三四千年来气候的变迁
自仰韶温暖期以后的三四千年里，我国东部地区气候发生过多次寒暖变化，大体上可分为几个时期：
（一）从公元前11世纪起至公元前8世纪中叶的西周时期，气温有所下降。相当于西周早期的河南淅川县下王岗文化遗址第一层中，都是些适应性较强、分布面很广的动物种类遗骸，未见喜暖动物的遗骸。在《吕氏春秋·古乐》、《孟子·滕文公下》中都有周武王灭纣时“驱虎、豹、犀、象而远之”的记载，事实上人为是做不到的，这反映了周武王伐纣时是犀牛、野象成群退出黄河流域的关键时期。周孝王时有长江、汉水结冰的记载（《古本竹书纪年》）。此后在历史文献中黄河流域无任何犀牛、野象活动的记载，标志着全新世中期温暖期的结束，气温开始转寒。
（二）约自公元前8世纪中叶至公元前5世纪的春秋时代，气候又转暖和。《春秋》一书中记载，公元前698年、前590年、前545年等年份鲁国冬天无冰。今天我国中东部地区河流稳定冻结的南界大致上东起连云港，经商丘附近北跨黄河，沿黄河、渭河北侧高地向西，与1月份平均温度—2℃一线非常接近，估计当时河流稳定冻结的南界要比现代北移1个纬度。据《左传》记载，公元前720年、前478年，黄河下游地区小麦收获提前到夏历四月间，比现代早10天左右。据《诗经》中反映东周时代的作品记载，今山东西部、河南东部及秦岭等地都有梅树的分布，而现代这种果树都分布在亚热带地区。
（三）从公元前5世纪中叶至公元前2世纪中叶的战国至西汉初年，气候有转寒的迹象。据《孟子》、《管子》记载，黄河下游地区小麦收获时间已经推迟到夏至（公历6月24日）左右，与春秋时小麦收获日期相比明显推迟，说明战国晚期至西汉初年气候已经转寒。又据《吕氏春秋》、《管子》记载，当时黄河中下游土壤解冻、农田始耕的时间，折算为公历平均为2月23日，而今天郑州、西安两地平均温度高于或等于3℃，才开始耕作，时间大约在2月11日，说明当时黄河中游的始耕时间比今天推迟了10余天。还有秦汉之际确立的24节气，霜降定在公历10月24日，而今天郑州、西安等地霜降时间为10月30日，提前了6天。《周礼·考工记》云“橘逾淮而枳”，而《淮南子》里讲“橘树之江北，则化为枳”，反映了柑橘适宜生长的北界由淮河南移到了长江。
（四）公元前2世纪中叶至公元2世纪末的西汉中期至东汉末年，我国东部地区又进入一个温暖期。据反映西汉关中地区的农书《氾胜之书》记载，当时西安地区立春后土壤开始解冻，4月10日水稻即可播种，比现代提前5天左右。拿《逸周书·时训解》中72物候与现代春秋两季的物候进行比较，气候都较今日暖和。《史记·货殖列传》：“陈夏千亩漆……齐鲁千亩桑麻，渭川千亩竹”，这些经济作物的分布均较今日偏北。东汉末年开始气候趋寒，反映公元2世纪末洛阳地区农业生产的农书《四民月令》记载的物候表明，其时气候大体与现代相当。
（五）公元3世纪初至6世纪中叶的魏晋南北朝时期又进入一个寒冷期。反映华北地区农业知识的北魏贾思勰《齐民要术》里记载的桃树始花、枣树生叶的时间要比现代黄河流域迟了10～20天。而且石榴需要用蒲藁裹缠才能过冬，而今天则无此需要，说明当时黄河流域的气温较今为低。《三国志·魏志·文帝纪》记载，公元225年魏文帝曹丕率十万大军至今扬州附近的广陵城准备南伐，因是岁大寒，运河水道结冰，战船不得进入长江而罢。据《晋书·慕容皝载记》，公元333—336年从辽东湾西北岸至东南岸沿海沼泽连续三年全部冰冻，可以通军马辎重，估计气温较今低2℃～4℃。在《晋书·五行志》、《魏书·灵徵志》里异常霜雪事件频繁出现，也能证明当时为寒冷时期。
（六）公元6世纪中叶至8世纪初的隋盛唐时期，在西安地区曾有梅树和橘树种植的记载，虽然这是宫廷皇苑中观赏性植物，很难说有确定气温的意义，但同时这一时期文献记载中，无突出气候极端事件，又无频繁的寒冷事件，也无明显的增暖现象。因此，认为这一时期的气温比魏晋南北朝时期有所增高，与今日相近。但也有人认为仍属寒冷期，尚无定论。
（七）公元8世纪中叶至10世纪中叶的中唐至五代初期，为气候寒冷期。据当时文献记载，特殊的寒冷事件比较频繁，海州湾、莱州湾有海水冻冰的记载，苏北有江海冻冰的现象。韩鄂《四时纂要》记唐末关中地区石榴和板栗需包裹才能过冬，葡萄过冬需要全埋土防寒。据现代果树区划，葡萄全埋土过冬的地区相当于最低温多年平均值为—16至—20℃，说明这个温度已出现在关中地区。
（八）公元10世纪中叶至13世纪末的宋元时期，是我国历史上典型的气候温暖期。据《文献通考》载：五代后唐长兴四年（933年）户部曾上奏诸州府夏税征收条例，其中征收夏税的小麦、大麦、豌豆等谷物的最靠北的州军有延州（治今延安）、庆州（治今庆阳）、威塞军（治今涿鹿）、大同军（治今大同）、振武军（治今朔州市）等地。这些地区夏税起征的时间变动在夏历五月十五至六月十日，可见当时这些地区已有冬小麦的种植。
北宋时今临洮一带，“夏田种麦，秋田种粟豆”[7]，为冬小麦产区。据《鸡肋编》记，今陕北沿边当时的宋夏边境一带，“地苦寒，种麦周岁始熟”。今天冬小麦北界地区全生长期为280天至360天，此处云“周岁始熟”，当为冬小麦。宋夏边境区指今宁夏固原以北和陕西延安以北地区。
金泰和五年（1205年），金政府调整夏秋税征收时间，把中都、西京、北京、上京、辽东、临潢、陕西等路夏税征收的时间定在七月初。[8]其中西京路治大同，路境南界在今山西朔州市、应县、灵丘一带，临潢府治今内蒙古巴林左旗东南，府境南界在翁牛特旗至库伦旗一带，上京路治今哈尔滨市东南，路境南界在长春至抚松一带。因为这一带“地寒，稼穑迟熟”，所以定在七月初征收夏税，输送的谷物中有“粟麦”。以上资料说明10世纪初至13世纪初冬小麦已达临洮、固原北、延安北、大同、翁牛特旗、长春一线。
据陶谷《清异录》记载，宋初“甘蔗盛产于吴中”，杭州的“临平、小林多有种之”。这里的吴中指太湖流域。据《马可波罗行记》记载，13世纪末，在杭州、明州（今宁波）等城市出现专门从事榨蔗制糖的作坊，估计这些城市周围当时已有一定规模的甘蔗种植。现代甘蔗种植的北界在邵阳、长沙、景德镇、衢州、金华一线，而宋时北界较今日北移了两个纬度。宋金以秦岭、淮河为界，金人所需茶叶原先均由宋人通过榷场贸易供应。宋人输入除茶叶外，还有茶子和茶苗，可见金人境域内必有种植。1198年（承安三年）金政府因购茶“费国用而资敌”，下令设官自行制造。次年（1199年）在淄、密、宁海、蔡四州各设作坊制茶。这四州分别在今山东淄博、诸城、牟平和河南汝南等地。1201年（泰和元年）下令“河南茶树有槁者，命补植之”。[9]《金史》卷99《贾铉传》载，上书论山东采茶事，云“茶树随山皆有”。另外，当时开封府土产有“香茶”，为当地所产。[10]以上文献记载说明，金代在今河南开封、汝南、山东半岛上都有茶树种植，较今日茶树种植北界南阳、驻马店、徐州、临沂至青岛一线北移一个纬度。
元代官修《农桑辑要》说，“苎麻本南方之物……近岁以来苎麻艺于河南”，“今陈、蔡间，每斤价钞三百文”。每岁可以三镰，“五月初一镰，六月半一镰，八月半一镰”。陈州、蔡州分别是今河南淮阳和汝南，在当时为苎麻一年三收的地区。苎麻为亚热带作物，今以长江流域为主要产地。现代苎麻一年三收的北界为南阳、驻马店、阜阳、蚌埠至南京一线，相比之下当时北移了一个纬度。
以上物候记载证明，公元10世纪中叶至13世纪末的宋元时期，是我国历史上典型的气候温暖期。但这并不等于说这个时期气候没有波动，史实证明，在这300多年里，也曾出现过几次低温时期。如10世纪中叶至11世纪前10年，我国东部地区出现中世纪温暖期的第一冷谷。985年九江一带“大江冰合，可胜重载”。[11]1018（天禧二年）年冬，湖南南部地区“大雪，六昼夜方止，江、溪鱼皆冻死”。[12]1100年以后，我国东部地区气候又转入寒冷阶段。1110年福州地区出现大霜，荔枝全部冻死，原先无雪的岭南地区出现了降雪。[13]次年，太湖地区“河水尽冰”，洞庭山橘树全被冻死。[14]1113年大寒潮再次肆虐中原地区，大雨雪十余日不止，飞鸟多冻死。[15]1126年冬从12月至次年2月至少有6次大寒潮南下，直至1127年5月仍有寒潮，北风大起，天气苦寒。[16]1132年冬，太湖再次结冰，洞庭山至湖岸“蹈冰可行”。当地橘树大部分冻死。[17]1135年冬，江汉地区“冰凝不解，深厚及尺”。[18]12世纪最冷时期为前二三十年，寒冷气候一直影响到岭南地区，据周去非《岭外代答》记，当时钦州（今属广西）一带冬常雪。而现代广西梧州、百色一线是无雪区，当时降雪至少南移了一个纬度。在整个12世纪大部分太湖地区和杭州一带河港结冰的现象最晚出现在12世纪70—80年代。[19]
12世纪末开始，我国东部地区气候开始转暖，上述茶树、橘树、冬小麦、苎麻种植北界的北移，可以为证。因此可以估计，在13世纪的大部分时间里，中国东部年平均温度比现代偏高0.7℃～0.8℃，可视为第三个暖峰。[20]
（九）14世纪初至19世纪末的元后期至清末，我国东部地区气候又转向寒冷。1309年，江苏无锡附近运河结冰。1329年、1353年太湖结冰，“厚达数尺”。1351年河南境内黄河出现流冰，同期广州也出现结冰的现象。这种寒冷天气现象在黄河以北农牧过渡带地区也有反映，从1260年至1339年这些地区赈济粮数增多，主要是由于大风雪、低温灾害造成大量人畜死亡。[21]明代初年也因蒙古高原南缘地区天气苦寒，屯田难以维持卫所士兵及其家属的生存，故于永乐元年（1403年）将40余个卫所迁入长城以南地区。15世纪以后气候加剧转寒。据国内外研究表明，1500—1900年是一次世界性气候寒冷期，即所谓小冰期。就中国而言，也是近五千年来四个低温期持续时间最长、气温最低的时期。至17世纪下半叶达到了最低点。当时柑橘冻死的南界，大致东起黄岩、衢州、南丰、安福至衡阳一线，东部沿海大致在北纬29°，西部湖南境内大致在北纬27°左右，与今日实际种植界限相比，东面偏南3°，西部偏南6°。估计当时在此界线上的极端低温比现代气温低5℃～7℃。[22]据明末谈迁《北游录》中物候记载，推断当时北京冬季平均温度较今低2℃。17世纪中叶北京地区春季物候期平均较今迟7天左右。[23]据清代杭州、苏州、南京等地晴雨降雪记录和物候资料，长江下游在18世纪20—70年代，冬季平均温度比现代低1℃～1.5℃。冬季降雪日数比现代多10%～15%。[24]这种气候转寒现象，在东北的黑龙江省和西南的云南省均有反映。19世纪末气温又开始有所转暖，这也是光绪年间内蒙古大规模开垦的气候背景，但有的学者认为这只是整个小冰期中的一个温暖阶段。
竺可桢先生在《中国近五千年来气候变迁的初步研究》一文中指出，距今5000～3000年，黄河流域的年均温度较今约高2℃，冬季温度则高3℃～5℃，相当今长江流域的气温。距今3000年至今，温度波动明显，周期约400～800年，年均气温振幅约1℃～2℃。竺先生的论断与历史事实基本相符。
随着气候冷暖变化，湿润状况也有变化。上述各地区在5000年前处于温暖气候时期，环境湿润，雨量较今丰富，地面河湖水域面积较今为大。5000年以来气候温暖和寒冷交替变化与干湿旱涝状况的变化基本上是一致的。辽宁南部地区在经过了温暖湿润的气候以后，阔叶林中松树的成分增加。内蒙古察哈尔右中旗的孢粉增加了麻黄花粉和松树，反映了气候渐趋干冷。北京地区自2500年前开始，气候变干凉，泽薮逐渐消失，泥炭停止积累，开始形成淤泥，继而为代表干旱环境的灰黄色粘性土所覆盖。[25]这种现象在人类活动干扰最少的西藏高原也有反映，3000年前开始冰川由后退转为前进，高原上植被以灌丛草原—荒漠草原为主，泥炭沼泽后退，湖面下降，湖泊急剧退缩，气候寒冷干燥，古人类活动范围由高处转向低处，藏北北部地区逐渐变为无人区。[26]有人将我国东南部地区近2000年来旱涝记载进行分析，发现有长短不同的周期性干湿交替时期。如以公元1000年为分界线，前期干旱时间短，湿润时间长。后期干旱时间长，湿润时间短。近500年旱灾又多于水灾，以南涝北旱为常见。黄河流域旱灾尤为频繁，其中16、17世纪旱灾多于涝灾。如17世纪中（明末崇祯末年）黄河流域连年旱灾。1644—1690年河南博爱地区有7年连续干旱。[27]18、19世纪涝灾又多于旱灾，20世纪以来旱灾又明显多于涝灾。这些情况表明，15世纪下半叶到17世纪末为干旱阶段，18世纪到19世纪末为湿润阶段，而至20世纪又进入干旱时期，且干旱发生频次，北方高于南方。[28]20世纪末的20年气候又趋温暖、干旱，黄河流域降雨稀少，2001年北京地区出现第14个暖冬。
据最新消息，俄罗斯科学院士、俄生态安全科研中心的专家孔德拉季耶夫指出，世界气象组织与联合国共同成立的政府间气候变化专门委员会和俄科研机构的研究成果显示，在人为和自然因素的影响下，近百年来全球气候明显变暖。近100年来，地球表面的年平均温度上升了约0.6℃，北半球气温升高的趋势为1000年来所罕见。近50年来，气温的上升在多数情况下均与大气中二氧化碳等温室气体的浓度升高有关。20世纪90年代是有史以来最热的10年，1998年成了历史上最热年份。气温的升高导致陆地冰川逐渐融化，海水总量增多。在20世纪，地球海平面上升了10～20厘米，比公元前10世纪以来每百年海平面平均上升幅度高出了近9倍。如果不对人类排放温室气体的行为进行任何限制，在未来100年内全球平均气温有可能上升1.4℃～5.8℃，人类社会发展会因此而大受影响。[29]
【注释】
[1]王一曼：《渤海湾西北岸全新世海侵问题的初步研究》，载《地理研究》1982年第2期。
[2]张丕远主编：《中国历史气候变化》，山东科学技术出版社1996年版，第38页。
[3]贾兰坡：《河南淅川下王岗遗址中的动物群》，载《文物》1977年第6期。
[4]张丕远主编：《中国历史气候变化》，山东科学技术出版社1996年版，第102 页。
[5]王开发等：《太湖地区第四纪沉积的孢粉组合及其古植被与古气候》，载《地理科学》1983年第1期；《根据孢粉分析推论沪杭地区一万多年来的气候变迁》，载《历史地理》创刊号，上海人民出版社1982年版。
[6]陈梦家：《殷墟卜辞综述》，科学出版社1956年版。
[7]〔南宋〕李焘：《续资治通鉴长编》卷270，熙宁八年。
[8]《金史》卷28《食货志二·租赋》。
[9]《金史》卷49《食货志四·茶》。
[10]《金史》卷25《地理志中》。
[11]《宋史》卷5《太宗本纪二》。
[12]《宋史》卷62《五行志一下》。
[13]〔南宋〕梁克家：《淳熙三山志》卷41、宋袁文：《瓮牖闲评》卷
。
[14]《研北杂志》卷上。
[15]《宋史》卷62《五行志一下》。
[16]《宋史》卷23《钦宗本纪》、《宋会要辑稿》瑞异二之一七。
[17]《鸡肋编》卷中。
[18]〔南宋〕李心传：《建炎以来系年要录》卷98，绍兴六年二月庚戌。
[19]满志敏、张修桂：《中国东部中世纪温暖期（MWP）的历史证据和基本特征的初步研究》，载张兰生主编：《中国生存环境历史演变规律研究》，海洋出版社1993年版。
[20]竺可桢：《中国近五千年气候变迁的初步研究》，载《中国科学》1973年第3期；满志敏、张修桂：《中国东部十三世纪温暖期自然带的推移》，载《复旦学报》1990年第5期。
[21]《元史》卷51《五行志二》。
[22]张福春等：《近500年柑橘冻死南界及河流封冻南界》，载《气候变迁和超长期预报文集》，科学出版社1977年版。
[23]龚高法等：《北京地区自然物候期的变迁》，载《环境变迁研究》第1辑。
[24]龚高法等：《18世纪我国长江下游等地区的气候》，载《地理研究》1983年第2期。
[25]周昆叔：《试论北京地区自然环境变迁》，载《环境变迁研究》1984年第1辑。
[26]李炳元等：《试论西藏全新世古地理演变》，载《地理研究》1982年第4期。
[27]〔清〕乾隆《怀庆府志》卷32《杂识·物异》。
[28]郑斯中等：《我国东南部地区近两千年来旱涝灾害及其湿润状况的初步研究》，载《气候变化和超长期预报会议文集》，科学出版社1977年版。
[29]《人民政协报》，2002年7月29日A3版