《科学进展》研究:约3000年前台风活动增强或推动中国内陆洪灾与人口减少

证据显示,中国中原地区及成都平原在全新世中晚期(约3000年前)曾出现显著的气候灾害与社会动荡,但相关内陆灾害的直接成因及其影响长期缺乏清晰解释。中国研究团队在《科学进展》发表的最新研究提出,当时台风活动增强可能是推动洪灾加剧与社会变迁的关键因素,并以甲骨文等同期记录、考古与地质证据,以及结合人工智能与物理学的气候建模结果作为支撑。

甲骨文与遗址记录指向极端降雨与洪水影响

研究团队将中原地区(常被称为“中国文明摇篮”)与成都平原作为重点考察区域,指出两地在全新世中晚期均存在繁荣的青铜时代文化遗存。研究所引用的重要证据之一来自“甲骨文”。研究人员认为,甲骨文作为中国最早的系统性文字形式,为理解青铜时代人群与环境提供了同期记录。

研究称,甲骨文内容反映了气候极端事件对社会的影响,其中洪水相关表述尤为突出。文献中常见的一个字符被用于表示“灾害”,其形态类似水波纹,结合既有研究被认为指向洪水。

在数据处理上,团队对约5.5万片甲骨文中与降雨相关的内容进行分析,覆盖约200年时间跨度,并据此构建两个指数,用于描述当时降雨状况的变化趋势。

在成都平原,考古遗址同样呈现与洪灾相关的变化。研究作者写道,随着约公元前2800年与公元前2450年西向台风活动增强,成都平原遗址中洪水沉积层的比例显著上升;在西向台风活动增强阶段,遗址数量减少,且分布更集中于相对高地,研究认为这与居民为降低洪灾影响而选择更安全地形相一致。

地质记录与工程遗迹提供补充证据

研究还引用地质记录作为旁证。龙门峡地质记录显示,约公元前3100年至公元前3000年间的洪峰强度达到现代最大洪水的两倍。成都平原则发现约公元前2400年至公元前2900年间与洪水破坏相关的建筑与堤坝遗迹。

人工智能与物理模型模拟台风对内陆降雨的影响

为解释台风如何触发内陆极端降雨与洪水,研究团队结合现代大气数据分析与数值模拟,对台风对降雨与洪水规模的影响进行量化。

研究称,团队将基于人工智能的盘古天气模型与物理学模型结合,发现当台风强度整体提升(定义为插入的台风种子最大风速由15米/秒升至35米/秒)时,东亚地区最大水汽通量辐合(MFC)增强,意味着更强的台风活动会显著提升水汽辐合,从而增加中原与成都平原的极端降雨。

在北上台风增强的情景下,研究指出东风加强会促进水汽输送,山脉东侧最大MFC随之上升,使中原地区极端降雨增加约51毫米/天。

对于西向台风,研究称台风强度提升同样会增强向成都平原的水汽输送,使最大MFC增加约1.5×10⁻⁷千克/千克每秒,并使成都平原极端降雨增加约24毫米/天,从而带来更严重的洪灾。

研究认为,上述事件的时间与相关地区人口减少及社会变迁相吻合,支持“台风活动增强是主要驱动力”的判断。研究同时指出,古代社会对气候极端事件具有脆弱性,并在结论中呼吁加强内陆地区的灾害防备,以应对可能加剧的台风影响。


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