近一万年的气候~中国五千年来气候的变迁.docx

近一萬年的氣候/中国五千年来气候的变迁 转贴 2008-10-23 11:53:53 字号：大 中 小 近一萬年的氣候距今一萬年以內，地質史上稱為近代（Re-cent），和更新世都在第四紀內，第四紀冰期內的第四間冰期就在一萬多年前開始，分析北美和歐洲冰河沉積物中遺留下來的花粉，才知道冰河退卻之後，溫度回升。原先被冰河覆蓋地區，冰河消失後，先變冷到大約距今5000年為止，此後溫度就逐漸上升，這一段溫暖時期稱之為氣候最適期（climatic optimum）。到了2500年前，雪線又降低，表示氣候又轉冷，羅馬時代曾經一度好轉，但不久又惡化。公元前8701200年，雪線又上升，大致和現在相當，此後又轉冷，1719世紀史稱小冰河期（little ice age）。氣象專家根據我國古代的記錄已經繪出一條過去5000年來的溫度曲線。（如圖2）曲線中顯示這段時期內有四個明顯的暖期：（一）第一暖期約在公元前3000年至公元前1000年。此段時期內氣候並非一直溫暖而是有變化，但以溫暖為主。同期內，歐洲則為公元前5000年來的最暖期，本期初溫度已有下降，到公元前1000多年又回升到另一暖期。（二）第二暖期在公元770至公元初。（三）第三暖期在公元600至1000年。（四）第四暖期在公元1200至1300年。另外還有四個冷期：（一）第一冷期在公元前1000年左右至公元前850年。（二）第二冷期在公元初到公元600年。（三）第三冷期在公元10001200年。（四）第四冷期在公元14001900年。曲線中還可以看出：溫暖期越來越短，程度越來越弱；而冷期前正好相反，時間越來越久，程度越來越強。以朝代來說，從三國到南北朝是溫度較低時期；隋唐至五代則溫度顯然升高；北宋至南宋，溫度亟降，一直到清朝都較正常為冷，雖然其間也有波動，尤以南宋和元朝冷暖的變動最大，本世紀初才回復正常。 中国五千年来气候的变迁 我国著名的气候学家竺可桢，根据考古资料及历史文献中丰富的气象学和物候学的记载，进行了卓越的研究，提出我国近五千年来气候变化的趋势，大致划分为四个时期：一、约公元前3000公元前1100年的温暖时期 竺可桢把它称为“考古时期”，因为这一时期主要是根据考古发掘的遗迹来加以考证推断的。 西安市附近半坡村的仰韶文化（C14测定约距今56006080年前）遗址中，发现獐、竹鼠和貉等亚热带动物的骨骼遗骸；在时间上晚于仰韶文化的河南安阳的殷墟（约前14001100年）遗址中，除獐、竹鼠外还发现有象、貘、水牛等的遗骨。殷墟出土的甲骨文中有不少关于象的记载，如“今月其雨，只（获）象”，“于癸亥眚象，易日”。据闻一多解释，甲骨文中“眚”是打猎的意思。既然把象作为打猎的对象，就说明它不是由外地引进或人工饲养的，而是野生的、自然分布的。同时殷周遗址出土的象尊和青铜器的象纹，也是当时人们在现实生活中对象已很熟悉的反映。至于历史文献中，也有不少关于象的记载，例如吕氏春秋古乐中有：“商人服象”，说明商人能够驯养野象。又孟子腾文公下有“周公相成王，诛纣伐奄”，“驱虎、豺、犀、象而远之”。河南省古称豫州，“豫”字据胡厚宣解释，就是一个人牵着一头象的标志。以上这些都是商代及周初黄河下游有野象活动的证明。貘和象都是东南亚热带森林地区的动物。现代的象目前在我国只能自然生存在云南省南部西双版纳的密林中。亚洲现代的貘，更局限于马来半岛及苏门答腊的沼泽森林。这些喜暖的古动物遗骸，指示了当时黄河流域气候的温暖和湿润，考古学家尹达还在山东历城县一处稍晚于仰韶文化的龙山文化遗址中，发现了炭化的竹节。现代竹类大面积的生长大体上已不超过长江流域。竺可桢氏据此假设五千年来竹类分布的北限大约向南后退了13纬度，从而证实当时的年平均温度比现在高2左右，冬季1月的平均温度比现在高35。殷商时代，黄河流域从事农业和畜牧业的劳动人民，很重视季节的变化。殷墟甲骨文记载当时安阳人相当阳历3月下种，比现在要早一个月；位于山东的郯国人每年观察家燕的最初来到以定春分，作为农耕的开始。现在家燕在3月22日（春分日）才到达上海，而山东郯城和上海两地的年平均温度相差1.5，1月的平均温度相差4.6，正与上面根据竹子分布区域温度变化的推算是一致的。二、公无前1100年公元1400年的寒暖交错时期竺可桢把它称为物候时期，因为这一时期人们还没有观察气象的仪器，都用人目来看降霜下雪，结冰开冻，树木抽芽发叶，开花结果，候鸟春来秋往等来判断寒来暑往，这就叫物候。根据有关物候的文字记载材料，这一时期可分为以下几个阶段：1.从公元前1100年到公元前850年的西周前期，我国气候在长达几百年的第一温暖期之后，进入了第一个短暂的寒冷期。这个时期，我国已有文字记载可供查考。据竹书纪年记载：周孝王七年（前903年）“冬，大雨雹，牛马死，江、汉俱冻”。现代江汉流域在一般年份是不封冻的，这就说明当时我国长江中游一带的气候比现在寒冷。诗经豳风七月相传是周初时期的作品，诗中描述豳（邠）地：“八月剥枣，十月获稻，为此春酒，以介眉寿”，也反映了当时陕西关中地区气候的严寒。2.从公元前770年到公元初的春秋、战国、秦、西汉时期，我国气候又转入第二个温暖期。春秋时期（前770前476年），由于天气和暖了，山东鲁国过冬时，冰房得不到冰。又诗经秦风终南云：“终南何有？有条有梅”。终南山位于西安以南，梅树是亚热带植物，现在这些地方早已不能生长梅树了。战国时期（前475前222年），荀子富国篇说：“今是土之生五谷也，一岁而再获之，”说明北方一年可生产两季作物。而现在北方只有两年轮种三季作物，说明战国时代由于气候温暖，植物生长季节比现在长。秦代（前221前206年）气候继续温暖。吕不韦著吕氏春秋，曰：“冬至后五旬七日菖生，菖者，百草之先也，于是始耕”。今陕西菖蒲生叶为三月上旬，说明秦初物候要比现代早十天。汉武帝（前140前87年）时，司马迁在史记货殖列传中记载西汉时经济作物的地理分布：“蜀、汉、江陵千树橘；陈、夏千亩漆；齐、鲁千亩桑麻；渭川千亩竹。”这些亚热带植物的北界现在都已南移。汉武帝元封元年（前110年），黄河在瓠子（河南）决口，砍淇园（今河南淇县西北）竹子编筐盛石子来堵口，可见那时河南竹子的繁茂。3.从公元初年到公元600年东汉、三国到六朝时代，我国气候又转入第二个寒冷期。东汉初期天气又趋寒冷，有几次冬季严寒，首都洛阳晚春还降霜雪，冻死不少穷苦人民。三国时，曹操在铜雀台种桔，只开花而不结果。魏黄初六年（225年），淮河首次结冰，时魏文帝曹丕到广陵（今淮阴）视察十多万士兵演习，因天气骤寒，淮河冰封，演习被迫中止。晋太和元年（366年），渤海从昌黎到营口，连续三年全部结冰，冰上可载车马及三、四千人的军队。南北朝时（420589年），南朝都城建康（今南京）覆舟山筑有冰房，用来保存新鲜食物，供宫庭贵族享用。那时，南京的冬天，比现在要冷2，才能提供储藏用的冰块。北朝的贾思勰约在公元533544年写了一本齐民要术，记录当时黄河以北“三月上旬及清明节桃始花为中时，四月上旬及枣生叶、桑花落为下时”。与现在相比，约迟十天至半个月。书中还提到当时黄河流域石榴树过冬，“十月中，以蒲藁裹而缠之，不裹则冻死也”。而现在河南、山东石榴树冬季已不需任何防冻措施，也表明六世纪上半叶气候比现在冷。4.从公元600年到1000年的隋、唐到北宋初期，我国气候又进入第三个温暖期。唐高宗时期，永徽元年（650年）、总章二年（669年）及仪凤三年（678年）的记载，国都长安冬季无冰无雪，其气候的温暖可见一斑。唐玄宗（712756年）及唐武宗（841846年）时期，都有记录说皇宫及南郊的曲江池种有梅花和柑桔。玄宗的妃子江采苹因其所居种满梅花，而有梅妃之称。唐武宗曾将宫中桔树所结桔子赏赐大臣每人三个。柑桔和梅树只能抵抗-8及-14的最低温度，而现在的西安，每年的绝对最低温度都在-8以下，有时降到-14以下，梅树已生长不好，更不用说柑桔了。5.从公元1000年到1200年的两宋时期，我国气候又转向第三个寒冷期。公元十一世纪初期，华北已没有梅树了。著名的北宋诗人苏轼（10371101年）有哀叹“关中幸无梅”的诗句。王安石（10211086年）的咏红梅诗有“北人初不识，浑作杏花看”之句，嘲笑北方人到南方误认梅为杏。到十二世纪初期，气候加剧转寒，北宋政和元年（1111年），太湖全部结冰，冰上可以通车，太湖洞庭山有名的柑桔全部冻死。南宋时，杭州降雪时间经常延至暮春。十二世纪的南宋前期，每十年降雪平均最迟日期是四月九日，比十二世纪以前十年最晚春雪的日期推迟了一个月。绍兴二十三年（1153年），金国使臣来杭时，苏州一带船工要预备铁锤破冰开路。乾道六年（1170年），诗人范成大出使金朝，于重阳节（阳历10月20日）到达北京，当时西山遍地皆雪，他赋诗纪念。素有“荔枝故乡”之称的福州，曾先后于北宋元符三年（1110年）及南宋淳熙五年（1178年），两次因遭到严寒，荔枝树全部死亡。以上都说明唐、宋两期的气候，温寒大不相同。6.从公元1200年到1300年的南宋中期到元代中期，我国气候又进入第四个温暖期。十三世纪初开始，气温回暖。南宋庆元六年（1200年），嘉定六、九、十三年（1213、1216、1220年），杭州没有出现过冰和雪。嘉定十七年（1224年），著名道士邱处机有过描写北京春游诗：“清明时节杏花开，万户千门日往来。”可见那时北京物候已与今日北京相仿。这种温暖气候一直延续到十三世纪后半叶，这从华北竹子的分布可得到证明。隋、唐时代，河内（今河南博爱县）、西安和凤翔设有专管竹园的衙门司竹监。南宋初期，因无生产，河内和西安的司竹监被取消了。元朝初期（12681292年），这两处又恢复了司竹监的设置。三、从公元1400年1900年的寒冷时期竺可桢称这一阶段为方志时期。因为明清两代我国多数地方都有了方志，对区域性的气候变化有了更详细的记录，特别是对于各种异常的气候及其所引起的灾害，提供了可靠的资料。在公元十五世纪到十九世纪的五百年中，是我国历史时期的第四个寒冷期。但是，这期间的气候仍有多次小的冷暖起伏，其间经历了三次寒冷的变化。1.第一冷期这次冷期从明成化六年（1470年）起，到正德十五年（1520年）止，大约持续了五十年左右的时间，其中弘治六年（1493年）淮河流域各地普降空前未有的大雪，从当年九月起，至次年二月方止，降雪期竟长达半年之久，当时苏北沿海变成一片“寂静的冰原”。正德八年（1513年），洞庭湖、鄱阳湖、太湖同时结冰。湖面宽阔的洞庭湖竟成为“冰陆”，不仅可以行人，而且可以通车。以上事实足以证明了这半个世纪我国气候寒冷的程度。2.第二冷期从明泰昌元年（1620年）起，至清康熙五十九年（1720年）止，长达一百年之久。其中特别是清顺治七年（1650年）至康熙三十九年（1700年）的十七世纪后半个世纪最为寒冷，是在这一整个寒冷期中最冷的时期。在这最寒冷的五十年间，汉水五次结冰，太湖与淮河四次结冰，洞庭湖三次结冰，位置最偏南的鄱阳湖，康熙九年（1670年）也结了冰。建于唐朝，经营近千年的江西省的柑桔园，在顺治十一年（1654年）和康熙十五年（1676年）的两次寒潮中完全毁灭了。根据明崇祯六年（1633年）阴历八月七日徐霞客游五台山时，看到“阴崖悬冰数百丈，台间冰雪，种种而是。闻雪下于七月二十七日”。当时五台山夏季下雪，阴崖冰雪不消，可见其寒冷的程度。又根据顺治十年（1653年）杭州人谈迁的旅行记录，他于是年前往北京，阳历11月18日，途经河西务（今天津市武清县西北），运河始冰冻，只得乘车到北京。顺治十三年（1656年）返程时，阳历3月7日河西务运河开始解冻。由此推算，当时运河的封冰期一年中达一百零九天之久。而现代运河冰冻期平均每年只有五十六天，即封冰平均日期为12月26日，开河平均日期为 2月 20日，比谈迁所记分别要早三十九天及十六天。从物候的迟早可以估算，北京在十七世纪中叶冬季比现在冷2左右。3.第三冷期 从清道光二十年至光绪十六年（18401890年）止的五十年间，进入第三冷期。在这次冷期中，汉水结冰四次，鄱阳湖三次，太湖两次，洞庭湖及淮河各一次。其间寒冷最显著的如咸丰九年（1859年）“六月，青浦夜雪大寒，黄岩奇寒如冬，有衣裘者”，盛夏降雪衣裘，严寒可知。又咸丰十一年（1861年）十二月，“蒲圻大雪，平地深五、六尺，冻毙人畜甚多，河水皆冰”。这是长江以南。至于北方，西安府的三原县在同治十二年（1873年）十一月，曾连续“大雪六十余日”，寒冷程度当更为严重。四、公元1900年以来的气候波动时期竺可桢称这一时期为仪器观测时期。十七世纪，耶苏会教士把气温表引进中国。1867年，俄国人在北京建立了第一个气象与地磁站。到二十世纪，气象观察仪器大大发展，人们对气候的变动更敏感了。1911年，中国政府才建立正规的气象站，从此进入了仪器观察时期。关于本世纪以来气候波动的情况，本章第三节再予论述。五千年来中国气候变动的规律 人类历史时期，正处于第四纪最后一次亚冰期之后的冰后期的后半期。西方资产阶级学者长期以来一直认为人类有史以来，在整个冰后期中只是短暂的一瞬，气候没有什么变动。竺可桢研究的成果，从根本上否定了这一唯心的论断。他发现人类历史时期的气候，也有冷暖交替的变化，只是变化幅度较小而已。一、我国历史时期气候波动的总趋势 从竺可桢所划分的我国四次温暖气候时期和寒冷气候时期的交替变迁情况来看，历史时期气候波动总的趋势是：温暖时期一个比一个短，温暖程度一个比一个低。从生物分布的变化上可以反映出这个趋势。1.第一个温暖期 历经两千年以上（从前3000年到前1100年左右），这是冰后期中最强的一个温暖时期，被称为“气候最宜时期”。当时我国北方的气候比现在温暖潮湿，正如前述黄河流域有大量野生象的存在。最近我国古生物工作者在河北阳原县丁家堡水库全新统的地层中，发掘出野生象的遗齿和遗骨，证实夏代末到商代初，即公元前十八世纪前后，今桑干河中游一带也有野象分布。这一发现，把历史时期已知野象分布的北界，推到北纬四十多度。2.第二个温暖期 历经七百多年（前770年到公元初的秦、汉时代），象群栖息的北界迁移到了秦岭、淮河以南，即南移至北纬三十三度。例如公元前七世纪时，淮河下游近海一带被称为“淮夷”的少数民族，曾经向鲁国（今山东曲阜县）献了“元龟象齿”的宝物，反映春秋时代淮河下游一带有野象的存在。又国语楚语上叙述公元前六世纪初，楚国号称“巴浦之犀、犛、兕、象，其可尽乎”，这也是长江以北有象栖息的明证。3.第三个温暖期 历经四百多年（从600年到1000年的隋、唐至北宋初时代）。象群栖息的北界已移至长江以南，即南移到北纬三十度左右，例如五代后唐长兴二年（931年），“有象入信安（今浙江衢县）境，（吴越）王命兵士取之，圈而育焉”。北宋“建隆二年（961年）五月，有象至澧阳（今湖南澧县）、安乡（今县）等县”。4.第四个温暖期 仅经历一百年（从1200年到1300年的元代初期），回暖程度不及前三个温暖期。象群栖息的北界已移至南岭以南，即南移到北纬二十三度左右，并有由东向西逐步转移的趋向。南宋乾道七年（1171年），“潮州野象数百食稼”。恩州（今恩平县）等地山林中也有“群象”。到十四世纪，广东雷州半岛至广西南部一带仍有野象分布。如明洪武十八年（1385年），“十万山象出害稼，命南通侯率兵二万驱捕，立驯象卫于郡”。二十二年（1389年），“广东雷州卫进象一百三十二”。到十九世纪三十年代以后，我国野象的分布仅限于云南省西南部西双版纳等地了。与温暖时期越来越短、温暖程度越来越低相反的是，寒冷时期却一般说来一个比一个长，寒冷程度一个比一个强。第一个寒冷期历经一百五十年（前1000年左右到前850年的周代初期）；第二个寒冷期历经六百年（公元初年到600年的东汉、三国、六朝时代）；第三个寒冷期比较短，仅经历了二百年（1000年到1200的南宋时代）；第四个寒冷期从1400年明末清初开始，迄今已有五百八十年。在这四个时期中江河封冻的情况是：由公元前903年及897年长江支流汉水的两次结冰，到公元225年淮河首次结冰，到1111年太湖结冰，以至16501700年的五十年间，汉水五次结冰，太湖和淮河均四次结冰，洞庭湖三次结冰和1670年长江也几乎封冻。这一由北而南，由支流而干流的封冻过程，也充分反映出寒冷程度越来越强烈的趋势。 在同一个寒冷期，温度也有一系列上下摆动。我国四个寒冷期的最低温度分别在公元前1000年、公元400年、1200年及1700年，其摆动范围在12。同时，在每一个四百至八百年的期间里，可以分出五十至一百年为周期小循环，温度变动范围为10.5。这就是说气候的变化是呈波浪式地进行的，各个高峰（暖的时期）或各个低谷（冷的时期）出现的时间大致相等。在我国气候史上曾有多次反复出现这种周期性变化的现象。从而表明在人类历史时期，气温可以在一定时期内变暖变冷。这种冷暖交替，只是一种气候的波动，并有一定的周期。但这种变动有一定的限度，它不会持久不变地永远朝着一个方向变化的。二、中国气候变化与世界气候变化的相关性 我国历史时期气候的波动与世界其他地域比较，可以明显地看出，气候的变动是全世界性的。虽然最暖年和最冷年可以发生在不同的年代，但彼此是先后呼应的。欧洲从公元前五千年起一直持续到公元前一千五百年左右的温暖期，被称为冰后期的“气候最宜时期”，是一个宜农、宜牧、宜海上捕捞的“黄金时期”。跟我国历史时期的第一个温暖期，在时间上大体符合，表明当时世界上气候总的变暖趋势是一致的。 我国历史时期的第一个寒冷期，第二个温暖期与欧洲冰后期的“新冰期”，在时间上也大体是一致的，只是在气候特征上有所不同。欧洲冰后期的“新冰期”持续了一千一百年之久，而我国在相当欧洲“新冰期”的初期，寒冷时期只持续了一百五十年左右。此后气候就转暖了，而且温暖时间竟长达七百余年。这说明当时欧洲比亚洲寒冷的时期要长得多。 英国学者布鲁克斯（C.E.P.Brooks）根据古代西欧所记风暴、严冬记录而作的公元三世纪以来欧洲温度升降图，与竺可桢的我国近5000年温度变化曲线图对照，可以看出两地温度波澜起伏是有关联的。在同一波澜起伏中，欧洲的波动往往落在中国之后。如十二世纪是中国历史上最寒冷的一个时期，但欧洲却处于享有“第二次气候最宜时期”美称的温暖时期（9001300年），到十三世纪才寒冷下来；公元1400年中国已进入一个新的寒冷期，相当于欧洲的“现代小冰川期”，它是冰后期比较明显的一次气候变动，特别反映在北半球的气候变迁上。但中国转入寒冷也早于欧洲，如德意志、奥地利从1429到1465年才是气候显著恶化的开始，英格兰1430、 1550和1590年也特别寒冷；又如十七世纪的寒冷，中国也比欧洲早了五十年。由此可见，在气温变迁的循环过程中