1月6日凌晨,华北北部最低气温下降到零下20℃至32℃,超过历史同期最低气温极值,迎来近50年以来的最冷一天。2010年罕见的严寒还出现在世界很多地方。气候变得更冷,还是更热?本文通过对地质时期和历史时期中外气候变化的梳理,指出气候的冷暖交替变化是各时期的普遍规律。
一、地质时期全球的气候变化
地质时期距今22亿年至1万年前,其间全球各地曾发生过三次大规模冰川,即震旦纪冰期(距今约6亿年)、石炭纪-二迭纪冰期(距今约3-2亿年)和第四纪冰期。各冰期之间是间冰期,间冰期时雪线升高、冰川后退、气候显著变暖。各种时间尺度的冰期与间冰期的相互交替,气候变化幅度很大。以距今最近的第四纪冰期而言,约从250万年前至今。此时期高纬度地区发生了多次冰川作用。其间受冰川进退直接影响的地区形成亚冰期和亚间冰期。在亚冰期内,气候比现代明显偏冷,平均气温约比现代低8-12℃;在亚间冰期则偏暖,低纬地区比现代高5.5℃左右。北极甚至比现代高达10℃以上,导致覆盖在中纬度的冰盖消失,甚至极地冰盖整个消失。由此可见,第四纪时气候具有显著的冷暖变化和干湿交替,而且这些变化具有全球性。
泥河湾遗址位于河北阳原县桑干河畔,距离北京不过一百公里。近一个世纪以来,泥河湾出土了数万件古人类化石、动植物化石和各种石器,在发现的大量哺乳动物化石中有猛犸象化石,距今约166万年。表明当时泥河湾地区的气候比现在温暖得多。
大约在一万年前,冰期气候结束。地球气候普遍转暖,温度显著升高,冰川融解,一度逼向赤道的大陆冰原迅速向两极撤退,海平面因融冰而抬升。地质历史开始进入冰后期的全新世。全新世气候也表现为冷暖交替出现的波动性。在距今大约9000-8000年之间的全新世初期,是冰后期的第一次寒冷期,但这次寒冷期只持续了几百年。之后,气温明显升高,雨量大幅度增加,国外称之为“气候适宜期”。大约距今6000-4000年间,尼罗河文明、两河流域文明、印度河流域文明以及中国黄河流域文明相继出现,人类开始迈入了文明时代的门槛。
二、中国近五千年来,经历了四个温暖期和四个寒冷期的交替变化
与漫长的地质时代相比,人类社会的历史不过二百多万年,大部分时间处于蒙昧状态,其中人类文明史也不过只有短短的六七千年的时间。
在历史时期的世界各国中,中国关于气候的记载是最为丰富的。这既由于中国五千年来历史绵延不绝,从没有中断,也与中国古代独特的政治传统有很大关系。中国古代儒家讲求“天人合一”、“天人感应”,认为人君受命于天,代表天进行统治,如果人君无道,天即降灾异进行谴告和威慑。故自《春秋》以来,包括历代正史中充斥着大量天象灾异的记载,还专门设立了《天文》、《五行》诸志,其中多涉及气候的变化。宋代科学家沈括在其名著《梦溪笔谈》中,对历史时期气候变化多有关注,列举了许多反常气候的事例。从20世纪20年代起,学者开始对中国历史时期的气候进行系统研究。其中最有代表性的是竺可桢先生。他指出中国近五千年来气候变化中,存在着各种不同时间长度与程度大小的波动,这种波动以冷暖交替及其伴随着的干湿交替出现为主要特征。一段温暖期过后,是一个相对的寒冷期;一段寒冷期过后,是一个相对的温暖期。具体而言,中国近五千年来,经历了四个温暖期和四个寒冷期的交替变化。
从公元前3000年到公元前1100年,也就是从仰韶文化到商朝后期,为第一个温暖期。当时黄河流域广泛分布着阔叶林和竹林,到处活动着现今只存在于热带和亚热带地区的动物,诸如獐、大象、貊、水牛、竹鼠等等。从西周前中期开始,气候趋于转冷,至西周后期结束,约为公元前1000年至公元前800年,大致持续了近两个世纪。因正值西周时期,习惯上也称为“西周寒冷期”。
自公元前770年至公元初年,也就是从春秋时期起到西汉末年,是第二个温暖期。东汉魏晋南北朝时期,长达六百多年,是中国历史上第二个寒冷期。
从公元600年到1000年,是第三个温暖期,因正值唐朝和北宋前期,一般也称为“唐宋温暖期”。从公元1000年到1200年的两宋时期,是中国历史上的又一个寒冷期。13世纪气候开始转暖,但不久气候又趋于寒冷。
从15世纪到19世纪,即中国历史上的明清时期是一个漫长的寒冷期,学界称之为“小冰期”。公元1650年—1700年五十年间太湖、汉江和淮河均结冰四次,洞庭湖结冰三次。即使是位置更南,号称中国第一大淡水湖的鄱阳湖也曾结冰。
20世纪初,气候开始回暖,“小冰期”结束。
根据竺可桢的研究,中国历史时期的气候冷暖变化与现今相比,波动是十分剧烈的。在第一个温暖期,大部分时间的年平均气温高于现在2℃左右。一月温度大约比现在高3-5℃。其间上下波动。在那以后,有一系列的上下摆动,摆动范围为1-2℃。
尽管在中国历史时期冷暖期的具体阶段划分上,学界观点不尽一致,但气候冷暖期存在交替变化却是共识。
中国历史时期的气候变化,从历代人们的服饰质料等方面的变化也可以透露出一些信息。
在人类的蒙昧时代,先民们把兽皮、茅草一类东西,披到身上,用以改变赤身露体的状况。后来衣服出现了。由于历史上气候冷暖的交替变化,各时期对服饰质料的选择也随之有所变化。秦至西汉时期气温比现在平均高出1℃左右,人们的衣服主要是薄丝绸织成的襌衣,厚丝绸的襜褕,贴身的衫和绮襦纨裤。西汉末叶至隋初,气候寒冷干燥,为历史上第二个寒冷期,出现了毛织物织成的襜褕、棉夹衣的复袍及夹内衣。袍、袄、裲裆、氅衣等质料较厚实的服饰广为流行,鞋子和袜子也大多以厚实为特色。朱士光、王元林统计唐代关中地区16个年份无冰雪,认为“这在中国历史上各王朝中是绝无仅有的”。唐代年均温度约高于现代1℃左右。木屐、蒲鞋等在唐代风行一时。男子流行穿着葛麻制成的袍衫,女子穿着袒胸露乳的衫子,蔚为时尚。轻巧透气的帷帽也逐渐取代了厚重的羃羅。除了当时社会风气开放,妇女受封建礼教束缚较少外,这些服饰的实用性以及与气候相适应,也是不容忽视的理由。宋代处于中国历史上第三个寒冷期,宋代妇女服饰较唐代保守许多,袒胸露背的服饰已经很少见到了。从魏晋南北朝就流行的袄至宋代又大受欢迎,胡服以及从辽、西夏、金等少数民族政权传入的毛织物锦缎在民间也十分流行。蒙元时期蒙古族入主中原之后,虽然在汉文化的影响下,逐渐汉化,但皮毛服饰所占的比例仍很大,正因当时处于寒冷期,才可能维持蒙古人的传统服饰,而不被汉人完全同化。袄至明清仍广为流行,而清代的坎肩、裤子,以厚实的质料制成,中纳絮棉,以增加保暖的效果,袜子也较以前更为讲究。这些皆与明清时期“小冰期”的气候相适应的。