我国幅员辽阔,地形复杂,海拔高差显著。从赤道气候到高山寒带,从热带雨林到干旱沙漠,各种气候带和各种自然景观都有。因此,在经济建设和国防建设中都需要对我国气候进行区划,以更充分、更合理地认识和利用好我国气候资源。
例如,在建国初期,为了合理划分我国农牧业分界线,为了确定热带经济作物合理栽培区,中国研究院从1954年就开始组织全国自然区划工作,其中就包括中国气候区划。中国科学院大气物理研究所还在1959年完成了我国第一个全国性气候区划。
实际上,合理的气候区划也是建立在对我国气候特征及其形成的深刻了解的基础之上的。因此区划的合理和深化,也是气候研究工作发展水平的反映。建国后,除了全国性的综合区划以外,为了满足经济建设各部门的需要,许多专业气候区划和应用气候区划如雨后春笋。但限于篇幅,本书仅介绍两个全国性气候区划。
一、中国气象局的中国气候区划
2002年7月,气象出版社出版了中国气象局编制的《中华人民共和国气候图集》。这是我国目前最新版本的国家级全国气候图集,这里介绍的就是该图集中的“中国气候区划”,它也是在上述中科院大气所“中国气候区划”基础上进行的。
本气候区划共有三级。第一级是气候带,表示当地热量丰富程度;第二级是气候大区,进一步划分该气候带中气候的干湿程度;第三级是气候区,主要表示该大区中全年最热的7月份的凉热程度。
这种“一级热量、二级水分”的区划指标系统,最早是由陶诗言院士在建国前(《气象学报》20卷中)提出来的。此前的区划主要是按自然和行政区划分的。
本区划气候带的区划指标,主要是日平均气温≥10℃稳定通过的日数,≥10℃积温(10℃以上期间累积温度),以及最冷1月平均气温等。具体指标值如表7所示。
表7中国气象局中国气候区划一级区划(气候带)主要指标根据这组指标,本区划将全国划分为寒温带、中温带、暖温带、北亚热带、中亚热带、南亚热带、边缘热带、中热带和赤道热带共9个气候带。青藏高原地区则主要按日平均气温≥10℃年平均日数,划分出高原寒带(≥10℃日数为零天),高原亚寒带(0~50天),高原亚温带(50天~140天)和高原温带(>140天)。
图19中国气象局“中国气候区划”
二级区划即气候大区的指标是年干燥度,即年最大可能蒸发量(按H.L.彭曼公式计标)和年平均降水量之比。共划分出5级,即年干燥度<1为湿润区,相应自然景观为森林;年干燥度1.0~1.6为半湿润区,自然景观为森林或森林草原;年干燥度1.6~3.5为亚干旱区,自然景观为草原;年干燥度3.5~16.0为干旱区,自然景观为半荒漠;年干燥度≥16.0为极干旱区,相应自然景观为荒漠。
三级区划即气候区的指标是7月平均气温。因为夏季气温高低对当地植被景观和农作物的熟制、作物品种等都有密切关系。
根据7月平均气温,本区划把气候区分为Ta、Tb、Tc、Td、Te、Tf和Tg共7级,相应7月平均气温分别为≤18℃、18℃~20℃、20℃~22℃、22℃~24℃、24℃~26℃、26℃~28℃以及≥28℃。
根据上述3级指标系统,本区划把我国划分为9个气候带,18个气候大区和53个气候区。海拔3000米以上的青藏高原划分出4个高原气候带和12个气候大区。具体请见图19。
二、国家气象局主持完成的中国农业气候区划
上述全国性的农业气候区划指标系统过去一直沿用一级为热量,二级用干湿的办法。到1983年中科院地理所研究员丘宝剑先生,从中科院《中国综合自然区划》(1959)得到启发,他的中国农业气候区划(1983)改变了这个格局。
图20中国气象局主持完成的“中国农业气候区划”
丘宝剑的区划也分三级。一级区划称为气候大区,共有(东部)季风,(西北)干旱,和(西南)高寒(青藏高原)三个大区。因为这三者是完全不同的自然地理和农业气候区域。二级区称气候带,三级区称为气候区。
当然,从结果看,我认为丘先生的划法实际上主要是把干旱气候区也独立出来,和青藏高原高寒气候区一样,也提升为一级区,从而形成东部季风、西北干旱、西南高寒三足鼎立的三个一级区。
但是,这样的变化,我认为不仅对农业气候区划有意义,实际上对全国气候区划也有意义。因为青藏高寒区(农作物主要缺乏热量),西北干旱区(农作物主要缺乏水分)和东部季风区(有水有热,雨热同季),何尝不是全国气候中三个最大、最重要的差别?
下面介绍的是20世纪80年代国家气象局主持并组织全国有关单位完成的中国农业气候区划,曾获当时全国科技进步一等奖。本区划也收进了上述《中华人民共和国气候图集》之中。
该区划也分三级。
一级区称农业气候大区,共有东部季风农业气候大区,西北干旱农业气候大区和青藏高原农业气候大区三个大区。
东部季风农业气候大区和西北干旱农业气候大区间的分界线,实际上就是农牧业过渡带,主要决定于水分条件。本区划中主要以年降水量400毫米出现几率50%(南界)~20%(北界)划分。青藏高原农业气候大区和东部季风农业气候大区及西北干旱农业气候大区间的分界,主要用≥0℃积温3000℃和最热月平均气温18℃为指标(因为热量不足是本区农业生产的主要限制因素),同时参照高原东部海拔3000米等高线,定出青藏高寒农业气候大区的区界。此线以东为东部季风农业气候大区,以北为西北干旱农业气候大区。
二级区称为农业气候带。由于农业气候大区面积很大,南北冷暖相差甚远,使农业生产条件大不相同。因此气候带主要以热量为指标。东部季风农业大区中用≥0℃积温和极端最低气温为主要指标;西北干旱农业气候大区中则用≥0℃积温为分带指标;青藏高原农业气候大区中除用了≥0℃积温外,还用了最热7月平均气温。因为高原夏凉,农牧业活动和气温密切有关。
本区划中,东部季风农业大区共划出北温带、中温带、南温带、北亚热带、中亚热带、南亚热带、藏南亚热带、北热带、中热带和南热带等10个二级区。西北干旱农业气候大区中共划出干旱中温带和干旱南温带2个二级区。青藏高寒农业气候大区划出高原寒带、高原亚寒带和高原温带3个二级区。
三级区称农业气候区。它比二级农业气候带更加具体,因此各区间指标差异也更大、更复杂。主要视该区中农业生产的主要问题而定。
本区划中共划分出3个一级区,15个二级区和55个三级区。具体区别指标和分区名称,这里就从略了。
三、中国南北方自然分界线问题
2008年,媒体上纷纷报导,江苏淮安开建我国南北方分界线标志园,园内曲桥中央涂彩的中空圆球,便是我国南北方分界线标志物。其实淮河两岸其他城市也早在进行这类活动,例如河南信阳已完成南北方标志物意义的多学科论证;安徽蚌埠更早在2年前就已请著名工艺美术大师韩美林设计完成了南北方分界线的标志雕塑。为什么会产生这种争建活动?
原来,淮河秦岭一线早已约定俗成地被认为是我国南北方的自然分界线,所以才有抢建标志物之举。实际上当时媒体上也已有批评,指出南北方分界线是一条线,不是一个点,因此沿淮城市都可建标志物。但这种争建活动并未因此终止。
那么,为什么淮河会成为我国南北方的自然分界线?南北方自然条件有什么不同?
我认为,南北自然分界线,实际上首先是个气候分界线。因为一个地方的自然环境,例如植被、水文、土壤和农作物等,主要还是由当地气象条件决定的。在中国气候区划里,我们也一直把淮河秦岭作为最重要气候分界线,例如在热量区划中是北方暖温带和南方亚热带的分界;在水分区划中是北方干旱、半干旱气候和南方湿润气候的分界。淮河秦岭的气象条件就是气候区划的指标。
当然,把淮河秦岭作为南北方分界线也是有一定根据的。例如早在战国时期的《周礼》中说,“橘逾淮而北为枳”。也就是说,淮南甘甜的橘子种到淮北就成了只能供药用的酸涩的枳了。橘是亚热带气候的指示植物,因此淮河便应是亚热带北界,南北方的分界线了。
此外,历史上也流传许多有关于南北方具有不同气候、风土人情的谚语。例如,“南稻北麦”是说,南方春夏多雨,适宜种需水多的水稻,人们亦以米和米制品为主食;北方少雨春旱,历史上多种需水少而耐旱的小麦,人们也都以面和面制品为主食。
再如,“南船北马”是说,南方雨水多,河湖港汊发达,因此古代交通多乘船,且船也能载重;北方雨水少,地又多一马平川,历来人们习惯用马代步。“南甜北咸”是说,亚热带的南方能长甘蔗,用来榨糖,因而南方人习惯吃甜;而北方因甜菜输入我国很晚,便习惯食咸了。还有,北方因为少雨干燥,古代农村房屋只需土墙草顶;而南方雨大、雨多,房屋必须砖墙瓦顶,至少下半墙要用砖,等等。
这“南稻北麦”、“南船北马”、“南甜北咸”等的分界线大体就在淮河秦岭一线。
这场我国南北方分界线的争论一度非常热闹。但是,2008年9月19日我在《北京晚报》发表“南北分界线不是一条线而是一个带”,给这场争论泼了一盆冷水。文章中说,北方的春旱夏雨气候和南方的春雨梅雨伏旱气候、北方的干燥温带气候和南方的湿润亚热带气候,都是在这个带内逐渐地完成过渡的,所以,淮河两岸即使相差十几、几十公里,其气候,农业和自然景观也是难以看出差别的。
实际上,弯曲流向东北偏东的淮河也并非准确的气候和自然分界线。还以“橘逾淮而北为枳”为例。因为我国东部地区冬季中南下冷空气极强,常常带来柑橘致命低温,因此现今即使淮河以南30°纬度上,除局部有利地区外,一般也没有柑橘种植的经济价值。这200公里~300公里内有亚热带之名而无亚热带之实,气象学家们都是心中有数的。
而且,我再进一步指出,气候是会变化的。因而南北分界带也是会移动的。例如,建国初期进行我国气候区划时,淮河一线年雨量750毫米,1月平均气温0℃,到现在分别升高到了约1000毫米和2℃;如果全球继续变暖,亚热带北界将来还要北推。
所以,既然南北方分界线不是一条线,而是一个带;而且这个带还会随气候变化南北移动,这样抢建南北分界线标志物不是就显得更没有意义了吗?也许因为这个原因,我观察到网上关于南北方分界线标志物的争论就基本消失了。
第十二章寒寒热热度春秋——中国气候影响中国传统文化之一气候与文化会有什么关系?因为气候是自然科学,文化是社会科学,是两股道上跑的车。但当我在较多地研究了天气气候对于国家的经济建设、人民的衣食住行和健康等影响之后,认识有所升华,即从气候对人类影响的特殊性上升到影响的普遍性。认识到气候不仅对物质世界而且对精神文明同样也有深刻影响。因为一个国家、一个民族都离不开地理气候环境所提供的生存条件和发展基础。每一个国家和民族都在自己特定的地理气候环境中孕育、产生和发展自己的文化和其他事业。这也就是在一个较大的国家里也会有较大差异的地方文化的原因。当然,国家和民族的文化,随着社会的发展,特别在科学发达的现代,也会吸收其他民族的优秀文化而发展。但是,地理气候对文化影响的部分则是相对恒定的,这就是一个国家或民族其文化能够相对稳定的原因所在。我对中国气候与中国传统文化关系的初识,在江苏教育出版社出版的“金苹果文库”中的《气象与生活》(1998年出版)的扉页题词和前言中就曾提到。
该题词是:“冬冷夏热的气候,不仅深刻地影响了我国的农业,而且深刻影响到了我国人民的生活、风俗习惯和文化。”迄今已14年了。
在介绍中国气候对中国文化的影响之前,首先要概括介绍一下我国气候最重要的特殊性。因为我认为,它正是形成我国独特中国传统文化最重要的自然环境因素。
让我们从毛泽东主席的一首词说起。
1996年是毛泽东主席逝世20周年,中共中央文献研究室主编,中央文献出版社出版了有67首诗词的《毛泽东诗词集》,其中有一首《贺新郎·读史》。为使读者了解全貌,录该词如下:
人猿相揖别,只几个石头磨过,小儿时节。铜铁炉中翻火焰,为问几时猜得,不过几千寒热。人世难逢开口笑,上疆场彼此弯弓月。流遍了,郊原血。一篇读罢头飞雪,但记得斑斑点点,几行陈迹。五帝三皇神圣事,骗了无涯过客。有多少风流人物?盗跖庄屩流誉后,更陈王奋起挥黄钺。歌未竟,东方白。
词的前三句意思是,人类从类人猿分化出来时,便进入了石器(工具)时代,而石器时代只不过是人类的幼儿时期。第四至第六句,据上述《毛泽东诗词集》的注释是“‘铜铁炉中翻火焰’,指青铜器和铁器时代。青铜器和铁器都要用炉火来冶炼和翻铸”,“青铜器时代和铁器时代只经过几千年,和石器时代经过几十万年不同,说明人类的进化越来越快”。