以竺可桢为代表的气象学家,对我国气候学研究做出了十分重要的贡献。根据对历史时期的气候状况的系统研究,证明我国近5 000年来,历史时期的气候经历了四个温暖期和四个寒冷期的交替变化,而且在每一个温暖期或寒冷期内,又有若干个长短或大小不一的冷暖阶段或年代的交替波动。其中,气候变迁过程不论是大的周期,还是小的循环,所反映出的冷暖交替现象都是相当明显的。
根据竺可桢先生对我国近5 000年来气候变迁的研究,我国气候变化可以分为四个温暖时期和四个寒冷时期(图2-1)。
(1)第一温暖期。这个温暖期约从公元前3000年到公元前1000年,大体上相当于欧洲气候适宜期(公元前5000年至前3000年)和气候副适宜期(公元前2000年左右)。可以证明这一时期气候温暖的考古发现有:山东龙山文化遗址的炭化竹节和河南安阳殷墟的竹鼠、水牛和野猪的甲骨和动物化石。这些动、植物现在只见于热带和亚热带,说明当时黄河流域的气候是相当温暖的。
(2)第一寒冷期。这个寒冷期从公元前1000年左右到公元前850年。它相当于欧洲的气候副寒期(公元前1000年到公元100年)。证明这个寒冷期的史料是《竹书纪年》记载周孝王期间,长江一大支流——汉水,于公元前903年和前897年分别发生两次结冰,而且结冰之后紧接着是大旱。这表明,公元前10世纪是寒冷的。
(3)第二温暖期。这个温暖期约开始于公元前770年持续到公元初。在欧洲这个时期仍然是气候副寒期。周朝早期的寒冷情况大约维持了1~2个世纪,到了春秋时期(公元前770年至前481年)气候又暖和了。《左传》记载,鲁国(今山东)过冬,“冰房”得不到冰,在公元前698、前590和前545年尤其如此。此外,像竹子和梅树这样的亚热带植物在《左传》和《诗经》多有记载。到了战国时代(公元前480年至前222年)温暖气候依然继续。秦朝和前汉(公元前221年至公元23年)气候继续暖和。《史记》记载:“蜀汉江陵千树橘,……陈夏千田漆,齐鲁千亩麻,渭川千亩竹。”当时这些亚热带植物繁殖的地方现在成了它们分布的北界或超出北界的地方。这证明当时的黄河、长江流域的气候是温暖的。
(4)第二寒冷期。这个寒冷期约从公元初期持续到公元600年,包括我国东汉、三国到南北朝时期。东汉时代,即公元初,我国气候又趋寒冷,有几次严冬,甚至到晚春洛阳还下雪。三国时代曹操(公元155—220年)在孔雀台种橘,只开花不结果,说明气候开始变冷。曹丕在公元225年到淮河广陵视察军事演习,由于严寒,淮河突然封冻,演习不得不停止。这种寒冷气候持续到公元3世纪后半叶,特别是公元280—290年的10年间达到极点,那时年平均温度大约比现在低1~2°C。北朝的贾思勰(约533—644年)撰写的《齐民要术》是一部我国6世纪的农业百科全书,记载了许多当时物候情况。如关于石榴的栽培,“十月中以蒲藁而缠之,不裹则冻死也,二月初乃解放”。现在河南、山东一带,石榴树可在室外生长,冬天无需盖缠。这表明6世纪上半叶,河南、山东一带的气候比现在冷。