竺可楨
毛主席教導我們：“在生產斗爭和科學實驗范圍內，人類總是不斷發(fā)展的，自然界也總是不斷發(fā)展的，永遠不會停止在一個水平上。”有些人認為在人類歷史時期，世界氣候并無變動。這種唯心主義的論斷，已被我國歷史記錄所否定。
在中國的歷史文獻中，有豐富的過去的氣象學和物候學的記載，可惜非常分散。這篇論文就手邊的材料進行初步分析，希望把近五千年來的氣候變化的主要趨勢寫出一個輪廓。
在東亞季風區(qū)域內，雨量的變動常趨極端，而溫度的變化在冬春即能影響農作物的生長。我國冬季溫度主要受西伯利亞冷空氣所控制，升降比較統(tǒng)一。因此，本文以冬季溫度作為氣候變動的指標。
近五千年的時間，根據(jù)材料的性質，可分為以下四個時期。
考古時期（約公元前3000——1100年）
西安附近的半坡村遺址（屬于仰韶文化，用C14同位素測定為約5600—6080年前）和河南安陽殷墟（約公元前1400—1100年）的發(fā)掘表明，當時獵獲的野獸中有竹鼠、麞和水牛等熱帶和亞熱帶的動物，而現(xiàn)在西安和安陽一帶已經不存在這些動物了。此外，在殷代留下來的甲骨文上可以看出當時安陽人種稻比現(xiàn)在大約要早一個月。在山東歷城縣發(fā)掘龍山文化遺跡中找到一塊炭化竹節(jié)，有些陶器外表也似竹節(jié)。這說明在新石器時代晚期，竹類的分布在黃河流域，可直到東部沿海。根據(jù)這些事實，我們可以假設，五千年以來，竹類分布的北限大約向南后退1°—3°緯度。對照黃河下游和長江下游各地溫度，可以說五千年前的仰韶到三千年前的殷墟時代是中國的溫和氣候時代，比現(xiàn)在年平均溫度高2℃左右，正月份的平均溫度高3°—5℃。
物候時期（公元前1100——公元1400年）
人們要知道一年中寒來暑往，常常用肉眼來看降霜下雪，河開河凍，樹木抽芽發(fā)葉、開花結果，候鳥春來秋往，等等，這就是物候。物候學也可以說是沒有觀測儀器時代的氣象學和氣候學。我國勞動人民早在公元前十一世紀便開創(chuàng)了這種觀測，積累了三千年的豐富材料。
中國的許多方塊字，用會意象形來表示。在周朝（公元前1066年開始，定都于西安附近的鎬京）初年的文件中，如衣帽、器皿、書籍、家具和樂器等名稱都以 “竹”為頭，表示這些東西最初都是用竹子做成的。可見周初黃河流域竹類廣泛生長，而現(xiàn)在則不行了。商周時代，黃河流域的勞動人民都從事農業(yè)和畜牧業(yè)。對于他們，季節(jié)的運行是很重要的事。人民采用各種方法來定春分，作為農業(yè)操作的開始時期。當時位于山東近海的郯國人民，每年觀測家燕的最初來到以定春分，但是現(xiàn)在家燕3月22日才到長江下游。郯城和長江下游的上海兩地的年平均溫度相差1．5℃，正月平均溫度相差4．6℃。這個結果與考古時期用竹子分布區(qū)域變化的方法所得的結果是一致的。
周初溫暖的氣候不久就惡化了，漢江在公元前903年和897年就兩次結冰。但是，到春秋時期（公元前770—481年）又和暖了。《左傳》中往往提到，山東魯國過冬，冰房得不到冰。周朝中期，黃河流域下游到處可以生長梅樹。《詩經》中就有五次提過梅。《秦風》中有“終南何有？有條有梅”的詩句。終南山位于西安之南，現(xiàn)在無論是野生的還是栽培的，都無梅樹了。而且在商周時期，梅子被普遍用來調和飲食，因當時不知有醋。這說明梅樹的普遍性。戰(zhàn)國秦漢時期，氣候繼續(xù)暖和。清初的張標研究了秦朝《呂氏春秋》中的物候資料，認為秦時春初物候要比清初早三個星期。漢朝司馬遷在《史記》中描寫了當時經濟作物的分布，如桔在江陵（四川），桑在齊魯（山東），竹在渭川（陜西），漆在陳夏（今河南南部）。這些亞熱帶植物的北界比現(xiàn)時都推向北方。公元前110年，黃河在瓠子決口，斬伐了河南淇園的竹子編筐盛石子來堵口，可見那時河南淇園竹子的繁茂。
到東漢時代，即公元之初，我國天氣有趨于寒冷的趨勢，有幾次冬天嚴寒，國都洛陽晚春還降霜雪，但冷的時間不長。當時，河南南部的桔和柑還十分普遍。直到三國時代，曹操（公元155—220年）在銅雀臺（今河南臨漳西南）種桔，已經不能結實了，氣候已比司馬遷時寒冷。曹操兒子曹丕在公元225年，到淮河廣陵（今淮陰）視察十多萬士兵演習。由于嚴寒，淮河忽然結冰，演習不得不停止。這是我們所知道的第一次有記載的淮河結冰。那時，氣候已比現(xiàn)在寒冷。這種寒冷繼續(xù)下來，直到第三世紀后半葉，特別是公元280—289年這十年間達到頂點。當時每年陰歷4月降霜，估計那時的年平均溫度比現(xiàn)在低1°—2℃。南北朝時（公元420—579年），南京覆舟山筑有冰房，是用以保存食物新鮮的。那時南京的冬天應比現(xiàn)在要冷2℃，才能提供儲藏需用的冰塊。約在公元533— 544年出版的《齊民要術》，總結了六朝以前中國農業(yè)最全面的知識。根據(jù)這本書，當時黃河以北陽歷4月中旬杏花盛開，5月初旬桑樹生葉，與現(xiàn)在相比約遲了兩周到四周。此外，書中還講到當時黃河流域石榴樹過冬要“以蒲藁裹而纏之”，也表明六世紀上半葉比現(xiàn)在冷。
隋唐時代（公元581—907年）中，在第七世紀中期，氣候變得和暖了。公元650年、669年和678年的冬季，國都長安無冰無雪。八世紀初和九世紀的初和中期，西安的皇宮里和南郊的曲池都種有梅花，而且還種有柑桔。公元751年皇宮中柑桔結實，公元841—847年也有過結實的記錄。柑桔只能抵抗— 8℃的低溫，而現(xiàn)在的西安幾乎每年的絕對最低溫度都在—8℃以下。到公元十一世紀初期，華北已不知有梅樹了。宋朝詩人蘇軾（公元1036—1101年）有 “關中幸無梅”的詩句。王安石（公元1021—1086年）嘲笑北方人誤認梅為杏，他的詠紅梅詩有“北人初不識，渾作杏花看”的句子。從這種物候的常識，就可知道唐宋兩朝溫寒的不同。十二世紀初期，中國氣候加劇轉寒。公元1111年太湖全部結冰，冰上還可以通車。太湖的洞庭山出了名的柑桔全部凍死。杭州落雪頻繁，而且延到暮春。根據(jù)南宋的歷史記載，從公元1131—1260年，每十年降雪平均最遲日期是4月9日，比十二世紀以前十年的最晚春雪約推遲一個月。公元1153—1155年，蘇州附近的南運河冬天結冰。公元1170年陽歷10月，北京西山遍地皆雪。現(xiàn)在，這種現(xiàn)象是罕見的了。福州是中國東海岸生長荔枝的北限，一千多年來，曾有兩次荔枝全部死亡，一次在公元1110年，另一次在1178年，均在十二世紀。
日本的封建主歷年在西京花園設宴慶祝日本的櫻花盛開，從公元九世紀至十九世紀，均有日期的記載，從而保留了一份物候記錄。這個櫻花開放時期，以第九世紀為最早，第十二世紀為最遲。
十二世紀剛結束，杭州的冬天又開始回暖。公元1200年、1213年、1216年和1220年，杭州沒有冰和雪。這個時候，北京的杏花也是在清明開放，與今日相同。這種溫暖氣候好象繼續(xù)到十三世紀的后半葉。因為自隋唐在河內（今河南博愛）、西安和鳳翔（陜西）設立的管理竹園的竹監(jiān)司，在宋元兩代斷斷續(xù)續(xù)，直到明朝（公元1368—1644年）末年才完全停止。從此，竹子在黃河以北不再作為經濟林木而培植了。
十三世紀初和中期的比較溫暖的期間是短暫的，不久冬季又嚴寒了。據(jù)收集到的記載，公元1309年，無錫一帶運河結冰。公元1329年和1353年，太湖結冰數(shù)尺，桔樹再次凍死。1351年陽歷11月黃河在山東境內就有冰塊順流而下，而近年河南和山東到12月時黃河才出現(xiàn)冰塊。當時家燕在北京是4月末來，8 月初去，同現(xiàn)在物候記錄相比，來去各晚早一周。可見，十四世紀比十三世紀和現(xiàn)時為冷。日本櫻花物候也有同樣的反映。
公元1221年丘處機從北京出發(fā)去中亞見成吉思汗，曾路過新疆賽里木湖。他稱之為“天池”。他說，湖的四周有山環(huán)抱，山上蓋雪，影映湖中。但是，現(xiàn)在那些山峰上已無雪了。那些山峰高約三千五百米，說明那時雪線在三千五百米以下。現(xiàn)代天山這部分的雪線位于三千七百至四千二百米，則十三世紀的雪線大約比現(xiàn)在低二百至五百米。在歐洲的俄羅斯平原，寒冷期約在1350年開始；在德意志、奧地利地區(qū)，1429—1465年是氣候顯然惡化的開始；在英格蘭，1430 年、1550年和1590年的歉收，也與天氣寒冷有關。由此可見，寒冷的潮流開始于東亞，而逐漸向西移。
方志時期（公元1400——1900年）
近人曾經根據(jù)六百六十五種方志統(tǒng)計了太湖、鄱陽湖、洞庭湖、漢江和淮河的結冰年代（十三世紀至二十世紀），以及近海平面的熱帶地區(qū)降雪落霜年數(shù)（十六世紀開始）。從這些資料可以看出，我國溫暖冬季是1550—1600年和1720—1830年間。寒冷冬季是在1470—1520年、1620—1720年和 1840—1890年間。以世紀來分，則以十七世紀最冷，十九世紀次之。
這個結果與日本諏訪湖（北緯36°，東經138°）的結冰日數(shù)相比較，是近乎一致的。只是日本嚴冬開始和結束的年代，比中國提早四分之一世紀。
上面談到十五世紀到十九世紀冬季是相對寒冷的，最冷的是十七世紀，特別是公元1650—1700年間。例如，江西的桔園和柑園在公元1654年和1676 年兩次寒潮中，完全毀滅了。在這五十年期間，太湖、漢江和淮河均結冰四次，洞庭湖也結冰二次。我國熱帶地區(qū)，冰雪也極頻繁。湖北沙市在1608—1617 年記載有過桃、杏、丁香、海棠等開花日期，與今日武昌相比，要遲七天到十天。1653—1655年間北京物候記載與現(xiàn)在相比，也要差遲一、二星期。并且根據(jù)當時旅行記錄，1653年11月18日天津運河已冰凍，不能通航，只得乘車到北京；1656年返程時，北京運河是3月5日解凍的。因此可以估計當時封凍期為一百零七天，而目前冰凍期只有五十六天。從物候的遲早可以估算北京在十七世紀中葉冬季要比現(xiàn)在冷2℃左右。
儀 器 觀 測 時 期
清代（公元1644—1910年）北京、南京、杭州和蘇州有過雨日的記載，根據(jù)秋季初次降雪到春節(jié)末次降雪的平均日期，得出結論是，1801—1850年間比其前的1751—1800年間和其后的1851—1900年間為溫暖。這與上節(jié)資料是相符合的。
根據(jù)上海氣溫的趨勢，十九世紀最后二十五年氣候寒冷，1897年左右冬季溫度達到平均值，隨后在平均值以上約十四年。約在1910—1928年，溫度又逐漸下降到平均值以下。然后升高，1945—1950年超出平均值0．6℃。此后，溫度逐漸降低，1960年回到平均值。在這期間，天津的冬季溫度趨勢，也與上海類似，但頂峰和底點比上海早幾年到來，幅度也較大；而香港的曲線波動頂峰和底點則比上海遲滯，幅度也較小。上海八十多年的氣候變幅，在0．5—1℃ 上下擺動。這種擺動直接影響植物和動物的生長，間接控制病蟲害的發(fā)生，以及影響農業(yè)操作和農業(yè)生產。
中國近八十年以來的溫度變遷，已使天山雪線和冰川進退受到了影響。根據(jù)中國科學院冰川隊的調查，證明在1910—1960的五十年間，由于氣溫升高了，天山雪線上升四十至五十米，西部冰川舌后退五百至一千米。東部天山冰川舌后退二百至四百米。同時，森林上限也升高一點。因為發(fā)現(xiàn)有新鮮的冰川堆積物，無論是在風化程度還是在土壤、植被發(fā)展方面，都明顯地區(qū)別于古老的冰川堆積，所以可以認為現(xiàn)在覆蓋在天山高峰的冰川是歷史時代（即1100—1900年寒冷期）的產物，而不是第四紀冰川期的殘余。
＊ ＊ ＊
本文可導致下列初步性結論：（一）在我國近五千年中的最初二千年（即從原始氏族時代的仰韶文化到奴隸社會的安陽殷墟），大部分時間的年平均溫度高于現(xiàn)在2℃左右。一月溫度大約比現(xiàn)在高3°—5℃。
（二）在那以后，有一系列的上下擺動，其最低溫度在公元前1000年、公元400年、1200年和1700年，擺動的范圍為1°—2℃。（三）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的小循環(huán)，溫度升降范圍是0．5°—1℃。（四）上述循環(huán)中，任何最冷的時期，似乎都是從東亞太平洋海岸開始，寒冷波動向西傳播到歐洲和非洲的大西洋海岸，同時也有從北向南傳播的趨勢。
我們把公元三世紀以來歐洲溫度升降與中國的作一對比，發(fā)現(xiàn)兩地溫度波瀾起伏是有聯(lián)系的。在同一波瀾起伏中，歐洲的波動往往落在中國之后。由于一地的雪線升降與溫度有一定關系，將我們的結果與挪威的雪線高低相比，大體也是一致的，但有先后參差之別。只是公元前400年（戰(zhàn)國時代），挪威出現(xiàn)過一個中國所沒有的寒冷時期。
最近丹麥哥本哈根大學物理研究所在格陵蘭島上的冰川塊中，以O18的放射性同位素方法，研究結冰時的氣溫。一千七百年來格陵蘭氣溫的升降與本文結果是一致的。此外，三千年前中國有一個寒冷時期，在格陵蘭用O18方法也得出了同樣的反映。
本文主要是用物候方法來揣測古氣候的變遷。物候是最古老的一種氣候標志，用O18和O16的比例來測定古代冰和水的古氣溫是近代的方法，而兩種途徑得出的結果竟能大體符合，這也證明了用古史書所載物候材料來做古氣候研究是一個有效的方法。我們若能掌握過去氣候變動的規(guī)律，則對于將來氣候的長期預報必能有所補益。我們若能以馬克思主義、列寧主義、毛澤東思想為指導，充分利用我國豐富的古代物候、考古資料，從古代氣候研究中作出周期性的長期預報，是可以得出結果的。
選自《人民日報》１９７３年６月１９日
人民日報 1946-2003 ：http://rmrbw.net/index.php
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