二、公無前1100 年—公元1400 年的寒暖交錯時期
竺可楨把它稱為物候時期，因為這一時期人們還沒有觀察氣象的儀器，都用人目來看降霜下雪，結(jié)冰開凍，樹木抽芽發(fā)葉，開花結(jié)果，候鳥春來秋
往等來判斷寒來暑往，這就叫物候。根據(jù)有關(guān)物候的文字記載材料，這一時期可分為以下幾個階段：
1.從公元前1100 年到公元前850 年的西周前期，我國氣候在長達幾百年的第一溫暖期之后，進入了第一個短暫的寒冷期。這個時期，我國已有文字記載可供查考。據(jù)《竹書紀年》記載：周孝王七年（前903 年）“冬，大雨雹，牛馬死，江、漢俱凍”①?，F(xiàn)代江漢流域在一般年份是不封凍的，這就說明當(dāng)時我國長江中游一帶的氣候比現(xiàn)在寒冷?！对娊?jīng)?豳風(fēng)?七月》相傳是周初時期的作品，詩中描述豳（邠）地：“八
月剝棗，十月獲稻，為此春酒，以介眉壽”，也反映了當(dāng)時陜西關(guān)中地區(qū)氣候的嚴寒。
2.從公元前770 年到公元初的春秋、戰(zhàn)國、秦、西漢時期，我國氣候又轉(zhuǎn)入第二個溫暖期。春秋時期（前770—前476 年），由于天氣和暖了，山東魯國過冬時，冰房得不到冰②。又《詩經(jīng)?秦風(fēng)?終南》云：“終南何有？有條有梅”。終南山位于西安以南，梅樹是亞熱帶植物，現(xiàn)在這些地方早已不能生長梅樹了。戰(zhàn)國時期（前475—前222 年），《荀子?富國篇》說：“今是土之生五谷也，??一歲而再獲之，”①說明北方一年可生產(chǎn)兩季作物。而現(xiàn)在北方只有兩年輪種三季作物，說明戰(zhàn)國時代由于氣候溫暖，植物生長季節(jié)比現(xiàn)在長。秦代（前221—前206 年）氣候繼續(xù)溫暖。呂不韋著《呂氏春秋》，曰：“冬至后五旬七日菖生，菖者，百草之先也，于是始耕”②。今陜西菖蒲生葉為三月上旬，說明秦初物候要比現(xiàn)代早十天。
漢武帝（前140～前87 年）時，司馬遷在《史記?貨殖列傳》中記載西漢時經(jīng)濟作物的地理分布：“蜀、漢、江陵千樹橘；??陳、夏千畝漆；齊、
魯千畝桑麻；渭川千畝竹?！边@些亞熱帶植物的北界現(xiàn)在都已南移。漢武帝元封元年（前110 年），黃河在瓠子（河南）決口，砍淇園（今河南淇縣西北）竹子編筐盛石子來堵口，可見那時河南竹子的繁茂。
3.從公元初年到公元600 年東漢、三國到六朝時代，我國氣候又轉(zhuǎn)入第二個寒冷期。東漢初期天氣又趨寒冷，有幾次冬季嚴寒，首都洛陽晚春還降霜雪，凍死不少窮苦人民。三國時，曹操在銅雀臺種桔，只開花而不結(jié)果③。魏黃初六年（225 年），淮河首次結(jié)冰，時魏文帝曹丕到廣陵（今淮陰）視察十多萬士兵演習(xí)，因天氣驟寒，淮河冰封，演習(xí)被迫中止④。晉太和元年（366 年），渤海從昌黎到營口，連續(xù)三年全部結(jié)冰，冰上可載車馬及四千人的軍隊⑤。 南北朝時（420～589 年），南朝都城建康（今南京）覆舟山筑有冰房，用來保存新鮮食物，供宮庭貴族享用。那時，南京的冬天，比現(xiàn)在要冷2℃，才能提供儲藏用的冰塊。北朝的賈思勰約在公元533—544 年寫了一本《齊民要
術(shù)》，記錄當(dāng)時黃河以北“三月上旬及清明節(jié)桃始花為中時，四月上旬及棗生葉、?；錇橄聲r”①。與現(xiàn)在相比，約遲十天至半個月。書中還提到當(dāng)時黃河流域石榴樹過冬，“十月中，以蒲藁裹而纏之，不裹則凍死也”②。而現(xiàn)在河南、山東石榴樹冬季已不需任何防凍措施，也表明六世紀上半葉氣候比現(xiàn)在冷。
4.從公元600 年到1000 年的隋、唐到北宋初期，我國氣候又進入第三個溫暖期。唐高宗時期，永徽元年（650 年）、總章二年（669 年）及儀鳳三年（678 年）的記載，國都長安冬季無冰無雪，其氣候的溫暖可見一斑。唐玄宗（712—756 年）及唐武宗（841—846 年）時期，都有記錄說皇宮及南郊的曲江池種有梅花和柑桔。玄宗的妃子江采蘋因其所居種滿梅花，而有梅妃之稱③。唐武宗曾將宮中桔樹所結(jié)桔子賞賜大臣每人三個④。柑桔和梅樹只能抵抗-8℃及-14℃的最低溫度，而現(xiàn)在的西安，每年的絕對最低溫度都在-8℃以下，有時降到-14℃以下，梅樹已生長不好，更不用說柑桔了。
5.從公元1000 年到1200 年的兩宋時期，我國氣候又轉(zhuǎn)向第三個寒冷期。公元十一世紀初期，華北已沒有梅樹了。著名的北宋詩人蘇軾（1037—
1101 年）有哀嘆“關(guān)中幸無梅”的詩句⑤。王安石（1021—1086 年）的《詠紅梅詩》有“北人初不識，渾作杏花看”之句⑥，嘲笑北方人到南方誤認梅為杏。到十二世紀初期，氣候加劇轉(zhuǎn)寒，北宋政和元年（1111 年），太湖全部

結(jié)冰，冰上可以通車⑦，太湖洞庭山有名的柑桔全部凍死。南宋時，杭州降雪時間經(jīng)常延至暮春。十二世紀的南宋前期，每十年降雪平均最遲日期是四月九日，比十二世紀以前十年最晚春雪的日期推遲了一個月
② 〔金〕蔡珪：《撞冰行》，見金元好問編《中州集》卷一，中華書局，1962 年。北京，當(dāng)時西山遍地皆雪，他賦詩紀念③。素有“荔枝故鄉(xiāng)”之稱的福州，曾先后于北宋元符三年（1110 年）及南宋淳熙五年（1178 年），兩次因遭到嚴寒，荔枝樹全部死亡④。以上都說明唐、宋兩期的氣候，溫寒大不相同。
6.從公元1200 年到1300 年的南宋中期到元代中期，我國氣候又進入第四個溫暖期。十三世紀初開始，氣溫回暖。南宋慶元六年（1200 年），嘉定六、九、十三年（1213、1216、1220 年），杭州沒有出現(xiàn)過冰和雪。嘉定十七年（1224年），著名道士邱處機有過描寫北京《春游》詩：“清明時節(jié)杏花開，萬戶千門日往來?！雹菘梢娔菚r北京物候已與今日北京相仿。這種溫暖氣候一直延續(xù)到十三世紀后半葉，這從華北竹子的分布可得到
證明。隋、唐時代，河內(nèi)（今河南博愛縣）、西安和鳳翔設(shè)有專管竹園的衙門司竹監(jiān)。南宋初期，因無生產(chǎn)，河內(nèi)和西安的司竹監(jiān)被取消了。元朝初期（1268～1292 年），這兩處又恢復(fù)了司竹監(jiān)的設(shè)置。

三、從公元1400 年—1900 年的寒冷時期
竺可楨稱這一階段為方志時期。因為明清兩代我國多數(shù)地方都有了方志，對區(qū)域性的氣候變化有了更詳細的記錄，特別是對于各種異常的氣候及
其所引起的災(zāi)害，提供了可靠的資料。在公元十五世紀到十九世紀的五百年中，是我國歷史時期的第四個寒冷期。但是，這期間的氣候仍有多次小的冷暖起伏，其間經(jīng)歷了三次寒冷的變化。
1.第一冷期
這次冷期從明成化六年（1470 年）起，到正德十五年（1520 年）止，大約持續(xù)了五十年左右的時間，其中弘治六年（1493 年）淮河流域各地普降空前未有的大雪，從當(dāng)年九月起，至次年二月方止，降雪期竟長達半年之久，當(dāng)時蘇北沿海變成一片“寂靜的冰原”。正德八年（1513 年），洞庭湖、鄱陽湖、太湖同時結(jié)冰。湖面寬闊的洞庭湖竟成為“冰陸”，不僅可以行人，而且可以通車。以上事實足以證明了這半個世紀我國氣候寒冷的程度。
2.第二冷期
從明泰昌元年（1620 年）起，至清康熙五十九年（1720 年）止，長達一百年之久。其中特別是清順治七年（1650 年）至康熙三十九年（1700 年）的十七世紀后半個世紀最為寒冷，是在這一整個寒冷期中最冷的時期。在這最寒冷的五十年間，漢水五次結(jié)冰，太湖與淮河四次結(jié)冰，洞庭湖三次結(jié)冰，位置最偏南的鄱陽湖，康熙九年（1670 年）也結(jié)了冰。建于唐朝，經(jīng)營近千年的江西省的柑桔園，在順治十一年（1654 年）和康熙十五年（1676年）的兩次寒潮中完全毀滅了①。根據(jù)明崇禎六年（1633 年）陰歷八月七日徐霞客游五臺山時，看到“陰崖懸冰數(shù)百丈，??臺間冰雪，種種而是。聞雪下于七月二十七日”②。當(dāng)時五臺山夏季下雪，陰崖冰雪不消，可見其寒冷的程度。又根據(jù)順治十年（1653 年）杭州人談遷的旅行記錄③，他于是年前往北京，陽歷11 月18 日，途經(jīng)河西務(wù)（今天津市武清縣西北），運河始冰凍，只得乘車到北京。順治十三年（1656 年）返程時，陽歷3 月7 日河西務(wù)運河開始解凍。由此推算，當(dāng)時運河的封冰期一年中達一百零九天之久。而現(xiàn)代運河冰凍期平均每年只有五十六天，①即封冰平均日期為12 月26 日，開河平均日期為 2 月 20 日，比談遷所記分別要早三十九天及十六天。從物候的遲早可以估算，北京在十七世紀中葉冬季比現(xiàn)在冷2℃左右。
3.第三冷期
從清道光二十年至光緒十六年（1840—1890 年）止的五十年間，進入第三冷期。在這次冷期中，漢水結(jié)冰四次，鄱陽湖三次，太湖兩次，洞庭湖及
淮河各一次。其間寒冷最顯著的如咸豐九年（1859 年）“六月，青浦夜雪大寒，黃巖奇寒如冬，有衣裘者”②，盛夏降雪衣裘，嚴寒可知。又咸豐十一年（1861 年）十二月，“蒲圻大雪，平地深五、六尺，凍斃人畜甚多，河水皆冰”③。這是長江以南。至于北方，西安府的三原縣在同治十二年（1873 年）十一月，曾連續(xù)“大雪六十余日”④，寒冷程度當(dāng)更為嚴重。

四、公元1900 年以來的氣候波動時期
竺可楨稱這一時期為儀器觀測時期。十七世紀，耶蘇會教士把氣溫表引進中國。1867 年，俄國人在北京建立了第一個氣象與地磁站。到二十世紀，
氣象觀察儀器大大發(fā)展，人們對氣候的變動更敏感了。1911 年，中國政府才建立正規(guī)的氣象站，從此進入了儀器觀察時期。關(guān)于本世紀以來氣候波動的 、情況，本章第三節(jié)再予論述。

第二節(jié) 五千年來中國氣候變動的規(guī)律
人類歷史時期，正處于第四紀最后一次亞冰期之后的冰后期的后半期。西方資產(chǎn)階級學(xué)者長期以來一直認為人類有史以來，在整個冰后期中只是短
暫的一瞬，氣候沒有什么變動。竺可楨研究的成果，從根本上否定了這一唯心的論斷。他發(fā)現(xiàn)人類歷史時期的氣候，也有冷暖交替的變化，只是變化幅度較小而已。
一、我國歷史時期氣候波動的總趨勢
從竺可楨所劃分的我國四次溫暖氣候時期和寒冷氣候時期的交替變遷情況來看，歷史時期氣候波動總的趨勢是：溫暖時期一個比一個短，溫暖程度
一個比一個低。從生物分布的變化上可以反映出這個趨勢。
1.第一個溫暖期
歷經(jīng)兩千年以上（從前3000 年到前1100 年左右），這是冰后期中最強的一個溫暖時期，被稱為“氣候最宜時期”。當(dāng)時我國北方的氣候比現(xiàn)在溫
暖潮濕，正如前述黃河流域有大量野生象的存在。最近我國古生物工作者在河北陽原縣丁家堡水庫全新統(tǒng)的地層中，發(fā)掘出野生象的遺齒和遺骨，證實夏代末到商代初，即公元前十八世紀前后，今桑干河中游一帶也有野象分布。這一發(fā)現(xiàn)，把歷史時期已知野象分布的北界，推到北緯四十多度。
2.第二個溫暖期
歷經(jīng)七百多年（前770 年到公元初的秦、漢時代），象群棲息的北界遷移到了秦嶺、淮河以南，即南移至北緯三十三度。例如公元前七世紀時，淮
河下游近海一帶被稱為“淮夷”的少數(shù)民族，曾經(jīng)向魯國（今山東曲阜縣）獻了“元龜象齒”的寶物①，反映春秋時代淮河下游一帶有野象的存在。又《國語?楚語上》敘述公元前六世紀初，楚國號稱“巴浦之犀、犛、兕、象，其可盡乎”，這也是長江以北有象棲息的明證。
3.第三個溫暖期
歷經(jīng)四百多年（從600 年到1000 年的隋、唐至北宋初時代）。象群棲息的北界已移至長江以南，即南移到北緯三十度左右，例如五代后唐長興二年
（931 年），“有象入信安（今浙江衢縣）境，（吳越）王命兵士取之，圈而育焉”②。北宋“建隆二年（961 年）五月，有象至澧陽（今湖南澧縣）、安鄉(xiāng)（今縣）等縣”③。
4.第四個溫暖期僅經(jīng)歷一百年（從1200 年到1300 年的元代初期），回暖程度不及前三個溫暖期。象群棲息的北界已移至南嶺以南，即南移到北緯二十三度左右，并有由東向西逐步轉(zhuǎn)移的趨向。南宋乾道七年（1171 年），“潮州野象數(shù)百食稼”。③_w__雷_郚i恩州（今恩平縣）等地山林中也有“群象”。⑤到十四世紀，廣東雷州半島至廣西南部一帶仍有野象分布。如明洪武十八年（1385 年），“十萬山象出害稼，命南通侯率兵二萬驅(qū)捕，立馴象衛(wèi)于郡”。⑥二十二年（1389年），“廣東雷州衛(wèi)進象一百三十二”⑦。到十九世紀三十年代以后，我國野
象的分布僅限于云南省西南部西雙版納等地了。

與溫暖時期越來越短、溫暖程度越來越低相反的是，寒冷時期卻一般說來一個比一個長，寒冷程度一個比一個強。第一個寒冷期歷經(jīng)一百五十年（前
1000 年左右到前850 年的周代初期）；第二個寒冷期歷經(jīng)六百年（公元初年到600 年的東漢、三國、六朝時代）；第三個寒冷期比較短，僅經(jīng)歷了二百年（1000 年到1200 的南宋時代）；第四個寒冷期從1400 年明末清初開始，迄今已有五百八十年。在這四個時期中江河封凍的情況是：由公元前903 年及897 年長江支流漢水的兩次結(jié)冰，到公元225 年淮河首次結(jié)冰，到1111年太湖結(jié)冰，以至1650～1700 年的五十年間，漢水五次結(jié)冰，太湖和淮河均四次結(jié)冰，洞庭湖三次結(jié)冰和1670 年長江也幾乎封凍。這一由北而南，由支
流而干流的封凍過程，也充分反映出寒冷程度越來越強烈的趨勢。在同一個寒冷期，溫度也有一系列上下擺動。我國四個寒冷期的最低溫
度分別在公元前1000 年、公元400 年、1200 年及1700 年，其擺動范圍在1—2℃。同時，在每一個四百至八百年的期間里，可以分出五十至一百年為周期小循環(huán)，溫度變動范圍為1～0.5℃。這就是說氣候的變化是呈波浪式地進行的，各個高峰（暖的時期）或各個低谷（冷的時期）出現(xiàn)的時間大致相等。
在我國氣候史上曾有多次反復(fù)出現(xiàn)這種周期性變化的現(xiàn)象。從而表明在人類歷史時期，氣溫可以在一定時期內(nèi)變暖變冷。這種冷暖交替，只是一種氣候的波動，并有一定的周期。但這種變動有一定的限度，它不會持久不變地永遠朝著一個方向變化的。
二、中國氣候變化與世界氣候變化的相關(guān)性
我國歷史時期氣候的波動與世界其他地域比較，可以明顯地看出，氣候的變動是全世界性的。雖然最暖年和最冷年可以發(fā)生在不同的年代，但彼此
是先后呼應(yīng)的。歐洲從公元前五千年起一直持續(xù)到公元前一千五百年左右的溫暖期，被稱為冰后期的“氣候最宜時期”，是一個宜農(nóng)、宜牧、宜海上捕撈的“黃金時期”。跟我國歷史時期的第一個溫暖期，在時間上大體符合，表明當(dāng)時世界上氣候總的變暖趨勢是一致的。我國歷史時期的第一個寒冷期，第二個溫暖期與歐洲冰后期的“新冰期”，在時間上也大體是一致的，只是在氣候特征上有所不同。歐洲冰后期的“新冰期”持續(xù)了一千一百年之久，而我國在相當(dāng)歐洲“新冰期”的初期，寒冷時期只持續(xù)了一百五十年左右。此后氣候就轉(zhuǎn)暖了，而且溫暖時間竟長達七百余年。這說明當(dāng)時歐洲比亞洲寒冷的時期要長得多。英國學(xué)者布魯克斯（C.E.P.Brooks）根據(jù)古代西歐所記風(fēng)暴、嚴冬記錄而作的公元三世紀以來歐洲溫度升降圖，與竺可楨的我國近5000 年溫度變化曲線圖對照，可以看出兩地溫度波瀾起伏是有關(guān)聯(lián)的。在同一波瀾起伏中，歐洲的波動往往落在中國之后。如十二世紀是中國歷史上最寒冷的一個時期，但歐洲卻處于享有“第二次氣候最宜時期”美稱的溫暖時期（900—1300 年），到十三世紀才寒冷下來；公元1400 年中國已進入一個新的寒冷期，相當(dāng)于歐洲的“現(xiàn)代小冰川期”，它是冰后期比較明顯的一次氣候變動，特別反映在北半球的氣候變遷上。但中國轉(zhuǎn)入寒冷也早于歐洲，如德意志、奧地利從1429 到1465 年才是氣候顯著惡化的開始，英格蘭1430、 1550 和1590年也特別寒冷；又如十七世紀的寒冷，中國也比歐洲早了五十年。由此可見，在氣溫變遷的循環(huán)過程中，任何最冷時期，寒冷的潮流似乎都是從東亞太平洋海岸開始，逐漸向西傳布到歐洲和非洲的大西洋海岸。同時，也有從北向南移動的趨勢。

由于中國和歐洲這兩個區(qū)域的寒冷冬天，都受西伯利亞高氣壓的控制。當(dāng)西伯利亞的高氣壓向東擴展，中國北部西北風(fēng)強，則中國嚴寒而歐洲溫暖；
反之，如西伯利亞高氣壓傾向歐洲，歐洲東北風(fēng)強，則北歐嚴寒而中國溫暖。只有當(dāng)西伯利亞高壓足以控制全部歐亞時，才會同時出現(xiàn)嚴寒。
與我國鄰近的日本，根據(jù)它所保存的一份從九世紀到十九世紀關(guān)于櫻花開放時間的物候記錄，以九世紀為最早，十二世紀最遲，①它與中國氣候變化
的一致性比歐洲大。挪威冰川學(xué)家曾根據(jù)地面升降的結(jié)果，繪出近一萬年來挪威的雪線升降圖，竺可楨將根據(jù)古代物候記錄所作的近五千年來我國溫度變化曲線圖與之對比，發(fā)現(xiàn)其升降曲線大體上是一致的，只是有先后參差之別而已。近年來，丹麥首都哥本哈根大學(xué)物理研究所丹斯加德（W.Dansgaard）教授，用放射性同位素方法對格陵蘭一千七百年來冰川所進行的古氣候測定，其氣溫曲線幾乎與竺可楨的曲線圖是平行的。從三國到南北朝的低溫，唐代的高溫到南宋、清初的兩次驟寒，與格陵蘭幾乎是一致的，只是時間上稍有參差。如十二世紀初，格陵蘭尚處于高溫階段，而中國南宋嚴寒時期業(yè)已開始；但相差也不過三、四十年，格陵蘭溫度就迅速下降至平均以下，說明格陵蘭古代氣候變遷與中國是一致的。與歐洲十二、十三世紀的溫暖廻然不同，竺可楨認為，這是由于格陵蘭和我國雖緯度高低不同，但都處于大陸的東緣，雖面臨海洋，仍然是大陸性氣候，與西歐的海洋性氣候所受環(huán)流影響不相同的關(guān)系。格陵蘭與中國相距二萬余公里，而古代氣候變動如出一轍。另據(jù)涂長望研究“中國氣溫與同時世界浪動之相關(guān)系數(shù)”②證實，中國冬季溫度與北美洲大西洋岸也有類似變化。由此可見，歷史時期的整個氣候變動是全球性的。
因為地球上氣候大的變動是受太陽幅射所控制的。所以，如冰川的寒冷及間冰期的轉(zhuǎn)趨溫暖是全世界一律的，但氣候上小的變動在大陸氣候與海洋氣候的不同作用以及大氣環(huán)流的影響下，卻在不同地區(qū)可顯示一定的差異。

第三節(jié) 本世紀以來中國氣候的變動
二十世紀以來，我國的氣候?qū)儆跉v史時期由公元1400 年開始的第四個寒冷期。本世紀以來的氣候冷暖變化，只是近六百年來第四個寒冷期這一“近
期背景”的延續(xù)和發(fā)展，仍然屬于這個“近期背景”的范疇之內(nèi)。正如第一節(jié)所述，我國氣候在第四個寒冷期中，已經(jīng)歷了三個冷期和兩個暖期。其中第三個冷期是在清道光二十年至光緒十六年（1840—1890 年）的五十年間。進入本世紀后，我國的氣候變化，表現(xiàn)出兩個明顯的特點：
一、在時間上，大致以四十年代為界，劃分為前后兩個階段。從上世紀末期開始，到本世紀的四十年代，是世界性的氣候增暖時期，在我國為近六百年來第四個寒冷期的第三暖期。在這個時期，氣溫總的趨勢是升高的。本世紀初，我國每五年的年平均氣溫多數(shù)還在多年平均氣溫之下。隨著氣溫總的趨勢上升，到1920 年前后，各地的五年平均氣溫已升到多年平均氣溫左右。20 年代末到30 年代初，全國大多數(shù)地方曾有一個短時期微弱的降溫（幅度約0.1—0.2℃之間），以后全國氣溫又繼續(xù)上升。到四十年代，乃是本世紀最暖的時期，最暖的五年平均氣溫高于多年平均氣溫0.5—1.0
℃。例如北京、成都、蘭州高出0.5℃，上海和沈陽分別高出0.8℃和0.9℃。特別是這個時期的后半段（1926—1940 年）比前半段（1925 年以前）平均氣溫更有明顯升高，華北地區(qū)升高達1.0℃，東北地區(qū)上升大約0.2—0.6℃，華東地區(qū)升高0.4—0.7℃，華南地區(qū)升高較小，部分地方升高0.1—0.5℃，有些地方?jīng)]有升高，少數(shù)地方如廣州的氣溫卻略有下降。根據(jù)上海的記錄，變暖實際上從上世紀末就已開始，從上世紀八十年代到本世紀四十年代的六十年間，年平均氣溫升高了1.0℃多。根據(jù)氣象學(xué)家楊鑒初的統(tǒng)計①，從1926年開始，我國冬季的寒冷月就開始減少，到1940 年達到最少?？偟恼f來，我國在本世紀二十至四十年代氣候顯著地變暖了。氣候的轉(zhuǎn)暖，使我國西部地區(qū)高山雪線的升降和冰川的進退受到影響。1960 年，我國攀登珠穆朗瑪峰登山隊，發(fā)現(xiàn)喜馬拉雅山山坡雪線已由上世紀四十年代的五千零六十七米升到五千八百米。就是說，在一百二十年間雪線上升了七百十三米。又據(jù)1960—1963 年中國科學(xué)院冰川雪線測量隊的調(diào)查，在1910—1960 年的五十年間，天山雪線上升四十至五十米，西部天山的冰川舌后退五百至一千米，東部天山的冰川舌后退二百至四百米，森林的上限也有所升高。二十世紀前半期，世界上許多國家的氣候也有變暖的趨勢，同樣出現(xiàn)因
增溫而使冰雪大量消融的現(xiàn)象。如歐洲東阿爾卑斯山的冰川，在1920—1950年的三十年間，每年平均后退零點六一米，雪線每年平均升高六十三米，其中的柏林納西冰川已消融不見了。赤道非洲海拔五千二百米的岡野山上的冰川，從上世紀末期開始急劇退縮，以致山下的湖泊因水源不足而水位下降，北非的撒哈拉大沙漠也隨之向南擴展，平均每年南伸達一公里多。隨著高山冰川退縮及雪線高度的上升，高山上的草地線、森林線和人類活動范圍也隨著上升和擴大了。至于廣大的陸地平原上，由于霜期縮短，作物生長延長以及可供植物吸收的熱量和營養(yǎng)物質(zhì)的相應(yīng)增加，大大促進了
農(nóng)、林、牧、漁業(yè)的發(fā)展。本世紀初期的增暖現(xiàn)象，到四十年代已達到頂點。此后，我國就進入氣溫總的趨勢是下降的時期，也就是我國近六百年來第四個寒冷期的第四冷期。四十年代以前的變暖，在此期間又先后朝相反的方向變化。轉(zhuǎn)折的年代各地不同，成都在1941 年，北京在1943 年，蘭州在1947 年，上海在1948年，沈陽在1950 年。氣候變冷，一直持續(xù)到1957 年。這時，多數(shù)地方的五年平均氣溫已經(jīng)降到多年平均氣溫之下。
在這段時間內(nèi)，最嚴酷的天氣，發(fā)生于1955 年正月，由于連續(xù)從西伯利亞來的寒潮，使華中、華南一些地方的絕對最低溫度打破了紀錄，如下表所
示：1955 年正月華中、華南若干地方的絕對最低溫度（℃）
華中華南熱帶
安徽正陽關(guān)— 24.1 廣東汕頭0.4
江蘇徐州— 16.7 廣西南寧— 2.1
漢 口— 14.6 海南安定— 0.3
南 京— 14.0 海南陽江— 1.4
這一年，正陽關(guān)附近的淮河，從1 月1 日至2 月15 日，結(jié)冰四十六天；
漢水，從1 月 1 日至20 日，也結(jié)冰二十天；洞庭湖，從1 月3 日至6 日，完全結(jié)冰三0 天。這是二十世紀以來洞庭湖、漢水和淮河唯一的一次結(jié)冰。華東的太湖也部分結(jié)了冰。中國熱帶很多地方，甚至連海南島也下了霜，數(shù)十萬畝熱帶樹木被凍死。廣東的冬紅薯這一年也完全毀滅了。隨后在1958—1961 年，我國又開始明顯轉(zhuǎn)暖。根據(jù)上海十年滑動平均氣溫曲線，1945—1950年溫度超出平均值0.6℃，1951 年以后下降到平均值以下，1960 年又回到平 均值。但是五十年代末至六十年代初短期的輕度的回升，自1963 年后，又再度下降。此后，我國多數(shù)地區(qū)的五年平均氣溫已降到多年平均氣溫以下。我國天山烏魯木齊河源一號冰川，1960 年時冰川負平衡值減少，1963—1965年間即出現(xiàn)了物質(zhì)平衡現(xiàn)象。珠穆朗瑪峰地區(qū)的絨布冰川的運動速度，1966年后也有了大幅度的增長，反映冰川的補給量有了較大的增加。
1963 年冬季的嚴寒，在歐洲也發(fā)生相同的情況，阿爾卑斯山地區(qū)大雪封山，交通癱瘓，電訊中斷，人畜都有傷亡。法國首都巴黎的“凱旋門”下，
積雪達一米以上。至于和我國鄰近的日本，北海道地區(qū)也出現(xiàn)了歷史上少見的暴風(fēng)雪，以致千噸海輪被封凍在北海道西南部的室蘭港。
從五十年代至六十年代的二十年間，全國各地降溫的幅度來看，東北北部、西北和華南等地平均氣溫下降了0.4—0.8℃；華東和西南下降了0.5—
1.4℃；東北南部和華北地區(qū)在五十年代下降了0.4—0.6℃以后，到六十年代又回升了0.1—0.3℃。進入七十年代以后，我國除北方稍有增溫外，大部分地區(qū)仍繼續(xù)下降，全國平均降溫幅度在0.4—0.8℃之間。以上海為例，1965—1974 年十年間的平均氣溫為15.6℃，比 1940—1949 年的十年間平均氣溫16.1℃下降 0.5℃。
五十年代以來氣溫的下降，給農(nóng)業(yè)經(jīng)濟帶來一定的影響。最近二十多年間，東北地區(qū)低溫冷害不斷發(fā)生，使糧食生產(chǎn)受到很大損失。北京的生長季
縮短了五天，上?？s短了八至十天。1975 年12 月，全國大部分地區(qū)最低氣溫都達到五十年代以來同期的最低值。華南橡膠、甘蔗、香蕉都遭到較重凍害；雷州半島也溪水冰封；海南島的南部，也因春季嚴寒而發(fā)生早稻爛秧現(xiàn)象。
二、在地區(qū)上，高緯地區(qū)的氣候變化比中、低緯地區(qū)明顯
本世紀四十年代以前氣候增暖的趨勢在北極和北半球緯度較高的地帶尤為明顯。大西洋及歐洲北方的北冰洋地區(qū)，1931—1950 年平均溫度比1901
—1930 年升高約0.4℃。北極冰覆蓋的面積有所縮小，極地冰層的厚度自1896年到1940 年不到五十年的時間里就減少了一百五十米。北極地帶由于海水消融季節(jié)的延長，1940 年北冰洋的夏季航行時間已從1900 年的三個月增加到七個月。而大量冰川消融的結(jié)果，并使近七十年來，海平面平均每年升高一點二厘米。五十年代以后氣候的降低，也同樣以北半球的高緯地區(qū)最為明顯。從1950 年起到六十年代后期，北緯60 度以北地區(qū)氣溫平均降低了2℃多。北極圈附近的蘇聯(lián)美晉河流域的凍土帶，在1940 年以前的六十年間，向北推移了六十公里；五十年代以后它的南界又向南伸展了1963 年冬季的嚴寒，也以北極高緯度地區(qū)最為嚴重。在歐洲靠近北極的地區(qū)，氣溫大幅度下降，有的甚至比常年低 10℃之多，這是極為罕見的。
北半球高緯度地區(qū)的氣候變冷，特別是1972 年以來，世界性大范圍的氣候異常的頻數(shù)相應(yīng)增多，引起人們的關(guān)注。氣象學(xué)界對今后氣候演變的趨勢，有著不同的看法，歐洲有些氣象學(xué)家認為地球目前正進入一個“超間冰期”，即一個更為暖和的時期。從二十年代以來，北半球氣候一直具有升高趨勢。
五十年代以后的變冷，只是在長期變暖趨勢中的一個小波動而已。今后，地球的平均氣溫將逐漸增高，以致地球南北兩極的冰蓋將部分融化，造成海面的上升；另一些氣象學(xué)者則認為地球正進入它的間發(fā)性的冷卻期之一的“小冰河期”，六十年代以來的氣候變冷只是一種先兆，今后氣候?qū)⒗^續(xù)變冷，即使會暫時出現(xiàn)一個短暫的回升，也不會達到目前那樣溫暖，而這種繼續(xù)變冷的趨勢，將持續(xù)到二十一世紀前期。世界整個氣象學(xué)界對今后氣候冷暖變化的趨向，尚未取得一致的認識。
我國氣象學(xué)界大多認為本世紀初期的增暖趨勢已經(jīng)過去，根據(jù)太陽活動強度的預(yù)報，從1976—1999 年太陽活動強度低，因而將構(gòu)成一個新的寒冷
期。在今后二三十年內(nèi)，我國以至整個北半球氣候都將逐漸向冷的方向發(fā)展就氣候變遷歷史的發(fā)展階段來看，我們?nèi)祟惸壳罢钤谝粋€氣候比較寒冷的時期，而不是溫暖的時期。

第四節(jié) 影響歷史時期中國氣候變遷的因素
現(xiàn)代氣象學(xué)歸納氣候的形成有太陽幅射、下墊面及大氣環(huán)流三大因子。而人類活動對自然界的影響日益擴大，也正在成為氣候形成的第四大因子。
這四大因子之間構(gòu)成了十分復(fù)雜的關(guān)系，但其中起決定性作用的因子是太陽輻射。它們對世界范圍的氣候的形成具有普遍的意義。我國五千年來氣候的變遷，也正是在這幾個因子的相互作用與影響下發(fā)生的。但由于我國所處的緯度位置、海陸位置、復(fù)雜的地形及支配氣候的環(huán)流因素，決定了我國氣候及其變化的特殊性。
一、太陽輻射
地球上氣候的波動首先和太陽輻射的強弱有關(guān)。春、夏、秋、冬四季的輪回，寒、溫、熱三帶的分別，都是因為太陽輻射有強弱的緣故。我國領(lǐng)土
北起黑龍江江心，南到曾母暗沙，南北跨四十九個緯度。從南到北，包括赤道帶、熱帶、亞熱帶、暖溫帶、溫帶和寒溫帶等六個熱量帶，其中又以溫帶、暖溫帶、亞熱帶面積最廣，這是使我國成為氣候類型多樣，氣候資源特別豐富的基本因素。過去以為地球上每一個部分所接受的太陽放射出的輻射能可以太陽常數(shù)來衡量，近年來發(fā)現(xiàn)太陽黑子、光斑、日珥等的多少，象征著太陽活動的強弱，卻有十一年的周期變化，大氣中的磁暴、北極光和游離層均與之有關(guān)。黑子多時則磁暴與北極光也多，而游離層發(fā)生擾動。其下的臭氧層則吸收大量紫外光線，使高空的同溫層溫度驟然增高而影響到大氣環(huán)流，從而影響地面上的溫度和雨量分布。所謂黑子就是太陽發(fā)光圓面上作渦旋運動的灼熱氣體，由于它的溫度比太陽表面其它部位要低一千度至二千度左右，因此，從地球上看去就顯示暗黑的斑點。我國是世界歷史上最早記載有太陽黑子變化的國家，從東漢元帝永光元年（前43 年）起，即有記載，從公元以后直到明末，共記一百零九次。極光的記錄最早始于漢成帝建始元年（前32 年）。根據(jù)中國科學(xué)院自然科學(xué)研究室的統(tǒng)計，從漢成帝建始元年到清咸豐三年（1853 年），共計一百三十四次。茲將公歷紀元二世紀以來，各世紀中國史書上所記載的太陽黑子與極光次數(shù)列表如下：
中國史書所記各世紀日斑和極光次數(shù)表①
世 紀2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
日班次數(shù)2 1 21 2 12 0 0 9 2 5 28 7 19 0 1
極光次數(shù)1 1 3 4 6 1 9 6 4 22 30 9 15 0 7 7 4 1
從上表中看出第四、第六、第九、第十二和第十四世紀，是黑子記錄最多的世紀，而這些世紀也正是我國歷來氣候最寒冷的時期。第四世紀的公元
366 年，渤海從昌黎到營口連續(xù)三年全部結(jié)冰，冰上可載車馬及三四千人的軍隊；第六世紀的公元515 年，“冬甚寒，淮、泗盡凍”②；至于十二世紀的公元1111 年，面積二千二百一十三平方公里的太湖在歷史上第一次全部結(jié)冰，冰上可以通車；十四世紀的公元1329 和1353 年太湖又第二、三次結(jié)冰，厚達數(shù)尺。由此可見，歷史上黑子記錄增多與氣候寒冷的記載，正是不謀而合。二十世紀以來，北京在黑子最高年冬季嚴寒，北京歷年冬季平均溫度為-3.0℃，而黑子最高的1917、1936、1747、和1957，卻分別為-4.5℃、-6.2℃、-5.3℃及-5.6℃。1980 年又處于太陽黑子高位年，一月下旬兩次強寒潮侵襲我國。從北到南氣溫驟降10℃至19℃。從世界范圍來說，即使在低緯度的熱帶，黑子最多年的平均溫度也要比黑子最少年1℃。
二、下墊面
下墊面就是地表的海、陸、山、川，它對氣候的影響也很大。從海陸位置來看，我國位于世界上最大的大陸——亞歐大陸和最大的大
洋——太平洋之間，由于海陸物理性質(zhì)的不同所導(dǎo)致的表面熱量狀況不同，使冬、夏季在大陸和海洋上形成不同的溫壓場，而產(chǎn)生明顯的季風(fēng)環(huán)流，在這一最大的大陸與大洋之間所產(chǎn)生的亞熱帶季候風(fēng)對我國氣候產(chǎn)生了深刻的影響。與世界同緯度相比，我國黃河流域相當(dāng)于歐洲地中海一帶。長江以南的緯度相當(dāng)于北非撒哈拉沙漠地區(qū)，若按行星風(fēng)系規(guī)律，我國錦繡的江南則屬于一片沙漠，但因得益于亞熱帶季候風(fēng)，卻使我國廣大的東部和南部成為溫度高、降水多的世界上獨一無二的亞熱帶自然資源最為豐富的地區(qū)。從我國呈東西走向的三列緯向山系來看，它們作為南北冷暖氣流的屏
障，更構(gòu)成了重要的氣候分界線，其中海拔在一千五百至二千五百米的秦嶺山脈作用尤為突出，秦嶺以北為暖溫帶，以南則為亞熱帶，在冬季高大的秦嶺阻擋了中下層冷空氣的南下，使得秦嶺南北冬季氣溫有較大的差異。例如1977 年1 月 20 日和25 日寶雞氣溫比漢中低3℃和6℃；西安氣溫比安康低4℃和7℃。秦嶺同時也阻擋了東南吹來的太平洋濕潤氣流，使北坡降水大為減少。秦嶺北坡山麓年平均氣溫在13—14℃≥10℃，一月平均氣溫在-1—-2℃，年降水量六百至七百毫米；秦嶺南坡山麓年平均氣溫在14—16℃≥10℃，一月平均氣溫在2—3℃，年降水量在七百五十至九百毫米。秦嶺南北氣候的迥然不同，從而構(gòu)成了我國南北氣候的分界線。南嶺山脈，雖然海拔僅一千米左右，但在冬季卻發(fā)揮了阻擋北方冷空氣
南下的作用。山嶺南北的氣候相差極大。古代詩人描繪南嶺山脈大庚嶺南北氣候的懸殊，曾留下：“十月先開嶺山梅，南枝向暖北枝寒”的名句。小小南嶺尚且如此，至于海拔五千米以上的西藏高原，甚至影響到整個亞洲的氣候。喜馬拉雅山切斷了來自印度洋的水汽通路，使我國西北內(nèi)陸以至亞洲中部廣大地區(qū)變?yōu)樯衬缘母稍餁夂?，喜馬拉雅山南坡的年降水量達二千毫米以上，而干燥的塔里木盆地尚不足五十毫米。至于北方南下的冷空氣為高原所阻，在冬季使西北內(nèi)陸地區(qū)冷空氣集積，形成強大的冷高壓勢力，繞過高原更集中地從我國東部南下，這使我國東部地區(qū)在冬季比世界上同緯度的其它地方溫度都要低。

__三、大氣環(huán)流
大氣環(huán)流就是大氣中主要氣流的總情況，它有由西向東流動的緯向環(huán)流，也有沿著經(jīng)圈的南北環(huán)流。我國廣大地區(qū)氣溫的高低，主要決定于經(jīng)向
環(huán)流即西伯利亞冷氣流的強弱。一般來自北冰洋的厚層冷空氣先在西伯利亞北部和蒙古人民共和國積聚，使大陸高氣壓加強，當(dāng)西風(fēng)帶較強的波動向東推進時，常使低層大陸高壓分裂，導(dǎo)致冷空氣爆發(fā)南下侵入我國，這種強大的寒潮是我國冬半年主要的災(zāi)害性天氣，給人民的生產(chǎn)和生活影響極大。歐洲的氣候則因墨西哥灣暖流的輸熱作用比同緯度的我國東北一帶暖和得多。如處于北緯48°58’的法國巴黎，一月平均氣溫是3.1℃，七月平均氣溫是19℃，年較差為15.9℃；而緯度相近的我國北緯47°23’的黑龍江齊齊哈爾，一月平均氣溫是-19.6℃，七月平均氣溫是22.6℃，年較差達42.2℃，齊齊哈爾一月氣溫比巴黎要低22.7℃。近百年來，由于墨西哥灣暖流在大氣環(huán)流變化的影響下顯著加強，使得輸向北極的熱量大為增加，北極氣溫的升高和積冰量的減少，從西伯利亞向南侵入我國的冷空氣也有了顯著的減弱，這成為本世紀二十至四十年代我國氣候增暖的主要原因。

在以上形成氣候的三大因子中，太陽輻射對不同緯度位置所接受到的熱量條件，是影響氣候特征的基本因素。下墊面海陸位置是決定著海陸間熱力
差異，造成冬夏不同性質(zhì)的溫壓場而形成季風(fēng)環(huán)流的根本原因。大氣環(huán)流則是通過孕育在不同下墊面、不同屬性的氣團的交換，來影響地區(qū)氣候狀況的重要條件。太陽輻射和下墊面都要通過大氣環(huán)流的變化來影響大范圍的氣候變動。三者之間有著密切不可分割的關(guān)系。例如，當(dāng)太陽黑子活動弱時，地球上盛行緯向環(huán)流；黑子活動強時，則經(jīng)向環(huán)流加強，極地和熱帶的冷暖空氣發(fā)生強烈的頻繁交換，風(fēng)暴增加，氣溫降低，這也說明了太陽黑子導(dǎo)致大規(guī)模天氣變化的原因。至于人類活動對氣候的影響，正隨著人類征服自然能力的提高而日益明顯化。近百年來由于地球上廣大地區(qū)工業(yè)發(fā)達，大量煤、石油、天然氣及植物燃料的燃燒，使大氣中二氧化碳含量大大增加，二氧化碳能讓太陽對地球輸入的短波輻射暢通無阻，并大量吸收地球?qū)τ钪婵臻g發(fā)出的長波輻射，使熱量留在大氣中，充分發(fā)揮其使地面增溫的“溫室效應(yīng)?！睋?jù)計算，近半個世紀以來二氧化碳的濃度已增加了10％；另外大氣中水汽的含量也因工業(yè)的發(fā)展而增加。水汽對地面長輻射的吸收作用更強于二氧化碳。由于工業(yè)區(qū)集中于北半球，正符合近百年來北半球氣溫增暖的趨向。除去大氣組成成分的改變影響陸地的熱量平衡外，人們對土地利用的變化，也改變了地表的熱力學(xué)性質(zhì)。如大面積的灌溉，營造防護林和興建大型水庫等，因增加空氣的溫度和濕度而產(chǎn)生的“綠洲效應(yīng)”和“湖泊效應(yīng)”，以及城市人工能量的釋放所造成的“熱島效應(yīng)”等，這一切都給氣候的增暖帶來一定的影響。但是，人類的活動也同時產(chǎn)生另一方面的影響。如由于各種燃料的燃燒，土地開墾不當(dāng)而引起的風(fēng)蝕等，使懸浮在空中的微塵粒子增多，阻擋太陽輻射而引起的“陽傘效應(yīng)”，海水因污染而使蒸發(fā)受到抑制的“海洋沙漠效應(yīng)”，以及對森林的濫伐和不適當(dāng)?shù)拈_墾荒地使風(fēng)蝕變劇而形成沙暴等，又影響氣候而發(fā)生降溫作用。以上因人類活動產(chǎn)生的增溫與降溫作用，相互影響而又相互制約，在某種程度上并有相互抵銷的趨勢。人類通過自己的活動大范圍的改造氣候，如設(shè)法改變大氣輻射的收支狀況，改變陸地和大氣之間或海洋與大氣之間的熱量交換狀況，以及改變地球表面的熱力學(xué)性質(zhì)等，在理論上技術(shù)上還存在不少困難，這在目前還只是一種設(shè)想。

總的說，在影響氣候變化的四大因子中，起關(guān)鍵作用的還是太陽輻射，它決定著氣候冷暖周期的變化。但是，目前西方不少科學(xué)家卻傾向于這樣的
看法，認為現(xiàn)在大氣層中二氧化碳的濃度已比1900 年增加了15—20％，因而本世紀的最后二十年內(nèi)全球氣溫將持續(xù)升高。并估計到2000 年二氧化碳增長率還會增加，那時，全球氣溫將增加1.5 至4.5 度。由于兩極越來越溫暖，將使冰雪消融而造成全世界海洋水位的升高。此種說法過分夸大了二氧化碳在影響氣候變化方面的作用，按照此種說法，則六十年代以來北半球氣候幾乎普遍變冷的事實即無法解釋。今后，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進步，人類認識和預(yù)測未來氣候的能力勢將不斷深入與提高。