雨如何影響中國？一條神奇的線見證中國歷史變遷

在剛剛過去的7月底8月初，京津冀遭遇罕見持續(xù)特大暴雨，北京現(xiàn)140年來最大降雨，河北邢臺臨城縣兩天下了兩年的雨，出現(xiàn)明顯的洪澇災(zāi)害，這一場場雨強(qiáng)勢宣告著華北雨季的猛烈。

這一場場雨也是夏季風(fēng)吹襲我國的產(chǎn)物。通常，每年5月前后，隨著夏季風(fēng)的到來，我國中東部雨季自南向北開啟，無論是洶涌而來的華南龍舟水，還是綿綿不絕的江南梅雨，亦或是“七下八上”的華北暴雨，幾乎都集中在中東部，東西之間似乎有著一道看不見的壁壘。

事實上，在我國地圖上確實隱匿著一條神奇的線——400毫米等雨線。雨中窺線，它是見證雨水多寡的氣候分界線，是中國生態(tài)環(huán)境的分界線，也是人口密度的對比線，甚至還和我國路網(wǎng)交通疏密分界線、主要糧食作物產(chǎn)區(qū)邊界線天然貼合。

隨著時間推移，400毫米等雨線呈現(xiàn)波動中相對穩(wěn)定的狀態(tài)，但在降水異常的年份波動十分明顯，西北地區(qū)呈現(xiàn)暖濕化趨勢，北方極端暴雨事件呈現(xiàn)多發(fā)態(tài)勢。

中國天氣網(wǎng)深入挖掘氣象歷史大數(shù)據(jù)，特別關(guān)注了這條線的演變發(fā)展歷程，深度解讀其背后的特殊成因和對我國社會歷史、地理氣候、生產(chǎn)生活等產(chǎn)生的影響。

這條線展現(xiàn)的是不同，見證的是發(fā)展。長期居住在這條線上的人們經(jīng)歷著強(qiáng)降雨的沖擊，也感受著干旱的影響。如今，線的兩端，從未聯(lián)系得如此密切，人們正高度融合，更加頻繁地往來交流，帶動著東西兩側(cè)的經(jīng)濟(jì)社會協(xié)同發(fā)展。

這是一條教科書級別的分界線，大部分人是在初高中地理課上認(rèn)識它的。在中國地圖上，將年降水量為400毫米的點連起來，從大興安嶺到喜馬拉雅山南端會形成一條明顯的分割線，氣象上稱之為400毫米等降水量線，也叫等雨線。

400毫米等雨線示意圖

拿等雨線當(dāng)一把尺子，這條線的兩端有很多可以定義的方式。

以它為界，我們能感受到兩個截然不同的世界，東南側(cè)濕潤多雨、森林繁茂、農(nóng)耕發(fā)達(dá)、人口密集，西北側(cè)干旱少雨、草原遼闊、畜牧為主、人煙稀少。

在詩人眼里，它是邊塞景象與田園風(fēng)光的分界線，東邊“杏花春雨江南”，西邊“白馬秋風(fēng)塞上”；在農(nóng)牧民眼中，它是農(nóng)耕與畜牧的分界線，東邊“稻花香里說豐年”，西邊“風(fēng)吹草低見牛羊”；在地理學(xué)家眼里，它是高原山脈與平原丘陵的分界線，也是人口疏密的分界線。

人口疏密之界

自古以來，人口的分布與氣候就有著高度關(guān)聯(lián)性，自然條件好、雨熱充沛的地區(qū)人口聚集，人丁興旺。反之，自然條件惡劣，雨水稀少的地區(qū)人口密度較稀。

1935年，中國地理學(xué)家胡煥庸先生根據(jù)當(dāng)時大約4.75億的總?cè)丝诜植家?guī)律，畫出了人口密度圖，并在這張圖上繪出一條線。線的西側(cè)，占當(dāng)時國土面積的64%，卻僅有全國4%的人口；而線的東側(cè)，面積僅占當(dāng)時國土面積的36%，卻聚集著全國96%的人口。

這條著名的胡煥庸線就和400毫米等雨線大體重合。

80多年過去了，我國經(jīng)濟(jì)社會經(jīng)歷了無數(shù)變化，人口數(shù)量也從4億多增長為如今的14億多，但人口密度分界線基本圍繞著胡煥庸線細(xì)微波動，東西側(cè)懸殊的人口格局始終如一。

我國人口密度分布圖

從2020年第七次人口普查結(jié)果來看，這個規(guī)律仍然沒有被打破。我國共有18個人口超過千萬的城市，分別是重慶、上海、北京、成都、廣州、深圳、武漢、天津、西安、蘇州、鄭州、杭州、石家莊、臨沂、東莞、長沙、青島、哈爾濱。這些城市全部位于400毫米等雨線的東側(cè)，無一例外。

城市、人口與氣候，聯(lián)系得無比密切。人們因氣候而聚集，也因氣候而遷徙。

農(nóng)耕游牧之界

氣候影響了人口分界線，也勾勒出了農(nóng)耕文明的“生命線”。古往今來，西半壁以游牧或半農(nóng)耕文明為主，東半壁以農(nóng)耕文明為主。因氣候變化，線的位置隨之動態(tài)調(diào)整，在此消彼長的拉鋸中，誕生了很多歷史事件。通常氣候溫暖、雨量增加，農(nóng)作物生長季延長，歲稔年豐；牧區(qū)水草充沛，相安無事。從貞觀之治到開元盛世，無不豐衣足食。當(dāng)氣候轉(zhuǎn)冷，降雨減少，則糧食減產(chǎn)、牧草稀缺，往往糧價飛漲。東漢末年大亂、五胡亂華，都是動蕩不安的時期。

游牧和農(nóng)耕交替，更是歷史氣候變化的見證者。我國九大商品糧基地都位于 400 毫米等雨線的東側(cè)。從南到北，無論水稻、大豆還是玉米，幾乎每一種作物都能找到適合生長的環(huán)境。于是，從魚米之鄉(xiāng)到天府之國，從中原糧倉到北大倉，人們應(yīng)季而作、應(yīng)季而收，用勞動收獲著五谷豐登。

我國主要糧食產(chǎn)區(qū)分布示意圖

而在西側(cè)，雨少干旱，山脈縱橫，廣泛分布著永凍土、沙漠，只適合青稞、蕎麥、草甸等耐寒耐旱耐貧瘠的植物生長。但西部也有廣闊的天地和草場，牧業(yè)發(fā)達(dá)，天空遼闊、牛馬成群，生機(jī)勃勃。

全國植被指數(shù)分布圖

因氣候而變的還有植被。作為地球之肺的森林，其生存需要合適的水分和溫度，唯有在年均降水量大于400毫米的地區(qū)，森林覆蓋率才能接近飽和，如果年均降水量小于400毫米，森林覆蓋率會在30%以下，甚至10%以下。

國家衛(wèi)星氣象中心的植被指數(shù)顯示，400毫米等雨線東側(cè)植被覆蓋率高，植被指數(shù)多在0.5以上；而西半壁植被指數(shù)大多在0.2以下。東部密林中儲藏著人們生產(chǎn)生活所需的豐富資源，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展打下基礎(chǔ)。

發(fā)展變遷之界

人口、植被、生產(chǎn)生活方式等都是影響交通、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。在這條線的兩側(cè)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展存在較大差異，全國公路路網(wǎng)密度也有所不同。東側(cè)各類道路縱橫交錯，路網(wǎng)發(fā)達(dá)；西側(cè)地廣人稀，路網(wǎng)密度較低。

全國公路交通分布圖

根據(jù)2020年各地高速公路密度統(tǒng)計，高速公路密度排前十位的省區(qū)市為上海、天津、北京、廣東、福建、浙江、山東、江蘇、貴州、河南，這些地區(qū)均集中在400毫米等雨線以東。

密密麻麻的交通網(wǎng)，打通了中東部經(jīng)濟(jì)發(fā)展的毛細(xì)血管。而西半壁地區(qū)的高速公路密度雖然普遍較低，但西藏、青海、新疆等地廣人稀之地的高速公路也日漸發(fā)達(dá)，主動脈已暢通?，F(xiàn)在，還有很多人正夜以繼日地工作，聯(lián)通這條線的兩端，協(xié)同發(fā)展。

2021年12月風(fēng)云三號E星監(jiān)測的中國區(qū)燈光分布圖

夜色迷人，華燈初上，城市活力躍然紙上。燈光是了解城市發(fā)達(dá)程度的途徑之一。從國家衛(wèi)星氣象中心風(fēng)云三號E星獲取的我國城市燈光圖中可以看到，中東部宛若燎原星火，京津冀、長三角、珠三角燈光璀璨。而在這條線西部，人們也驚喜地看到了很多大城市的發(fā)展，以點帶面向外輻射它們的能量。

從地圖上看，這條神奇的400毫米等雨線整體呈東北-西南走向，它的形成不僅取決于我國特殊的地形和地理位置，也取決于我國獨特的氣候格局。

三級階梯

400毫米等雨線北段與我國第二階梯和第三階梯的分界線基本重合，南段與第一階梯和第二階梯的分界線基本重合。

大約6500萬年前，印度洋板塊與歐亞板塊的驚天一撞，引發(fā)了規(guī)?？涨暗牡乇砺∑?，逐漸形成了地球上最高、最厚、最年輕的高原——青藏高原。不僅如此，這場碰撞的巨大能量還繼續(xù)向外圍傳導(dǎo)，讓此前有一定海拔高度的區(qū)域進(jìn)一步抬升，形成了內(nèi)蒙古高原、黃土高原和云貴高原等地區(qū)。在未受到波及的東部地區(qū)，則自北向南排布著東北平原、華北平原、長江中下游平原等大量平原及丘陵地區(qū)。我國顯著的三級階梯地形，就此誕生。

我國三級階梯地形示意圖

與此同時，我國東面有世界上最大的海洋——太平洋， 西南面有印度洋，西面北面則是世界上最大的陸地——亞歐大陸，海陸之間會形成大范圍、風(fēng)向隨季節(jié)有規(guī)律改變的風(fēng)，這就是季風(fēng)。每到夏季，陸地溫度高、氣壓低，海洋溫度低、氣壓高，來自印度洋的西南季風(fēng)和來自太平洋的東南季風(fēng)就會從海洋吹向陸地，給我國帶來豐富的水汽。

我國第三階梯地勢平緩、距離海洋更近，溫暖潮濕的季風(fēng)會在這里與來自北方的冷空氣交匯，形成豐沛的降水。第二階梯南段正處在西南季風(fēng)進(jìn)入我國的通道之上，水汽條件相對較好，同時多山地，容易形成地形雨，因此降水也比較豐沛。而第二階梯北段和第一階梯，海拔較高且深處內(nèi)陸，季風(fēng)難以抵達(dá)，所以降水稀少，年降水量均在400毫米以下。

青藏高原

我國400毫米等雨線向北一直延伸到了北緯50°附近的內(nèi)蒙古東北部和黑龍江北部，這與強(qiáng)大的季風(fēng)不無關(guān)系。在全球的季風(fēng)當(dāng)中，亞洲季風(fēng)影響范圍最大、強(qiáng)度最強(qiáng)。它之所以能走得這么遠(yuǎn)，除了優(yōu)越的海陸位置之外，還有一個非常重要的影響因子，那就是青藏高原。

青藏高原遠(yuǎn)離海洋，看似和季風(fēng)沒有什么關(guān)聯(lián)，但實際上，它卻是亞洲季風(fēng)的超級助推器。青藏高原總面積約240萬平方公里，平均海拔高度超過4000米。在夏季，這里能夠接受到更多的太陽輻射，吸收更多的熱能，從而成為一個巨大的熱源。地表上方的空氣被加熱后不斷上升，導(dǎo)致地面氣壓不斷降低，不得不抽吸外圍的氣流進(jìn)行補(bǔ)給，于是就形成了一個強(qiáng)大的、逆時針旋轉(zhuǎn)的低壓中心。這個低壓就像一個超級助推器，將其南側(cè)的西南季風(fēng)和東側(cè)的東南季風(fēng)源源不斷地推向我國東部地區(qū)。

青藏高原與季風(fēng)關(guān)系示意圖

除了提供熱力和水汽條件之外，青藏高原地形的阻擋作用和地表的摩擦力，也會引發(fā)大氣動力過程的變化，從而激發(fā)出更多的天氣系統(tǒng)，為我國東部的降水提供動力條件。

有研究顯示，如果沒有青藏高原，夏季風(fēng)帶來的降水可能只會分布在北緯20°以南，而北緯30°附近的江南“魚米之鄉(xiāng)”也可能和同緯度的北非和西亞一樣，因為雨水稀少而成為一片荒漠。

正是由于青藏高原的助力，我國東部才會形成跨越熱帶、亞熱帶和溫帶三大溫度帶的大面積季風(fēng)氣候區(qū)，而同樣由于青藏高原阻擋了來自印度洋的水汽，使得本就深處內(nèi)陸的我國西北地區(qū)降水更加稀少，最終形成溫帶大陸性氣候。再加上青藏高原自帶的高原山地氣候，我國獨特的氣候格局，也就此形成。

我國氣候概況示意圖

副熱帶高壓

如果說青藏高原是我國氣候格局的締造者，決定著400毫米等雨線的基本走向，那么副熱帶高壓就是我國雨季進(jìn)程的指揮員，決定著不同年份等雨線的波動范圍。

副熱帶高壓是常年存在于北半球副熱帶地區(qū)的高壓系統(tǒng)，夏季最強(qiáng)盛的時候幾乎能占據(jù)整個北半球面積的1/5到1/4。它的內(nèi)部盛行下沉氣流，晴朗少雨，容易出現(xiàn)高溫；而它的北側(cè)和西北側(cè)，則是冷暖空氣交戰(zhàn)的主戰(zhàn)場，也是強(qiáng)降雨的集中地。

每年4月底開始，副熱帶高壓就會化身大自然的“水汽搬運工”，攜手夏季風(fēng)開啟北上之路，我國各地雨季也隨之陸續(xù)開啟。

我國雨季進(jìn)程圖

4月至6月，副熱帶高壓開始北上之旅，華南地區(qū)正好處在其北側(cè)。隨著南海夏季風(fēng)的爆發(fā)，冷暖空氣在這里頻繁交匯，激發(fā)出一場又一場的強(qiáng)降雨，華南前汛期就此開啟。此時降雨強(qiáng)度往往較大，還經(jīng)常伴隨著雷暴大風(fēng)、冰雹、龍卷風(fēng)和短時強(qiáng)降水等強(qiáng)對流天氣，一天之內(nèi)“潑水”400毫米以上也是有的。

6月中旬至7月中旬，隨著副熱帶高壓的繼續(xù)北上，冷暖空氣交匯的位置也北抬至江南、長江中下游以及江淮地區(qū)。此時的連綿陰雨正好趕上了梅子成熟的季節(jié)，于是擁有了一個富有詩意的名字——梅雨。而實際上，梅雨季降水集中、日照時數(shù)少、濕度高、風(fēng)力小，到處都彌漫著霉味兒，所以人們也常把梅雨稱為“霉雨”。

7月下旬到8月上旬，副熱帶高壓繼續(xù)北上，來到了旅途的最北端——北緯30°左右。它控制下的江南等地終于告別梅雨，而處在其北側(cè)的華北、東北等地則迎來了“七下八上”主汛期。此時北方降雨集中、強(qiáng)度大，極端強(qiáng)降雨事件也多發(fā)。如今年河北、北京等地剛剛經(jīng)歷的極端強(qiáng)降雨過程，還有歷史上的2021年鄭州“7·20”特大暴雨、2012年北京“7·21”特大暴雨、2007年濟(jì)南“7·18”特大暴雨、1996年河北“96·8”特大暴雨，都發(fā)生在“七下八上”期間。

9月，副熱帶高壓開始南退，同時位置偏西，因此冷暖空氣交匯的主戰(zhàn)場轉(zhuǎn)移到了華西，綿綿的華西秋雨大幕開啟。華西秋雨降水量雖不大，但持續(xù)時間較長，不少地方經(jīng)常“天無三日晴”。受地形影響，此時的降雨往往以夜雨為主，著名的“巴山夜雨”正是華西秋雨的真實寫照。

9月底，完成使命的副熱帶高壓會迅速撤回到海上養(yǎng)精蓄銳，等待第二年再開工，我國的雨季也宣告結(jié)束。

當(dāng)然，這只是副熱帶高壓最基本的活動規(guī)律。如果具體到每一年，它的移動時間、影響范圍、強(qiáng)度都會有所變化，再加上其他影響降水的天氣系統(tǒng)和大氣環(huán)流等因素也不盡相同，因此每年我國降水的總量以及時空分布都有一定的差異性，400毫米等雨線也會隨之出現(xiàn)相應(yīng)的波動。

雨水改變了什么

豐沛的雨水，能帶來哪些神奇的改變？

400毫米等雨線，同時也是我國半濕潤區(qū)和半干旱區(qū)的分界線。在它的東側(cè)，豐沛的雨水滋養(yǎng)了郁郁蔥蔥、枝繁葉茂的森林，灌溉了稻香陣陣、麥浪滾滾的良田，匯聚了縱橫交錯、奔騰不息的大江大河，更孕育了光輝燦爛、歷久彌新的中華文明。

我國的外流河（直接或間接流入海洋的河流），絕大部分分布在等雨線的東側(cè)，河流水量占到了全國河流總水量的95%以上。黃河孕育了偉大的中華文明，而長江上游的巴蜀文化、中游的楚文化、下游的吳越文化以及珠江流域的嶺南文化、松遼流域的女真文化等，則共同成就了豐富多元的中華文明。隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，河流沿岸的城市也逐漸興起、繁榮，我國歷史上著名的七大古都——安陽、西安、洛陽、開封、北京、南京、杭州，都位于江河之濱，如今，我國也有三分之二以上的省會級城市都坐落在江河兩岸。千百年來，人們依水而居，城市因水而興，一直延續(xù)至今。

隨著時間的推移，400毫米等雨線發(fā)生了什么變化？中國天氣網(wǎng)通過深挖氣象歷史大數(shù)據(jù)，特別關(guān)注了這條線在近70年間的演變歷程。不變的是我國降水依然從東南向西北遞減，等雨線整體上相對穩(wěn)定；變的是降水年際差異大，降水時間、空間分布波動大。

降水異常年份波動明顯

1951年以來，400毫米等雨線呈現(xiàn)波動中相對穩(wěn)定的狀態(tài)，我國各地降水量年際差異較大，平均年降水量的階段性變化特征比較明顯。上世紀(jì)五十年代至六七十年代降水由多到少，八十年代到九十年代降水增多，而近幾年降水又有增多趨勢。

我國降水異常的年份，400毫米等雨線出現(xiàn)了明顯的波動。1959年、1996年、1998年和2021年等幾個異常多雨年，等雨線十分靠西、偏北；而1986年、1997年、2009年等幾個少雨年，等雨線則靠東、偏南。

以1997年和1998年為例，這兩年400毫米等雨線波動十分明顯。1997年，我國北方地區(qū)降水明顯偏少，華北、東北及西北東部等地的年降水量較常年偏少3成至5成，加上高溫、干旱十分嚴(yán)重，全國農(nóng)田最大受旱面積達(dá)4.7億畝，等雨線一度南壓到山東東部、河南中部至陜西中南部一線；而1998年，我國長江流域降雨頻繁、強(qiáng)度大、覆蓋范圍廣、持續(xù)時間長，松花江流域雨季提前，降雨量明顯偏多，長江、嫩江、松花江等江河發(fā)生了特大洪水，等雨線東界推至內(nèi)蒙古中部，南界北抬到陜西北部至甘肅東部一帶。

警惕極端強(qiáng)降雨事件

在400毫米等雨線附近，大部分城市的降水量在近幾十年時間里保持著波動變化的趨勢，且部分城市降水量在增多。從1961年至2020年的逐十年平均降水量數(shù)據(jù)來看，黑龍江愛輝、青海西寧、陜西榆林、西藏拉薩等地變化較為明顯，都呈現(xiàn)了降水增多的趨勢。 

等雨線周邊站點年均降水量變化

這些400毫米等雨線沿線站點僅僅是一個縮影。有研究表明，在全球變暖大背景下，近40年，西北地區(qū)西部氣溫升高、降水增加，呈暖濕化趨勢。從多種氣候模型預(yù)測，未來30年，西北地區(qū)西部將繼續(xù)呈暖濕化趨勢。即使在變暖變濕的趨勢中，也會有少雨干旱的年份或低溫寒冷的年份，有時候強(qiáng)降雨還可能引發(fā)極端事件或出現(xiàn)旱澇急轉(zhuǎn)的情況。

不只西北地區(qū)，最近幾年，東北、華北地區(qū)也呈現(xiàn)出降雨偏多的趨勢，且極端暴雨事件多發(fā)。根據(jù)國家氣候中心的統(tǒng)計，2021年，我國北方降水量為歷史第二多，僅次于1964年，北京、天津、河北年降水量均為歷史最多。當(dāng)年7月20日，河南鄭州遭遇歷史罕見特大暴雨，單小時降雨量達(dá)到201.9毫米，打破中國大陸小時降雨量極值，引發(fā)大面積城市洪澇災(zāi)害，造成重大人員傷亡和財產(chǎn)損失。而今年7月底8月初，北京、河北等地再次遭遇罕見持續(xù)極端暴雨，河北省邢臺市臨城縣趙莊梁家莊站累計降水量達(dá)1003毫米，幾乎在兩天就下了兩年的雨，北京市昌平王家園水庫和門頭溝高山玫瑰園兩站累計降水量均超過700毫米，遠(yuǎn)超2012年北京“7·21”特大暴雨極值。

“更熱、更旱、更澇”的未來正在到來，全球變暖加劇了氣候系統(tǒng)的不穩(wěn)定和水循環(huán)，強(qiáng)降水更加顯著，極端性也增強(qiáng)了。今年世界氣象日的主題是“天氣氣候水，代代向未來”，全球變暖背景下，只有增進(jìn)對天氣氣候系統(tǒng)的了解，采取更有力的行動應(yīng)對挑戰(zhàn)，才能真正實現(xiàn)趨利避害，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，讓生命更安全，讓生活更美好。

400毫米等雨線，看起來是一條簡單的雨量分界線，實際上，它所帶來的天氣氣候早已潛移默化地給我們的生產(chǎn)方式、生活習(xí)慣打上了不同的標(biāo)簽。

有很多人就生活在這條神奇的線上，他們更容易感受到這條線的每一次“跳動”。伴隨著全球變暖，“畫線”的位置也有向北、向西挺進(jìn)的趨勢，它所到之處降雨增多、積溫升高，改變著當(dāng)?shù)氐姆N植結(jié)構(gòu)和生態(tài)環(huán)境，也改變了人的生活。

還有很多人，近幾十年正在努力地連接起這條線的兩端。從戈壁灘上的高速公路到連接崇山峻嶺的橋梁，從永凍土上的青藏鐵路到高原海拔最高的機(jī)場，從中歐班列到西氣東輸······線的兩端，從未聯(lián)系得如此密切過。人們更加頻繁地往來交流，也帶動著這條線以西地區(qū)的社會、經(jīng)濟(jì)發(fā)展，使線的東西兩側(cè)實現(xiàn)資源互補(bǔ)、融合發(fā)展。

有更多的人愿意跨過它，到西部感受壯美的風(fēng)光、捕捉發(fā)展的機(jī)遇。從大興安嶺的皚皚積雪到黃土高原的溝壑縱橫，從三江源的春意盎然到雅魯藏布江的山花漫野······我們有百千種見證它的方式，每一段都是奇遇，每一眼皆是流光。

參考文獻(xiàn)：
《“400mm等雨量線”、長城與農(nóng)耕游牧民族的分界線》、《北方農(nóng)牧交錯帶界線的變遷及其驅(qū)動力研究進(jìn)展》、《中國西北氣候干濕變化研究進(jìn)展》、《基于CMIP5的中國西北地區(qū)暖濕化演變研究》、《西北地區(qū)氣候暖濕化背景下水汽、潛在蒸散及極端溫度和降水的變化特征》、《青藏高原隆升對亞洲季風(fēng)形成和全球氣候與環(huán)境變化的影響》、《青藏高原感熱氣泵影響亞洲夏季風(fēng)的機(jī)制》、《氣候：歷史的推手》、《中國氣候的基本特征》、《影響中國氣候的主要因子》、《青藏高原——亞洲季風(fēng)的發(fā)動機(jī)》、《中國雨季的氣候?qū)W特征》、《過去45年中國干濕氣候區(qū)域變化特征》等。