历史气候变迁研究概述

一、历史气候变迁研究概述

气候作为自然环境的一重要因子，与人类文明发展关系甚密。研究人类文明发展史和生态变迁史，历史时期的气候状况是其中之一重要方面和内容。20世纪20年代以来，一些学者如蒙文通、竺可桢、胡厚宣、文焕然等就注意到历史时期的气候变迁，并作了相当程度的探讨。^[1]诸学者的开拓性工作，为后来的进一步研究提供了重要基础和线索。嗣后，地理、地质、气象学界对历史时期的气候状况展开了较之于史学界远为广泛、深入的研究，如施雅风主编《中国全新世大暖期气候与环境》、杨怀仁等著《长江中下游环境变迁与地生态系统》、张丕远主编《中国历史气候变化》、李文漪著《中国第四纪植被与环境》等;史学界关于历史时期气候研究成果中，有关秦汉及其以前时期的主要有刘昭民《中国历史上气候之变迁》、王子今《秦汉时期气候变迁的历史学考察》、陈良佐《再探战国到两汉的气候变迁》、王晖等《商末黄河中游气候环境的变化与社会变迁》、许倬云《汉末至南北朝气候与民族移动的初步考察》、陈业新《两汉时期气候状况的历史学再考察》^[2]等。

上述研究，就其影响而言，执牛耳者无疑为竺可桢之成果。具体到本章，竺氏关于距今5000—1800年间气候状况的结论主要为以下几点:第一，在近五千年中的最初二千年，大部分时间的年均温度高于现在2℃左右，1月温度大约比现在高3℃～5℃。第二，周朝的气候，虽然最初温暖，但不久就恶化了，此后有一系列的上下摆动，其最低温度在公元前1000年，摆动范围为1℃～2℃，这种寒冷的气候持续了大约一二个世纪。第三，春秋战国时期气候温暖，秦和西汉继续温和;到东汉时代即公元之初，我国天气有趋于寒冷之势，但东汉冷期时间不长。第四，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℃。^[3]

其次乃《中国自然地理·历史自然地理》关于中国数千年来的气候研究。该研究主要由张丕远负责。研究认为:八千多年前，南昌地区亚热带森林及沼泽植被广布;距今五六千年前，包括洞庭湖以南南方地区在内的中国气候比较温暖，比目前湿润;其后总的变化趋势是从温暖转向凉爽、干燥，只是变幅不大;秦汉时期，长江中游地区气候仍为亚热带气候，亚热带森林和毛竹林广布。^[4]

其他如文焕然等在其著《中国历史时期冬半年气候冷暖变迁》中就气候的冷暖变迁概况称:中国近8000年来冬半年气候变迁的总趋势是阶段性地由暖转冷，其具体气候是冷暖相间，波状起伏变化，但既非直线式的温度下降，亦非一般的波动，其中距今8000—2500年间的5500年为温暖时代，其后则相对温暖。从其所附图1.1《近8000年来中国气候冷暖变迁示意图》看，大约在公元100年以前，中国冬半年气温都始终高于0℃，其中大约公元前1000年以前均在1℃以上，公元前2200年以前高于2℃，公元前5000年前高于3℃。在长江中下游等地，距今8000年前植被以常绿阔叶和常绿针叶为主，并杂以落叶阔叶混交林;距今5000多年前，平原是落叶阔叶与常绿阔叶混交林，附近山地丘陵则为由松属组成的森林，反映出该地具有南北过渡类型的特点。^[5]而施雅风等综合孢粉、考古诸多资料信息，对中国全新世大暖期气候进行了讨论，把距今8500—3000年定为中国全新世大暖期，云:距今8700—8500年气候突变，距今8500—7200年为不稳定的冷暖波动阶段，距今7200—6000年系稳定暖湿的鼎盛阶段，长江流域的气温比现今高2℃，植被带北移，降水量有较大幅度的增长;距今6000—5000年是气候波动激烈、环境较差阶段，出现了强降温事件;距今5000年以后，气候和环境较前改善，距今4000年左右气候曾一度恶化，出现大洪水灾害，此后直至距今3000年左右气候仍相当暖湿。称自全新世初至大暖期鼎盛阶段前，有多次剧烈的气候波动，其中距今7300年、5500年、4000年前后有多次寒冷事件。^[6]

不可否认，上述诸成果，特别是竺可桢的研究具有极高的学术价值，其有关结论与后来学界的深入研究结果基本一致。然竺可桢的结论并非无瑕之璧，它首先受到了来自气象学界的挑战，如牟重行就曾著文，指出了竺可桢研究存在的缺陷和不足;^[7]而任振球等人经过反复研究，得出了与竺论“在近五千年中的最初二千年，大部分时间的年平均温度高于现在2℃左右”不相一致的结论，认为距今4000年前有大约为期200余年的一个低温和气候恶化期，其严重程度至少与17世纪气候恶化期相当。^[8]历史学界也发出了与竺论相异的声音，如王晖等人从先秦古文献与出土的古文字资料出发，并结合古代土壤学的最新研究成果，指出商末以来，随着全新世大暖期的结束，气候出现了干旱化，而非竺可桢所云的那样;^[9]就两汉时期的气候而言，笔者也曾提出了与竺论不同的观点。^[10]

至于其他研究，彼此观点很难趋于一致。兹以全新世大暖期为例以喻之。全新世大暖期是一个全球性事件，气候的变化往往具有全局性意义，但仅关于全新世大暖期的起讫时间问题，学界提出了许多研究结论，最主要的为施雅风等人的距今8500—3000年之说。然而，对于施雅风等人的观点，很多学者未尽以为然，纷纷就此展开了探讨，总的起讫时间各在距今9000—7500年、5000—2500年间不等。^[11]如王开发等指出，距今7500—5000年间是沪杭地区冰后期气候最为温暖湿润的时期，那时这一地区年平均温度比现在高2℃～3℃，年降水量比现在多500～600毫米，^[12]与施雅风等人的结论，差异甚为明显。产生分歧的原因，主要是区域差异所致。众所周知，气候主要由热量和水分两要素构成。水热的有机结合决定了气候、植被及土壤等的地理分布。在地球的表面，热量随所在的纬度位置而变化，水分则因距海洋远近、大气环流和洋流特点而有所差异。因此，由于自然条件的区域性和地带的分异性，导致气候期及由此决定的诸植被带在不同地区出现的时间并非完全一致。由于研究者关注的区域不同，其研究结论也就自然出现了差异，整体与局部、此地与彼域之间非但互不代表，而且有时甚至截然相反。如杨怀仁等人的研究表明，长江中下游地区全新世的最高温多雨期不在通常所认为的时期内，而是后延到距今5000—4000年。研究者认为这种鲜明的气候变化特点乃其所在区域使然。^[13]

关于长江中游地区全新世气候状况的研究结论，主要有以下几家:

徐馨认为，长江中下游气候距今10500—9000年为低温期，气温低于今4℃～6℃;距今5000—4200年系最高温气候，高于今2℃～3℃以上;距今4000年以后，气候日渐变干，冷暖波动频率加快，波幅减少，限于0.5℃～1.5℃之间，其中距今4000—3600年干凉、距今3600—3000年转凉。^[14]

杨怀仁等人进一步指出，长江中下游地区在距今9000年以前为干温气候，距今8900年前后开始变暖，最湿热时期是在距今5000—4000年前后，温度比现今高2℃～3℃，降水量在1000～1500毫米之间。在此前后，有两个低温时期，前一次距今5800—5000年，气温明显比现在低，气候干凉;后一次在距今4000年，气候干凉。而荆江平原10000年来气候变化:早期温干，随即凉─→湿暖─→干暖─→干凉。^[15]

唐领余等人则对洞庭湖地区和江汉平原的全新世气候进行了较为深入的研究，其结论与以长江中下游地区为研究对象的结论有所出入。他们认为:距今10500—9000年，温度较现代偏暖，年均气温比现今高1℃～2℃;从9000年前起出现了一个持续300年左右的明显降温，但在距今9000—8000年，气温总的与现今相当，而降水量可能较现今高200毫米;距今8000—6000年为全新世气候最宜期，气候比现今湿热，年均温度可达19℃，年降水量在1300毫米以上。其中在距今7600年、6500年前后分别出现了持续时间300年左右的明显降温，而距今7500—7000年的年均气温比现今高2.4℃，距今7000年的年均气温高于现今1.8℃，距今6500—6000年年均气温高出现今2.7℃;距今6000—4000年间，约在距今5000年前后，温湿条件有所改变，是整个全新世气候由热到冷、由湿到干转变的重要时期，此后年均温约15℃，年降水量约900毫米;距今4000—2500年，气候条件比现今稍差，气温波动1℃左右;距今2500年以来，气候逐渐恶化，趋于冷干。同时，作者根据孢粉谱推证的植被类型，以及植被气候带平均植被生长的气候指标和标志种植物生长的气候指标，对该地区5孔孢粉组合进行温度换算，建立了温度曲线，指出:该区全新世年均温度变化，增温波动平均值为3℃～3.5℃，降温波动平均值可达2.4℃～3℃，气候带也随之南北递次推移，向南、北推移分别达4个和2个纬度。^[16]

顾延生、蔡述明运用植硅石新方法对武汉周边的先秦遗址考古土壤进行了分析、研究，揭示出武汉地区新石器中晚期(距今5000—2700年)气候经历了温湿、温凉、干冷、暖湿、温湿的变化，其中距今5000—3500年，气候以暖湿为主，比武汉地区现今年均温高;距今3500—3400年为降温期，气候温凉，气温低，降水偏少;距今3400—3100年为处于暖温带与温带之间的气候恶化干冷期;距今3100—2800年为新高温期，距今3100年左右开始升温，距今2900年达到鼎盛，气温高于现今年均温，降水充沛，湿度较大;距今2800年为降温阶段，但总体仍温暖宜人。^[17]

其他如王绍武等人依据施雅风等人的著作《中国全新世大暖期气候与环境》在全国各地选择的10个典型地点，对其所在地区全新世暖期出现的时间进行了讨论，认为华中之洞庭湖地区全新世大暖期出现于距今约7500—4000年前后，其时年均气温高出现今3℃～3.5℃。^[18]而在相关的研究成果中，以江汉平原和神农架大九湖地区气候状况研究相对较为集中，其中显著者则为李文漪等人。

首先，关于江汉平原地区，李文漪等人认为，距今9000—2500年为江汉平原温暖期，时间较长且中间有低谷;^[19]刘光琇等人则称江汉平原全新世大暖期出现的时间大约距今9000—4000年;^[20]而朱育新等人根据江汉平原仙桃沔城M1孔剖面孢粉分析，指出大约距今6700—3500年为该地气候温暖湿润的全新世大暖期。^[21]

其次，关于神农架大九湖地区，李文漪等人认为该区温暖持续期主要在距今8500—3500年间，时间较短而变幅较大。^[22]随后，周明明等人在对神农架大九湖盆地中沼泽泥炭沉积的孢粉分析、研究后，将全新世温暖期的时间划定在距今8500—3800年间，其中距今6500—4500年为最温暖阶段，且当时的气温比现今至少要高出2℃。^[23]

从既有的长江中游地区全新世气候研究成果来看，主要有以下几个显著的特点:一是选择区域分散，虽有如江汉平原、大九湖等几个相对集中的地区，但总的说来还是较为分散。二是由于选择区域的不同，众研究集中的起讫时段和其中之气候变迁的时间尺度长短差异较大。不同地区应有不同的时间尺度，虽有些研究时间段的划分不失合理，然不少研究还是过于疏略，简单地用五分法加以描述。^[24]三是结论纷纭，甚至是同一地区、同一时段的研究结论大相径庭，鲁鱼亥豕，是非难明。有鉴于此，本章根据相关文献，对全新世时期距今10000—1800年间长江中游地区的气候状况加以力所能及的探讨。需要说明的是，由于全新世尤其是早全新世考古材料、古文献的缺乏，本章主要综合有关研究成果中相关沉积、泥炭和孢粉资料，并结合典籍记载等，对本期内的气候状况作一初步的判断。