自古干旱是山西最严重的自然灾害，尤其太行山，有十年九旱之说

自然环境原因是自然灾害发生的基本因素，旱灾、涝灾、蝗灾、雹灾、风灾、霜冻灾害受气候条件的影响非常显著，地震灾害受地质条件的影响显著，将对明清山西自然灾害发生的自然环境原因进行论述。

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1.天象异常

自然灾害群发期是指在一定时期中，灾害种类多、频次高、强度大，这一时期被称为自然灾害群发期，又称宇宙期。目前学界已公认我国自然灾害群发期为3个时期：夏禹洪水期、两汉宇宙期和明清宇宙期，还有两个较小的灾害群发期，即清末宇宙期和20世纪年代末迄今正在进行的自然灾害期。

中国科学院自然科学史研究员宋正海先生按照天象、地质象、地震象、气象、水象、海洋象、动物象、植物象、人体象等方面进行认证，确认了明清宇宙期的存在，并指出了明清宇宙期的全球性特征。1810~1911年为清末宇宙期，在这一时期气候寒冷，自然灾害频发。

1987年，李树菁通过进一步充实19世纪的灾害史料，发现1900年前后地球自转率变化尤为剧烈，太阳黑子活动极弱，各种自然灾害关联性强，把19世纪末到20世纪这一时期定义为灾害群发期，确定为清末宇宙期。

明清时期山西自然灾害在明清宇宙期(公元1500-1700)和清末宇宙期(1810-1911)内发生自然灾害的县次数明显较多，共发生5408县次，占明清山西自然灾害总县次的75.48%。

其中明清宇宙期发生次数最多，共有3647个县次受灾，占受灾总县次的50.90%，在明清宇宙期中17世纪发生自然灾害最多，受灾2042县次，占总受灾县次的28.50%，16世纪共发生自然灾害1605个县次，占总受灾县次的22.40%；清末宇宙期(1810~1911)共发生自然灾害1761县次，占总发生县次的24.58%。

明清山西各种自然灾害在明清宇宙期和清末宇宙期内发生次数都远高于其他历史时期，受灾县次都在65%以上，其中蝗灾和瘟疫发生次比在90%以上，分别为93.53%和90.80%；霜冻和地震发生次数比分别为84.84%和89.32%；涝灾、雹灾和风灾发生次数比为77.49%、78.39%和73.85%；

旱灾发生次数比为65.05%，由此可以看出，由于受到太阳黑子活动异常、气候变化等大自然变异活动，明清山西各种自然灾害在明清宇宙期和清末宇宙期内具有明显的灾害突发特性。

2.气候地理

干旱是山西省最严重的自然灾害，有“十年九旱”之说，频繁干旱的发生与山西独特的地理环境和气候要素有着紧密的联系，发生的原因有二：一是降雨量少，二是雨量分配不均。山西四周的山脉形成了一个天然屏障，尤其是太行山，阻挡了北太平洋暖湿气流的深入，季风环流的夏季风带来的暖湿气流是山西降水的主要来源，山西全年降水总量偏少，这构成了山西容易发生干旱的大背景。

其次，年内降水分配不均是导致干旱的另一主要原因，山西有限的降水并不是均匀分配到农作物生长的各个时期，而是主要集中于夏季的汛期，即使有的年份降雨总量丰富，但由于年内分配不均仍然导致干旱发生。春季为万物复苏，农作物播种和出苗的重要时期，俗语讲“春雨贵如油”，表明这一时期雨水对农作物的重要性。

山西春季降水偏少，只占到全年降水量的10%~20%，并且该季节风沙大、日照充足、空气干燥、蒸发力强，春旱现象在山西各地普遍存在。高强度的暴雨是导致山西易发生洪涝灾害的重要原因。

雹灾是山西危害较为严重的气象灾害之一，在历史记载中也有许多冰雹打伤庄稼、牲畜和致人死亡的记载。山西独特的地理条件是冰雹形成的重要原因，据研究表明，冰雹的形成需要有特殊的气象地理条件，需要有强烈而不均匀的上升气流推动作用、适当的0℃层高度和发展特别强烈的积雨云(垂直厚度一般超过8km)。

山西山脉众多，垂直落差大，地面受热不均，空气在局地极易形成强对流天气，进而促进雹云的形成，并且山西平均海拔在1000米以上，在整个华北平原上显得格外突出，五台山北台主峰叶斗峰为华北最高峰，山西日照充沛，高海拔地区日照尤其强烈，地表与气温相差较大，极易形成对流天气，零度层低，容易形成冰雹。

山西太行山脉、恒山、太岳山区都为雹云形成的主要地带。雹云形成后，在强风作用下发生快速移动。山西省雹云主要沿高空引导气流的方向及山区谷地大致向东南方向移动。

霜冻是指在农作物生长季节，由于冷空气的影响，植物表面或土壤表面温度降到0℃以下而使农作物幼苗或尚未成熟的庄稼受损的的灾害性天气。山西山地、丘陵地带较多，地势起伏变化较大，在低洼沟谷处冷空气容易积聚，与外界气流交换程度弱，容易形成霜冻；山西从南至北日温差逐渐增大，山地又比平原温差大，因此，在北部山地，霜冻较易发生。

入秋后，受西北冷空气侵袭，气温下降至0℃以下，一直到第二年春季气温回暖，此间均会出现霜冻灾害。

蝗灾也是山西较易发生的自然灾害之一。蝗虫自身习性为喜干不喜湿，蝗灾往往与旱灾相伴而生，大旱之后往往有蝗灾的发生，史料中经常有“旱极而蝗”、“久旱必蝗”的记载。蝗灾的发生主要是由干旱引起的，山西在干旱年份，河流湖水水位下降，低洼地裸露，土壤含水量在10%~20%是蝗虫产卵的最佳条件。

风灾为山西常见的灾害性天气之一，山西每年农作物因大风受灾面积占总耕地面积的1.1%。常见的有寒潮大风和雷雨大风两种形式，有时也会有局地性龙卷风天气发生。

山西整体地势较高，东西有太行山和吕梁山相夹，中间从北至南一系列断陷盆地呈雁列形排列，南下寒潮经过时受到两侧山地的狭管作用使得风速加大，形成寒潮大风。夏季汛期出现暴雨天气时常伴有大风，风速较大，局地性强，破坏力大，使得夏秋作物大面积折断或倒伏，民间称之为“倒伏风”。

地震是破坏力最严重的自然灾害，山西是全国地震最严重的省份之一，有一条著名的地震带——山西地震带即汾渭地震带，为我国著名的强震带之一，是由一系列断陷盆地构成的，这些断陷盆地自古就为山西经济文化正在中心，属于鄂尔多斯断裂系的东部与南部活动断裂系。该地震带与华北平原其他地震带之间有紧密的联系，为历次华北平原地震活跃期的主要区域。该地震带的存在是古代山西地震发生的重要原因。

3.湖泊消亡

湖泊对于涵养水源，改善气候环境，减少灾害发生具有重要作用。南宋大理寺丞张抑指出湖泊对于预防灾害的重要性：“陂泽湖塘，水则资以潴泄，旱则资以灌溉”，即湖泊可以在发生洪涝时蓄水，在发生干旱后可以放水救灾，他指出当时苏、湖、常、秀一带常发旱涝灾害与围湖占田具有重要关系，“苏、湖、常、秀昔有水患，今多旱灾，盖出于此。”

河流与湖泊具有明显的水文调节作用，可以抗御旱灾和洪灾、涝灾的侵扰，但是到了明清时期山西的重要河流和湖泊逐渐退化、消亡，失去了防治各种灾害的作用。

山西最重要的河流为汾河，代表性湖泊主要有昭余祁和文湖，是山西历史上很大的湖泊，曾起过非常重要的作用。山西地处温带大陆性季风气候区，降雨量的季节差异非常明显。在雨量充沛的夏秋季节，河流和湖泊可以接纳暴雨导致的洪水，避免了水涝之灾；在干旱少雨的冬春季节，湖泊仍有充足的水源来满足农田的需求，避免了干旱之灾。

汾河上游为峡谷型河段，河道比较宽大，洪水宣泄能力强，因此灾害较少；但是汾河中游、下游大多为宽浅式游荡型河槽，因此洪水泛滥比较频繁，是洪水灾害发生的主要地段。在明清时期，随着上游植被破坏导致的汾河中泥沙含量的增加，使得汾河的防洪能力更加退化，再加上中下游河槽形制的先天性影响，抗御洪涝灾害的能力进一步退化。

由此可见，在防御洪涝灾害功能逐步退化后的汾河，反而成为导致汾河中游、下游相关县城、村庄发生灾害的诱因之一，尤其是对太原和晋中地区的影响，尤为明显。

昭余祁是太原盆地最大的湖泊，在古代曾被称之为“九蔽”之一。昭余祁的形成及其成长与汾河有密切联系，历史上汾河的频繁改道导致昭余祁的水源不稳定，进而湖泊的边界开始萎缩，直至最后湮塞。而且，昭余祁长年累月接纳各条大小河流的伴有泥沙的注入，最终导致湖底淤塞也是一个重要原因。

而河流泥沙的增多就在于已作出分析的明清时期由于人口增多、战争破坏、大兴土木所导致的自然植被的破坏引起的水土流失，这是一个环环相扣的过程。到了金元时期，昭余祁终于湮废消失了。“元至元十一年(1274)，浚凿得细水,溉田及浸隍下树木。”到了明清时期，昭余祁仅存纪念性的名字，连最后的残留沼泽也没有了，不能够再起到抗御洪涝灾害和旱灾的作用。

昭余祁消亡后，山西最重要的能够起到水文调节作用的湖泊当属文湖。文湖位于汾阳东部，兼具泄洪和灌溉功能，几经存废后，明朝称之为潴城泺，与较早时期的文湖相比已经萎缩。

由于湖盆泥沙的不断淤积，导致在暴雨时节出现了文湖淹没农田的现象。而且，由于人口压力带来的耕地紧张关系，万历四年(1576)开始对文湖进行泄湖，至迟到万历九年(1581)文湖彻底消亡。文湖消失后，一些本应经书湖经过缓冲之后再流入汾河的河流变为直接流入汾河，汾河的含沙量增大，逐渐变得浑浊，潜在威胁增大。尤其是在雨季时节，导致汾河暴涨，河道难以承载，造成洪灾。

文湖湮废后汾阳的洪涝灾害明显增加，频率增高，严重程度增大，乾嘉以来几乎每十年就发生一次水灾。文湖消亡后，汾阳境内汾河在明万历十九年(1591)首次改道，原来应该注入汾河的支流因此肆意流失而无定处。失去文湖的调蓄作用，遇到连续降雨,汾河和洪水便会一起泛溢,造成洪涝灾害,使得汾阳水文环境恶化，进而影响到下游的一些县城的水文稳定。

昭余祁和文湖的消亡，以及汾河的频繁改道其原来对于山西生态环境的调节功能锐减甚至丧失，洪、涝、旱等自然灾害进入频发期。失去昭余祁和文湖的调蓄作用，周边的河流没有规则的横冲直撞，冲毁庐舍，毁坏农田。而且，这两大湖泊周围的农田变成没有灌溉资源的劣等地，饱受旱灾的侵害。