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[其他分类] 历史气候 historical climate

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发表于 2008-7-4 00:33 | 显示全部楼层 |阅读模式
  指自人类文明出现以来尚无仪器观测资料的历史时期的气候。其时间上限并无定论。中国概指自仰韶文化以来约五千多年间的气候;其他国家指的是公元前四千年埃及文化出现以来的气候。20世纪以来,在这方面的研究逐步展开,欧洲和日本的学者作过许多探索,尤以英国C.E.P.布鲁克斯最有成绩。中国的系统研究始于20世纪20年代,为竺可桢所开创,他为中国历史时期气候变化的研究奠定了基础。

  研究方法  通过查阅大量的历史材料(包括考古发掘物和历史文献记载),寻找能反映当时气候状况的证据,用来分析过去的气候状况,重建历史气候序列,绘制历史气候图等,并且研究有观测记录以前的历史气候变化。

  考古发掘物如动植物遗骸、江河湖海的水位遗迹或人工刻记和古木等,都可提供历史气候的信息。例如,由安阳殷墟(约公元前1400~前1100年殷代故都遗址)发掘出的大量亚热带动物獏、水獐和竹鼠的遗骸,可推测当时的气候比现今温暖潮湿;由长江上游涪陵白鹤梁的石鱼题刻(见彩图)记载的公元 764年以来72个枯水年份的水位,可推测其上游流域降水状况的变化;从古墓葬、古建筑和考古发掘所得的古木,在一定条件下可借助于年轮气候学的分析方法,来推断古代的气候。

  历史文献如官方史书、宫廷档案、地方志、农书、类书、宗教案卷、航海日志、私人日记和文学作品中,有关于水、旱、风、雨、冷、暖、霜、雹等的浩繁记载,系统地搜集、辑录、鉴定这些材料,可编制各类气候年表。也可将年表转换成定量的气候参数序列,如干湿指数、冷暖指数、旱涝等级、寒冻频率、冰冻次数序列等,以分析历史气候的变化。通常建立这类定量序列的方法有如下几种:

  ① 频率法。统计某区域内某种气候现象在一定的时间单元(如每10年、100年)内所出现的次数,构成一个频率序列,如中国每世纪江河封冻次数、欧洲每10年的寒冬次数等序列。
  ② 指数法。为了避免历史记载前后简繁不一和记载不全而产生的影响,可用比值法计算各种气候指数以构成序列。如水旱指数I=D/F(D为旱灾出现次数,F为水灾出现次数),用以表示各时段的干湿状况。
  ③ 等级法。把一定区域内某项气候记载的内容分为若干类,用等级来表示其程度,以构成等级值序列。如中国各地近 500年旱涝等级序列,就是将有关旱涝的文字记述(反映旱涝的发生季节、持续时间、程度)分成十余类,归纳为5个等级:1级—涝,2级—偏涝,3级—正常,4级—偏旱,5级—旱。逐年评定一个区域的旱涝等级值,便构成本区域的旱涝等级值序列。

  用上述方法建立的气候参数序列,最好能同现代仪器观测的气候记录进行对比,以说明参数序列的科学含义。依据这些序列的资料,也可以绘制出某些气候图,如《中国近500年旱涝分布图集》中的逐年旱涝分布图。

  此外,一些物候记录,如每年植物开花日期、作物收获日期等,通过同现代的物候记录对比,也可用来分析当时的气候变化(见物候学)。

  世界历史气候变化  自公元前4000年以来,世界范围的气候经历了多次冷暖干湿的变化。由文化发展较早或所获得的气候变化的证据较明显的地区,如埃及尼罗河流域、 希腊、 罗马和北极等地区,通过对这些地区的历史材料的分析,可以将气候变化分为几个主要时期(见上页世界历史气候变化表)。

  中国历史气候变化  根据对历史文献和考古发掘材料等的分析,中国历史时期的气候变化和世界历史气候变化的趋势大致相似。

  近5000年气候变化  如以气温作为度量气候变化的指标,根据对历史材料的分析可知:近5000年中的前2000年(从仰韶文化时代到殷墟时代)是一个温暖的时期,大部分时间的 1月份气温比现今高3~5°C。这个时期的气温波动情况还不很清楚,但已发现证据,在距今4000年左右,气候曾一度转寒。近5000年中的后3000年内有一系列的冷暖波动,波动幅度为2~3°C(年平均气温),有四次明显的寒冷时期,分别出现在公元前1000年前后(殷末周初)、公元400年前后(六朝)、公元1200年前后(南宋)和公元1700年前后(明末清初);在这四个时期之间的秦汉、隋唐和元代分别为温暖时期。5000年间最温暖的时期(殷墟时代),黄河流域绿竹繁茂,野象犀牛出没于林莽之间,当地年平均气温比现今约高2°C左右。最冷的时期如南宋和明末,屡屡出现凛冽的寒冬,太湖、洞庭湖、鄱阳湖多次封冻,车马畅行冰上;热带地区冰雪频繁,江南的柑桔和福建的荔枝历遭冻毁,当地平均气温约比现今低 1°C多。纵观5000年的气温变化,总趋势是逐渐变冷(见图)。 某些热带动植物生存界限的逐渐南移,正反映了这种变化的趋势。


  近500年气候变化  近500年的历史材料最为丰富,对正史、地方志、类书等史料中冷暖记载进行分析的结果,可以看出近 500年间存在着三次明显的冷暖交替过程。大致说来,这三次寒冷时段分别出现在1470~1520年、1620~1720年、1840~1890年;三次温暖时段分别出现在1550~1620年、1770~1830年、1900~1950年。一些研究还指出,自20世纪60年代以来,开始了第四次寒冷时段(见现代气候变化)。对物候材料和果树冻害、水稻种植记录的分析所作出的结论也与此相印证。在上述的冷暖时段中,还存在着次一级尺度的波动。总的说来,近 500年间气温波动的振幅约为1.8~2.0°C,其中最冷的10年的平均冬温比现今低1°C多。

  根据史料中有关旱涝的记载推断干湿状况,发现干湿变化有明显的阶段性。大致说来,16~17世纪是近500年来比较干旱的时期,18~19世纪则比较湿润,20世纪以来又趋向干旱。

  参考书目
 竺可桢著:《竺可桢文集》,科学出版社,北京,1979。C.E.P.Brooks,Climate through the Ages,2nd ed.,Ernest Benn,London,1950.
 张家诚等编著:《气候变迁及其原因》,科学出版社,北京,1976。
 中央气象局气象科学研究院天气气候研究所编:《全国气候变化学术讨论会文集(1978年)》,科学出版社,北京,1981。
 中央气象局气象科学研究院主编:《中国近500年旱涝分布图集》,地图出版社,北京,1982。

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