近3000年来中国气候变化及对社会经济发展的影响综述

泰山学院学报

JOURNALOFTAISHANUNIVERSITY

Vol.27　NO.6Nov1　2005

近3000年来中国气候变化

及对社会经济发展的影响综述

丁　敏

(泰山学院旅游与资源环境系,山东泰安　271021)

[摘　要]　本文对近3000年来气候变化以及重大自然灾害发生的规律性,尤其是近五百年的小冰期的气候特点进行了总结和分析,并对气候变化对社会经济影响的研究成果加以概括,在此基础上提出了自己的观点和设想,以期对人类的生产生活产生一定的指导意义.[关键词]　气候变化;自然灾害;社会经济发展;小冰期[中图分类号]　P40　　[文献标识码]　A　　　[文章编号]　1672-2590(2005)06-00-05

1　近3000年来气候变化的特点1.1　近3000年来气候变化的研究成果

1.1.1　历史资料、历史文献及考古发掘等的研究成果

竺可桢曾对我国近五千年来的气候变化做过权威性研究[1],结合考古资料、物候资料、地方志资料、

仪器观察等多种手段,初步恢复了中国近5000年来的气候变迁认为5000年中前两千年气候气温比现在高20℃左右,3000年来,西周时代(1100～770B.C.),气候寒冷,东周一直到西汉时期是温暖湿润时期,三国开始后不久气候变冷,并一直维持到唐始,唐末以后,气候再次变冷,至15世纪渐入小冰期,成两峰三谷结构,直至20世纪初气候回暖,小冰期结束.后Hameed与龚高法将竺氏的温度变化曲线作了一些小的修改[2],将中国过去3000年划分为11个气候适宜期(暖期和变暖期)和气候非宜期(冷期和变冷期).朱士光[3]根据关中地区考古发掘、饱粉分析研究成果以及丰富的史籍文献、地方志等资料的收集、整理、分析出西周初期约3kaBP,气温开始变冷;进入晚全新世,平均气温比现今低1℃～2℃;春秋、战国、秦及西汉早期(770aBC～24aAD)气候温暖湿润;西汉晚期,气候转冷;至隋、唐(581～907aAD),气温高于现今1℃左右;北宋、金、元(960～1368aAD)等时期气候以温凉为主;明、清(1368aAD)以后,进入小冰期,尤以17世纪及19世纪后半叶最为寒冷.根据历史气候记录,张丕远等[4]对近2000a来中国特别是东部地区的气候变化进行了全面系统的分析,其中近2000a来的气候划分为6个阶段西汉中叶至东汉末温暖干,魏晋南北朝时期气候寒冷,隋至盛唐时期气候温暖,中唐至五代初期气候寒冷,五代中至元前期气候温暖,元后期至清末气候寒冷.1.1.2　从冰芯研究中得出的气候变化信息

施雅风等[5]用古里雅冰芯的δ18O序列和累积量,恢复了中国西部近2000年来的气候变化.施雅风等认为:270年以前高温高湿,280～960年低温干旱,970～1500年中温干旱,1510～1920年为冷暖波动强烈的小冰期,1920年后升温.与中国东部地区文献记录比较,西部地区许多重大气候都是同时期发生的;但也有显著区别,表现在“中世纪温暖期”在东部有相当表现而西部表现不足.近1200年为低频变化

　[收稿日期]2005—09—06

　[基金项目]泰山学院科研资助立项项目(Y03-2-04)

　[作者简介]丁敏(1976-),女,山东郓城人,泰山学院旅游与资源环境系讲师,硕士.

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趋势,东部显著降温,而西部则有所上升.姚檀栋等[6]对敦德冰芯记录的研究表明,3KaBP左右是过去5000年中气候变化的一个界限,在此之前,气候较温暖,此后开始变冷.1000aA.D.时为最冷期,此后虽进入小冰期,但总体趋势是逐步上升.13世纪是5ka以来温暖期,这是中世纪温暖期记录在西部地区的首次发现.相对于700aA.D.左右的隋唐温暖期,冰芯中记录的是冷期.在近代15,17,19世纪为冷期,尤以17世纪为最冷期;16,18,20世纪则为暖期.在长达3000年的时间内,对“隋唐暖期”在一定的分歧,满志敏对此产生异议,认为中唐以后变冷.蓝勇[7]支持唐代是一个温暖湿润的时期.对“小冰期”的争议更大.本文将另行讨论.1.1.3　湖泊沉积反映的气候变化

张振克等[8]对云南洱海湖泊岩心沉积物进行了多环境指标的分析,建立了近2000a来云南洱海流域气候与环境变化的序列,西汉中叶至东汉末气候暖干,魏晋南北朝时期气候暖干,6世纪初转冷湿,隋至盛唐时期气候冷湿,中唐至五代初期气候冷湿,五代中至元前期气候冷湿,12世纪初转暖干,元后期至清末气候暖干,16世纪中叶转冷湿,18世纪后期以来气候转暖干.湖泊沉积忠实地记录了历史时期气候波动与流域环境变化过程,其连续性好、分辨率高、包含信息丰富,使之成为过去全球变化2000a时段十分活跃的研究领域之一[9].近10a来,中国近2000a气候与环境变化的研究受到广泛重视,利用树轮[10,11]、冰心[12]、湖泊沉积[13]和历史文献记录[4]对中国不同区域的气候变化进行了深入的研究,上述研究的区域集中在中国东江流域以北区域和青藏高原.

总之,无论采用何种研究方法、选择哪个研究区域,结论是基本相同的:近几千年来我国气候虽然表现出以数百年时间尺度为周期的冷暖波动,但总的趋势是暖期不断缩短,冷期愈来愈长,冷期降温的幅度逐渐加大.如“,仰韶暖期”历时几千年,秦汉暖期延续七、八百年,而“隋唐暖期”只有三、四百年.相反,西周冷期只有100多年,魏晋南北朝冷期则经历五、六百年,而第3次寒冷期则长达八、九百年.1.2　小冰期气候特点

我国在几千年来气候变化研究中,利用冰芯记录和丰富的历史文献资料进行小冰期气候研究取得了重要进展,建立了小冰期气候冷暖变化的时间序列;对树木年轮、湖泊沉积、石笋记录的小冰期气候变化信息的研究,丰富了小冰期气候变化研究领域.

我国对小冰期的研究结论中,对小冰期的存在已达成共识,但对小冰期开始、结束的时间,存在较大分歧,姚檀栋[14]认为是13世纪;王奉瑜等[15]认为是14世纪.甚至15世纪或16世纪[16].结束时间也不尽相同,如罗建育等认为发生在的小冰期时间为1300～1950aAD;李平日等则认为其结束时间为19世纪末,他们依据珠江三角洲的资料得出的小冰期时期是1488～13aAD,并认为并非在整个小冰期内皆气候寒冷,其中可以进一步划分出3个冷期和2个暖期.一般认为,17世纪下半叶是最为寒冷的时期.但蓝勇[17]依长江上游荔枝分布北界,推测12世纪70年代是最寒冷时期.从洪业汤等的泥炭δ18O序列图中可得知中国东部大约从1200aAD开始波动降温并持续变冷,约在1550,1650,1750年左右出现三个最冷峰,大约1830年后气温开始回升.施雅风的古里雅冰芯记录到的小冰期约为1510～1920年间.这可能表明中国西部小冰期发生时间相对于东部较晚.张伟强,黄镇国[18]选取87个冷冬年份的雪、霜、冻害的史籍资料,并按照灾害出现地点的3个地带(亚热带南部、热带北部、热带中部),认为小冰期为1485～17年,并可分出3个寒期即1485～1527年、1606～1767年、1835～17年,其间为2个冷期.3个寒期从老到新越来越强.小冰期年均温比现今的降幅小于0.6℃,但极端低温曾降至-1℃以下.王绍武等对中国小冰期进行系统研究的结果,其中包括华南、闽台、西南地区,认为小冰期为1450年至10年[19].这个气候相对寒冷的时期,在北半球一般认为是1550年至1840年.竺可桢指出中国小冰期有3个寒冷阶段,出现于1470～1520年、1620～1720年、1840～10年.施雅风等[5]研究得出的小冰期中也包含3个很明显的寒冷阶段.王绍武[20]结合丰富的史料,重建了1380年以来华北四季约10年的平均气温变化曲线.最近,王绍武又根据史料恢复了小冰期以来中国华北、华东及全国平均气温变化.其中华东地区小冰期持续长,且小冰期的三个寒冷阶段十分明显.姚檀栋等[21]对青藏高原上所钻取的古里雅冰芯和青海

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都兰树轮高分辨率气候变化记录进行对比,在分析过去近2000a来的气候变化特征时发现,树轮和冰芯均明显地记录了小冰期的3次冷期,其出现的时间基本上一致.小冰期并不是过去2000a来的最寒冷的时期.冰芯和树轮记录均表明公元初的寒冷程度要大于小冰期.张振克等[22]综述了小冰期中国气候冷暖、干湿变化的特点,13世纪中期开始变冷,小冰期盛期出现在17世纪,结束于19世纪末,小冰期盛期气温比现今低1℃～2℃.陈家其[23]对近两千年中国重大气象灾害气候变化背景初步分析,他不同的分辨率建立了近二千年和近五百年中国重大气象灾害频率分布曲线.得出近二千年我国重大气象灾害频率分布,在11世纪前处于低发期,11～12世纪灾害迅速增加,以后通过两峰两谷于19世纪进入灾害群发期.近五百年,17世纪和19世纪中叶后为两个灾害群发期.上述灾害群发时期都发生在数百年气候变化暖的背景下的暖期和冷的背景下的冷期.1.3　现代气候变化特点徐海[24]近现代升温是众家研究结果所公认的,只是在起始时间上有差异,其差异主要也是受地区差异影响所致.近现代气候变化争论的焦点不在于起始时间上,而在于气候变化的驱动因子上,即近现代气温上升的主要驱动力到底是太阳辐射变化还是人为因素.20世纪是最近12个世纪以来最暖的一个世纪.从19世纪末至今,全球平均气温上升了0.3～0.6℃.IPCC1990年估计,未来气温变化每十年会增加0.3℃,至2025年气温会比现在高1℃,2100年会比现今高3℃.与此同时,温室气体的排放量急剧增加[25],太阳辐射又处在一个加强阶段[26,27],到底谁是近现代升温的主要驱动力这个问题变得更加复杂,需要进一步的研究.2　气候变化对社会经济的影响的研究成果

2.1　总体情况

虽然全新世大暖期结束的时间,气候突变发生在距今3000年左右,不同的地区、不同的研究人员采用不同的研究方法得出不同的结论:有人认为岱海地区4000～3500aBP(14C年龄)是一个气候状态发生急剧变化的气候转折时期,标志着全新世大暖期的结束[28,29,30,31].有人认为渭河流域季风转型、气候突变则发生在3030±80aB.P.(14C年龄),历史纪年1150B.C.,或者3100aB.P.[32].但一致认为此次气候突变对社会经济产生了深远的负面影响:连鹏灵等认为[33]岱海地区4～3.5kaBP发生的变冷、变干的突变事件导致了农业文化的间断、南移与农向牧的转变.黄春长[32]认为此气候事件表现为全新世古土壤S0与黄土L0之间的界限,在历史上表现为游牧民族的南侵,迫使先周人从泾河中游黄土高原腹地向南迁移到关中盆地西部的周原.气候的干旱化还造成河水断流、沙尘暴频繁发生、严重饥荒、社会动荡和商周之际朝代更替.

王会昌[34]将数千年来气候的冷暖波动图[1]、干湿变化图与中国北方民族政权疆域南界的纬度变化三者用一个时间坐标绘制在同一图上后发现,无论是王朝的兴衰,还是游牧民族的阶段性南下及其南迁的幅度,都与气候的周期性变化及其变化程度存在着大体同步的共振关系,气候温暖时期,中国北方游牧政权与中原农耕世界和平共处;气候寒冷时期游牧民族南迁,中原政权不稳,二者对峙,甚至建立了“牧者王朝”.汤懋苍等[35]发现历史上的太平盛世绝大多数出现在气候适宜期,大规模的战争和农民以及北方民族的入侵均发生在气候非宜期.满志敏等[36]将气候变化对历史上农牧过渡带的影响进行了个例研究,不但肯定了气候变化对历史上游牧带变迁、游牧民族社会文化的影响,且进一步指出,气候变化对农牧过渡带的影响是通过人类社会系统起作用的,不同的社会状态和组合会产生不同的农牧过渡带实况和相应的社会问题.而且强调了当农耕民族与游牧民族在农牧过渡带附近对峙时,气候向寒冷方向的变化常常成为社会动荡的触发因素,极端情况下可以产生很严重的后果.李伯重认为[37],20世纪以前的两千年中气候变化是人口变化的决定因素.杨铭,柳春鸣[38]从西周初年始,黄河流域就开始了一个从寒冷到干旱的持续时期.这种情况大约延续了一至二个世纪,到春秋初年我国的气候又才暖和起来.这一气候变化对中国历史的影响十分重大,据初步研究,主要有甘青地区青铜文化因受气候影响而

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式微,部分寺洼文化的居民演变为氐人,卢戎南迁汉水流域等.这表明,历史上的气候因素对民族的迁徙和演变,有着重大的影响,对于研究中国历史的工作者来说,应该给予高度重视.2.2　小冰期气候对社会经济发展的影响

由于近几百年的气候变化对研究现代气候变化趋势与人类活动的气候响具有重要意义,小冰期气候的研究成为80年代以来气候变化研究的热点之一.

张振克等[22]认为小冰期气候对中国社会的影响主要表现在:自然灾害加剧对农牧业生产造成危害,加速中国历史时期的人口迁移,对政权变更和政治疆域产生一定的影响.与此类似张伟强等[18]认为小冰期的环境效应表现在降雪南界南移、灾害频发、农业歉收、生态退化、社会动荡.葛全胜等[39]通过大量史料分析,认为人地矛盾,尤其是在此基础上气候的异常导致的农业大范围歉收,是导致太平天国运动爆发的直接原因.而太平天国运动发生公元1853～18年,正处于小冰期末期灾害群发期.

应当指出,历史发展,包括王朝的兴衰更迭、北方游牧民族的南进北撤等,是多种因素相互影响、综合作用的结果,气候的变化只是诱发因素,只能决定其发展的方式、方向、速度和进程[39].在历史过程中,应该承认气候-生态-经济-社会的连锁反应或反馈机制对于社会和历史发展的重要影响.纵观2000多年的历史,历代王朝的兴衰和游牧民族政权疆域南界的变化等,都与气候上冷暖干湿的波动变化之间呈现出大体同步的相关或共振关系,而且不只局限于一朝一代或某一特定时段.因此,中国历史发展与气候变化之间,具有一定的内在联系.2.3　现代气候变化对社会经济发展的影响现代气温升高以及相伴的干旱化,沙尘暴增强、沙漠化加剧等,还有厄尔尼诺、拉尼娜现象导致的气候变化更加复杂,旱涝灾害更加无常.对社会经济的影响进行预测的难度也加大了.但随着科学技术的发展,现代气候变化对社会经济影响,逐渐过渡到定量性研究,采用过程-响应模式分析,以及多元数理统计分析、相关性分析、回归分析等等,寻求某一气候变化要素或者多要素与某种作物产量的关系.

3　结论与讨论

1)经过上述总结与思考,中国学者们在中国近3000年来的气候变化,对社会经济的影响方面,基本

上已经达成共识.例如:王会昌、汤懋苍等[35]、满志敏等[36]一致认为气候变冷或者气候寒冷阶段与北方游牧民族南下、社会动荡、政权更替等关系密切,具有同步性的关系.

2)但气候本身的变化还存在较大的分歧,尤其是隋唐暖期、现代小冰期.而历史时期的社会经济状况,都是以史实为依据的,而史实不可能是虚构的,以同样的史实与不尽相同的环境事件相比较,需求它们之间的内在联系,未免会得出不同甚至相反的结论.

3)近3000年来的气候变化,由于采用的方法不同,研究的具体区域不同,因而出现一定的分歧,这是可以理解的,无论是哪种研究方法,都有局限性的一面.随着研究方法的改善,分辨率的提高,历史气候证据的不断丰富,研究结论会逐渐逼近真实情况.

4)气候变化对社会经济的影响,其实质就是人地关系的反映.

5)虽然气候变化对社会经济产生了重要影响,但他仍然是社会发展的外部条件,影响社会发展的进程,而社会的各种矛盾,尤其是经济矛盾是推动社会变革的内因,起着决定性作用.

6)随着科学技术的发展,气候变化对社会经济的影响会越来越小.

[参考文献]

[1]竺可桢.中国近五千年来气候变迁的初步研究[J].考古学报,1972,(2):15～28.

[2]HameedS,龚高法.中国历史时期温度的变化[A].张丕远等.气候变化及其影响[C].北京:气象出版社,1993.57～69.[3]朱士光,王元林,呼林贵.历史时期关中地区气候变化的初步研究[J].第四纪研究,1998,(2):1～11.[4]张丕远.中国历史气候变化[M].济南:山东科学技术出版社,1996.283-305.

[5]施雅风,姚檀栋,杨保.近2000a古里雅冰芯10a尺度的气候变化及其与中国东部文献记录的比较[J].中国科学(D辑),1999,29

第6期　　　　　　　　丁　敏:近3000年来中国气候变化及对社会经济发展的影响综述　　　　　　　93

(增刊1):79～86.

[6]姚檀栋,L.G.THompson.敦德冰芯记录与过去5Ka温度变化[J].中国科学(B辑),1992,(10):10～1093.[7]蓝勇.唐代气候变化与历史兴衰[J].中国历史地理论丛,2001,16(1):4～125.

[8]张振克,吴瑞金.近2000年来云南洱海沉积记录的气候变化[J].海洋地质与第四纪地质,2001,21(2):31～35.[9]王苏民,张振克.中国湖泊沉积与环境演变研究的新进展[J].科学通报,1999,44(6):579-587.

[10]康兴成,GraumlichLJ,SheppardPR.青海都兰地区1835a年轮序列的建立和初步分析[J].科学通报,1997,42(10):10-1091.[11]邵雪梅等.利用数轮资料重建长白山区过去气候变化[J].第四纪研究,1997,(1):76～85.

[12]姚檀栋,秦大河,田立德.青藏高原2ka温度与降水的变化[J].中国科学(D辑),1996,26(4):348～353.[13]王苏民,薛滨,夏威岚.希门错2000多年来气候变化的湖泊记录[J].第四纪研究,1997,(1):62～69.

[14]YaoTandong,JiaoKeqin,TianLide,etal.ClimaticvariationssincetheLittleIceAgerecordedintheGuliyaIceCore.ScienceInChina(Se2riesD),1996,39(6),587～596.

[15]王奉瑜,孙湘君.内蒙古察素齐泥炭剖面全新世古环境变迁的初步研究[J].科学通报,1997,42(5):514～522.[16]姚檀栋,TompsonLG,施雅风.古里雅冰心中末次冰期以来气候变化记录[J].中国科学(B),1997,27(5):447～452.[17]蓝勇.近2000年来长江上游荔枝分布北界的推移与气温波动[J].第四纪研究,1998,25(1):39～45.[18]张伟强等.中国热带的小冰期及其环境效应[J].地理学报,2000,55(6):744～750.[19]王绍武.中国小冰期的气候[J].第四纪研究,1998(1):～62.[20]王绍武,公元1380年以来我国华北气温序列的重建[J].中国科学(B辑),1990,20(5):553～560.

[21]姚檀栋,杨梅学,康兴成.从古里雅冰芯与祁连山树轮记录看过去2000年气候变化[J].第四纪研究,2001,21(6),514～519.[22]张振克,吴瑞金.中国小冰期气候变化及其社会影响[J].大自然探索,1999,18(67):66～70.[23]陈家其.近两千年中国重大气象灾害气候变化背景初步分析[J].自然灾害学报,1996,5(2):18～26.[24]徐海.中国全新世气候变化研究进展[J].地质地球化学,2001,29(2):9～16.

[25]HoughtonJ.T.,MeriaFilhoL.G.,callenderB.A.etal,Climatechange1995.thescienceofclimatechange[M]Cabridgeuniversitypress,1996.[26]HongY.T.etal,Responseofclimatetosolarforcingrecordedina6000yearδ18OtimeseriesofChinesepeatcellulose.TheHolocene,2000,15(4):1～7.

[27]洪业汤,太阳变化驱动气候变化研究进展[J].地球科学进展,2000,15(4):400～405.

[28]张兰生,方修琦,任国玉.我国北方农牧交错带的环境演变[J].地学前缘,1997,4(1):127～136.[29]方修琦,孙宁.降温事件:4.3KaBP岱海老虎山文化中断的可能原因[J].人文地理,1998,13(1):71～76.

[30]方修琦,张兰生.我国北方农牧交错带3500aBP的降水突变事件研究[J].北京师范大学学报(自然科学版),1998,34(增刊):18～23.

[31]方修琦.4000～3500aBP我国的环境突变事件研究[J].地学前缘,1997,4(2),162.

[32]黄春长.渭河流域3100年前资源退化与人地关系演变[J].地理科学,2001,21(1):30～35.

[33]连鹏灵,方修琦.岱海地区原始农业文化的兴衰与环境演变的关系[J].地理研究,2001,20(5):623～627.[34]王会昌.2000年来中国北方游牧民族南迁与气候变化[J].地理科学,1996,(3).

[35]汤懋苍,汤池.历史上气候变化对我国社会发展的影响初探[J].高原气象,2000,19(2):159～165.[36]满志敏等.气候变化对历史上农牧过渡带的个例研究[J].地理研究,2000,(2):142～147.[37]李伯重.气候变化与中国历史上人口的几次大起大落[J].人口研究,1999,23(1):15～19.[38]杨铭,柳春鸣.西周时期的气候变化与民族迁徙[J].中原文物,1997,(2):76～82.[39]王铮等.历史气候变化对中国社会发展的影响[J].地理学报,1996,51(4):329～339.

30002yearclimaticchangesinChinaanditsinfluenceonthedevelopmentofeconomyandsociety

DINGMin

(DepartmentofTourismandResourcesEnvironment,TaishanUniversity,Tai’an271021,China)

Abstract:Basedontheresearchof30002yearclimaticchangesandthelawsofsignificentnaturaldisasters,es2peciallythecharacteristicsofthelittleIceAge,thispapersummarizestheinfluenceofclimaticchangesonthedevel2opmentofeconomyandsociety,andputsforwardourownviewpointinordertoguidehumanityproductionandlife.

Keywords:climaticchanges;naturaldisasters;developmentofeconomyandsociety;littleIceAge