江县“大霜,龙眼、荔枝树尽枯。”(33)嘉庆《连江县志》卷二《杂事·灾异》[M].嘉庆十年刻本:40a.嘉靖十一年,福建大雪,福州出现了“越犬吠雪”现象,“大雨雪,里巷中群犬惊吠,是岁闽果不实。”(34)万历《福州府志》卷三十三《时事》[M].万历二十四年刻本:9a.其实,宁德和福州荔枝遭灾之前,即弘治十四年,莆田就因为“其冬隆寒,水结冰,厚半寸,荔枝冻枯。”(35)乾隆《莆田县志》卷三十四《稽古志·祥异》[M].光绪五年补刊本,民国十五年重印本:5b.这是此期荔枝树冻死的南限。荔枝冻伤的南限则是同安县,而且是春天。嘉靖十一年“春,始雨雪。同安地温,无雪。故老皆以为瑞,次年大熟,惟荔枝、龙眼枝叶焦然,乃知此果宜温。”(36)康熙《同安县志》卷十《祥异志》[M].抄本:2a.可知树叶被冻枯萎,但荔枝树并未被冻死。

与荔枝冻死的空间分布态势不同,动物被冻死主要集中在中亚热带,闽北发生了3次,泰宁一次,嘉靖十一年十一月,“雪冻长溪,鱼不能泳”(37)乾隆《泰宁县志》卷十《祥异》[M].抄本:8b.。将乐两次,嘉靖十二年(1533)“大雨严雪,鱼鸟僵死。”(38)万历《将乐县志》卷十二《灾祥》[M].万历十三年刻本:5a.“嘉靖四十二年冬,淫雨三日,溪冻不流,鱼僵死”(39)万历《将乐县志》卷十二《灾祥》[M].万历十三年刻本:7a.。闽东福安发生了一次,“正德十六年(1521)元旦,雨雪三日,平地积三尺,数日始消,高崖阴谷,浃月不消,草枯兽死”(40)光绪《福安县志》卷三十七《祥异》[M].光绪十年刊本:4b.。无论是将乐还是福安,冻死鱼和兽的,主要是寒潮南下引发的持续二三日的冻雨和降雪天气。

第一次寒冷期农作物遭受霜冻冷害严重,从空间上来看,主要集中分布在中亚热带。正德十一年(1516)“秋霜陨稼”,发生在金溪流域的将乐(41)康熙《宁化县志》卷七《杂事志·灾异》[M].同治八年重刊本:47a.。嘉靖九年(1530)九月初二日“陨霜杀禾”,波及将乐(42)万历《将乐县志》卷十二《灾祥》[M].万历十三年刻本:5a.和沙溪上游的宁化,“陨霜杀禾,是年饥。”(43)康熙《宁化县志》卷七《杂事志·灾异》[M].同治八年重刊本:47a.嘉靖十一年(1531)九月,除富屯溪流域的邵武(44)淳熈《三山志》卷四十一《土俗·果实》[M].文渊阁四库全书本:4b-5a.、金溪流域的泰宁(45)乾隆《泰宁县志》卷十《稽古志·祥异》[M].抄本:8b.“陨霜杀稼”外,闽东宁德九月八日,“大霜杀稻,西乡乏食,余都薄收”(46)嘉靖《宁德县志》卷四《祥异》[M].嘉靖刻本:41b.。 发生在九月的“秋霜陨稼”,是由北方冷空气南侵造成临界降温所引发的。

与中亚热带陨霜农业歉收不同,南亚热带九龙江流域,大雪过后往往是大熟。以嘉靖十一年为例,平和“十一月,雨雪尺余。癸巳(1533)、甲午(1534)岁大熟”(47)康熙《平和县志》卷十二《杂览志·灾祥》[M].光绪重刊本:9a.。九龙江上游的龙岩也不例外,“十一月大雨雪,平地尺余,是年大熟,斗米值银二分五厘”(48)道光《龙岩州志》卷二十《杂记·灾祥》[M].光绪十六年重刊本:2a.。沿海的同安也类似,“春,始雨雪。同安地温,无雪。故老皆以为瑞,次年大熟”(49)康熙《同安县志》卷十《祥异志》[M] .抄本:2a.。类似的事,也发生在嘉靖三十四年(1555)的平和县,“十二月六日,雨雪,地深数尺,次年大熟。”(50)康熙《漳平县志》卷九《杂事志·灾祥》[M].乾隆四十六年重刻本:1b.

1.2 第二个寒冷期(1620—1730年)的气候与生态

从康熙朝开始,清代福建地方志不再记录霜冻冷害,而霜冻是造成福建低温冻害最严重的灾害性天气。无霜冻记录,导致水面结冰、河流冻结以及生物遭受寒冻冷害的记录,也一并缺失。因此,第二个寒冷期,冰冻、霜冻和生物寒冻状况的分析研究,只能局限于康熙朝之前。

与第一个寒冷期相比,第二个寒冷期南亚热带水面结冰的界限,由莆田向南延伸至诏安县,南移将近两个纬距。河流冻结的区域,第一期主要在中亚热带闽北山区的金溪流域,到第二期此地寒冷如故。康熙元年(1662)建宁县“十一月冰雪弥旬,梅冻不开,鱼多冻死。”(51)康熙《建宁县志》卷十二《杂事·灾异》[M].康熙十一年刻本:5a-b.变化主要发生在南亚热带北部沿海的福州。顺治十三年(1656),福州“十五日大雪,山下积至一丈,平地五尺。十六日地冻冰,河水凝结,可载人行。”(52)海外散人.《榕城纪闻》[M].丙申十三年条,1956年抄本:10b.虽然福州比建宁县偏南仅0.65个纬距,但海拔降低了118 m,可见河流冻结范围扩展之广。

南亚热带降雪的最南界限是漳州府的漳浦县,总计有2次,第一次是在顺治十三年正月十六夜“大雨雪”(53)康熙《漳浦县志》卷四《风土·灾祥》[M].民国十七年翻印本:39b.,第二次是康熙二年(1663)二月“大雨雪”,漳浦县城的纬度比平和县城偏南0°7′,可以忽略不计,但海拔相差271 m。可见,第二次寒冷期比第一次更为寒冷。南亚热带一年之内,降雪最早时间是雍正元年(1723)正月初六日,安溪县“大雪,平地积深尺余,山头数日不化”(54)乾隆《安溪县志》卷十《祥异》[M].乾隆二十二年刻本:23a.。最晚的是二月,一是康熙二年二月,漳浦“大雨雪”;一是雍正七年(1729)二月,长泰“霖雨二旬,余雪堆山头,畜多冻死。”(55)乾隆《长泰县志》卷十二《杂志·灾祥》[M].民国二十年重刊本:11b.中亚热带降雪最早是康熙十年(1671)冬十一月,光泽“大雪,平地深三尺”(56)康熙《光泽县志》卷附《祥异》[M].乾隆十五年重修本:13a.。最晚是康熙六十年(1721)正月二十九日,龙岩“大雪,平地尺余”(57)民国《龙岩县志》卷三《大事志·灾祥》[M].民国九年铅印本:11a.。

崇祯元年(1628)三月十九日,徐霞客在顺昌县杜源,“忽雪片如掌”,行至将乐县高滩铺(今高塘镇),见“群峰积雪,有如环玉。闽中以雪为奇,得之春末为尤奇。村氓市媪,俱曝日提炉;而余赤足飞腾,良大快也!”[17]从时间上来看,三月十九日无疑是第二个寒冷期最晚的降雪日期,但不宜将此记载纳入方志“大雪”数据序列。原因有二,其一,方志记载的“大雪”,在福建的中亚热带,是灾害性降雪,而徐霞客所见,显然并未成灾。如果将其纳入,就会出现数据标准不统一的情况。其次,武夷山高海拔和垭口地貌,是导致此次降雪的主要因素。顺昌县和将乐县位于武夷山脉的东侧,平均海拔高,顺昌最高峰郭岩山,海拔1 384 m。将乐最高峰陇西山,海拔1 620 m。另外,甘家隘、铁牛关等山地垭口地带,有很强的大气溢流现象,越过垭口的冷空气,顺着富屯溪和金溪而下,易产生大风降温和降雪天气。因此,此次降雪有很强的区域性和特殊性。徐霞客显然并不了解这一情况,因而感叹:“闽中以雪为奇,得之春末为尤奇。”其实在福建高海拔山区常下雪、积雪。

第二个寒冷期大雪的频率,南亚热带每十年0.73次,中亚热带为2次,福建全境为2.72次。南亚热带大雪次数最多的地区是仙游县,总计4次。中亚热带是上杭县,总计8次。分布范围最广的降雪,是顺治十三年正月的大雪,除建宁府、福宁州和24°N以南的诏安县外,其余都降下大雪,罗源积雪厚度达五六尺,福州、泉州、德化等地五尺多,“上元,天寒大雪,平地五尺许,故老相传,以为从前未见”(58)康熙《德化县志》卷十六《杂志下·祥异》[M].康熙二十六年刻本:12b.。其余各地一、二、三尺不等,闽西连城“旬日方消”(59)民国《连城县志》卷三《大事志·附灾祥》[M].民国二十七年石印本:21b.宁化和清流降雪持续的时间最长,“正月十二日雪,至十六止”(60)康熙《宁化县志》卷七《灾异》[M].同治八年重刊本:49b.。同安正月十六日大雪(61)民国《同安县志》卷三《大事记》[M].民国十八年铅印本:10b-11a.,而漳浦“正月十六夜,大雨雪。”(62)康熙《漳浦县志》卷四《风土·灾祥》[M].民国十七年翻印本:39b.因此,此次降雪,是正月十二日从汀州府的宁化、清流等地开始降雪,直至漳浦县十六日夜间,由北向南,前后总计持续了五天。

中亚热带一年之内,陨霜最早月份是崇祯九年十二月,连江“冬十二月,大霜”(63)民国《连江县志》卷三《明大事记》[M].民国十六年铅印本:44b.。最晚是六月,总计有2次,一次是顺治六年,闽西漳平县“六月飞霜”(64)康熙《漳平县志》卷九《杂事志·灾祥》[M].乾隆四十六年重刻本:2b.; 一次是顺治十八年(1661)闽北的泰宁县和建宁县。泰宁县 “六月不雨而寒,陨霜杀蔬。”(65)乾隆《泰宁县志》卷十《稽古志·祥异》[M].抄本:11a.建宁县“五月,多骤雨雷雹,凄寒如初冬,每日将夕,满空赤色,虽雨亦然。六月,西南乡陨霜如雪。”(66)康熙《建宁县志》卷十二《杂事·灾异》[M].康熙十一年刻本:5a.府志亦载:“六月初一大寒,有霜,苎叶尽白。初四见雪,初六日晨,日见天中。”(67)康熙《建宁府志》卷四十六《杂志·灾祥》[M].康熙五年抄本:12b.虽然这三县都处在海拔1 500 m以上的高山包围之中,受海拔影响较大,但此期气候的寒冷是不争的事实。顺治十年(1653)五月,罗源“大寒如严冬,老弱煨火盖棉。”(68)道光《新修罗源县志》卷二十九《祥异》[M].道光十一年刻本:5b.罗源位于福建省东北沿海,属于中亚热带暖区。南亚热带最早陨霜的月份是康熙十三年(1674)九月,仙游县“陨霜杀稻”(69)乾隆《仙游县志》卷五十二《摭遗志·祥异》[M].同治重刊本:3b.。最晚是崇祯九年十一月,诏安“大雨霜”。从空间分布来看,南亚热带最南部的诏安县,出现了严重的霜冻天气。第二个寒冷期福建全境总计发生了8次严重的霜冻,有2次在南亚热带南部的泉州府和漳州府,中亚热带有6次,主要发生在闽西和闽北。分布最广的是顺治十一年(1654)冬天的霜冻,从莆田的仙游县延伸到漳州的漳浦县,“冬大寒,陨霜不杀虫。”(70)康熙《漳浦县志》卷四《风土·灾祥》[M].民国十七年翻印本:36b.

荔枝在福州的西北部分布边界,是古田县的水口镇。水口又称囦关,海拔约10 m,是闽江及其支流古田溪的交汇处。低海拔的闽江河谷,是南亚热带气候向西北延伸的通道,水口即其北部边缘。水口以上,海拔急剧上升,仅古田县内的海拔就相差1 613.5 m,属于中亚热带气候,缺乏荔枝生长的环境。宋人程师孟(1015—1092年)《宿牛头寺》诗云:“牛头寺裏千峰月,水口村边万石滩。竹叶尽来堂少暖,荔枝无处地多寒。”(71)万历《古田县志》卷十三《诗》[M].万历三十四年增补二十八年本:14b.这条由海拔决定的气候区边界,即使是中世纪温暖期,也是很难撼动的,小冰期更是如此,故明代古田县令杨德周《署中诗》云:“海隔不知鱼味美,山寒那觅荔枝丹。”(72)乾隆《古田县志》卷二《公署》[M].乾隆十六年刊本:30b.清人林嗣环《荔枝话》亦云:“闽囦关以上无荔,延、建人有终身未啖荔者,汀亦止,止永定有一二株,渐向南则渐多。”(73)林嗣环.《荔枝话》[M].康熙檀几丛书本:4a.

霜冻冷害记载的停止,导致生物遭受冻害的资料一应缺失,因此,第二个寒冷期方志中有关荔枝受冻害的记载,大幅度减少。唯一的记录是连江县的荔枝冻死事件,崇祯九年冬十二月,连江“大霜,荔支、龙眼树多枯。”这次陨霜天气,从北向南,一直延伸至漳州府诏安县。康熙《诏安县志·天文》载:“牛羊六畜多冻死,深山树木,悉为霜气所压,经春犹悴,自闽中而下至于诏安,无不皆然,亦气候之一变也。”(74)康熙《诏安县志》卷二《天文·灾异》[M].同治十三年刻本:13a.诏安“牛羊草木多冻死”,荔枝自然难逃厄运,因此,此期荔枝冻死的南界应该到了诏安县。与第一个寒冷期的南界莆田相比,南移了1.72个纬距。

中亚热带动物冻死的记录比第一个寒冷期要少,只有一次,发生在建宁县。康熙元年“冬十月暄燠如春,桃李皆华。十一月冰雪弥旬,梅冻不开,鱼多冻死。”(75)康熙《建宁县志》卷十二《杂事·灾异》[M].康熙十一年刻本:5a-b.在十一月寒潮入境之前,暄燠的十月气候,导致这次降温幅度大,生态破坏也大。康熙十年,光泽县还发生了大雪封山饿死人的情况,“冬十一月,大雪,平地深三尺,山中民有绝火饿死者。”(76)康熙《光泽县志》卷附《祥异》[M].乾隆十五年重修本:13a.但与第一个寒冷期相比,此期南亚热带出现了动物被冻死的情况,崇祯九年十二月诏安大雨霜,深满尺,牛羊草木多冻死。顺治十一年(1654)的霜冻,兴化府和漳州府动物受影响相差很大,兴化府仙游县“冬,大霜,四十余日。杀草木,六畜死,一牛九十两。”(77)乾隆《仙游县志》卷五十二《祥异》[M].同治重刊本:3b.而漳州府龙溪县“冬大寒,陨霜不杀虫。”(78)乾隆《龙溪县志》卷二十《祥异》[M].乾隆二十七年刻本:6a.漳浦也是“冬大寒,陨霜不杀虫。”雍正七年二月,长泰县“霖雨二旬,余雪堆山头,畜多冻死。”值得注意的是,相对于喜热的荔枝和亚热带农作物,野生的草木无疑更抗寒,但此次寒冷期却出现了“草木多冻死”和“杀草木”的情况,应该是气候更为寒冷的迹象。

较之第一个寒冷期,史料中频频出现“陨霜杀稻”记录不同,此期只有康熙朝之前的部分资料,南亚热带只出现一次。康熙十有三年秋九月,仙游县“陨霜杀稻,冬大荒,歉觔肉只鸡价四钱。”④而中亚热带山区,崇祯元年,建宁县“春二月陨霜,是年豆、苎、油、果俱无。夏四月米价腾涌。”(79)乾隆《建宁县志》卷十《灾异》[M].乾隆二十年刻本:14b.顺治十八年(1661)发生严重的霜冻,建宁县“六月初一大寒,有霜,苎叶尽白。初四见雪。”泰宁县“六月不雨而寒,陨霜杀蔬。”(80)乾隆《泰宁县志》卷十《稽古·祥异》[M].抄本:11a.可见,第二个寒冷期,水稻和蔬菜,主要因遭受霜冻而减产,米价上涨,甚至引发饥荒。顺治六年(1649),清流县“五月五日,霜。六月复饥,斗米三钱,途有饿殍。”(81)康熙《清流县志》卷十《祥异》[M].康熙四十一年刻本:30a.

1.3 第三个寒冷期(1830—1900年)的气候与生态

无霜冻冷害的官方记载,第三个寒冷期福建极端低温数据会缺失很多。从前2个寒冷期记载来看,霜冻引起的水面结冰和河流冻结,比降雪引起的要多。此期南亚热带水面结冰的南界在金门,同治十年(1871)冬十一月,金门“雨雪三日,冰坚二寸许,长老皆以为未见也,或曰阴阳不和,酷厉之气所召云。”(87)民国《金门县志》卷十二《祥异》[M].民国抄本:15a.虽然金门是个岛屿,受海洋影响,多年平均气温比同纬度陆地稍低,但跟厦门岛一样,处在厦门湾内,基本上保持了大陆性气候。此次降雪和水面结冰,引起金门人注目和议论,但就天气寒冷程度而言,比诏安县结冰还是要轻一些。中亚热带河流冻结的南界,由金溪流域移至韩江上游的连城县,光绪十八年(1892),连城“十一月二十七夜大雪,平地深三尺许,檐溜垂雪条尺余,河水结冰,鱼多冻死。”(88)民国《连城县志》卷三《大事志·附灾祥》[M].民国十六年铅印本:38a.沙溪上游高海拔地区,首次出现了井水结冰的情况。光绪二十三年(1897)十二月,明溪县“大雪,平地深数尺,井水结冰,人多溶雪水为炊。”(89)民国《明溪县志》卷十二《大事志》[M].民国三十二年铅印本:6a.南亚热带无河流冻结的记录。

南亚热带降雪最南界限是金门,总计有2次降雪,同治十年“冬十一月,雨雪三日,冰坚二寸许,长老皆以为未见也,或曰阴阳不和,酷厉之气所召云。”从明代至同治十年有500多年,这是金门迎来的第一次大雪降温天气。因此,长老皆从未见过,实属正常。光绪十八年“十二月初旬,雨雪三日,为年少者所未曾见。”(90)民国《金门县志》卷十二《祥异》[M].民国抄本:15a.此次降雪的时间,应该是十一月廿八、廿九日,而不是十二月初旬。两次降雪相隔了21年,年少者是未曾见过。此期降雪的南界较第二期偏北约0.5个纬距。中亚热带降雪最早的月份是同治八年(1869)十月初三日,宁化“大雨雪”(91)民国《宁化县志》卷二《大事志下·灾异》[M].民国十五年铅印本:28a.;最晚是光绪二十一年(1895)三月初三日,宁化“大雪”(92)民国《宁化县志》卷二《大事志下·灾异》[M].民国十五年铅印本:28b.。虽然光绪八年(1882)五月光泽“大寒,高山积雪。”(93)光绪《光泽县志》卷一《时事表》[M].光绪二十年刊本:4b.但光泽县境内群山连绵,千米以上山峰有570座,有“光泽在天山”之说。境内最高峰诸母岗海拔1 836 m,因此,其五月高山积雪,主要受高海拔影响,对区域气候变化的指示性不够显著。

南亚热带年内降雪最早的时间是同治十一年(1872)十一月金门的降雪,最晚是道光十二年(1832)正月初六日,长乐“大雪约二尺”(94)民国《长乐县志》卷三《大事志· 灾祥附》[M].民国六年铅印本:9a.。降雪范围最大的是光绪十八年十一月廿七、廿八、廿九的大雪,西到上杭,东至平潭,北到大田,南至金门。降雪廿七日从大田、莆田开始,大田“冬十一月廿七,大雨雪三日,堆三尺许。”(95)民国《大田县志》卷一《大事志》[M].民国二十年铅印本:29b.莆田“十一月二十七日夜大雪,山林瓦屋皆白,平地雪深尺许,越四日始消。”(96)民国《莆田县志》卷三《通纪》[M].抄本:51b.持续三日。同安、龙岩、上杭等地二十八日开始降雪,二十九日结束,持续2天。同安“十一月廿八日,大雪。廿九早,仍雨雪霏霏,如绵絮,地上如铺白毡,坑涧皆平,俗呼为棉花雪,问之八十老翁,均以为不经见云。”(97)民国《同安县志》卷三《大事记·灾祥》[M].民国十八年铅印本:12b.降雪的厚度从一尺至三尺不等。降雪的频率来看,此期福建全境共降雪22次,每十年降雪3.14次,中亚热带共降雪16次,每十年降雪2.29次,南亚热带共降雪6次,每十年降雪0.86次。

康熙朝后,在福建荔枝生态敏感区,荔枝遭霜冻而死的记录,仅有一条,即乾隆十年(1745),“宁德大霜,荔枝几尽”(98)乾隆《福宁府志》卷四十三《祥异》[M].光绪重刊本:34b.。 大雪低温,荔枝受冻的记录,也只有一条。光绪十七年(1891)连江“冬十一月大雪果树多枯”(99)民国《连江县志》卷三《清大事记》[M].民国十六年铅印本:58b.。第三个寒冷期,南亚热带荔枝受冻的史料也只有一条。光绪十八年十一月二十七日夜,莆田“大雪,山林瓦屋皆白,平地雪深尺许,越四日始消,荔枝、龙眼树多冻死。”⑧与前2个寒冷期不同,此次莆田荔枝被冻死的天气,不是霜冻而是降雪。因霜冻冷害史书缺载,因此,有关荔枝冻死的南界,也只能据此做出判断,即位于莆田一线。此界与第一个寒冷期的南界位置相同,比第二个寒冷期的南界诏安偏北1.7个纬距。

水稻、蔬菜等粮食作物,以及树木、动物等遭受霜冻冷害的情况,亦因史料缺载,已无从考证。冻雨对生态的影响,有一条记录,即道光二十四年(1844)长汀“大冻,冰折坏北山松树无数。”(100)光绪《长汀县志》卷三十二《祥异》[M].光绪五年刊本:9a.大雪低温天气对生态的影响,主要有2个方面,其一是低温导致动植物被冻死,如光绪十八年十一月二十七夜大雪,连城“河水结冰,鱼多冻死。”又如光绪十八年十一月十八日,闽东霞浦“大雪,山木冻死”(101)民国《霞浦县志》卷三《大事》[M].民国十八年铅印本:22b.。其二是树木被大雪压折,如沙县,道光十二年十二月二十四日,“大雪三昼夜,深尺许,树木俱折。”(102)民国《沙县志》卷三《大事》[M].民国十七年铅印本:20b.道光十三年(1833)十二月二十一日,“大雪,深成尺。二十三日又大雪二昼夜,树木皆折。”(103)民国《沙县志》卷三《大事》[M].民国十七年铅印本:20b-21a.常绿阔叶林,很容易被大雪压折。第三个寒冷期大雪低温冷害,主要集中在长汀、连城和沙县,而在第二个寒冷期这里还是瑞雪丰年的区域。

2 结果分析

2.1 历史气候数据问题分析

历史气候数据,无疑是历史气候研究的基础。在使用小冰期福建霜雪冰冻史料时,以往的研究存在3个明显的问题。

其一,单个数据可靠性的检验问题。地方志中的“灾祥”材料,如果是当代人记载当代事,县志往往是事件的最初采集、记录和整理者;府志和省通志,则据县志资料进行整理编纂。县志中的历史资料,大多数是据旧志摘抄,还有一部分引自正史、类书、笔记、文集、档案等文献。如果是摘抄历史资料时发生错误,后人可以据相关史料校改,如果是采写时出现错误、歧义和语焉不详等情况,则会导致据此编辑的府志、省志乃至通志,皆出现问题。明崇祯九年诏安县陨霜问题,就是这样一个问题。时至今日,仍有部分研究人员,误认为诏安是小冰期福建灾害性降雪的南限。

游记史料存在的问题,主要是游客对当地情况一知半解造成的。《徐霞客游记》所云“闽中以雪为奇,得之春末犹奇”,即属于此类。福建一省之地,气候也存在着显著的地域差异。就降雪来说,正如宋人彭乘所云:“闽中无雪,建、剑、汀、邵四州有之。”可是晚至明代,不仅徐霞客认为闽中“以雪为奇”,谢肇淛也有类似的看法:

闽中无雪,然间十余年,亦一有之,则稚子里儿,奔走狂喜,以为未始见也。余忆万历乙酉(1585)二月初旬,天气陡寒,家中集诸弟妹,构火炙蛎房啖之,俄而雪花零落如絮,逾数刻,地下深几六七寸,童儿争聚为鸟兽,置盆中戏乐。故老云:“数十年未之见也。”至岭南则绝无矣。(104)谢肇淛.《五杂俎》卷一《天部一》[M].明万历四十四年潘膺祉如韦馆刻本:30b.

谢肇淛(1567—1624年),福州长乐人,中举之前,曾随父在福州朱紫坊居住过十年。因此他的“闽中无雪”认识,是基于南亚热带福州的气候状况而得出的。如果将这一认识放在整个福建,显然是不可靠的。现在武夷山脉和鹫峰山脉地区,几乎年年都有降雪[18],何况气候寒冷的小冰期。至于康熙皇帝所云:“又闻福建地方,向来无雪,自本朝大兵到彼,然后有雪。”[19]只是政治作秀罢了。

其二,方志与奏报数据的差异问题。福建各级方志中,中亚热带“大雪”史料,是指降雪达到了灾害级别才被记载下来的,其影响远不止农业生产,还涉及大雪引发的其他灾害。福建中亚热带高海拔山区,是常年降雪区,自然不是方志“灾祥”要记录的内容。而南亚热带的大雪,大多是因为其异于寻常而被记载下来的,未必达到灾害级别。与之不同,清宫档案中地方官员每月奏报的“雨雪分寸”,是服务于农业的降水资源情况的汇报,即农情汇报,二者有本质的差别。如果将清宫档案里中亚热带的“雨雪分寸”记录,与地方志“灾异”中南亚热带的降雪记录,一同视作寒冬的数据,显然会加重中亚热带的寒冷程度,而降低南亚热带的寒冷程度,都未能反映出寒冬的事实。

其三,霜冻数据缺失问题。方志修订的体例因时而异。明代和清顺治朝皆载记有序的霜冻资料,到了康熙朝则戛然而止,只有极个别不遵守体例的方志,零星记载一两条。这对于研究寒冬来说,无疑是一个损失。至少在福建境内,陨霜要比降雪天气更为寒冷,其对生态的影响也更大。但很遗憾,前人并未注意到这一问题,因此,对荔枝受冻事件的统计,与事实有较大的出入,那么据此所得出的小冰期气候变化规律[10]34-44,显然是不够准确的。

2.2 气候变化分析

其一,降雪状况分析。由于冬季风强盛,中国降雪的南限大致在24°N一线。这条界限也是中亚热带与南亚热带之间的分界线。但受武夷山脉和海洋的影响,中亚热带与南亚热带的分界线,在福建省内向北抬升了约2个纬距,到达26°N线附近,即本应在漳浦的分界线,向北移到了福州。据此可知,现在福建降雪的南限在福州一线。从表1可以看出,明清寒冷期,福建南亚热带降雪的南限,南下至24°N附近,南迁了约2个纬距。以1981—2010年1月福州与漳州之间的平均温差[20]489,计算福建南亚热带冬季气温的水平递减率,一个纬距为1.58 ℃。据此可以看出,小冰期福建冬季气温比现在约低3.16 ℃。现在福建降雪多出现在冬季(12—2月),最早降雪出现在11月23日(柘荣,1979年)最晚降雪出现在4月2日(柘荣,1974年)[20]177,与表1中亚热带最早最晚降雪记录比较,可以看出第一个寒冷期比现在极端记录,开始更早,结束更晚。第二、三个寒冷期基本上跟现代的极端记录相当,但都比12—2月这一时间范围要宽。降雪频率上来看,现在南亚热带很少降雪,属于常年无降雪区,而寒冷期都有大雪记录。从降雪频率来看,第二个寒冷期要比第三个少,但必须注意的是,从明到清,同一个数据,受时间影响,记载有逐渐增多的趋势。综合比较降雪的特征数据,可以看出,第二个寒冷期最冷,其次是第三个寒冷期、第一个寒冷期。

表1 小冰期寒冷期福建气候状况统计Table 1 Statistics of the climatic conditions of Fujian Province in the cold periods of the Little Ice Age

其二,水面结冰和河流冻结状况分析。现在中国河流稳定封冻地区的南界,大致东起江苏连云港附近,经商丘附近北跨黄河,沿黄河—渭河北侧高地至宝鸡以西,即34°N线。此线以北,每年冬季河流都会出现结冰的现象。而在此线与长江干流一线附近,即30°N之间,则随着冬季气温的年际变化而变化。长江干流一线以南,现代河流很少被冻结[21]。然而,明清小冰期福建省的寒冷期,河流冻结的最南界限,到达福州连城一线,即26°N线,南移了4个纬距。这是极端个例,就整体状况来看,寒冷期福建河流冻结的南界稳定在中亚热带26°50′N一线,海拔300 m以上的地域。此地还受武夷山脉垭口大气溢流作用的影响,多大风降温天气。剔除海拔和地貌等因素的影响,河流冻结的南限也南移了约2个纬距。南亚热带水面结冰的南限,基本上稳定在莆田一线。极端年份南下至诏安,已非常接近北回归线,即亚热带南限。对比3个寒冷期水面结冰和河流冻结的南限,也可以看出,第二个寒冷期是最冷的。

其三,陨霜状况分析。对比第一、二个寒冷期的统计数据,不难发现,小冰期福建的陨霜主要集中分布在闽西北山区,即金溪和富屯溪流域,而现在主要分布在闽东北的鹫峰山和太姥山一带[22]。总体来看,明清闽东气象灾害记载的数据偏少,但也不能排除寒冷期陨霜中心发生变化的可能。南亚热带陨霜的南限,从第一个寒冷期的长乐,至第二个寒冷期的诏安,南迁了2个纬距。从陨霜频率来看,两个寒冷期相差不多,每十年分别是7次和8次。但从陨霜数据的总体来看,第二个寒冷期比第一个寒冷期更为寒冷,极端气温低3.16 ℃。

其四,小冰期福建降雪陨霜等天气,是冬季风加强,冷空气频频南下的结果。小冰期冬季风强度可能比现代高50%左右[23]。而冷空气南下的强弱,主要受大气环流,即东亚大槽控制。当东亚大槽偏强、偏西时,福建往往是冷冬年;而偏弱、偏东时,为暖冬年。这是由槽后西北气流强度与槽底所及南限位置不同决定的[20]19-20。以福建霜冻为例,霜冻强度与形势场特征线位置有密切关系。随着形势场特征线略有南压,霜冻逐渐增强,反之减弱。如当东亚大槽槽底位于约27.0°N时,霜冻强度为强,约28.0°N时为中,约29.0°N时为弱[22]。极涡、东亚大槽、北美大槽和欧洲东部大槽的强弱和位置,可能与北大西洋冷事件有关,此事件又受“大洋传送带”(Greater Ocean Conveyor Belt),即“热盐环流”(Thermohaline Circulation)控制。因为海洋的极向热输送,约占海气耦合系统中极向热输送总量的50%。而热盐环流、大气环流、ENSO等的变化,则受地球轨道参数、太阳活动和火山喷发等因素的影响,如冬季风与地轴倾斜度变化一致[24]。从这个意义上讲,福建小冰期气候变化,是全球气候变化的一部分。

2.3 生态变化分析

陨霜数据缺失,使寒冷期生态变化的研究受到影响,因此,据此得出的生态变化结论,说服力不够。就目前获得的信息来看,小冰期福建生态变化主要体现在以下3个方面。

其一,荔枝生态变化。荔枝无疑是福建南亚热带生态变化最重要的指示植物。福州北岭至霞浦涵江之间的区域,是南亚热带与中亚热带之间的过渡区域,也是福建荔枝生长的边缘地带和生态敏感区。中世纪暖期时,最北部的霞浦尚且“家家红盐殷新杵,绿树裹创子如雨。”福州北岭以南,更是盛况空前,“一家之有,至于万株”。进入小冰期,北岭以北的荔枝生态敏感区,不仅成熟时间晚,而且每个寒冷期荔枝都被反复冻死。福建的南亚热带,以泉州为界,可分为北区和南区。南亚热带北区,每一个寒冷期,都有荔枝冻死的记录,第一、三个寒冷期,荔枝冻死的南界,都在莆田,靠近北区的南界。而在南区荔枝树很少被冻死,偶尔能看到同安荔枝“枝叶焦然”的状况,但并未冻死。最寒冷的第二个寒冷期,南亚热带南区出现了荔枝冻死的状况,冻死的南限,逼近北回归线。

其二,动物生态变化。第一个寒冷期,动物被冻死的区域,主要集中在中亚热带闽西武夷山区的泰宁、将乐,以及闽东鹫峰山区的福安。第二个寒冷期,武夷山区仍然有动物冻死记录,但比第一个寒冷期要少。最大的变化是,南亚热带出现了动物被冻死的情况,由北向南,依次是仙游、长泰、龙溪和诏安。第三个寒冷期,武夷山脉动物冻死的区域,略向西南方向迁移至闽西连城一带,但因陨霜记录严重缺失,因此方志数据,已不足以全面反应动物实际被冻死的情况。总的来说,随着气候变得越来越寒冷,冻死动物的空间范围从中亚热带的山区向南亚热带的沿海逼近,甚至一度逼近至北回归线附近的诏安县。

其三,农田生态变化。小冰期农业生态的变化,出现了灾、祥两种截然不同的情况。一是“陨霜杀稻”,第一、二个寒冷期都稳定的出现在武夷山脉东侧的邵武、将乐和宁化,鹫峰山脉东侧的宁德,变化则是第二个寒冷期南亚热带的仙游县出现了“陨霜杀稻,冬大荒”现象。一是“瑞雪丰年”,第一个寒冷期出现在九龙江流域的龙岩、平和和同安。第二个寒冷期则出现在韩江上游的武平、上杭和长汀,九龙江上游的龙岩,沙溪上游的连城和清流。与第一个寒冷期相比,瑞雪丰年发生的区域,无论纬度位置还是海拔,都向更高的方向移动。

要而言之,小冰期福建南亚热带的生态有向中亚热带气候变化的趋势,而中亚热带气候则有向北亚热带生态转变的趋势。但受闽中、闽西两大山带对冷空气的双重阻挡和摩擦,以及黑潮暖流的影响,形成了一个小冰期的“避风港”,故福建与同纬度地区相比气候要温暖一些,生态变化幅度也要小一些。

3 结语

位于中亚热带和南亚热带的福建省,小冰期寒冷期的气候和生态变化,虽然是全球变化的一部分,但也有显著的区域性特点,主要表现在以下几个方面:

其一,由于自康熙朝开始,福建霜冻数据系列不再是方志必须记录的条目之一。因此,福建冷冬数据的数量,水面结冰和河流冻结的次数,生物遭受冷害的频率和地域范围,皆受其影响,在小冰期前后有较大的差异。另外,在将游记等过客记载的相关内容,引入气候研究数据序列时,务必详加考证,以免被误导。

其二,在小冰期的寒冷期,福建省的降雪、河流冻结和水面结冰的南限,向南迁移了2个纬距,气温约降低了3.16 ℃。福州至莆田之间的南亚热带北区,是寒冷期气候变化最频繁的地区。3个寒冷期寒冷程度也有差异,第二个寒冷期最冷,其气候要素的南限,在极端年份又向南移动了1个纬距。河流冻结的区域,受气候变化、海拔和局部地貌条件影响,主要集中在武夷山脉的金溪、富屯溪流域。

其三,在寒冷期,福建生态区域变化的总体态势是,中亚热带和南亚热带生态区,有向北亚热带和中亚热带生态区演变的趋势。标志性事件有二,一是中亚热带出现了动物被冻死的状况;二是原本出现在中亚热带和南亚热带过渡区的荔枝生态敏感区,从福州北岭至宁德霞浦之间的沿海区域,南移至福州至莆田之间。发生极端冷害的年份,荔枝冻死事件,还出现在莆田至诏安之间的南亚热带南区。但值得注意的是,在福建省的西南部,即博平岭东西两侧的九龙江和汀江流域,分别在第一、二个寒冷期,出现了瑞雪丰年的农业现象。同期福建其他中亚热带地区的农业,却频频遭受冷害,即“陨霜杀禾”。

中国冬季遭受频频南下强冷空气的影响,无论是降雪、陨霜还是河流冻结的南限,都是世界上同纬度地区最低的。福建省受西部武夷山脉,中部鹫峰山、戴云山、博平岭等山脉的双重阻挡和摩擦,以及受黑潮暖流的影响,却比中国同纬度海拔相近地区的气温要高一些,是一个名副其实的“避风港”。

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