中国近五千年来气候变迁的初步研究*

　　《天道与人文·二、古今气候变迁考》4

　　竺可桢

　　池月山云/知识小品/《天道与人文》

　　论著选载113

　　中国古代哲学家和文学家如沈括(1030—1094)、刘献廷(1648—1695)对于中国历史时期的气候无常，早有怀疑。但他们拿不出很多实质性事实以资佐证，所以后人未曾多加注意。直到20世纪20年代，“五四”运动即反帝反封建运动之后，中国开始产生了一种新的革命精神，近代科学也受到推动和扩展，例如应用科学方法进行考古发掘，并根据发掘材料对古代历史、地理、气象等进行研究。殷墟甲骨文首先引起一些学者的注意，有人据此推断在3000年前，黄河流域同今日长江流域一样温暖潮湿。近3000年来，中国气候经历了许多变动，但它同人类历史社会的变化相比毕竟缓慢得多，有人不了解这一点，仅仅根据零星片断的材料而夸大气候变化的幅度和重要性，这是不对的。当时作者也曾根据雨量的变化去研究中国的气候变化，由于雨量的变化往往受地域的影响，因此很难得出正确的结果。

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　　*本文原载于《考古学报》1972年第1期。此处根据作者修改后的刊本，节录“前言”与“结论”，有删节。

　　20世纪初期，奥地利的汉恩(J．Hann)教授以为在人类历史时期，世界气候并无变动。这种唯心主义的论断已被我国历史记录所否定，从下面的论述就可以知道。

　　在世界上，古气候学这门学科好像到了20世纪60年代才引起地球物理科学家的注意。在60年代，曾举行过三次古气候学的世界会议。在这几次会议上提出的文章，多半是关于地质时代的气候，只有少数讨论到历史时代的气候。无疑，这是由于在西方和东方国家中，在历史时期缺乏天文学、气象学和地球物理学现象的可靠记载。在这方面，只有我国的材料最丰富。在我国的许多古文献中，有着台风、洪水、旱灾、冰冻等一系列自然灾害的记载，以及太阳黑子、极光和彗星等不平常的现象的记录。1955年，《天文学报》发表了《古新星新表》一文，文中包括18世纪以前的90个新星。这篇文章出版以后，极为世界上的天文学家所重视。1956年，中国科学院出版两卷《中国地震资料年表》，包括公元前12世纪到1955年之间的1180次大地震。这一工作除了为我国的社会主义建设提供不可缺少的参考资料以外，中外地震学家都非常欢迎这两卷书。

　　在中国的历史文件中，有丰富的过去的气象学和物候学的记载。除历代官方史书记载外，很多地区的地理志(方志)以及个人日记和旅行报告都有记载，可惜都非常分散。本篇论文，只能就手边的材料进行初步的分析，希望能够把近5000年来气候变化的主要趋势写出一个简单扼要的轮廓。

　　根据手边材料的性质，近5000年的时间可分为四个时期：一、考古时期。大约公元前3000年至前1100年，当时没有文字记载(刻在甲骨上的例外)。二、物候时期。公元前1100年到公元1400年，当时有对于物候的文字记载，但无详细的区域报告。三、方志时期。从公元1400年到1900年，在我国大半地区有当地写的而时加修改的方志。四、仪器观测时期。我国自1900年以来，开始有仪器观测气象记载，但局限于东部沿海区域。气候因素的变迁极为复杂，必须选定一个因素作为指标。如雨量为气候的重要因素，但不适合于做度量气候变迁的指标。原因是在东亚季风区域内，雨量的变动常趋极端，非旱即涝；再则邻近两地雨量可以大不相同。相反地，温度的变迁微小，虽摄氏一度之差，亦可精密量出，在冬、春季节即能影响农作物的生长。而且冬季温度因受北面西伯利亚高气压的控制，使我国东部沿海地区温度升降比较统一，所以本文以冬季温度的升降作为我国气候变动的唯一指标。

　　40或50年前，欧美大多数正统气候学家相信，气候在历史时代是稳定的。根据当时奥地利的汉恩的意见，如果有一个地方做了30年的温度记载或40年的降雨记载，我们就能给那个地方建立起一个标准。这个标准能够代表历史上过去和将来若干世纪的温度和雨量。这种见解，已为世界近数十年来收集的气象资料所否定。在我国，古代作家如《梦溪笔谈》的作者沈括、《农丹》的作者张标和《广阳杂记》的作者刘献廷，均怀疑历史时代气候的恒定性，且提出各朝代气候变异的事例，记载于上述书籍中。对于中国气候的发展史，中国的文献是一个宝库，我们应当好好地加以研究。

　　本文对我国近5000年来的气候史的初步研究，可导致下列初步结论：(1)在近5000年中的最初2000年，即从仰韶文化到安阳殷墟，大部分时间的年平均温度高于现在2℃左右。1月温度大约比现在高3℃—5℃，其间上下波动，目前限于材料，无法探讨。(2)在那以后，有一系列的上下摆动，其最低温度在公元前1000年、公元400年、1200年和1700年，摆动范围为1℃—2℃。(3)在每一个400年至800年的期间里，可以分出50年至100年为周期的小循环，温度范围是0.5℃—1℃。(4)上述循环中，任何最冷的时期，似乎都是从东亚太平洋海岸开始，寒冷波动向西传布到欧洲和非洲的大西洋海岸，同时也有从北向南趋势。

　　我国气候在历史时代的波动与世界其他区域比较，可以明显看出，气候的波动是全世界性的，虽然最冷年和最暖年可以在不同的年代，但彼此是先后呼应的。关于欧洲历史上的气候变迁，英国布鲁克斯(C．P．E．Brooks)是20世纪前半期最有成绩的作者。我们把他所制的公元3世纪以来欧洲温度升降图与中国同期温度变迁图作一对照就可以看出，两地温度波澜起伏是有联系的。在同一波澜起伏中，欧洲的波动往往落在中国之后。如12世纪是中国近代历史上最寒冷的一个时期，但是在欧洲，12世纪却是一个温暖时期，到13世纪才寒冷下来。如17世纪的寒冷，中国也比欧洲早了50年。欧洲和中国气候息息相关是有理由的。因为这两个区域的寒冷冬天，都受西伯利亚高气压的控制。如西伯利亚的高气压向东扩展，中国北部西北风强，则中国严寒而欧洲温暖。相反，如西伯利亚高气压倾向欧洲，欧洲东北风强，则北欧受灾而中国温和。只有当西伯利亚高压足以控制全部欧亚时，两方就要同时出现严寒。

　　挪威的冰川学家曾根据地面升降的结果，做出近10000年来挪威的雪线升降图。雪线的升降与一地的温度有密切关系。一时代气候温暖则雪线上升，时代转寒，雪线下降。以我国5000年来气温升降与挪威的雪线高低相比(图)，大体是一致的，但有先后参差之别。图中温度0线是现今的温度水平，在殷、周、汉、唐时代，温度高于现代；唐代以后，温度低于现代。挪威雪线也有这种趋势。但在战国时期，公元前400年，出现一个寒期为中国所无。尚有一点须指出，即雪线高低虽与温度有密切关系，但还要看雨量的多少和雨量季节的分配，所以不能把雪线上下的曲线完全用来代表温度的升降。