中国历史时期气候变化：揭示过去的气候变迁

黄河中游、桑干河流域、燕山山脉南麓一线以南（约40.3°N）为主的中国东部广大地区（以下简称为“东区”）多种自然现象所反映的历史时期气候变迁，呈现出气候阶段性地由暖转冷的总趋势，具体气候变迁过程中又具有冷暖上下起伏波动的特点。这是普遍规律还是特殊现象？有必要首先在全国范围内进行一些对比。

一、“东区”东北部地区

吉林敦化（128.2°E，43.3°N）发现许多中新世乔木化石［1］，它们的现生种分布于黄河以南，甚至有的分布于长江以南，可见是适应暖热气候条件种类，反映当时气候温暖。当然，秋梨沟的植物群时代较早，但是更多全新世中期以来的植物群中适应暖热环境的种类与组合同样表现出它们的分布古北今南，说明并非特殊现象。

黑龙江三江平原一些地区（133.0～134.3°E，47.0～48.3°N）全新统中部地层中出现榆属、栎属优势带［2］，是落叶阔叶林植被类型，说明当时温度与湿度都高于现今。

黑龙江呼玛（126.6°E，51.7°N）全新统中部地层中也呈现出落叶阔叶树种优势带［3］，如今这一带已是中温带北缘，气候已不如当年温暖了。

吉林乾安（124.0°E，45.0°N）虽是晚全新世植物孢粉组合［4］，距今时间较近，但从当地植物种类、数量变化反映出由温带湿草甸的自然景观转变为草甸草原植被的变化，以及水中盐碱度含量由淡变浓，进而说明了气候由温湿向干凉的转变。

辽宁大孤山（123.2°E，41.0°N）距今8 000～2 500年孢粉组合是桤、榆、椴、胡桃、鹅尔枥、枫杨等属的落叶阔叶林，现今同样的林木组合却主要分布在其南的山东、河北、山西等地［5］，当时气温较现今高3℃左右。

二、“东区”北部地区

内蒙古敖汉旗（119.9°E，42.3°N）一带距今3 400年前的胡桃楸果核及孢粉组合反映当时有针叶落叶阔叶混交林与一定水域［6］，现今那里气候干旱少雨，呈现草原植被。

内蒙古鄂温克旗（119.7°E，49.1°N）距今4 500多年前分布着针叶落叶阔叶混交林，并有灌木、草本植物、水生植物等［7］，呈现温湿气候环境；中期，森林减少，中温性草原发展，气候转干；后期，松、栎属有所增加，耐旱蒿属减少，气候稍凉湿。反映气候的一定波动状况。

内蒙古察右中旗（112.6°E，41.3°N）细石器中期文化层中出现栎属和十字花科花粉［8］，晚期花粉含量减少三分之一，并有松属与麻黄属花粉，反映了由温湿转干凉的气候变迁。

三、“东区”西北部地区

陕西扶风（107.8°E，34.3°N）仰韶文化时期以来孢粉组合表明，植被是由松、桦属优势带→栎、松属优势带→阔叶树数量增长带→阔叶树种优势带→草本优势带→松属优势带［9］的变化。反映气候变迁过程为：气候虽较干凉，但已开始回升→气候转暖，但仍干凉→气候暖湿→温暖半湿润→气候略干凉→气候较干凉，这样由暖转冷的变迁趋势和冷暖起伏的变化过程。

宁夏贺兰山（105.4°～106.3°E，38.2°～39.2°N）现油松山杨林层下限比距今4 000年前上升了300 m左右［10］。20世纪70年代以来，宁夏南部海原、固原^[1]、西吉、彭阳、隆德、泾源等地出土了一批数千年来的古木。其中1980年8月出土于泾源（106.3°E，35.5°N）的一根经鉴定是云杉属。其靠根部（大头）一端直径为77 cm，推测其生长了370多年；特别是它入土前135年中才在断面半径上生长了9 cm，既表明其生前早已进入过成熟阶段，也反映当时气候异常寒冷。经考证，其入土时间约在公元1785年^[2]。古木所反映的异常寒冷恰与我们认为的严重寒冷期在公元1625～1725年间相吻合。

青海湖（约99.6°～100.8°E，36.5°～37.2°N）现今面积4 000多km2，是我国最大内陆湖。距今8 000年前温暖期，水量大增，湖面比现今大三分之一，水位比现在高100 m，湖水趋向淡化，水生植物显著增加；距今3 500年前，湖面水位仍比现在高45 m，年平均气温要高于现今2～3℃；随着青藏高原隆升，气候进一步转冷变干，湖水补充与蒸发逆差日显，据湖水氯化钠组分推测，220年后青海湖将干涸［11］。

青海察尔汗盐湖（约94.9°～98.1°E，36.3°～36.4°N）湖水，全新世初期以来随着气温回升，冰川消融，降水量增加，曾出现淡化［12］。现今那里已成干盐湖，反映气候转向冷干。

祁连山敦德冰帽（96.4°E，38.1°N）南为柴达木盆地，北临戈壁沙漠。据对敦德冰岩心所反映的5 000年来的气候变化研究，并绘制的曲线图（图9.1B）［13］，我们将中国近8 000年来气候变迁曲线中相应的一段（图9.1A）与之对照，可以看出它们的变化趋势是相似的。(www.xing528.com)

图9.1　中国历史气候总趋势（A）与敦德冰岩心（B）的对照

敦德冰岩心反映距今3 000年为界，前期与后期变化趋势明显不同。距今5 000年到距今3 000年以前，以变暖趋势为主，每次冷期温度降低幅度总是小于前面冷期温度降低幅度；每次温度上升幅度总是大于前面暖期温度上升幅度。以距今3 000年左右为中心，前后约1 000年时间一直维持高温气候。但距今3 000年以后，以变冷趋势为主，气候明显变冷。距今1 000年左右，变冷过程达到顶点。变冷过程中，虽出现一些温暖期，但时间很短，增温幅度很小。

中国近8 000年来气候由暖转冷变迁总趋势与敦德冰岩心所反映的完全一致。距今5 000～3 000年间，敦德冰岩心表明气候虽处升温阶段，但冷暖波动很频繁；中国当时还暖，也已处在逐步降温中，其间亦有较显著几次气温降低与回升的反复。公元600～700年，敦德冰岩心反映是一个冷期；当时中国的气候也处于降温阶段，变化是一致的，只是个别具体时间气温升降二者存在着位相差异。例如，中国约1050年转冷，敦德却早在公元800～900年已显示出降温趋势。这恐怕是中国气候综合了多种自然现象所反映的情况，并且范围比较大；敦德在这些方面就比较有限了。

祁连山三棵圆柏（Sabina chinensis）近千年树轮分析结果表明，1428～1865年为一个较长寒冷期，其间1533～1621年和1741～1796年为相对暖期，1428～1532年、1622～1740年及1797～1865年为3个明显寒冷期［14］。这些结果与中国近8 000年来气候变迁中这个阶段（见图1.5）的冷暖变化也几乎是一致的。

新疆艾比湖（82.5°～83.2°E，44.6°～45.2°N）全新世孢粉组合表明，全新世早期，植被以灌木和草本植物占优势，反映气候开始回暖，但还较干凉；全新世中期，木本植物上升，尤其是适应温暖湿润气候的落叶阔叶树种、草本及蕨类增多，反映气候比现在和早期都更为暖湿；全新世晚期，适应暖湿气候的木本、草本、蕨类植物品种、数量都纷纷减少，出现少量云杉、冷杉、蒿属植物［15］，表明温度和湿度都有所下降。

四、“东区”西部地区

西藏昌都^[3]、林芝一带（94.3°～97.1°E，29.5°～ 31.1°N）近5 000年前都生长着热带亚热带木本、草本、蕨类植物［16］，其植被状况与现今藏东南横断山温暖湿润地区相似。

西藏拉萨一带（84.1°～ 91.1°E，28.6°～30.4°N）距今8 000年前，气候冷湿，植被为高山草甸；距今3 500年前，气候温湿，植被转而成为高山灌丛、草甸；距今3 500年后，气候转冷干，植被复转变成高山草原［17］。反映出全新世以来，当地气候由回升转暖，再由暖转冷。

四川冕宁（102.1°E，28.5°N）距今6 000年前，植被由南方针叶树种、常绿阔叶树种及落叶阔叶树种组合成的混交林，现今则变成以南方针叶树种与落叶阔叶树种组合成的混交林［18］，具体树种变化更可反映出古今气候由热转温的变迁。

贵州梵净山（108.8°E，27.6°N）距今5 000年来孢粉组合反映气候呈现温热→温暖→温暖偏凉→温暖偏凉湿［19］的温度逐步下降过程。

五、“东区”内

“东区”内孢粉组合分析的分布点较多，研究也更深入详细，不仅与“东区”外研究结果所反映的气候冷暖变迁大势一致，而且还可看到在气候冷、暖不同时代中都曾有过截然不同的暖、冷反复阶段。例如，北京地区距今5 600年，距今4 500年，距今3 500～3 200年间，在温暖时代似有数次短时较明显降温过程；围场地区距今7 400～4 500年间森林一度减少，反映暖期气温一度下降；胶州湾一带距今2 500年至今，气温逐渐降低过程中则出现一个短暂的回升；上海地区也在距今1 800～1 400年尚温暖阶段中出现气温略低于现在的寒冷现象；杭州湾一带在距今6 000～4 000年间出现两次气温下降与回升起伏。

将近8 000年来中国冬半年冷暖变迁曲线（图9.2D）与其他研究气候变迁的古气温曲线，如王永吉等［20］的青岛胶州湾地区（图9.2C），王靖泰等［21］的上海、浙江等地（见图9.2B），以及竺可桢［22］的华北地区（见图9.2A）这几条曲线进行对照。可以发现，这4条历史时期气温变化曲线大势是一致的，但存在一些小差别。究其原因，可能主要是受资料与地区大小、地理位置等方面的限制。从A，B，C三条曲线看，纬度较高地方温度曲线起伏较纬度较低地方的要大，距海较远地方温度曲线起伏也要比滨海地区的要大。这也可从生物等反映气候变迁中得到证实，尤其是孢粉组合分析更为明显。

图9.2　近8 000年来中国（D）、青岛胶州湾地区（C）、华东（B）、华北（A）古气温变化对比图

（本图A，B，C曲线取自王永吉等文中）［20］