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光辉灿烂的中华文明有五千多年的历史。五千年的岁月承载着中华文明发展的全部历程。我国已故杰出科学家竺可桢,从浩如烟海、帙卷繁杂的地方志、二十四史、古诗文集、古游记、古地理书籍以及历代私人笔记等文史资料和考古资料中,对中国近五千年的气候变迁进行了全面分析发现,我国近五千年的气候,有四个温暖期和四个寒冷期:
第一次温暖期发生在公元前3600年到公元前1000年。考古发现,公元前3000多年前的中华大地正值新石器时代晚期,整个华北地区和黄河中下游地区,年平均气温比现在大约高3—5℃,当时的华北地区呈现出一派亚热带风光。1921年,考古学家在河南渑池县仰韶村挖掘出带有彩色的陶器和手工磨制的石器生产工具等。这些文物经放射性碳—14测定,距今约六七千年,史学家称之为“仰韶文化”。在西安附近的一处遗址中发现了獐和竹鼠等亚热带动物和竹林。可以认定,“仰韶文化”时期的西安地区是暖湿气候。考古的另一重要发现是在河南安阳的殷墟古址,发现了10万多件甲骨文,还有大象、虎、豹、貘、水牛、野猪和熊等典型的热带动物残骸。河南古代称“豫州”,简称“豫”,就是一个人牵着大象。殷墟是殷代故都。同一时期在河北阳原地区和陕西也挖掘出大象的残骸。证明3000多年前,我国华北地区由于气候温暖湿润,曾呈现出谷牧兴旺,人畜繁盛的景象,史称“殷墟时代”。这一温暖期持续了约2000多年。
第一次寒冷期出现在公元前1000—公元前850年间,即西周时期。据《竹书纪年》记载,公元前903年和897年的周孝王时,长江支流汉水两度结冰,接着又发生大旱。当时西安的冬天,寒风凛冽,滴水成冰。奴隶主让奴隶取河冰贮入冰窖,以备奴隶主夏天消暑降温之用。周朝初期的寒冷只持续了150年。
第二次温暖期出现在公元前770年的东周春秋时代到公元前初的秦汉时代。这个时期我国气候普遍转暖。据《春秋》记载,公元前698、590和545年的冬天,鲁国(今山东省)未出现结冰现象,以至连宫廷王室也找不到用于夏季消暑降温的冰块。在司马迁的《史记》中提到汉武帝刘彻在位时,柑桔在长江中游地区广泛种植,桑树遍布鲁国;竹、梅等亚热带植物在渭水流域也很茂盛。秦朝和西汉气候继续温暖,物候生长发育要比清初早3个星期,说明这一时期,整个亚热带北界比现在更偏北。这次温暖期大约持续了800年之久。
第二次寒冷期出现在公元初年到公元600年,即东汉、三国到六朝时代。三国时代,曹操在铜雀台(河北临樟)种橘,只开花不结果,气候已比汉武帝时(第二个温暖期)寒冷。公元225年,曹丕到淮河的广陵(今淮阴)视察兵士演习。由于严寒,淮河突然结冰,演习只得停止。这是目前所知的历史时期第一次淮河结冰。公元366年,渤海湾从昌黎到营口,连续三年全部结冰。冰上可往来车马和军队。据考证,当时气温比现在低3℃。到了南北朝(公元420—589年),南朝都城建邺(今南京),曾在覆舟山建有冰房,用以食物保鲜防腐,供宫廷皇族享用。这说明当时南京比现在冷。北朝贾思勰所著《齐民要术》一书中关于黄河流域的物候记载比现在迟2—4周。这次寒冷期长达600年,比第一次寒冷期长450年左右。
第三次温暖期出在公元600年到1000年(隋唐时代)。唐代是我国历史上经济空前繁荣的朝代。由于气候特别温暖湿润,连年风调雨顺,自然灾害较少,使唐朝农业得到了迅速发展。7世纪中后期的公元650年、669年和678年的冬季,国都长安(今西安)无雪无冰。天宝年间,唐明皇为取悦宠妃杨玉环,下令地方数日马不停蹄地从四川进贡鲜荔枝。有诗人杜甫“一骑红尘妃子笑,无人知是荔枝来”和另一诗人张籍的《成都曲》“锦江近西烟火绿,新雨枝头荔枝熟”为证。在诗人杜甫所做的诗及宋乐史中都曾写到,唐代开元末年,四川江陵向皇宫进贡的贡品中有柑桔,唐玄宗李隆基下旨把吃过的柑桔籽种于宫中。这批柑桔树于天宝十年秋结果,其品味之佳与四川江陵所产柑桔一样。这说明在公元八、九世纪时,西安气候相当温暖。
第三次寒冷期出现在公元1000年的北宋到公元1200年的南宋时期。北宋文学家、书画家苏东坡在一首咏杏花诗中写道:“关中幸无梅,赖尔充鼎和”意指杏花充为北方之花王。柑桔只能耐-8℃的低温,梅树只能耐-14℃的低温。同时代的北宋政治家、文学家、思想家王安石在他的咏梅诗中有“北人初未识,浑作杏花看”,嘲笑北方人到南方后指梅为杏。此时,中原一带已不能种植梅树,表明唐、宋两朝的气候有很大差异。
十二世纪初,寒冷加剧。是时,金人入侵华北,占据了淮河和秦岭以北,定现在的北京为国都。北宋灭亡后,宋皇族定都杭州为南宋。公元2221年冬,位居江浙之间的太湖全部结冰,冰上可通行车马。国都杭州冰雪频繁出现,寒冷的天气把柑桔全部冻死。公元1170年,南宋诗人范大成在10月20日到北京,见西山遍地皆雪,遂赋诗记念。苏州南运河冬季结冰和北京10月降大雪,在历史上均属罕见,但在十二世纪,却是寻常之事。
第四次温暖期出现在公元1200年到1300年。12世纪,在中华大地上,严寒不再肆虐。在1200、1213、1216和1220年,杭州地区无冰雪天气。著名道士丘处机曾长住北京,他于公元1224年寒食节作《寒食节》,诗云:“清明时节杏花开,万户千门日往来”。说明当时北京气候与现在北京的气候很接近。隋唐时代,河南的博爱、陕西的西安和凤翔都设有竹监司来管理竹园,到南宋初气候转冷后,除凤翔外,皆因没有竹出产而被取消。公元1268—1292年的元朝初期,西安和博爱重新设竹监司衙门,这是当地气候转暖的又一明证。不过,这次转暖只持续了一百年左右,是我国历史时期四次温暖期中最短的一次。
研究表明,我国近五千气候变迁的特点是:温暖期越来越短,温暖程度越来越低。从生物分布可以看出这一变化趋势,例如,在第一个温暖期,我国黄河流域发现有象群;在第二个温暖期,象群栖息北限就移到淮河流域及其以南地区;到了第三次温暖期,就只有长江以南的淅江、广东、云南等地区有象群了。而在近五千年中的四次寒冷期正好与四次温暖期相反,寒冷期的时间长度越来越来长,寒冷程度越来越烈。
研究我国气候变迁史以掌握过去气候变化规律,是进行气候长期预报的基础。同时,这项研究能使我们有效地利用自然资源,避免灾害性气候的影响,更好地适应自然。而气候环境以及气候变化对历史进程,社会发展的影响则是史学家们颇感兴趣的研究课题。
天气预报听起来完全是一个在现代科技条件的支持下出现的产物,通过对大气运动等的分析,实现对未来某一个时间段内的天气进行预测,并告知大众。然而,古人也有自己预测天气的办法。古人对于天象非常重视,也在不断的观察中积累起了相当丰厚的经验,这些经验也可以帮助预测天气。那么,他们又是通过什么样的方式,来向大众传播天气的信息呢?
八百年前的杭州市民每天早晨起床,就能收听到报晓人带来的当日气象服务。他们打着铁板或木鱼儿开始沿街高喊:天色晴明!这是好天气。若是阴天,就喊:天色阴晦。下雨就拉着长音:雨……。
自从北宋都城开封废除街鼓制度以后,开封城逐渐出现一批报晓人,他们负责每天天明的报晓工作。南宋都城临安(今浙江杭州)沿袭这种风俗,报晓人在每天报晓的同时,还报告天气情况。根据南宋人吴自牧在《梦梁录》中的记载,每天清晨四更前后,当杭州城周边的寺观开始鸣钟之时,寺观中的行者头陀就会沿街报晓兼报告天气。若晴则说天色晴明,阴则说天色阴晦,雨则说雨。其报告的方式主要是寺观庵舍的行者头陀在划定好的区域内,沿街敲打铁板或木鱼,口头报告天气,为上朝的官员、宿卫的士兵以及市民服务。当时对报晓人可能有较为严格的约束,即使是风雨霜雪等恶劣天气里,报晓人也不敢有一日停歇。
由此可知,在南宋都城临安已经有了日常化的气象服务。报晓人每日所报天气是实况的可能性较大,但也不排除是当日的天气预报,其信息来源可能是位于临安城中的南宋皇家天象管理机构太史局。
早在北宋景德四年(1007年)十一月的一天,宋真宗与大臣王旦有一段对话:皇帝说昨天傍晚的降雪突然停了,到了夜里让人在宫廷中看视,看视的人汇报说雪还会继续下,而且不小。到了次日积雪果然超过了一尺。在夜晚预测次日雪情,而且结果很准确,如果不是碰运气,那么当时24小时内的预测水平还是相当高的。文中虽未提及是何人预测的天气,但从於宫廷视之这句话推断,应该是值宿于皇城内的翰林天文局的技术官员所为。
宋人的祈祷行为非常普遍,一旦有异常旱涝天气时,从皇帝到各级官员,乃至普通百姓都要虔诚祈祷。宋代皇帝为了显示自己的权威,增强祈雨的效果,在公开祈祷前常事先让太史官进行天气预报,以便选择适当的时机祈雨。北宋庆历三年(1043年)的夏季,京师开封出现旱情,谏官王公素请求皇帝亲自去祈雨。当时的皇帝宋仁宗说:太史官说本月初二日当能下雨,打算一日去祈雨。仁宗皇帝根据初二日有雨的预报,决定初一日祈祷,那么太史官的预报应该是在初一日之前做出的。由此可以推断,当时的太史官至少已经能够进行48小时以上的晴雨预报。史书上虽然没有记录此次预报结果是否准确,但这是宋代太史局进行天气预报的直接记载。
根据《宋史》记载,太史局负责测验天文,考定历法,观测日月、星辰、风云、气候等事宜。南宋初年的诏令明确规定,太史局必须将每个月的天文、风云、气候等观测事实上报秘书省。由此可见,太史局的工作职责与天气气候观测密不可分。尤其在南宋,太史局已经把风、云、雷、露、霜等气象现象都列入天象观测范围。详细记载宋代历史的《宋会要辑稿》中,还保存着一批南宋临安(今浙江杭州)的风观测资料,其资料时序从绍兴三十二年(1162年)立秋到嘉定十七年(1224年)立秋,共持续62年,如此有系统的观测记录相信应当是南宋官方所为。
现代研究表明,从东汉时期开始,主持天文台工作的灵台丞就有42个下属,其中就有3人负责观测风向,12人负责观测晴雨。南宋宁宗时期,太史局包括气象观测与预测在内的技术官员一度达到125名。据南宋章如愚所著的《群书考索》记载,太史局的技术官员保章正就是以五云之物,辨吉凶水旱降丰荒之祲……视日旁之云色降下也,知水旱所下之国。他们负责占候风气云雨,并随时将天气情况和占验结果向皇帝汇报。《续资治通鉴长编》记载,日将午,雷暴震,当雷暴天气发生时,太史局会进行观测和占验,把天气情况报告皇帝,并以占辞的方式趁机向皇帝进言:国家发号布德,未及黎庶。借此引起皇帝的重视。
在南宋时可能还有大量的气象典籍存世。南宋学者郑樵曾系统地列出《占候风雨赋》《云气图》《气象图》等气象典籍目录17个。《宋史》收录《云气测候赋》和《占候云赋式》等气象典籍目录26个。上述典籍名称未见重复,可见其丰富程度,我们猜测其中相当一部分典籍应该为太史局所用。从书名判断,南宋人对于观云、占风、测雨等气象知识和天气预测已经有了比较高的认识水平。
由于宋末战乱,大量史料典籍佚失,今天已经很难看到南宋太史局工作全貌和业务流程了。尽管尚缺乏直接证据表明南宋都城临安已开展日常天气预报,但是从史料中的蛛丝马迹分析,特别是关于报晓人和报天气的记载来看,南宋临安城已经有惠及普通大众的日常气象服务。开展气象服务的机构可能是负责占候风气云雨的太史局,北宋时期该机构更多是为皇家服务,到了南宋,通过走街串巷的报晓人使普通市民也能享受其服务,可谓进了一步。
由此我们不妨展开想象,八百年前的杭州市民每天早晨起床,就能收听到报晓人带来的当日气象服务。他们打着铁板或木鱼儿开始沿街高喊:天色晴明!这是好天气。若是阴天,就喊:天色阴晦。下雨就拉着长音:雨……。
北宋太宗雍熙二年至南宋光宗绍熙三年是第三个小冰河时期。
关于小冰河时期:
气象史上有个“小冰河时期”,根据政府间气候变化专门委员会(IPCC)的研究,这段时期是指从约1350年到约1850年,当时多处地区包括中国的年平均气温都比现在要低,夏天大旱与大涝相继出现,冬天则奇寒无比,不光河北,连福建、江苏、上海、广东等地都狂降暴雪。
中国明末清初人叶梦珠撰写的《阅世编》、清朝中后期人陈其元撰写的《庸闲斋笔记》,以及《明史·五行志》、《清史稿·灾异志》等等文献中都提到了这种奇特气象。
产生的影响:
对于中国的影响、
季风气候的不稳定性使得中国气候灾害具有频率特别高,危害特别大的特点。
发生的重大气候灾害引起了社会的动乱,引起了人们的爆反,这也是温度变化与朝代更迭变化特别紧密的原因。
例如17世纪的小冰期寒冷阶段内崇祯大旱引发的李自成起义导致了明朝的灭亡, 19世纪小冰期的寒冷阶段内西南大旱引发的太平天国运动对清朝社会经济构成了重大打击。
对于美国的影响、
恶劣的天气在美国产生了一些相当奇特的场景。
1780年的冬天,纽约港被冻结,人们可以从曼哈顿步行到斯塔滕岛,冰的厚度可以承受最重的大炮的重量。
对于英国的影响、
在1683年至1684年、1715年至1716年、以及1739至1740年冬天,英国伦敦泰晤士河被冻结,期间人们在冰上举行冰冻博览会。
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