台风吧 关注:231,293贴子:6,096,713

【考古】一次冷门的极端天气——1661年夏季低温事件简介

只看楼主收藏回复

镇楼图由AI生成
由于楼主对于环流分析可谓是一窍不通七窍生烟,因此文章后面的环流分析没准漏洞百出,希望大家多多指正


IP属地:吉林1楼2024-02-04 23:26回复
    【1】
    在中国几千年来的气象记载中,“夏季低温”是一类非常极端的天气现象。它是指在夏季期间发生的持续性低温、霜冻、降雪、冰冻等天气,对农业有着巨大的影响。夏季低温通常有两种类型:第一类是由单股或多股异常的强冷空气引发的急剧降温,就像瞬间“入冬”一样,随后出现持续一段时间的低温天气,并在有一定水汽条件的地方可能出现霜冻、降雪。第二类是由于长时间不断的阴雨导致升温乏力,气温持续低迷。究其根源,夏季低温事件的产生和一段时期内的大气环流异常有很大的关联性,而引发这些大气环流的异常过程的成因中,有一部分和火山活动等地质事件相关。
    夏寒事件虽然罕见,上一次影响较重的夏季低温事件距今已经过去接近两个世纪,但它在历史上曾经发生过数次,甚至能够追溯到传说时代,例如公元前21世纪“三苗将亡,夏有冰”(《竹书纪年》)、前435年“六月雨雪”(《史记·六国年表》)、前43年“春霜夏寒日青亡光”(《汉书·于定国传》)、公元106年“自夏以来阴雨过节,暖气不效”(《后汉书·殇帝纪》)、435年“七月庚辰(北魏)大陨霜,杀草木”(《魏书·灵征志》)、695年“六月睦州陨霜杀草。吴越地燠而盛夏陨霜,昔所未有”(《新唐书·五行志》)、1129年“五月霖雨夏寒,六月寒”(《宋史·五行志》)、1200年“五月亡暑,气凛如秋”(《宋史·五行志》),“夏常风,当夏而寒”(《文献通考·物异考》)、1213年“六月亡暑,夜寒”(《宋史·五行志》)、1577年“六月著绵,不闻蝉鸣”,“(六月)寒气凛冽如冬”(《上海县志》)、1823年“七月天气如冬”(《寒圩小志》)等。虽然这些事件的影响情况听起来似乎相当离谱,但它们确确实实都曾真实地发生过。最为著名的夏季低温事件,便是由印度尼西亚坦博拉火山的大喷发引发的1816年“无夏之年”,对中国乃至全世界都有深远的影响。
    不过,在翻阅张德二教授去年新出版的著作《中国历史极端气候事件复原研究》的过程中,笔者注意到,在这些夏季低温事件中,有一次事件在网络上几乎无人知晓、相关记载资料也被尘封在各地的地方志中,但它的极端性却完全不输给上面的任意一场夏季低温事件,且其发生的全过程也比较有趣——它便是发生在公元1661年(顺治十八年)公历6~8月期间的夏季低温事件。本文为笔者参考张德二教授在《中国历史极端气候事件复原研究》一书中的复盘分析,结合张德二教授编写的《中国三千年气象记录总集》中各省各县在1660~1661年期间的地方志或其它文献记载资料,对这场夏季低温事件进行简要的全过程还原。由于笔者并非气象相关专业的学生,气象知识水平比较有限,环流分析能力偏弱,因此本文仅能代表笔者的个人观点,可能和实际情况有些出入。如果文中的复盘分析有不妥之处,欢迎大家指正。
    让我们一起将视角转向1660年,这场变故即将开始的时候。


    IP属地:吉林2楼2024-02-04 23:27
    收起回复
      【2】
      1660年的我国,正处于明清小冰期第二段寒冷期中最为寒冷的17世纪后半叶阶段。仅仅几年之前的1654年12月和1656年2月,南方的广大地区就曾经出现过两次冬季极端严寒事件,成为华南和东南沿海地区历史上最为寒冷、最多暴雪的冬季之二。在其之后,还有1671年和1676年等数次造成深远影响的冬季严寒事件。可以说,1660年前后,我国正处于历史上气温最低迷的阶段之一之中,似乎出现什么寒冷事件并不是很意外。1660年也是一个太阳活动峰值年,太阳黑子相对估计数为50左右,是一个太阳活动很弱的峰值年份。同时,这一年的太平洋东部赤道附近海域刚刚发生了一次强厄尔尼诺事件,1660年是这次强厄尔尼诺事件的峰值年份,随后太平洋东部赤道附近海域的海水逐渐降温,本次强厄尔尼诺事件趋于结束。以上这些是1661年夏季低温事件的背景之一,不过引发这起强度罕见的夏季低温事件的最大的罪魁祸首可能并不是它们,而是发生在1660年期间的火山活动。
      环太平洋火山地震带是地球上火山和地震活动最为频繁的区域,巴布亚新几内亚便是坐落在太平洋中部这一地质活跃带上的一个岛国,历来多火山和地震活动。长岛(Long Island)是一座位于新几内亚岛东北部海岸线附近的人口稠密的火山岛,其位置坐标为5°21′S, 147°7′E,岛上最高峰为里穆尔山(Mount Reaumur),海拔1280米。长岛的中央是一个名为智慧湖(Lake Wisdom)的巨大的火山口湖(尺寸约10km×12.5km),湖面海拔略高于200米,深度约360米。在1660年秋天之前,这个火山口湖还并不存在。1660年(具体时间不明,不会晚于10月下旬初),沉寂了约3700年的长岛火山突然发生了一次异常剧烈的喷发,打破了这片大地的宁静。这是巴布亚新几内亚在人类观测史上发生过的最大的一场火山喷发事件,其喷发规模达到了VEI 6级别(第三高的级别,全球发生频率接近百年一遇)。长岛火山喷发出的烟柱冲上了超过25km高度的平流层,喷出物质的体积达到了约30km3,整体规模超过了1991年菲律宾的皮纳图博火山喷发事件。剧烈的火山喷发摧毁了长岛火山原有的复合火山锥,塌陷形成了今天的火山口。随着雨水不断填充,今天的火山口湖智慧湖也基本成型。这次火山喷发几乎毁灭了长岛上原有的生态系统,不过幸运的是,据说由于当地居民注意到了火山喷发的前兆,及时逃离了长岛,因此并未造成较大的伤亡,而逃离到周边岛屿的居民也在多年之后逐渐回归长岛重建家园。喷发进大气层的巨量火山灰很快在赤道高空的偏东风作用下扩散开来,飘往沿途各地。在距离巴布亚新几内亚比较近的地方,日后出现了一段关于“黑暗时间”(Time of Darkness)的传说。一段时间过后,长岛火山的火山灰可能于1660年10月23日前后抵达了中国沿海。在海外散人的《榕城记闻》中,记载了福州地区被火山灰笼罩的情况:“自庚子年(顺治十七年)九月二十日至本年(顺治十八年)六月十一日止,日日昏霾昼晦,或大风雷电,无三日之晴”。也就是说,从1660年10月23日到1661年7月6日的这段时间里,福州城上空日日天色昏暗,且常有大风雷电出现,少有晴天出现。福州的秋季一般少雨且多晴天,出现如此长时间的“昏霾昼晦”,这可能是比较显著的火山灰烟幕影响的表现,并且火山灰对天况的明显影响可能持续了8个半月之久,持续时间之长在我国历史记载上是相当罕见的。关于长岛火山喷发的时间其实并没有具体的记载,西方学者只大致推测它是在1660年前后喷发的(有些地方写的是1660±20年),但结合福州地区的天象异常,可以推测出长岛火山喷发的日期必定早于1660年10月下旬初。又过了一段时间以后,火山灰可能已经在平流层中影响到了全球,全球(尤其是亚洲东部、东南部和大洋洲西部)的大气光学厚度可能出现了明显的增加,抵达地表的短波辐射明显减少,热量减少,平均气温开始出现下滑。至此,长岛火山对全球气候的影响正式拉开序幕。


      IP属地:吉林3楼2024-02-04 23:27
      收起回复
        【3】
        1660年深秋,火山灰对我国气候的影响开始初露头角。那年晚秋的寒风来得是那样的早,以至于在农历九月(10月4日~11月2日)期间,浙江北部的湖州和长兴一带便出现了比较轻微的霜冻。《长兴县志》记载:“(顺治十七年)九月,霜降,霜不杀草”,《乌程县志》有云:“(顺治十七年)九月,霜降,不杀草”。当代浙江北部地区在十月底就初霜的情况难度非常大,而在气候较冷的明清小冰期或许有所提前,不知在那年农历九月浙北的初霜中,火山灰的影响究竟有多少。更靠北边的山东则在农历十一月(12月2日~12月31日)期间出现了严寒天气,“(顺治十七年)冬月大寒,冻死树木、牛畜”(《兖州府志》)。可能同一时间前后,江苏南部也因寒潮而出现了低温天气,“(顺治十七年)十一月初二日(12月3日),忽大寒,滴水成冻,次日寒益甚”(《璜泾志稿》)。不久之后,长江流域降下大雪,并出现了持续性的低温天气,长江鄂州段可能出现了结冰情况,樊湖更是被冰封到能够走人的程度。《武昌县志》中有记载:“冬,积雪盈月,江水冰,樊湖冰坚可行,虽牛马亦履冰而过,半月始解”。时间来到了1661年2月中旬,伴随着一阵阵惊雷响彻南北大地,天气开始逐渐回暖。从农历二月(3月1日~3月29日)开始,从华南到江淮的广大地区都进入了雨季之中。在1661年春雨季刚开始的时候,还并没有什么异常状况出现,一切都好似正常年份那样进行着。唯一和平时不大一样的是,这一年的雨水似乎特别稳定,在长江沿线及以南地区,持续的阴雨天气从农历二月一直维持到了农历四月(4月29日~5月27日),期间雨水频繁且充沛,难以见到阳光,福建部分地区还出现了水灾。例如《松溪县志》中提到:“(顺治十八年)四月,大水漂没民居”;《沙县志》中写道:“(顺治十八年)三月(3月30日~4月28日),大水”;《尤溪县志》中也有类似记载:“(顺治十八年)四月初六日(5月4日),大水”;北边的浙江、上海等地虽然未出现水灾,但雨水也相当持久,“(顺治十八年)正月至四月,连雨”(《崇明县志》)。对于长江以南地区来说,春季多雨是挺常见的现象,局部出现洪水也是时有的事情,1661年的春天到这里好像一切正常。但也正是在这看起来平平常常的1661年农历四月,一场异变即将在悄然间发生,整个南方地区的天气形势马上就要发生巨大的变化。
        顺治十八年农历四月(4月29日~5月27日),在福建地区的地方志记载中,出现了一种怪异的现象。在闽西北的建瓯,出现了这样的记载:“四月,下黑子约十余日,焚之有硫磺气,郡城内外数十里皆然”(《建安县志》)。距离建瓯不远的邵武也出现了类似的记载:“四月,雨黑子十余日,焚之有硫磺气”(《福建通志》)。在当时的福建一带,绵绵春雨中落下的并不是正常的雨滴,而是黑色的雨滴,将其焚烧会有一股硫磺的味道。雨水正常应该是晶莹剔透的,而且是不可燃的,也没有什么特殊味道,但1661年农历四月的雨水却出现这样的情况,这天上下下来的究竟是什么东西呢?结合前文中提到的海外散人《榕城记闻》中的记载“自庚子年九月二十日至本年(顺治十八年)六月十一日止,日日昏霾昼晦,或大风雷电,无三日之晴”,以及前一年巴布亚新几内亚的长岛火山剧烈喷发的事件,可以大致猜测出来,这里的雨水可能是正常的雨滴携带着火山灰中的一些颗粒物落到地面而形成的,这些颗粒物都来自于1660年长岛火山大喷发的喷出物体,可能因其含有硫化物而不仅可以焚烧,还会有硫磺一样的气味。这些“黑雨”现象说明,此时我国东南一带依然还正受着火山灰的影响,且短期内还不会结束。与此同时,其它省份的天气情况也发生了异常的变化。此时,北方冷空气的活动出现了异常增强,南方多地出现了异常的低温,湖南西部山区的一些地方甚至飘下了雪花,“四月,雪”(《辰州府志》)。而这时的副热带高压也显得异常乏力,导致本该在此时逐渐北抬的主雨带出现了逐渐南落的情况,导致前期还在多雨的江浙及湖北等地的雨季提前结束,进入漫长的干旱少雨阶段。相关记载有很多,例如湖北应山“自四月不雨,至于闰七月,岁大饥”(《应山县志》)、枣阳“自四月不雨至秋八月,赤地千里,民无颗粒”(《枣阳县志》)、浙江东阳“夏四月不雨至秋九月,井泉皆竭,民食土木”(《新修东阳县志》)、上海“四、五、六、七月,大旱”(《上海县志札记》)等。
        进入农历五月(5月28日~6月25日)后,大气环流变得更加不对劲起来。原本已经异常偏强的冷空气活动变得更为强烈,福建西部出现了异常的低温天气。本身已经异常偏南的雨带进一步南撤,龟缩在以福建、广东和台湾为核心、涵盖海南大部、江西大部、湖南大部和浙江最南部的小范围内,同时强对流天气明显增多,其余的广大地区都出现了干旱且气温偏低的情况。由于浙江、上海、江苏、安徽和湖北等地的地方志中关于从五月开始的旱灾的记载实在是太多了,因此本文就不一一列举了。同时,福建地区关于火山灰相关影响的记载也更多了。其中建瓯和邵武的记载和农历四月时候很相似:“五月,雨黑子如稗实”(《建安县志》)、“五月,雨黑子如稗实”(《福建通志》),而地处闽西的建宁有更为丰富的记录:“五月,多骤雨雷雹,凄寒如初冬。每日将夕,满空赤色,虽雨亦然”(《建宁县志》)。这段记载的后半段非常有意思,每天傍晚来临的时候,满天都是血红色的晚霞,即便是下雨天也一样。这也是很明显的火山灰烟幕影响的表现。火山喷发后,大量气溶胶进入了大气层中,在日暮时阳光的照射下,呈现出漫天的红色。这样的情景在1815年印度尼西亚坦博拉火山剧烈喷发过后的全球多地也有所出现。前半段也透露了一个重要的信息,那就是在这段时间里,建宁一带的天气都异常寒冷,仿佛初冬来临了一样,佐证了此时我国冷空气活动异常频繁且强度异常偏强的情况。


        IP属地:吉林4楼2024-02-04 23:28
        回复
          【4】
          农历五月下旬,东南一带的雨水达到了最猛烈的时刻。从农历五月二十二日(6月18日)开始,福建、广东、江西、台湾出现了一轮强烈的暴雨过程,并在许多地方引发的洪水,暴雨过程至少持续了三天。关于这一轮强降水的记载很多。例如,在福建地区,《建安县志》中有写:“(顺治十八年五月)二十二日水,越两日水复大至,政和门城崩数十丈,西门城崩十余丈,冲通都桥,人行屋上,编作筏以渡”、《建阳县志》也有记载:“大水入城,浸民居半壁,朝天、拱辰二草桥荡废”、《政和县志》写道:“大水,城垛沿溪倾圮”、《福建通志》描述了邵武的情况:“(顺治十八年五月)二十二日大水,各城门崩坏十余丈,通都桥崩,人行屋上,作筏以渡,四山多崩溃,约三四百处”、《闽清县志》有云:“(顺治十八年)五月终,洪水陡发,漂荡民居,崩流田亩”。强降雨引发了闽江大洪水,福州的记载最为详细,海外散人在《榕城记闻》中这么描写当时闽江福州城段的场面:“(顺治十八年)五月二十二日,大水平地丈余。建宁、将乐、政和、崇安、顺昌五县房屋千余间流下洪江及闽安镇等处,建宁通都桥流于橘园洲,流下男女千人,十人中仅有一活者。田崩作沙坂”。也就是说,当时闽江上游三条主要支流全部爆发洪水,洪水携带上游的大量建筑和人员,被一路冲到了福州城附近,有些甚至被冲到了闽江入海口附近,画面感极强;台湾也有记载,《台湾府志》记载:“(顺治十八年)夏五月,海水涨于鹿耳门,先是港内甚浅,巨舰不得进”;江西有许多地方都有这样一条记载:“(顺治十八年)五月,大水”、《广信府志》也有写:“广信府(顺治十八年)夏五月至六月久雨淫潦,大水淹没田禾,七县俱涝伤”,可见当时江西境内的洪灾也非常严重;广东的记载也有一些,例如《龙川县志》提到:“(顺治十八年)五月,大水,浸溢县城小东门、大东门等街,操舟直抵县署”、《连平州志》写道:“(顺治十八年)夏大水,河涨数丈”、五华县的《长乐县志》中也有简要描述:“霪雨城崩”。关于1661年6月18~21日前后华南、东南一带的强烈暴雨的记载实在是太多了,笔者就不全部列举出来了。
          关于1661年6月18日开始的这一波大范围强降水过程的成因,由于年代过于久远,并没有实测资料可以参考,所以想要比较准确地推测是极其困难的。结合1661年农历五月至六月期间发生在中东部地区的一系列异常天气情况,笔者觉得类似于“冷黄梅”的形势(但和“冷黄梅”有些不一样)可能会比较接近实际情况:1661年公历6月前后,福建一带气温异常偏低,降水持续,表明上游中纬度地区可能存在东亚大槽(也可能是连续的小槽不断东移,或者存在较大规模的低涡。但总之无论是哪种情况,中东部地区的位势应该是长时间偏低的),源源不断抛下东路强冷空气,在东南一带和暖气团激烈交锋,形成类似“冷黄梅”的冷切锋面降水。由于冷暖交锋比较激烈(可能气温差值大且梯度大)、水汽条件比较充沛(暖湿气流较强,表明可能存在较强的低空急流)、局部地区也可能存在持续的辐合抬升,导致对流比较激烈,这轮降水的强度比较大。从6月18日开始的强降水虽然持续时间只有三天左右,但引发了闽粤赣多地的大型洪灾。随后强冷空气过境,冷高压逐步占据了东南一带,主雨带暂时南撤入海。在之后的一周多内,东南一带只有较弱的降水出现(这点和“冷黄梅”期间常见的江淮气旋冷锋有些不一样。如果是类似于江淮气旋的冷锋,那么在冷锋过境后应该会逐步放晴,但从地方志记载来看,降水彻底结束已经是公历6月30日前后。这种冷气团控制下依然存在低温阴雨的情况更类似于冬季冷高压的冷锋过境时。当然也不排除在6月30日之前有短暂放晴,地方志只记载了降水彻底结束的时间的这种可能)。由于笔者水平比较有限,虽然在写本文期间咨询过一些就读于气象类专业的同学和吧友,但仍然不确定自己的假设是否合理,分析过程可能也并不严谨。这场强降水过后,东南一带的雨季已经接近尾声,在接下来的一周多内仅有较弱的降水出现。而1661年最为极端也是最值得分析的天气事件——夏季低温和霜雪事件,即将登上中东部地区天气舞台的中央。


          IP属地:吉林5楼2024-02-04 23:28
          收起回复
            【5】
            1661年的夏季,我国中东部地区总共出现了两次影响显著的异常低温并在部分地区出现霜雪的极端天气事件,其中第一次发生在公历6月下旬。
            顺治十八年五月二十七日(1661年6月23日),对于生活在福州城中的人们来说,是不平凡的一天。现代的福州位于沿海南亚热带北端,是一座难以见到霜雪的大城市(仅考虑城区平地)。虽然1661年正处于明清小冰期最寒冷的半个世纪,当时的气温肯定是要低于现代的,但想在城内看见霜和雪,也基本只能等到冬天。但这一天的清早,当福州城内的居民推开窗户、望向窗外时,一股寒气扑面而来,只见附近房屋屋顶的瓦片上覆盖了一层薄薄的雪白的霜!对于一个冬季都难以见到霜雪的地方来说,在盛夏时节见到白霜,这是何等惊奇的事情!于是,这一怪异的现象被记录到了典籍之中,成为了关于1661年夏季异常低温和霜雪过程的第一条记载:“(顺治十八年)五月二十七日,屋瓦有霜”(清·海外散人《榕城记闻》)。从这天开始的接下来几天内,福建多地都出现霜降现象,其中有几条被记录到了当地的地方志中。例如《福建通志》中,有关于邵武一带霜降的记载:“(顺治十八年)六月初一日(6月26日),骤寒,霜降,苎叶尽白”,而在《建宁县志》中,建宁一带霜降的情况也很夸张:“(顺治十八年)六月,西南乡陨霜如雪”,《泰宁县志》虽然并未提及霜降出现的具体时间,但也记载了当年农历六月期间(6月26日~7月25日)出现的异常寒冷和霜降事件:“(顺治十八年)六月内,不雨而寒,陨霜杀蔬”,天气冷到蔬菜都被冻坏了。几天之后,更为夸张的事情发生在了江苏南部一带。6月28日开始,江苏南部一带在干旱许久后开始出现降水。但让人诧异的是,那天晚上从天空中飘落下来的,并不是本该在这个季节出现的纯雨,而是夹杂着雨滴的片片雪花!6月29日白天,江苏南部更多的地方飘起了雪花,同时天气变得异常寒冷。在《增修宜兴县旧志》中就有这样的记载:“(顺治十八年)夏六月初三夜,雨雪”,《江阴县志》如此写道:“(顺治十八年)六月,大旱,日中飞雪”,《金坛县志》中也有记录:“(顺治十八年)六月初四日,甚寒,未时,雪”。在现代,江苏南部一带初雪起码要到公历十一二月,终雪最晚也晚不过三四月,而1661年的江苏却在盛夏的公历六月下旬出现了降雪,其极端程度在当下是难以想象的。与此同时,福建一带的天气再度出现了异常。《福建通志》记载:“(顺治十八年)初四日雨雪”,推测地点是在邵武。也就是说,在6月29日江苏南部飘起雪花的时候,福建北部山区也出现了降雪。不过夹在福建和江苏之间的浙江并无记载,江西也仅有气温异常偏低的记载,推测可能是因为水汽不足而并未出现降雨或降雪。而在华南的广东一带,虽然并没有出现“六月飞雪”或“六月霜降”的奇观,但也出现了异常的寒冷天气。例如《惠州府志》和《龙川县志》中都有这样一句话:“(顺治十八年)六月,大寒”。从上面这些记载来看,6月下旬的这场夏季低温和霜雪事件影响范围比较大,且基本集中在东部地区,并持续了一段时间(至少一周)。关于6月下旬的第一次夏寒和霜雪事件,笔者打算留到后面再进行复盘分析。在此之前,笔者先要提一下在1661年盛夏发生的另一次极端天气事件——也就是发生在公历7月底前后的第二次夏季低温和霜雪事件。在介绍完第二次异常事件后,笔者将把两次夏季低温和霜雪事件放在一起复盘分析,这样便于顺畅推测和理解两次极端天气发生的全过程以及中间经历的变化大致是啥样的。


            IP属地:吉林6楼2024-02-04 23:28
            回复
              【6】
              在公历6月下旬的第一次低温和霜雪过后,华南一带的阴雨天气也随之结束,天气逐步放晴,“雨至(顺治十八年)六月初五日(6月30日)始晴”(清·海外散人《榕城记闻》)。虽然在7月初期,东部地区还是有些“不雨而寒”,但在之后气温慢慢恢复到了常年平均的水平,在7月后期甚至出现了范围较大的高温天气。如《璜泾志搞》中提到:“是年复旱,天极热”,虽未提及具体时间,但结合前后文来看,应该比较可能出现在公历7月期间。而在山西一带也有关于天气炎热的记载,如《芮城县志》中写道:“旱,极热,人有渴死”,《永济县志》中也有:“(顺治十八年)六月,旱,极热,人有渴死”,虽然没有提及具体时间,但大致也能推测出发生时间应该和江苏一带差别不大。在这段时间前后,河南部分地区出现了暴雨天气,持续了五天左右,相关记载有“(顺治十八年)六月,大雨五日,双洎河溢”(《长葛县志》)、“(顺治十八年)六月,雨雹损稼”(《阳武县志》)等。中东部其余各省各县对农历六月期间(6月26日~7月25日)的自然灾害记载基本全是各式各样的“旱”、“大旱”,许多的还提到了灾情。此处就不作列举了。不过,此时的西南地区则是一番不同的画面。广西、贵州一带进入了雨季,并有洪水出现。在广西,《临桂县志》记载:“(顺治十八年)夏六月,大水”,平乐、苍梧、藤县、蒙山、昭平的地方志中均有“(顺治十八年)六月,大水”这句话,而《岑溪县志》中提到的内容并不一样:“竹生花”。竹子开花常常出现在出现严重气象灾害时候,这句话大致也能支持农历六月期间广西出现大水的情况。贵州记载较少,仅在《贵州通志》中提到:“六月,大雨”。从以上记载可以看出来,到了公历7月的中后期,我国大部分地区的气候表现似乎回归到了接近正常年份的表现,并出现了较为常见的伏旱天气,天气的舞台回归到了平静之中。但到了7月底,华夏大地上的风云再度突变,1661年盛夏的第二次夏季低温和霜雪事件突然袭来!


              IP属地:吉林7楼2024-02-04 23:29
              回复
                【7】
                顺治十八年七月初六日(1661年7月31日)前后,一股强冷空气横扫南下,抵达了江苏南部,江苏南部的温度迅速暴跌回了冬天的水平。更让人惊讶的是,这次江苏南部不仅出现剧烈的降温和异常的低温,还出现了白霜,并且又一次飘起了雪花。太仓的《璜泾志搞》中这样写道:“(顺治十八年)七月初六日,忽极寒,有霜并飞雪”。出现雪花的不仅有江苏南部,还有湖南西部山区。沅陵的《辰州府志》中也提到了异常的飘雪:“(顺治十八年)孟秋又雪”。孟秋指的是农历秋季的第一个月,即农历七月,出现的时间大概率和太仓的记载是一致的。关于第二次夏季低温和霜雪事件的记载很少,一方面可能是由于当时中东部地区水汽条件较差导致当时出现降雪或霜降的地方比较少,另一方面可能是因为记载存在较多缺漏,这种情况即便到了有气象观测资料的近代在地方志中都很频繁出现(例如19世纪和20世纪之交时东南沿海的台风活动,通过对比各灯塔和海关测候所的实测和地方志的记载,可以发现地方志漏记载了相当多的台风)。第二次夏季低温和霜雪影响的范围和第一次基本重合,但似乎影响并没有第一次那么大。但和第一次事件相比,第二次事件的过程要更加极端——不仅发生在了气温更高的盛夏的7月底,并且在剧烈降温之前,全国多地都出现了高温暑热的天气。这样剧烈的气温和天气现象变化,放在当代或许有点类似于2022年10月初的那场大寒潮前后的表现。
                在公历7月底的第二次夏季低温和霜雪事件过后,1660年巴布亚新几内亚长岛火山大喷发产生的火山灰对我国气候的影响逐渐减小,之后数个月内再也没有出现过异常的低温或霜雪事件。公历8月上旬(农历七月中旬初)开始,经历了长时间干旱的南方旱区终于迎来了一波甘霖。虽然这波降雨在大部分地区强度并不大,持续时间也不长,也并没有终结1661年夏季的干旱,但对于旱情的缓解起到了一定的作用。不过在一部分地方,这场风雨来得有些凶猛,酿成了灾害。尤其是在江苏一带,这样的记载有好几条。在这些地方志中,南通的《通州志》记载最多:“(顺治十八年)七月十四日(8月8日),风拔四贤祠大木,祠宇神貌尽毁。次日海潮灌河,河水尽黑,鱼虾之属俱绝”,《续修兴化县志》中提到:“海溢”,《如皋县志》中也有简要记载:“水溢”,《安东县志》中记载的情况相对严重:“(顺治十八年)秋大水,牛畜死,庐舍冲淌”,《沭阳县志》也有提及河流水灾:“沭河、淮河交涨,民多流亡”,同样的还有《海州直隶州志》:“淮、沭并涨”,《东台县志》也有提及海潮情况:“海潮至,淹庐舍无算”。南边的上海虽未提及海潮影响,但提到了大风:“(顺治十八年)七月十六日(8月10日),大风”(《上海县志札记》)。从这些地区的资料来看,笔者怀疑,在1661年8月8~10日期间,江苏全省应该都受到了一场台风的影响,并出现了较为严重的风暴潮灾害,且可以推测台风登陆地应该在江苏以南,江苏沿海以向岸风(东风)为主,台风暴雨和风暴潮影响范围比较广阔,但附近的其它省份影响较轻,并未见其它记载。此外,江西局部地区在8月上旬也出现了较强的降水,《信丰县志》有记载:“(顺治十八年)七月十二夜(8月6日),雷轰雨骤,山水暴涨,涌高数丈,冲决陂坨。早禾正熟,水淹,到处颗粒无存,晚稻多被括去,所种瓜豆荡尽,人家谷石斗、木植、屋材所在桥杠漂流不可数记;十六日未时亦然,只较十二日差小”,推测为局部较强的强对流天气。在8月上旬后期的这一轮降水过后,中东部地区再度进入干旱状态,直到农历八月(8月25日~9月22日)及以后才有所好转。
                这一年,由于春末夏初华南出现洪灾、夏秋季中东部地区出现长时间干旱并伴有两次异常的低温和霜雪事件,导致全国大部分地区农作物减产都相当严重,部分地区几乎颗粒无收,引发了一定规模的饥荒。仅在湖南等极少数省份出现了个别地方的丰收。


                IP属地:吉林8楼2024-02-04 23:29
                收起回复
                  【8】
                  关于1661年夏季低温事件发生的过程,张德二教授在《中国历史极端气候事件复原研究》一书中有进行过分析,比较有意思。本文摘录其中的一部分:
                  1661年从初夏到初秋,中国东部冷空气活动强势且频繁,以致南方地区多次发生异常的霜雪寒冷现象,如湖南沅陵“四月雪,孟秋又雪”,福建福州“五月二十七日(6月23日)屋瓦有霜”,江苏宜兴“六月初三(6月28日)夜雨雪”,江苏太仓“七月初六日(7月31日)忽极寒,有霜并飞雪”等。各地记录的异常的霜雪寒冷现象分别出现于6月23日、6月26日—29日和7月31日前后,历史记述为“不雨而寒”,可见这些霜雪寒冷现象发生时并无降雨天气过程,故如此异常寒冷事件当发生于干冷气团控制之下。
                  其中重要的降温过程发生在6月26日—29日,江苏、福建及广东先后出现罕见的强降温和霜雪寒冷现象。除上述者外,相关的记录还有:福建邵武“六月初一日(6月26日)骤寒霜降,苎叶尽白;初四日(6月29日)雨雪”,江苏宜兴“夏六月初二(6月28日)夜,雨雪”、金坛“六月初四日(6月29日)甚寒,未时雪”、江阴“六月,日中飞雪”,以及福建泰宁“六月内,不雨而寒,陨霜杀蔬”、建宁“六月西南乡陨霜如雪”和广东惠阳、龙川“六月大寒”等。缀合各地霜雪的发生时间可见,最先是福州(6月23日)降霜,然后是邵武(6月26日)等地降霜,最后是江苏宜兴(6月28日)、金坛(6月29日)降温和降雪。这霜雪现象是自南而北的,不同于通常霜雪现象自北而南随冷空气南下而递次发生。笔者推想这可能是少见的夏季“冷涌”天气过程所致。冷涌发生在对流层下部,低层的冷涌和高空急流向南伸展,遭遇南方的暖气团,首先在偏南的地带产生强对流天气,在冷空气堆占据的地方率先急剧降温,甚至出现降霜(如此例的福建邵武),然后随着强盛的暖气团向北推进,可能在更北的地带出现降雪(如此例的江苏宜兴、金坛)。结果就是由南而北先后出现了霜雪。这和通常冷气团南下时,霜雪现象自北而南先后出现的情形相反。
                  史料记载还显示,在降温发生之前曾有气温明显升高,异常炎热,如江苏太仓“天极热。七月初六日(7月31日)忽极寒”等,这显然是冷气团到来之前,在暖气控制下的异常暖热。
                  *后文为对夏季低温过程期间福州、邵武等地可能的气温降幅和最低气温的估计,就不继续摘录了*
                  教授提到的“冷涌”这一种可能确实挺有意思的,不过,对于文中分析的整个1661年夏季异常低温事件发生的过程,笔者有些疑惑。其一,在笔者翻阅《中国三千年气象记录总集》过程中,注意到山西永济和芮城有提到农历六月(6月26日~7月25日)期间出现过“天极热”的情况,但和江苏太仓的“天极热”一样并没有说明具体的时间点。而福建福州有记载“雨至六月初五日(6月30日)始晴”、“自庚子年九月二十日(1660年10月23日)至本年六月十一日(1661年7月6日)止,日日昏霾昼晦,或大风雷电,无三日之晴”,而各地记载的第一次夏季低温和霜降、降雪事件出现的时间均在6月23~29日之间,福建部分地区甚至有不止一次的降霜或降雪,这些过程均发生在6月30日放晴之前,而此前福建建宁又有“(五月,5月28日~6月25日)凄寒如初冬”的记载,说明在6月底的这次异常低温和降霜、降雪事件发生过程中,东南地区并没有彻底放晴,或者可能只有短时间放晴,并存在较弱的降水,再加上此前前汛期期间气温也异常低迷,因此笔者认为山西永济、芮城和江苏太仓的“天极热”可能并不属于6月底的这一次过程,而更可能是出现在7月底的第二次异常低温和降雪过程之前。假如这些高温天气出现在6月底之前,那么就会和福建泰宁等地记载的“六月内,不雨而寒”出现矛盾。故此推测,在6月底的降雪和降霜之前,气温应该已经是长期大幅度偏低了,应该是多股出现在初夏的强冷空气累加造成的结果。不过,江苏南部的降霜、降雪记载晚于福建北部,确实也是挺有意思的情况,但似乎除了“冷涌”也有其它可能性能够解释这一过程的发生。从前文的资料可以得知,福建西部和北部的前汛期最后一轮强降水过程发生在6月18~21日期间,间歇性的雨水完全停止则要到6月30日,也就是邵武山区第二次降下白霜和飘起雪花之后。在6月22~29日这段时间里,虽然主雨带可能已经撤出东南沿海或者出现大幅度减弱,但福建地区的水汽条件仍然比较好,时不时有间歇性降水出现,空气中的湿度也比较大,在气温骤降之后于6月23~29日期间出现了降霜和降雪(在弱降水间断期间可能有暂时放晴)。虽然福州的霜降(6月23日)早于闽西山区(6月25~26日)这一现象有点反常识,但不排除是闽西山区文献记载缺漏(在近代仍经常发生,清代早期更是如此),或者是恰好当时福州一带水汽条件较好而闽西山区较差,导致6月23日当天福州能够产生白霜而闽西只能产生黑霜(湿度较低时难以形成白霜,而黑霜是看不见的)。而6月25~26日和6月28~29日闽西山区水汽条件较好,且同时还存在低温和较弱降水(6月28~29日),因此出现了白霜和降雪。同样的逻辑也适用于福建和江苏地区霜降和飘雪时间的差异上。从前文的记载可以得知,包括江苏南部在内的长江流域和江南大部分地区都出现了持续性的干旱天气,因此当6月23~26日福建出现霜降的时候,江苏南部虽然可能地表温度已经达到了能够结霜的临界,但因为空气湿度很低而无法产生显眼的白霜,可能只形成了肉眼看不见、隐藏在植物内部的黑霜。而到了6月28~29日的时候,江苏南部可能恰好有一定的水汽条件能够形成降水,空气湿度也达到了能够形成白霜的条件,于是便有了苏南多地的降霜和降雪。另外,从福建、江苏等地霜冻和降雪出现时间差异较大、福建西部山区的部分地区出现了两次霜雪情况来看(其中第二次和江苏出现的时间一致),或许6月下旬的这一波异常低温和降霜降雪事件可能并不是单一的强冷空气造成的,而可能是一前一后两股强冷空气带来的。在这次降霜降雪过后,我国中东部地区可能在一段时间内受到干冷气团的控制,虽然并没有降水出现,但气温却低迷了好一段时间,因此有了多地“六月内,不雨而寒”的记载。
                  在6月底的第一次异常低温过后,气温逐渐恢复到正常水平,并且出现了较大面积的高温天气,可以对应得上“六月,天极热”的记载。而紧随在“天极热”之后的,便是江苏太仓再度飘雪,“七月初六日(7月31日),忽极寒,有霜并飞雪”,以及湖南沅陵的“孟秋(七月,7月26日~8月24日)又雪”。可以看得出来,之前的高温天气应该是冷气团到来之前,在暖气团控制下出现了异常炎热天气。在这次气温骤降之前,可能出现了锋前增温的情况。从降温前后的表现来看,1661年夏季的第二次异常低温和霜雪过程可能和2022年10月初的强冷空气过程有着不少的相似性(同样也是出现极端高温后气温迅速暴跌到远低于常年同期水平,并且此前也存在长时间干旱)。但不同的是,1661年的这次事件出现在了盛夏期间,正常盛夏期间是很难有很强的冷空气活动的。故其极端性要明显强于2022年10月初的强冷空气过程。


                  IP属地:吉林9楼2024-02-04 23:29
                  回复
                    【9】
                    至此,整个事件发生的过程算是基本厘清了。以下环流复盘分析仅代表笔者个人意见:
                    1660年期间(时间不确定,早于10月下旬初),巴布亚新几内亚长岛火山发生一次规模达到VEI 6的剧烈喷发,约30km3的喷发物被喷入大气层中,火山灰烟柱高度超过25km。在之后的时间里,喷发进入高层大气的火山灰逐渐扩散到了全球(其中10月23日前后火山灰开始影响我国东南沿海),致使大气光学厚度增加,到达地表的短波辐射减少,全球平均气温下降。在火山灰烟幕的影响下,福建还出现了特殊的大气光学现象,并在1661年春天有一部分火山灰随着雨水沉降到地面。直到1661年夏天,火山灰对我国东南沿海的影响才逐渐趋于尾声。在此期间,我国的天气形势发生了异常的变化。
                    1661年早春的雨季和平时相比并没有太大的异常,但是由于冷空气比较活跃,导致气温有所偏低。进入5月以后,上游中纬度地区逐渐形成了一道较为稳定的东亚大槽(亦或是形成多道小槽,或有较强的低涡在西伯利亚东部活跃),平均位势可能为西高东低,东部地区位势高度长期稳定偏低。受此影响,北方冷空气活动进一步增强,持续不断有东路强冷空气南下,副高脊位在此过程中也有所南退,使得江南华南气温偏低幅度更大的同时,主雨带也出现了南撤的情况,长江中下游北部、淮河流域、江南北部的雨季提前结束,被干冷气团控制,进入漫长的干旱期。而福建、江西、湖南、广东、台湾和海南则因被雨带稳定控制,出现持续性的阴天天气,气温依旧低迷。在此期间,湖南西部山区局部地区甚至有降雪出现。到了6月前期,中纬度上游地区的东亚大槽(也可能是多个小槽或切断低涡)可能依旧存在,中东部地区的位势依旧稳定偏低,东路强冷空气活跃程度甚至比5月的时候还要强,以至于东南地区的异常低温变得越来越严重,主雨带进一步向南退缩。6月18~21日前后,一股实力相当强劲的东路强冷空气从北方南下,在台湾、福建、江西、湖南和广东上空与坚守东南的暖气团激烈交锋,形成类似于“冷黄梅”的冷切锋面降水。由于冷空气势力很强,而西南急流(暖湿气流)也很强悍,锋面两侧冷暖气团的温差很大,使得这一轮降水过程的对流非常旺盛,暴雨如注。虽然过程持续时间并不长,但过程雨量很大,引发了福建、江西、广东多地的多条主要河流发生严重的洪灾。6月22日之后,冷锋过境东南沿海,冷气团逐渐占据上述地区,主雨带南撤入海,东南沿海的前汛期进入尾声,但还没完全结束,此后依然有断断续续的弱降水出现。6月23~26日,水汽条件相对较好、空气湿度较大的福建地区出现了白霜,而福建以北地区虽然可能也处在低温之中,但由于前期长时间干旱,空气湿度较低而无法形成白霜。6月28日左右,北方又有一股东路冷空气南下,此时江苏南部可能恰好具有较好的水汽条件,在冷空气过境期间飘起了雪花。翌日,冷空气前锋推进到了福建一带,而此时福建上空可能恰好有降水云团,于是武夷山脉的山区出现了降雪。6月30日,随着冷锋完全过境,冷高压已经完全控制了中东部地区,东南地区完全放晴,华南前汛期宣告结束。
                    在7月前期,我国中东部地区被干冷气团稳定控制,虽然基本没有降水出现,但天气依然寒冷,仿佛身处初冬之中。此时中纬度上游地区的环流重组并发生较大的变化,中东部地区的位势逐渐由先前的长期异常偏低恢复为了正常情况,此后一段时间内北方都没有较强的东路冷空气活动。而在这个期间,副热带高压也趁机迅速反扑,控制了中东部的大部分区域,气温逐步恢复正常,并在7月中后期出现了范围广阔的高温酷暑天气,从江南到西北的伏旱模式正式开启。同时西南季风也已经启动,冷暖空气交锋,在副热带高压西南侧的广西、贵州等地形成了持续性的降水,过程雨量可能比较大,引发了一定规模的洪灾。然而此时中高纬度地区的环流形势再度发生了剧变,一道大槽在西伯利亚再度建立起来(也有可能是形成了很强的切断低涡),在大槽的两侧可能还建立起了显著的阻塞高压,近地面方面也在蒙古高原到西伯利亚南部一带形成了强盛的冷高压,冷源迅速堆积,整装待发。7月31日前后,一股强度罕见的东路强冷空气浩浩荡荡从北方南下,副热带高压迅速溃退。这场极强的冷空气不仅终结了中东部地区的高温天气,还让这些地方的气温在短时间内骤然下降,最低气温甚至达到了初冬的水平。恰巧具备较好水汽条件的江苏南部在这股强冷空气南下期间又一次出现了降雪。冷空气南下后可能受地形影响在湖南形成了深V,湖南西部山区在之后出现了局部降雪。这一轮盛夏异常低温并没有持续很长时间。在强冷空气过后,中高纬度地区的环流再度发生变化,后面一段时间内都没有明显的冷空气南下。很快,副热带高压卷土重来,重新控制住中东部地区,并北抬到了常年最北的位置,伏旱再度开始发展。位于副热带高压南侧的江西东北部等局部地区在此期间有较强的强对流天气活动。8月8~10日期间,一场台风顺着副热带高压南侧的引导气流,在长三角附近登陆,引发了江苏大部分地区和上海的台风暴雨及风暴潮灾害。之后中东部地区的干旱又持续了一段时间,本就严重 的旱灾持续发展,直到进入秋季才真正有所缓解(部分地区进入深秋才缓解)。此后中东部地区的气候逐渐回归正常,长岛火山的影响趋于尾声。


                    IP属地:吉林10楼2024-02-04 23:30
                    回复
                      【10】
                      由于笔者仅是一位普通的气象爱好者,在校内并没有学习过气象类的专业课程,所学的知识均来自于自己平时的兴趣积累,因此在环流分析方面的能力可能比较薄弱。虽然有咨询过一些大学期间学习了气象专业的气象爱好者或朋友,但关于这场极端天气事件的复盘过程可能依然充斥着许多漏洞,还请各位读者多多指正。
                      作为一个冷门到只有看过张德二教授的《中国历史极端气候事件复原研究》一书才会知晓的一次古代极端天气事件,1661年夏季的异常低温和霜雪事件是非常独特的。它是一次由火山活动引发的极端天气事件,持续时间很长,且极端性也很强。和1755年、1816年、1823年等同样发生过夏季异常低温事件的年份相比,1661年也是非常独特的。前者在出现异常低温期间在气温异常区域伴随着异常的多雨,而后者的气温异常区域在异常低温期间则以干冷为主,降水稀少(除了华南是前涝后旱,其余大部分地区都是持续干旱)。这些夏季低温事件在当今来看有些匪夷所思,重现频率也是数百年一遇的水平,但对我们认知极端气候依然是有重要的启迪作用的——我们并不知道这些极端天气事件会在什么时候再次降临在这片大地上,或许是明天,亦或是一生都不会遇到。这便是1661年夏季低温事件和其它形形色色的古代极端天气事件之于当下的意义。


                      IP属地:吉林11楼2024-02-04 23:30
                      回复
                        参考资料:
                        [1] 张德二. 中国历史极端气候事件复原研究[M]. 第一版. 北京: 商务印书馆, 2023: 297-323
                        [2] 张德二. 中国三千年气象记录总集[M]. 第二版. 南京: 江苏教育出版社, 2013: 1895-1902


                        IP属地:吉林12楼2024-02-04 23:30
                        收起回复
                          本文总共从【1】编号到【10】,全文总计接近16000字,暂时吞贴有点严重


                          IP属地:吉林来自Android客户端13楼2024-02-04 23:32
                          回复
                            长岛火山是一个位于巴布亚新几内亚本岛东北方向近海的一个小火山岛,历史上最猛烈的喷发便是1660年的这次VEI 6(同时也是巴布亚新几内亚历史最大火山喷发纪录),其火山口湖也是在这次喷发中形成的。第三张图是其1953~1954年喷发时的照片。最近一次小规模喷发在1993年。






                            IP属地:吉林来自Android客户端14楼2024-02-04 23:35
                            回复
                              【2】【3】【4】【5】【7】【9】【10】还没吐出来


                              IP属地:吉林来自Android客户端15楼2024-02-04 23:40
                              收起回复