随着全球变暖加剧,洪水和旱灾等极端事件频发,给各国社会经济造成了很大的损失。气象与水文的交叉研究在预防旱涝灾害上显得尤为重要,过去几十年的相关研究拟实现的重要目标之一,就是在国家水文网络之前的时期内重建极端水文事件。
自唐代开始古人们就在长江上游涪陵段江中的一个石梁-白鹤梁上刻石鱼及题词来记录水位,石鱼出水即代表一次极低水位事件,自公元764年至今已有82个极低水位记录。因此涪陵白鹤梁被联合国教科文组织誉为“世界上保存最完好的古代水文站”。
基于前人对涪陵白鹤梁石鱼出水年份的记录整理,用现代器测水位数据对石鱼出水这一事件给出具体的现代水位标准,并对石鱼出水年表进行了插补订正,得到目前最为完整的石鱼出水年表。根据年表分析得出长江上游在小冰期(公元1501~1900年)石鱼出水频次较低,而在中世纪暖期(公元1051~1250年)石鱼出水频次较高(为小冰期的1.8倍)。小冰期东亚季风偏弱,主要雨带位置偏南,中世纪暖期东亚季风偏强,主要雨带位置偏北,而近代暖期伴随着东亚季风的增强,石鱼出水频次又呈现增高的趋势。全球变暖背景下长江上游冬春季极低水位事件的出现频率将增加。
这项工作通过对前人石鱼出水年表的插补订正,在国际上得到目前最为完整的一张石鱼出水年表,对重建历史时期的极端水文事件有重要的科学意义。该研究成果于2020年5月在国际著名刊物《Bulletin of the American Meteorological Society》上在线发表(影响因子近三年平均:9.006,文章链接:https://journals.ametsoc.org/doi/10.1175/BAMS-D-19-126.1)。第一作者为环境学院大气系覃军高级工程师,通讯作者为任国玉研究员。