天下书楼
会员中心 我的书架

二 古今气候变迁考

(快捷键←)[上一章]  [回目录]  [下一章](快捷键→)

中国历史上气候之变迁 (1)

气候之要素,厥推雨量与温度。但兹二者,我国历史上均无统计之可言,则欲研究气候之更变与否,实为极困难之问题。但雨旱灾荒,严寒酷暑,屡见史籍,此等现象与雨量、温度有密切之关系。虽不能如温度表、量雨计之精确,要亦足以知一代旱潦温寒之一斑也。

欲为历代各省雨灾、旱灾详尽之统计,则必搜集各省、各县之志书,罗致各种通史与断代史,将各书中雨灾、旱灾之记述一一表而出之而后可。但欲依此计划进行,则为事浩繁。兹为求简捷起见,明代以前,根据《图书集成》, (2) 清代根据《九朝东华录》,上自成汤十有八祀(1766),下迄光绪二十六年(1900),依民国行省区域,将上述二书所载雨灾、旱灾次数分列为表(表略)。其间唯《咸丰东华录》因一时不能罗致,故此11年间雨灾、旱灾次数暂付缺如。

凡为良好之统计,必须有精确之数目。我国历史上旱灾与雨灾报告之是否可靠,实成问题。如农夫欲邀蠲免,则不妨报丰为歉。如海内兵连祸结,则虽有灾异,人亦遑恤。即认大多数之报告为事实,欲明气候之是否变迁,亦尚有困难之点,试分述之:

(1)灾害之程度不同

史籍所载,或则仅书大雨、大旱,为时甚暂;或则时亘数月,甚至饿殍载途、家人相食,二者不能并为一谈。

(2)区域大小之不同

旱灾或则赤地千里,或则仅限于一州一郡。雨灾或则泛滥全国,或则山洪暴雨影响仅及数县,此其不可相提并列也明矣,若视同一律,则失轻重之分。

(3)各省人口多寡、交通便利之不同

凡交通便利、人口较多之处,略有潦旱,即登奏牍。若荒郊僻地、人口稀少之处,则非大旱大水,不以上闻。是故历代建都之省,其雨灾与旱灾之次数,均远较他省为多,在东汉以河南为最,唐代以陕西为最,南宋以浙江为最是也。至明、清两代始破此例。盖以长江下游诸省,为赋税粮食之所自出,故国家之垂注,亦不亚于首都所在之直隶也。

(4)各朝记载详略之不同

历史上各种事实,大抵年代愈久远,则记载愈略。雨灾、旱灾之记录,两汉以前甚少,历汉、晋、六朝至唐而渐多,至明、清两代而更多,故各代旱潦之数实难互相比较。

(5)水利兴废之不同

雨旱灾荒,固多由于天时,但亦视水利之兴废如何。昔刘继庄曾谓:我国西北,自两汉以来之所以多旱潦者,由于刘、石云扰,以迄金、元水利废弛,由以致之云云。 (3) 且直、鲁、苏、豫诸省之水灾,则又视乎黄河所取之道而定。自东汉明帝遣王景修汴堤,于是河复故道,由东北入海。自东汉迄唐,河不为患。自宋仁宗时,河决澶州,北流断绝,河遂南徙。迨明洪武二十四年,河决原武,始全入于淮,自此苏皖多事。洎咸丰五年,河决铜瓦箱,复夺大清河入海,而直、鲁两省受祸又剧。 (4) 此等变迁,虽足以增减各省水灾之数,而与雨量无甚关系。

以上五点,固足使雨灾、旱灾统计之比较,发生困难。但“二十四史”中所记之灾害,苟非虚报,必有足述。至于灾区大小之不同,则本篇所列诸表(表略),均以省为单位。如灾区甚广,则同一旱灾或雨灾,并见于诸省之下。若灾区限于一省,则在表中仅见诸该省。如此则灾区大小不同者,在表中亦自有别。(3)、(4)两点,雨灾与旱灾应受同等之影响。如因首都所在之地,见闻较详;或因年代较近、记录较多,则雨灾与旱灾之数,应照同一比例增加。至于潦旱之多寡,固有赖于水利,但其重要原因,尚在天时。苟天气亢旱,虽以今日工程智识之发达,亦不能施其技。反之,洪水泛滥,人力之补救,亦只限于一定程度之下。民国九年,北方雨量仅及平均50%,而直、鲁、豫、晋、陕五省大旱。1922年夏季台风屡至长江下游,而苏省大水,此特最近之例耳。且水利兴,沟洫通,固足以避免水灾,但同时亦可以减少旱灾之数。《图书集成》中水灾与雨灾分列, (5) 凡水灾之由于海啸河决,而不直接由于霖雨者,则不列入雨灾中。唯《东华录》中,雨灾与水灾常并为一谈。非引征各省志、各县志,不足以证明其为霖雨所成之水灾,抑系江河决口之水灾也。表中关于清代水灾,均行列入,故各朝之旱灾均多于雨灾,而清代则不然,职是之故也。

由是观之,水利之兴废,记录之详略,交通之便利与否,对于一代雨灾与旱灾之数目,应有同类之影响。苟在一时期内,一区域之旱灾数骤增,而雨灾数反形锐减,则若无充足之理由,足以证明其数目之不精确,即足为该地在该时期内雨量减少之证。反之,若一时期内之旱灾数低减,而雨灾数增加,则又足为该地雨量增加之征也。

下列表1与表2(表略),以朝代为单位。因各朝时间修短不同,故除列各朝雨灾、旱灾之总数外,另辟一行,为每百年中旱灾与雨灾之数,使各代之数目可以互相比较。两表中所可注意之点为:(1)除明、清两代而外,凡首都所在之省份,其雨灾与旱灾之数均远出他省之上。(2)时代愈近,则雨灾与旱灾愈多。(3)我国本部各省在清代除广西而外,雨灾均多于旱灾。而明代则除云南而外,旱灾均多于雨灾。以上三点其理由已于上节述及,兹不赘。(4)元代黄河流域六省,自直隶、山东以迄陕南、甘肃,其雨灾与旱灾,不特远过南宋之数,且超出明代各省雨、旱灾之数(山西之雨灾除外),足为元代北方水利废弛之证,而知刘继庄之言为不误也。(5)黄河流域下游四省,在南宋时水灾均较北宋五代为少,而旱灾则除河南(首都所在之省)外,均较五代、北宋为多。此殆足为南宋时黄河流域雨量减少之证,而与亨廷敦氏在新疆调查之结果相符合者也。 (6)

表3与表4(表略),以世纪为单位,以便与欧美之记录相比较。自公元前8世纪起以至19世纪末叶,公元前雨灾与旱灾之记录,为数甚少,且地点只限于山东、河南数省,似无价值之可言。公元以后,记录渐多,其间可注意之点如下:第4世纪(300—400)旱灾之数骤增,而雨灾之数则骤减。当时旱灾虽较3世纪与5世纪为多,而雨灾则反较3世纪与5世纪为少。如谓西晋以来,中原沦陷,天下鼎沸,史家无暇顾及灾异,则何以自晋成帝咸康二年(336)迄刘宋文帝元嘉二十年(443)的108年中,竟无一雨灾之记录,而旱灾则达41次之多,岂非第4世纪时天气有干旱之趋势乎?

除第4世纪而外,雨灾之特别少者为15世纪。在明代鼎盛之时,雨灾之发见,史家似不应置若罔闻。而同时旱灾之次数,则无同样之减退。至16世纪,旱灾之数为各世纪冠,而雨灾之数则与13世纪不相上下。是殆足为明代雨灾较少而旱灾较多之证,而尤以长江流域为甚。

自来旱灾之数,虽平均较雨灾为多,然除4世纪而外,其相差悬殊,未有若15世纪长江流域之显著者。然则亨廷敦氏谓新疆气候在4世纪与15世纪骤然干燥之说,证之以历史上雨灾、旱灾之记录,似甚可信也。

当南宋时,黄河流域雨灾特少而旱灾特多,已于上节述及。但12世纪时,旱灾总数反较11世纪与13世纪为少,而水、旱则反较前后两世纪增多,似当时雨量有增加之趋势。南宋占12世纪之大部分,与前说不无矛盾。然我国幅员所包甚广,南北各方之雨量未必同时增进或同时减退。苟为详细之分析,则知南宋时代,黄河流域雨量虽减退,而长江流域之雨量则反见增加。何以言之?凡一时代雨灾与旱灾数目之比例之大小,足以知该时代雨量之增进或减退。今试以东晋迄明代各省雨灾总数与旱灾总数之比例为标准,而以列南宋时代各该省雨灾与旱灾之比例(即以各省水灾之数为一以求旱灾之比例),则知黄河流域各省除陕西而外,其比例均较标准为大,而长江流域则均较标准为小。

黄河流域与长江流域雨量增减之不同,依近来测候所之统计,而知时所常有。前印度气象局局长沃克氏,曾搜集世界各处近百年来之雨量,而著为一文,题为《日中黑子与世界之雨量》。依沃克氏之研究,则谓世界各处雨量,可分为两类:或则依日中黑子之数增加而增进,或则因黑子之数增加而雨量反形减少。如朝鲜、南满及黄河下游属于第二类,而长江下游则属于第一类。

日中黑子之记载,世界各国中以我国为最早。依“二十四史”中各代所记有黑子之年数,列为表如下: (7)

我国历史上各代纪有日中黑子年数表

第4世纪 17

第5世纪 2

第6世纪 7

第7世纪 0

第8世纪 0

第9世纪 8

第10世纪 1

第11世纪 3

第12世纪 16

第13世纪 6

第14世纪 9

第15世纪 0

第16世纪 2

据上表以观,则知南宋一朝,日中黑子之多,为晋代迄明之所未有。近代科学家,对日中黑子最有研究之沃尔夫(wolfer)氏,亦承认12世纪为历史上日中黑子发现最多之时期。若参以沃克氏雨量与黑子关系之说,益足以知南宋长江流域雨量增加,而黄河流域雨量减少之说为不误也。

日中黑子之性质如何,现时科学家尚聚讼纷纭,而无定论。但经美国天文学家纽科姆(newcomb)及德国地学家柯本二氏之研究,日中黑子之多寡,与地球上温度有密切之关系,已成科学家之定论。凡日中黑子多,则地面温度低降;黑子少,则地面温度增高。苟南宋时代,日中黑子特别增多,则当时温度似应特别低减,试以征诸我国历史上之记载。

我国历史上虽无温度之记载,但降霜飞雪之迟早,草木开花结果之时期,在皆足以见气候之温寒。昔刘继庄尝就南北诸方,以桃李开花之先后,考其气候,以觇天地相应之变迁,惜也其书不传。但以桃李开花为标准,不若以初霜初雪或终霜终雪为标准之精确。因同一地点,一岁中桃李开花时间之先后,常可以有旬日之差。而初霜初雪,实可以表示空气温度之达冰点也。

但欲为精确之比较,亦殊非易易。因必须知当时霜雪之日期与地点,然后始能作比较,而历史上于二者往往略而不详也。南宋建都武林,于杭州之霜雪所记特详,且均有年月甲子。计自高宗绍兴元年(1131)起,讫理宗景定五年(1264)止,133年间,在宋史共有40次春雪之记载,其日期可以确定。为与近代春雪日期比较起见,将阴历甲子依南京教士黄君所著《中西纪年合表》 (8) 改为阳历月日,则知在南宋时,杭州入春降雪时期,较现时晚而且久也。

凡气候愈冷,则春季最后降雪期亦愈晚。依近来之调查,则知春季平均终雪日期,在长春为阳历4月20日,奉天(今沈阳)为4月9日,天津为3月23日,至闽、粤诸省,则虽在严冬,亦不常见雪。自前清光绪三十一年(1905)至1914年,10年间,杭州平均终雪日期为2月23日。而此10年中,最晚终雪日期则为3月15日。但依南宋时之记载,京师40次春雪中,其日期在2月23日以后者有37次,而超过3月15日者亦有21次之多。苟将当时记录分每10年为一组,将130年分为十三组,则除两组而外,其最晚终雪期均在3月15日以后。各组之平均,则为4月1日,与南京最晚终雪期不相上下(与杭垣同时期10年间南京最后终雪期为4月3日)。如谓光绪末年至民国初元,天气温和或降雪特少,则试取同治十二年至光绪二十八年间上海之记载,而知此30年间上海最晚终雪,亦仅为4月4日。 (9) 若仅仅一二次之记录,固不足凭。但南宋先后共有40次之记录,而日期均若是其晚,则必非偶然,殆当时春初之温度较现时为低。至于相差若干,虽不能确定,但依其最晚终雪日期,因以与南京、上海之温度相较,则可推知约低1摄氏度之谱。

最晚终雪之延迟,不特可以证明温度之低,而且可以表示当时风暴之途径。在长江流域一带,冬春雪之多少,视乎风暴之途径而定。如风暴由长江流域入海,则风来自北,温度低而多雪;如风暴掠黄河流域以入海,则风来自南,温度高而无雪。南宋时杭垣春季多雪,则风暴南行之征也。依美国气象学家顾尔谋(kullmer)之研究,则知美国风暴之途径,视日中黑子多寡而不同。日中黑子多,则风暴趋向美国南部(北纬30°左右);黑子少,则风暴趋向北方(北纬40°左右)。南宋时代为日中黑子最盛之时,则风暴之趋向长江流域宜也。在同一地理状况之下,风暴愈多,则雨量亦愈多。南渡而后,风暴若竞由长江流域以入海,则长江流域必将因之以多雨而使长江流域之雨灾增多也。

昔奥人布吕克纳(brückner)曾搜集欧洲历史上关于冬季天气严寒之记载及各代葡萄收获之时期,自9世纪以迄18世纪列为一表,而断定12、13两世纪,欧洲温度较低,而15世纪之温度则较高。我国历史上气候之差异,与欧洲如出一辙。自12世纪至14世纪,冬季似较严寒;至15世纪,冬季之天气似较温和。是又足与南宋降雪之记录,互相印证者也。

由是观之,我国历史上之记载,似足以证明东晋与明代中叶,旱灾特别增多。南宋时代,黄河流域虽亢旱,而长江流域则时有风暴,雨雪丰盛。以温度而论,南宋及元似较低,而明代中叶则较高,与日中黑子之数成一反比。此实与亨廷敦氏新疆气候变迁之说相为表里,而知气候之并非固定矣。

近来美国道格拉斯(douglas)发明以松柏类年轮之厚薄,定往昔雨量之多寡。盖在雨量不丰之处,松柏类年环之厚薄,与雨量之丰歉成正比例。欧美森林葱郁之处,苍老之松柏,有寿逾四千载者。道氏数年来于德意志、挪威及美国西部各处,搜集古松,截而验之,则欧美近2000年雨量之增减不难按图索骥也。据道氏研究之结果,谓自公元4世纪以后,雨量骤减;至10世纪末,雨量稍有增进;然越50年而又减,以至12世纪末叶,至14世纪初期,雨量又复加增;但洎15世纪而又锐减,以迄16世纪初叶云云。是则历史上气候之变迁,固不仅限于我国一隅矣。

南宋时代我国气候之揣测 (10)

研究欧西历史上气候之变迁者,颇不乏人,而首推布吕克纳(brückner)氏。依其调查之结果,则欧洲在12世纪初叶以迄14世纪初叶200年间,其天气似较其余各世纪为冷。公元12、13两世纪适当我国南宋(1127—1279)及元代(1280—1367)初叶。我国与欧洲同处北温带,同在一大陆上(近世地理学家多认欧亚为一洲而非两洲),则寒凉温热,不无连带之关系。试以我国历史上所记之事实证明之。

“二十四史”中,降雪记载之多,首推宋史,而尤以南宋为最多。计上自高宗绍兴元年(1131),下迄理宗景定五年(1264),133年间,专关于首都杭州春间降雪之记载,共有40次之多。其间有2次仅记月而不记甲子,其余均有甲子可按。 (11)

南宋时武林入春,往往降雪,为期之晚,胜于今日。依近时杭州测候所之调查,自1905—1914年10年间,杭州平均终雪期为阳历2月23日,而最后终雪期为3月15日。 (12) 以此而例,南宋时代武林降雪之日期,则足以知南宋时代终雪之晚。试将1131年起至1260年止,130年分为十三组,每组10年。则其中除1241—1250年及1221—1230年两组而外,其余各组中降雪日期,均有晚于3月15日者。况《宋史》所载,未必为当时各年度之终雪日期乎。苟将各组中择其记录降雪之最晚日期而平均之,则得南宋时代每10年间最晚终雪期为4月1日。自公元1873—1902年30年间,上海最晚终雪期为4月4日;而1905—1914年10年间,南京最晚终雪期为4月2日, (13) 与南宋时代杭州每10年度中最晚终雪期不相上下。但依现时调查,上海与南京两处平均温度,均较杭州低约1c。 (14) 由此可以知南宋时代杭州温度之低于今日矣。

如谓宋史所载或多谬误,地名之遗漏,风雪之虚报,在所不免。则试依布吕克纳氏研究欧洲历史上温度高下之方法,搜集各世纪中冬季特别严寒之年数,以资比较。

大抵历史上所记载各种事实,时代愈近则记述愈详。我国历史上大寒年数,至12世纪而骤增,历13、14两世纪,至15世纪而骤减。欧洲历史所记载,亦复如此。二者不约而同,足以互相印证,南宋时代我国气候寒冷,于此似又得一明证矣。

地球上所以有寒温之差别,全视乎日光多寡而定,是以昼夜冬夏温凉不同。欲求地球上气候所以变迁之原因,不能不研究地球所受光热之来源。20世纪初叶美国著名天文学家纽科姆(simons newcomb)证明地球上温度之变迁,与日中黑子有密切之关系。嗣后研究此问题者接踵而起,而其间成绩最佳者,当推德国之柯本(koppen)与英国之沃尔克(walker)。依诸人研究之结果,则知日中黑子众多,则地球上温度低减;日中黑子稀少,则地球上温度增高。科学家对于日中黑子之内容性质,虽尚无定论,而与地球上温度有上述之关系,则已为一般所公认者也。

沃尔克氏曾搜集世界各国166所气象台历年之温度、雨量、气压,以与各年度日中黑子之数相比较,而得其相关系数。将北京、上海、香港三处气候与日黑子相关系数摘录列表,足知北京、上海、香港三处温度之增减,虽不全视日中黑子数目之多寡为转易,但关系极为密切。换言之,即日中黑子增多,则三处温度均有低减之势也。

关于历史上日中黑子之记载,以我国为最早。在两晋时代,业已见诸史籍。兹将自唐代迄明代史籍所载,各世纪均有日中黑子发现之年数,与大寒年数同列一表中(表略)而求得其相关系数如下,可以知日中黑子愈多,而大寒年数亦愈众也。

我国历史上大寒年数与日中黑子相关系数

=+0.566±0.162

欧洲历史上大寒年数与日中黑子相关系数

=+0.364±0.196

12世纪时,日中黑子在历史上发现之多,晋代以还,首屈一指。即13、14两世纪,日中黑子发现之年数,亦复不弱。近世科学家既断定日中黑子众多,为地球上温度降低之征兆,则南宋时代气候之寒冷不亦宜乎?

综上所述,则吾人可以南宋时代春季降雪时期之晚,大寒年数之多,及日中黑子之数,而断定当时气候必较现时及唐、明两朝为冷。试更进一步研究当时终雪时期之晚与气候所以寒冷之原因。我国东部天气之晴阴温寒,全视乎亚洲中部气压之高下及风暴所在之地点而定。凡在冬季,风暴均自西藏、蒙古或西伯利亚等地向东行,渡海而往日本。 (15) 如风暴自长江流域以南入海,则长江流域一带多北风而时降雪。如风暴经黄河流域以入海,则长江流域多南风,或有阴雨,但不降雪。此所以东北风有“雪太公”之称也。南宋时代,暮春常降雪,则风暴南行之征候也。依美国气象学家库尔默(kullmer)氏之研究,知日中黑子多,则美国风暴亦愈多。且风暴所行之路径,亦视日中黑子数多寡而有不同。日中黑子多,则风暴趋向美国南部(北纬20°左右);黑子少,则风暴趋向美国北部。我国风暴途径与日中黑子之关系,虽尚乏研究,但在同一带内,度其影响亦必类似。若然,则南宋时代既为历史上日中黑子发现最盛之时期,则风暴固应频仍,而南趋长江流域(北纬30°左右),此当时杭州之所以入春多雪也。 (16)

中国古籍上关于季风之记载 (17)

季风西文作monsoon,源于阿拉伯字mausim,意即季候也。我国古称信风,此风在阿拉伯海及印度洋中流行最盛。中古时代,南亚海上贸易全为阿拉伯人所操纵,当时海洋船舶来往,唯风是赖,故阿拉伯商人于季风向背之季候,亦知之最稔。我国晋代高僧法显,于安帝隆安三年(399)自长安出发,经敦煌、鄯善赴天竺寻求戒律,越十五载,取道南海而归。依日本安永重镌沙门法显自记游天竺事 (18) 称:“法显住此(摩梨帝国在恒河河口)二年,写经及画像,于是载商人大舶,泛海西南行,得冬初信风,昼夜十四日,到师子国……法显住此国二年,更求得弥沙塞律藏本,得长阿含杂阿含,复得一部杂藏,此悉汉土所无者。得此梵本已,即载商人大船上,可有二百余人,后系一小舶,海行艰险,以备大舶毁坏。得好信风,东下三日,便值大风……如是九十许日,乃到一国,名耶婆提……停此国五月日,复随他商人大舶上,亦二百许人,赍五十日粮,以四月十六日发,法显于舶上安居,东北行趋广州。”

由此可知当时季风对于航行之重要,法显之所以居留耶婆提(即今爪哇)至五月之久者,非欲观光上国,乃以风向不利于行耳。盖法显于阴历十一月间抵耶婆提时值东北季风盛行南海,故必须待至翌年初夏,风转西南或东南始克返棹耳。

降及宋元时代,虽大食、波斯与中国通商,往来频繁,远胜两晋六朝,而南海商船来往之唯季风是赖,一如曩昔。宋周去非著《岭外代答》 (19) 谓:“国家绥怀外夷,于泉广二州,置提举市舶司。故凡蕃商急难之欲赴诉者,必提举司也。岁十月提举司大设蕃商而遣之,其来也常在夏至之后……诸番国之富盛多宝货者,莫如大食国,其次阇婆国,其次三佛齐国……诸蕃之入中国,一岁可以往返;唯大食必二年而后可。大抵蕃舶风便而行,一日千里。一遇朔风为祸不测。”十月遣之,以东北季风可资南返。夏至后始至,则以待东南季风也。

东南季风不特古代蕃舶借以北来,而我国夏季雨泽甘霖之得以长驱直入而达黄河、长江流域,实亦利赖之也。在我国古籍所载东南季风之名称不一,《风俗通》 (20) 谓:“五月有落梅风,江淮以为信风。”《玉芝堂谈荟》引《风土记》谓“南中六月则有东南长风号黄雀风”。苏东坡《舶棹风》诗:“三时已断黄梅雨,万里初来舶棹风。”其诗引中有云:“吴中梅雨既过,飒然清风弥旬,岁岁如此,湖人谓之舶棹风。是时海舶初回,此风自海上与舶俱至云尔。”盖信风可兼指冬夏季风,而舶棹风则专指夏至后东南季风而言。

中国近五千年来气候变迁的初步研究 (21)

中国古代哲学家和文学家如沈括(1030—1094)、刘献廷(1648—1695)对于中国历史时期的气候无常,早有怀疑。但他们拿不出很多实质性事实以资佐证,所以后人未曾多加注意。直到20世纪20年代,“五四”运动即反帝反封建运动之后,中国开始产生了一种新的革命精神,近代科学也受到推动和扩展,例如应用科学方法进行考古发掘,并根据发掘材料对古代历史、地理、气象等进行研究。殷墟甲骨文首先引起一些学者的注意,有人据此推断在3000年前,黄河流域同今日长江流域一样温暖潮湿。近3000年来,中国气候经历了许多变动,但它同人类历史社会的变化相比毕竟缓慢得多,有人不了解这一点,仅仅根据零星片断的材料而夸大气候变化的幅度和重要性,这是不对的。当时作者也曾根据雨量的变化去研究中国的气候变化,由于雨量的变化往往受地域的影响,因此很难得出正确的结果。

20世纪初期,奥地利的汉恩(j.hann)教授以为在人类历史时期,世界气候并无变动。这种唯心主义的论断已被我国历史记录所否定,从下面的论述就可以知道。

在世界上,古气候学这门学科好像到了20世纪60年代才引起地球物理科学家的注意。在60年代,曾举行过三次古气候学的世界会议。在这几次会议上提出的文章,多半是关于地质时代的气候,只有少数讨论到历史时代的气候。无疑,这是由于在西方和东方国家中,在历史时期缺乏天文学、气象学和地球物理学现象的可靠记载。在这方面,只有我国的材料最丰富。在我国的许多古文献中,有着台风、洪水、旱灾、冰冻等一系列自然灾害的记载,以及太阳黑子、极光和彗星等不平常的现象的记录。1955年,《天文学报》发表了《古新星新表》一文,文中包括18世纪以前的90个新星。这篇文章出版以后,极为世界上的天文学家所重视。1956年,中国科学院出版两卷《中国地震资料年表》,包括公元前12世纪到1955年之间的1180次大地震。这一工作除了为我国的社会主义建设提供不可缺少的参考资料以外,中外地震学家都非常欢迎这两卷书。

在中国的历史文件中,有丰富的过去的气象学和物候学的记载。除历代官方史书记载外,很多地区的地理志(方志)以及个人日记和旅行报告都有记载,可惜都非常分散。本篇论文,只能就手边的材料进行初步的分析,希望能够把近5000年来气候变化的主要趋势写出一个简单扼要的轮廓。

根据手边材料的性质,近5000年的时间可分为四个时期:1.考古时期。大约公元前3000年至前1100年,当时没有文字记载(刻在甲骨上的例外)。2.物候时期。公元前1100年到公元1400年,当时有对于物候的文字记载,但无详细的区域报告。3.方志时期。从公元1400年到1900年,在我国大半地区有当地写的而时加修改的方志。4.仪器观测时期。我国自1900年以来,开始有仪器观测气象记载,但局限于东部沿海区域。气候因素的变迁极为复杂,必须选定一个因素作为指标。如雨量为气候的重要因素,但不适合于做度量气候变迁的指标。原因是在东亚季风区域内,雨量的变动常趋极端,非旱即涝;再则邻近两地雨量可以大不相同。相反地,温度的变迁微小,虽1摄氏度之差,亦可精密量出,在冬、春季节即能影响农作物的生长。而且冬季温度因受北面西伯利亚高气压的控制,使我国东部沿海地区温度升降比较统一,所以本文以冬季温度的升降作为我国气候变动的唯一指标。

40或50年前,欧美大多数正统气候学家相信,气候在历史时代是稳定的。根据当时奥地利的汉恩的意见,如果有一个地方做了30年的温度记载或40年的降雨记载,我们就能给那个地方建立起一个标准。这个标准能够代表历史上过去和将来若干世纪的温度和雨量。这种见解,已为世界近数十年来收集的气象资料所否定。在我国,古代作家如《梦溪笔谈》的作者沈括、《农丹》的作者张标和《广阳杂记》的作者刘献廷,均怀疑历史时代气候的恒定性,且提出各朝代气候变异的事例,记载于上述书籍中。对于中国气候的发展史,中国的文献是一个宝库,我们应当好好地加以研究。

本文对我国近5000年来的气候史的初步研究,可导致下列初步结论:(1)在近5000年中的最初2000年,即从仰韶文化到安阳殷墟,大部分时间的年平均温度高于现在2c左右。1月温度大约比现在高3c—5c,其间上下波动,目前限于材料,无法探讨。(2)在那以后,有一系列的上下摆动,其最低温度在公元前1000年、公元400年、1200年和1700年,摆动范围为1c—2c。(3)在每一个400年至800年的期间里,可以分出50年至100年为周期的小循环,温度范围是0.5c—1c。(4)上述循环中,任何最冷的时期,似乎都是从东亚太平洋海岸开始,寒冷波动向西传布到欧洲和非洲的大西洋海岸,同时也有从北向南趋势。

我国气候在历史时代的波动与世界其他区域比较,可以明显看出,气候的波动是全世界性的,虽然最冷年和最暖年可以在不同的年代,但彼此是先后呼应的。关于欧洲历史上的气候变迁,英国布鲁克斯(c.p.e.brooks)是20世纪前半期最有成绩的作者。我们把他所制的公元3世纪以来欧洲温度升降图与中国同期温度变迁图作一对照就可以看出,两地温度波澜起伏是有联系的。在同一波澜起伏中,欧洲的波动往往落在中国之后。如12世纪是中国近代历史上最寒冷的一个时期,但是在欧洲,12世纪却是一个温暖时期,到13世纪才寒冷下来。如17世纪的寒冷,中国也比欧洲早了50年。欧洲和中国气候息息相关是有理由的。因为这两个区域的寒冷冬天,都受西伯利亚高气压的控制。如西伯利亚的高气压向东扩展,中国北部西北风强,则中国严寒而欧洲温暖。相反,如西伯利亚高气压倾向欧洲,欧洲东北风强,则北欧受灾而中国温和。只有当西伯利亚高压足以控制全部欧亚时,两方就要同时出现严寒。

挪威的冰川学家曾根据地面升降的结果,做出近10000年来挪威的雪线升降图。雪线的升降与一地的温度有密切关系。一时代气候温暖则雪线上升,时代转寒,雪线下降。以我国5000年来气温升降与挪威的雪线高低相比(图),大体是一致的,但有先后参差之别。图中温度0线是现今的温度水平,在殷、周、汉、唐时代,温度高于现代;唐代以后,温度低于现代。挪威雪线也有这种趋势。但在战国时期,公元前400年,出现一个寒期为中国所无。尚有一点须指出,即雪线高低虽与温度有密切关系,但还要看雨量的多少和雨量季节的分配,所以不能把雪线上下的曲线完全用来代表温度的升降。

10000年来挪威雪线高度(实线)与5000年来中国温度(虚线)变迁图

雪线高度以米计,目前挪威雪线高度在1600米左右。温度以摄氏计,以0线作为目前温度水平。横线时间的缩尺是幂数的,越至左边缩尺越小。

最近丹麦首都哥本哈根大学物理研究所丹斯加德(w.dansgaard)教授,在格陵兰岛上camp century地方的冰川块中,以18 o的同位素方法研究结冰时的气温。结果是:结冰时气温高时,18 o同位素就增加,气温增加1c,δ(18 o)‰就增加0.69‰。兹将丹斯加德所制近1700年来格陵兰岛气温升降图与本文中用物候所测得的同时间中国气温图作一比较, (22) 从三国到六朝时期的低温,唐代的高温到南宋、清初的两次骤寒,两地都是一致的,只是时间上稍有参差。如12世纪初期格陵兰岛尚有高温,而中国南宋严寒时期已开始。但相差也不过三四十年,格陵兰岛温度就迅速下降至平均以下。若以欧洲相比,则欧洲在12、13世纪天气非常温暖,与中国和格陵兰岛均不相同。若追溯到3000年以前,中国《竹书纪年》中所记载的寒冷,在欧洲没有发现,到战国时期,欧洲才冷了下来。但在约翰逊(s.g.johnsen)和丹斯加德的图表中就可以看出, (23) 距今3000年前格陵兰岛曾经一次300年的寒冷时期,与《竹书纪年》的记录相呼应。到距今2500年到2000年间,即在我国战国、秦、汉间,格陵兰岛却与中国一样有温和的气候。凡此均说明格陵兰岛古代气候变迁与中国是一致的,而与西欧则不相同。格陵兰岛与中国相距2万余公里,而古代气候变动如出一辙,足以说明这种变动是全球性的。作者认为这是由于格陵兰岛和我国纬度高低不同,但都处在大陆的东缘,虽面临海洋,仍然是大陆性气候,与西欧的海洋性气候所受大气环流影响不相同。加拿大地质调查所在东部安大略省(北纬50°、西经90°)地方用古代土壤中所遗留的孢子花粉研究,得出的结果,也是距今3000年至2500年前有一次寒冷时期;但嗣后又转暖的情况,与中国和格陵兰岛相似。我国涂长望曾研究“中国气温与同时世界浪动之相关系数”,得出结论:中国冬季(12月至2月)温度与北大西洋浪动的相关系数是正的,虽是指数不大,换言之,即中国冬季温度与北美洲大西洋岸冬季温度有类似的变化。总之,地球上气候大的变动是受太阳辐射所控制的,所以,如冰川时期的寒冷是全世界一律的。但气候上小的变动,如年温1c—2c的变动,则受大气环流所左右,大陆气候与海洋气候作用不同,在此即可发生影响。

本文主要用物候方法来揣测古气候的变迁。物候是最古老的一种气候标志;用18 o和16 o的比例来测定古代冰和水的古气温是1947年w.d.urry的新发现,而两种方法得出的结果竟能大体符合,也证明了用古史书所载物候材料来做古气候研究是一个有效的方法。我们若能掌握过去气候变动的规律,则对于将来气候的长期预报必能有所补益。本文只是初步探讨,对于古气候说明的问题无几,而所引起的问题却不少。我们若能贯彻“古为今用”的方针,充分利用我国丰富的古代物候、考古资料,从古代气候研究中作出周期性的长期预报,只要努力去做,是可以得出结果的。

考古时期(约前3000—前1100)的中国气候 (24)

西安附近的半坡村是一个最为熟知的遗址。根据1963年出版的报告,在1954年秋到1957年夏之间,中国科学院考古研究所在这个遗址上,进行了5个季节的发掘,大约发掘了10000平方米的面积,发现了40多个房屋遗址,200多个贮藏窖,250个左右的墓葬,近10000件的各种人工制造物。根据研究,农业在半坡的人民生活中显然起着主要作用。种植的作物中有小米,可能有些蔬菜;虽然也养猪、狗,但打猎、捕鱼仍然是重要的。由动物骨骼遗迹表明,在猎获的野兽中有獐(又名河麂,hydropotes inermis )和竹鼠(rhizomys sinensis )……书中认为,这个遗址是属于仰韶文化(用14 c同位素测定为5600—6080年前);并假定说,因为水獐和竹鼠是亚热带动物,而现在西安地区已经不存在这类动物,推断当时的气候必然比现在温暖潮湿。

在河南省黄河以北的安阳,另有一个熟知的古代遗址——殷墟。它是殷代(约前1400—前1100)故都,那里有丰富的亚化石动物。杨钟健和德日进(p.teilhar de chardin)曾加以研究,其结果发表于前北京地质调查所报告之中。这里除了如同半坡遗址发现多量的水獐和竹鼠外,还有貘(tapirus indicus cuvier )、水牛和野猪。这就使德日进虽然对于历史时代气候变化问题自称为保守的作者,也承认有些微小的气候变化了,因为许多动物现在只见于热带和亚热带。

然而对于气候变化更直接的证据是来自殷代具有很多求雨刻文的甲骨文上。在20多年前胡厚宣曾研究过这些甲骨文,发现了下列事实:在殷代时期,中国人虽然使用阴历,但已知道加上一个闰月(称为第13个月)来保持正确的季节;因而一年的第一个月,是现在的阳历的1月或2月的上半月。在殷墟发现10万多件甲骨,其中有数千件是与求雨或求雪有关的。在能确定日期的甲骨中,有137件是求雨雪的,有14件是记载降雨的。这些记载分散于全年,但最频繁的是在一年的非常需要雨雪的前5个月。在这段时间内,降雪很少见。当时安阳人种稻,在第2个月或第3个月,即阳历3月份开始下种;比现在安阳下种要到4月中,大约早一个月。论文又指出,在武丁时代(前1324?—前1365?)的一个甲骨上的刻文说,打猎时获得一象。表明在殷墟发现的亚化石象必定是土产的,不是像德日进所主张的,认为都是从南方引进来的。河南省原来称为豫州,“豫”字就是一个人牵了大象的标志,这是有其含义的。

一个地方的气候变化,一定要影响植物种类和动物种类,只是植物结构比较脆弱,所以较难保存;但另一方面,植物不像动物能移动,因而作气候变化的标志或比动物化石更为有效。对于半坡地层进行过孢子花粉分析,因花粉和孢子并不很多,故对于当时的温冷情况不能有正面的结果,只能推断当时同现在无大区别,气候是半干燥的。1930—1931年,在山东历城县两城镇(北纬35°25′、东经119°25′)发掘龙山文化遗址。在一个灰坑中找到一块炭化的竹节,有些陶器器形的外表也似竹节。这说明在新石器时代晚期,竹类的分布在黄河流域是直到东部沿海地区的。

从上述事实,我们可以假设,自5000年前的仰韶文化以来,竹类分布的北限大约向南后退纬度从1°—3°。如果检查黄河下游和长江下游各地的月平均温度及年平均温度,可以看出正月的平均温度减低3c—5c,年平均温度大约减低2c。某些历史学家认为,黄河流域当时近于热带气候,虽未免言之过甚,但在安阳这样的地方,正月平均温度减低3c—5c,一定使冬季的冰雪总量有很大的不同,并使人们很容易觉察。那些相信冰川时期之后气候不变的人是违反辩证法原则的;实际上,历史时期的气候变化同地质时期的气候变化是一样的,只是幅度较小而已。现代的温度和最近的冰川时期,即大约一两万年以前时代相比,年平均温度要温暖到七八摄氏度之多,而历史时期年平均温度的变化至多也不过二三摄氏度而已。气候过去在变,现在也在变,将来也要变。近5000年期间,可以说仰韶和殷墟时代是中国的温和气候时代,当时西安和安阳地区有十分丰富的亚热带植物种类和动物种类。不过气候变化的详细情形,尚待更多的发现来证实。

物候时期(前1100—1400)的中国气候 (25)

没有观测仪器以前,人们要知道一年中寒来暑往,就用人目来看降霜下雪、河开河冻、树木抽芽发叶及开花结果、候鸟春来秋往等等,这就叫物候。我国劳动人民,因为农业上的需要,早在周初即公元前11世纪时便开创了这种观测。如《夏小正》、《礼记·月令》均载有从前物候观察的结果。积3000年来的经验,材料极为丰富,为世界任何国家所不能企及。

随着周朝建立(前1066—249),国都设在西安附近的镐京,就来到物候时期。当时官方文件先铭于青铜,后写于竹简。中国的许多方块字,用会意、象形来表示,在那时已形成。由这些形成的字,可以想象到当时竹类在人民日常生活中曾起了如何的显著作用。方块字中如衣服、帽子、器皿、书籍、家具、运动资料、建筑部分以及乐器等名称,都以“竹”为头,表示这些东西最初都是用竹子做成的。因此,我们可以假设在周朝初期气候温暖可使竹类在黄河流域广泛生长,而现在不行了。

气候温和由中国最早的物候观测也可以证实。新石器时期以来,当时居住在黄河流域的各民族都从事农业和畜牧业。对于他们,季节的运行是头等重要的事。当时的劳动人民已经认识到一年的两个“分”点(春分和秋分)和两个“至”点(夏至和冬至),但不知道一个太阳年的年里确有多少天。所以,急欲求得办法,能把春分固定下来,作为农业操作的开始日期。商周人民观察春初薄暮出现的二十八宿中的心宿二,即红色的大火星来固定春分。 (26) 别的小国也有用别的办法来定春分的,如在山东省近海地方的郯国人民,每年观测家燕(hirundo rustica gutturalis)的最初来到以测定春分的到来。《左传》提到郯国国君到鲁国时对鲁昭公说,他的祖先少暤在夏、殷时代,以鸟类的名称给官员定名,称玄鸟为“分”点之主,以示尊重家燕。 (27) 这种说法表明,在三四千年前家燕正规地在春分时节来到郯国,郯国以此作为农业开始的先兆。我们现在有物候观察网,除作其他观察外,也注意家燕的来去。根据近年来的物候观测,家燕近春分时节正到上海,10天至12天之后到山东省泰安等地。郯居于上海与泰安之间。据e.威尔金森(s.wilkinson)在他的《上海鸟类》一书中写道:“家燕在3月22日来到长江下游、上海一带,每年如此。”显然三四千年前家燕于春分已到郯国,而现在春分那天家燕还只能到上海了。

周朝的气候,虽然最初温暖,但不久就恶化了。《竹书纪年》上记载周孝王时,长江一个大支流汉水有两次结冰,发生于公元前903年和公元前897年。《竹书纪年》又提到结冰之后,紧接着就是大旱。这就表示公元前第10世纪时期的寒冷,《诗经》也可证实这点。相传《诗经·豳风》是周初成王时代(前1063—前1027)的作品,可能在成王后不久写成。豳(邠)的地点据说是一个离西安不远、海拔500米高的地区。当时一年中的重要物候事件,我们可以从《豳风》中的下列诗句中看出来:

八月剥枣,十月获稻,

为此春酒,以介眉寿。

接着又说:

二之日凿冰冲冲,

三之日纳于陵阴,

四之日其蚤,献羔祭韭,

九月肃霜,十月涤场。

这些诗句,可以作为周朝早期即公元前10世纪和11世纪时代邠地的物候日历。如果我们把《豳风》里的物候和《诗经》其他国风的物候如《召南》或《卫风》里的物候比较一下,就会觉得邠地的严寒。《国风·召南》诗云:“摽有梅,顷筐塈之。”《卫风》诗云:“瞻彼淇奥,绿竹猗猗。”梅和竹均是亚热带植物,足证当时气候之和暖,与《豳风》物候大不相同。这个冷暖差别一部分是由于邠地海拔高的缘故,另一方面是由于周初时期如《竹书纪年》所记载过有一个时期的寒冷,而《豳风》所记正值这寒冷时期的物候。在此连带说一下,周初的阴历是以现今阳历的12月为岁首的,所以《豳风》的八月等于阳历9月,其余类推。 (28)

周朝早期的寒冷情况没有延长多久,大约只一两个世纪,到了春秋时期(前770—前481)又和暖了。《春秋》往往提到,山东鲁国过冬,冰房得不到冰;在公元前698年、前590年和前545年时尤其如此。 (29) 此外,像竹子、梅树这样的亚热带植物,在《左传》和《诗经》中常常提到。

宋朝(960—1279)以来,梅树为全国人民所珍视,称梅为花中之魁,中国诗人普遍吟咏。事实上,唐朝以后,华北地区梅就看不见。可是,在周朝中期,黄河流域下游是无处不有的,单在《诗经》中就有五次提过梅。在《秦风》中有“终南何有?有条有梅”的诗句。终南山位于西安之南,现在无论野生的或栽培的,都无梅树。 (30) 下文要指出,宋代以来,华北梅树就不存在了。在商周时期,梅树果实“梅子”是日用必需品,像盐一样重要,用它来调和饮食,使之适口(因当时不知有醋)。《书经·说命篇下》说:“若作酒醴,尔唯 糵;若作和羹,尔唯盐梅。”这说明商周时期梅树不但普遍存在,而且大量应用于日常生活中。

到战国时代(前480—前222),温暖气候依然继续。从《诗经》中所提粮食作物的情况,可以断定西周到春秋时代,黄河流域人民种黍和稷,作为主要食物之用。但在战国时代,他们代之以小米和豆类为生。孟子(约前372—前289)提到只北方部族种黍。这种变化大约主要由于农业生产资料改进之故,例如铁农具的发明与使用。孟子又说,当时齐鲁地区农业种植可以一年两熟。 (31) 比孟子稍后的荀子(约前313—前238)证实此事。荀子说,在他那时候,好的栽培家,一年可生产两季作物。 (32) 荀子生于现在河北省的南部,但大半时间在山东省工作。近年来直到解放,在山东之南淮河以北习惯于两年轮种三季作物,季节太短,不能一年种两季。 (33) 二十四节气是根据战国时代所观测到的黄河流域的气候而定下的。 (34) 那时把霜降定在阳历10月24日。现在开封、洛阳(周都)秋天初霜在11月3日到5日左右。 (35) 雨水节,战国时定在2月21日。现在开封和洛阳一带终霜期在3月22日左右。 (36) 这样看来,现在生长季节要比战国时代短。这一切表明,在战国时期,气候比现在温暖得多。

到了秦朝和前汉(前221—23),气候继续温和。相传秦吕不韦所编的《吕氏春秋》书中的《任地篇》里有不少物候资料。清初(1660)张标所著《农丹》书中曾说到《吕氏春秋》云:“冬至后五旬七日菖始生。菖者,百草之先生也。于是始耕。今北方地寒,有冬至后六七旬而苍蒲未发者矣。”照张标的说法,秦时春初物候要比清初早3个星期。

汉武帝刘彻时(前140—前87)司马迁作《史记》,其中《货殖列传》描写当时经济作物的地理分布:“蜀汉江陵千树橘……陈夏千亩漆,齐鲁千亩桑麻,渭川千亩竹。”按橘、漆、竹皆为亚热带植物,当时繁殖的地方如橘之在江陵,桑之在齐鲁,竹之在渭川,漆之在陈夏,均已在这类植物现时分布限度的北界或超出北界。一阅今日我国植物分布图,便可知司马迁时亚热带植物的北界比现时推向北方。公元前110年,黄河在瓠子决口,为了封堵口子,斩伐了河南淇园的竹子编成为容器以盛石子,来堵塞黄河的决口。 (37) 可见那时河南淇园这一带竹子是很繁茂的。

到东汉时代即公元之初,我国天气有趋于寒冷的趋势,有几次冬天严寒,晚春国都洛阳还降霜降雪,冻死不少穷苦人民。但东汉冷期时间不长,当时的天文学家、文学家张衡(78—139)曾著《南都赋》,赋中有“穰橙邓橘”之句,表明河南省南部橘和柑尚十分普遍。直到三国时代曹操(155—220)在铜雀台种橘,只开花而不结果, (38) 气候已比前述汉武帝时代寒冷。曹操儿子曹丕,在公元225年到淮河广陵(今之淮阴)视察10多万士兵演习,由于严寒,淮河忽然冻结,演习不得不停止。 (39) 这是我们所知道的第一次有记载的淮河结冰,那时气候已比现在寒冷了。这种寒冷气候继续下来,每年阴历四月(等于阳历5月)降霜, (40) 直到第4世纪前半期达到顶点。在公元366年,渤海湾从昌黎到营口连续3年全部冰冻,冰上可以来往车马及三四千人的军队。 (41) 徐中舒曾经指出汉晋气候不同,那时年平均温度大约比现在低2c—4c。

南北朝(420—589)期间,中国分为南北,以秦岭和淮河为界。因南北战争和北部各族之间的战争不断发生,历史记载比较贫乏。南朝在南京覆舟山建立冰房是一个有气候意义的有趣之事。冰房是周代以来各王朝备有的建筑,用以保存食物新鲜使其不致腐烂的。南朝以前,国都位于华北黄河流域,冬季建立冰房以储冰是不成问题的,但南朝都城在建业(今南京),要把南京覆舟山的冰房每年装起冰来,情形就不同了。问题是冰从何处来?当时黄淮以北是敌人地区,不可能供给冰块;人工造冰的方法,当时还不可能;如果南京冬季温度像今天一样,南京附近的河湖结冰时间就不会长,冰块不够厚,不能储藏。在1906—1961年期间,南京正月份平均温度为+2.3c,只有1930年、1933年和1955年3年降低到0c以下。因此,如果南朝时代南京的覆舟山冰房是一个现实,那么南京在那时的冬天要比现在大约冷2c,年平均温度比现在低1c。

大约在公元533—544年,北朝的贾思勰写了一本第6世纪时代的农业百科全书《齐民要术》,很注意当时他那地区的物候性质。他说:“凡谷:成熟有早晚,苗秆有高下,收实有多少……顺天时,量地利,则用力少而成功多。任情返道,劳而无获。” (42) 这本书代表了六朝以前中国农业最全面的知识。近来的中国农业家和日本学者都很重视这本书。贾思勰生于山东,他的书是记载华北——黄河以北的农业实践。根据这本书,阴历三月(阳历4月中旬)杏花盛开;阴历四月初旬(约阳历5月初旬)枣树开始生叶,桑花凋谢。如果我们把这种物候记载同黄河流域近来的观察作一比较,就可认清第6世纪的杏花盛开和枣树出叶迟了2—4周,与现今北京的物候大致相似。关于石榴树的栽培,这本书说:“十月中以蒲藁裹而缠之,不裹则冻死也。二月初乃解放。” (43) 现在在河南或山东,石榴树可在室外生长,冬天无需盖埋,这就表明6世纪上半叶河南、山东一带的气候比现在冷。

第6世纪末至第10世纪初,是隋、唐(589—907)统一时代。中国气候在第7世纪的中期变得和暖,公元650年、669年和678年的冬季,国都长安无雪、无冰。第8世纪初期,梅树生长于皇宫。唐玄宗李隆基时(712—756),妃子江采苹因其所居种满梅花,所以称为梅妃。 (44) 第9世纪初期,西安南郊的曲江池还种有梅花。诗人元稹(779—831)《和乐天秋题曲江》诗,就谈到曲江的梅。 (45) 与此同时,柑橘也种植于长安。唐朝大诗人杜甫(712—770)《病橘》诗,提到李隆基种橘于蓬莱殿。 (46) 段成式(?—863)《酉阳杂俎》(卷十八)说,天宝十年(751)秋,宫内有八株柑树结实150颗,味与江南蜀道进贡柑橘一样。唐乐史《杨太真外传》说得更具体。他说,开元末年江陵进柑橘,李隆基种于蓬莱宫。天宝十年九月结实,宣赐宰臣150多颗。 (47) 武宗李瀍在位时(841—847),宫中还种植柑橘,有一次橘树结果,武宗叫太监赏赐大臣每人3个橘子。 (48) 可见从8世纪初到9世纪中期,长安可种柑橘并能结果实。应该注意到,柑橘只能抵抗-8c的最低温度,梅树只能抵抗-14c的最低温度。在1931年至1950年期间,西安的年绝对最低温度每年降到-8c以下,20年之中有3年(1936年、1947年和1948年)降到-14c以下。梅树在西安生长不好,就是这个原因,用不着说橘和柑了。

唐灭亡后,中国进入五代十国时代(907—960)。在此动乱时代,没有什么物候材料可以作为依据。直到宋朝(960—1279)才统一起来,国都建于河南省开封。宋初诗人林逋(967—1028)隐居杭州以咏梅诗而得名。梅花因其一年中开花最早,被推为花中之魁首,但在11世纪初期,华北已不知有梅树,其情况与现代相似。梅树只能在西安和洛阳皇家花园及富家的私人培养园中生存。著名诗人苏轼(1037—1101)在他的诗中,哀叹梅在关中消失。苏轼咏杏花诗有“关中幸无梅,赖汝充鼎和” (49) 之句。同时代的王安石(1021—1086)嘲笑北方人常误认梅为杏,他的咏红梅诗有“北人初未识,浑作杏花看” (50) 之句。从这种物候常识,就可见唐、宋两朝温寒的不同。

12世纪初期,中国气候加剧转寒,这时,金人由东北侵入华北代替了辽人,占据淮河和秦岭以北地方,以现在的北京为国都。宋朝(南宋)国都迁杭州。公元1111年第一次记载江苏、浙江之间拥有2250平方公里面积的太湖,不但全部结冰,且冰的坚实足可通车。 (51) 寒冷的天气把太湖洞庭山出了名的柑橘全部冻死。在国都杭州降雪不仅比平常频繁,而且延到暮春。根据南宋时代的历史记载,从公元1131年到1260年,杭州春节降雪,每10年降雪平均最迟日期是4月9日,比12世纪以前10年最晚春雪的日期差不多推迟一个月。公元1153年至1155年,金朝派遣使臣到杭州时,靠近苏州的运河,冬天常常结冰,船夫不得不经常备铁锤破冰开路。 (52) 公元1170年南宋诗人范成大被派遣到金朝,他在阴历九月九日即重阳节(阳历10月20日)到北京,当时西山遍地皆雪,他赋诗纪念。 (53) 苏州附近的南运河冬天结冰,和北京附近的西山阳历10月遍地皆雪,这种情况现在极为罕见,但在12世纪时似为寻常之事。

第12世纪时,寒冷气候也流行于华南和中国西南部。荔枝是广东、广西、福建南部和四川南部等地广泛栽培的果树,是具有很大经济意义的典型热带果实之一。荔枝来源于热带,比柑橘更易为寒冷气候所冻死,它只能抵抗-4c左右的最低温度。1955年正月上旬,华东沿海发生一次剧烈寒潮,使浙江柑橘和福建荔枝遭受到很大灾害。根据李来荣写的《关于荔枝、龙眼的研究》一书,福州(北纬26°42′、东经119°20′)是中国东海岸生长荔枝的北限。那里的人民至少从唐朝以来就大规模地种植荔枝。1000多年以来,那里的荔枝曾遭到两次全部死亡:一次在公元1110年,另一次在公元1178年,均在12世纪。

唐朝诗人张籍(765—约830)《成都曲》一诗,诗云:“锦江近西烟水绿,新雨山头荔枝熟。” (54) 说明当时成都有荔枝。宋苏轼时候,荔枝只能生于其家乡眉山(成都以南60公里)和更南60公里的乐山,在其诗中及其弟苏辙的诗中都有所说明。南宋时代,陆游(1125—1210)和范成大(1126—1193)均在四川居住一些时间,对于荔枝的分布极为注意。从陆游的《老学庵笔记》诗中和范成大所著《吴船录》书中所言, (55) 第12世纪,四川眉山已不生荔枝。作为经济作物,只乐山尚有大木轮围的老树。荔枝到四川南部沿长江一带如宜宾、泸州才大量种植。现在眉山还能生长荔枝,然非作为经济作物。苏东坡公园里有一株荔枝树,据说约100年了。现在眉山市场上的荔枝果,是来自眉山之南的乐山以及更为东南方的泸州。由此证明,今天的气候条件更像北宋时代,而比南宋时代温暖。从杭州春节最后降雪的日期来判断,杭州在南宋时候(12世纪),4月份的平均温度比现在要冷1c—2c。

第12世纪刚结束,杭州的冬天气温又开始回暖。在公元1200年、1213年、1216年和1220年,杭州无任何的冰和雪。在这时期著名道士邱处机(1148—1227)曾住在北京长春宫数年,于公元1224年寒食节作《春游》诗云:“清明时节杏花开,万户千门日往来。” (56) 可知那时北京物候正与北京今日相同。这种温暖气候好像继续到13世纪的后半叶,这点可从华北竹子的分布得到证明。隋唐时代,河内(今河南省博爱)、西安和凤翔(陕西省)设有管理竹园的特别官府衙门,称为竹监司。南宋初期,只凤翔府竹监司依然保留,河内和西安的竹监司因无生产取消了。 (57) 元朝初期(1268—1292),西安和河内又重新设立“竹监司”的官府衙门,就是气候转暖的结果。但经历了一个短时间又被停止, (58) 只有凤翔的竹类种植继续到明代初期才停。 (59) 这一段竹的种植史,表明14世纪以后即明初以后,竹子在黄河以北不再作为经济林木而培植了。

13世纪初和中期比较温暖的期间是短暂的,不久,冬季又严寒了。根据江苏丹阳人郭天锡日记,公元1309年正月初,他由无锡沿运河乘船回家途中运河结冰,不得不离船上岸。 (60) 公元1329年和1353年,太湖结冰,厚达数尺,人可在冰上走,橘尽冻死。这是太湖结冰记载的第二次和第三次。 (61) 蒙古族诗人迺贤(1309—1352)的诗集中,有一首诗描述1351年山东省白茅黄河堤岸的修补和同年阳历11月冰块顺着黄河漂流而下,以致干扰修补工作。 (62) 黄河流域水利站近年记载表明,河南和山东到12月时,河中才出现冰块。可见迺贤时黄河初冬冰块出现要比现在早一个月。

迺贤居住北京数年,在他的关于家燕的一首诗中, (63) 慨叹家燕不过是一个暂时的过客,“三月尽(阳历4月末)方至,甫立秋(阳历8月6—7日)即去”,停留那样短的时间,同现在的物候记载相比来去各短一周。从上述的物候看来,14世纪又比13世纪和现时为冷。第13、14世纪时期,我国物候的变迁和日本樱花物候又是相符合的。

气候的寒温也可以从高山顶上的雪线高低来断定。气候冷,雪线就要降低。在12、13世纪时,我国西北天山的雪线似乎比现在低些。《长春真人西游记》记述邱处机应成吉思汗邀请,由山东经内蒙古、新疆到撒马尔罕,于公元1221年10月8日(阳历)路过三台村附近的赛里木湖。邱处机在游记中说:“大池方圆几二百里,雪峰环之,倒影池中,名之曰天池。” (64) 这个湖的海拔高度是2073米,而围绕湖的最高峰大约再高出1500米。作者于1958年9月14日和16日两次途经赛里木湖时,直至山顶并无积雪。当前,天山这部分雪线位于3700米至4200米之间。考虑到邱过这个地方时的季节,如山顶已被终年雪线所盖,则当时雪线大约比现在较低200米到300米。中国地貌工作者,近年来在天山东段海拔3650米高处,发现完全没有被侵蚀、看来好像是最近新留下来的终碛石。这可能是第12世纪到18世纪的寒冷时代所遗留,即西欧人所谓的现代“小冰期”。中国12、13世纪(南宋时代)的这个寒冷期,似乎预见欧洲将要在下一两个世纪出现寒冷。依据布钦斯基(y.e.Бyчnncknn)的研究,在欧洲部分的俄罗斯平原,寒冷期约在公元1350年开始;在欧洲中部的德意志、奥地利地区,弗隆(h.flohn)以为公元1429年到1465年是气候显然恶化的开始;在英格兰,拉姆(h.h.lamb)以为公元1430年、1550年和1590年英国饥荒,都因天气寒冷所致。由此可见,中国的寒冷时期,虽未必与欧洲一致、同始同终,但仍然休戚相关。可能寒冷的潮流开始于东亚,而逐渐向西移往西欧。

方志时期(1400—1900)的中国气候 (65)

到了明朝(1368—1644)即14世纪以后,由于各种诗文、史书、日记、游记的大量出版,物候的材料散见各处,即使搜集很少一部分已非一人精力所能及。幸而此种材料大多收集在各省、各县编修的地方志中。我国地方志有5000多种。这些地方志,除仪器测定的气候记录外,对于一个地区的气候提供了很可靠的历史资料。

各种气候天灾中,我们以异常的严冬作为判断一个时期的气候标准。如平常年里不结冰的河湖结了冰,这是异常的事情。全世界在热带的平原上是看不到冰和雪的,一旦热带平原冬天下雪结冰,这也是异常的事情。本节所讨论的就是这两种异常气候的出现。中国三个最大的淡水湖是,鄱阳湖面积为5100平方公里,洞庭湖为4300平方公里,太湖为3200平方公里。这三个湖均与长江相连。鄱阳湖和洞庭湖位于北纬29°左右,太湖位于北纬31°—31°30′之间。对于河流冰冻,我们以江苏省盱眙的淮河和湖北省襄阳的汉水为标准。南京地理研究所徐近之曾经根据这些河湖周围地区的方志作了长江流域河湖结冰年代的统计和近海平面的热带地区降雪落霜年数的统计,两种统计一共用了665种方志。对于热带地区的降雪只参考了广东省和广西壮族自治区的方志,云南热带地区因海拔太高不包括在内。

500年(1400—1900)中我国的寒冷年数不是均等分布的,而是分组排列。温暖冬季是在公元1550—1600年和1770—1830年间。寒冷冬季是在公元1470—1520年、1620—1720年和1840—1890年间。以世纪分,则以17世纪为最冷,共14个严寒冬天;19世纪次之,共有10个严寒冬天。

上面我们只谈到15世纪到19世纪期间冬季的相对寒冷,下面准备说一下这段期间的气候变化对于人类和动植物的影响。在这个期间,有一件事似乎是很清楚的,即这个500年(1400—1900)的最温暖期间内,气候也没有达到汉、唐期间的温暖。汉、唐时期,梅树生长遍布于黄河流域。在黄河流域的很多方志中,有若干地方的名称是为了纪念以前那里曾有梅树而命名的。例如陕西鄜县(北纬36°、东经109°20′)西北30余里有梅柯岭,因唐时有梅树故名。 (66) 山东平度(北纬36°48′、东经119°54′)的州北7里有一小山,称为荆坡,据说曾种了满山梅树。 (67) 目前鄜州、平度均无梅。河南郑州(北纬34°50′、东经113°40′)西南30里有梅山,高数十仞,周数里,闻往时多梅花故名。 (68) 现已无梅。解放后,郑州市人民政府在郑州人民公园栽种梅树已获得成功。郑州在1951年至1959年期间,每年绝对最低温度在-14c以上,可以说是目前梅树的最北极限。

在这500年间,我国最寒冷期间是在17世纪,特别以公元1650—1700年为最冷。例如唐朝以来每年向政府进贡的江西省橘园和柑园,在公元1654年和1676年的两次寒潮中,完全毁灭了。 (69) 在这50年期间,太湖、汉水和淮河均结冰4次,洞庭湖也结冰3次。鄱阳湖面积广大,位置靠南,也曾经结了冰。我国的热带地区,在这半世纪中,雪冰也极为频繁。

在这500年间,我国物候材料浩繁,非本文所能总结。为了与14世纪以前的物候材料作比较,这里只选择最冷的17世纪的两种笔记中所见的物候材料加以论述。一种是《袁小修日记》, (70) 明万历三十六年至四十五年(1608—1617)间,袁小修留居湖北沙市附近的日记;另一种是清杭州人谈迁著的《北游录》, (71) 叙述公元1653年至1655年3年间在北京的所见所闻。这两本书,详细记载了桃、杏、丁香、海棠等春初开花的日期。从这两个人的记载,我们可以算出袁小修时的春初物候与今日武昌物候相比要迟7天到10天;谈迁所记北京物候与今日北京物候相比也要迟一两个星期。更可注意的是,17世纪中叶,天津运河冰冻时期远较今日为长。公元1653年,谈迁从杭州来北京,于阳历11月18日到达天津时,运河已冰冻;到11月20日,河冰更坚,只得乘车到北京。公元1656年,阳历3月5日,谈迁由京启程返杭时,北京运河开始解冻。根据谈迁的记述,可知当时运河封冻期一年中共有107天之久。水利电力部水文研究所整理了1930年至1949年天津附近杨柳青站所做的记录,这20年间,运河冰冻平均每年只有56天,即封冻平均日期为12月26日,开河平均日期为2月20日。而据谈迁《北游录》所说,那时北京运河开河日期是在惊蛰,即阳历3月6日,比现在要迟12天。从物候的迟早,可以算出两个时间温度的差别,据物候学上“生物气候学定律”:春初,在温带大陆东部,纬度差一度或高度差100米则物候差4天,这样就可从等温线图中标出北京在17世纪中叶冬季要比现在冷2c之谱。

————————————————————

(1) 本文原载于《东方杂志》1925年第22卷第3期,有删节。

(2) 雨灾统计见《古今图书集成·历象汇编·庶征典》卷七十六至七十九,旱灾统计见《庶征典》卷八十六至九十二。

(3) 见刘献廷《广阳杂记》卷四。

(4) 见王炳燇《治黄刍议》。

(5) 水灾统计见《庶征典》卷一百二十四至一百三十二。

(6) 美国人亨廷敦(e.huntington)于20世纪初两度至我国新疆,认为该地在两汉时期雨量较为充足,自东晋(4世纪)以迄唐代,雨量骤减,至北宋(10世纪)及元代末叶(14世纪)雨量又略增进,在南宋(11世纪)及明代中叶(15世纪)雨量又复减少。

(7) alexander hosie曾搜集我国历史上所载日中黑子之数列为表,登quarterly journal of royal asiatic society,但其中略有谬误,如表中14世纪日中黑子只有一次,而依《明史》则有9次。

(8) p.hoang,1910,concordance des chronologies néoméniques chinoise et européenne,shanghai,表中阳历凡明神宗万历十年(1582)以前均照儒略历(julian calender),明万历十年以后始照格里高里历(gregory calender),故欲与现时阳历相比较,南宋时之阳历均须增加7天。

(9) j.de moidrey,1904,notes on the climate of shanghai,zikewei.

(10) 本文于1924年7月3日在科学社南京年会宣读,刊载于《科学》1925年第10卷第2期,有删节。

(11) 见《宋史》卷六十二《五行志》第十五。

(12) 依日本中央观象台出版之日本气候表。

(13) 见日本气候表。

(14) 见竺可桢《天象学》表2,“百科小丛书”第一种。

(15) 我国风暴所取之途径参见竺可桢《气象学》图19。

(16) 我国风暴秋少春多,故风暴南下于春季影响尤大。

(17) 本文选自《东南季风与中国之雨量》,刊载于《中国现代科学论著丛刊》——气象学(1919—1949),1954年科学出版社出版。

(18) 日本安永己亥沙门玄韵重镌,沙门法显自记游天竺事,公元1885年英国牛津大学校印书局刊第36章至第42章。

(19) 宋,桂林通判,永嘉,周去非著《知不足斋书》卷三,“航行外夷”条下。

(20) 见汉应劭著《古今逸史》全一本。

(21) 本文原载于《考古学报》1972年第1期。此处根据作者修改后的刊本,节录“前言”与“结论”,有删节。

(22) 原文有“1700年来世界温度波动趋势图”,此处略去——编者。

(23) 表略——编者。

(24) 本文选自《中国近五千年来气候变迁的初步研究》,《考古学报》1972年第1期,有删节。题目为编者所加。

(25) 本文选自《中国近五千年来气候变迁的初步研究》,《考古学报》1972年第1期,有删节。题目为编者所加。

(26) 《左传》襄公九年“晋侯问于士弱曰:吾闻之宋灾,于是乎知有天道,何故?对曰:古之火正,或食于心,或食于咮,以出内火。是故咮为鹑火,心为大火。陶唐氏之火正阏伯,居商丘,祀大火,而火纪时焉。相土因之,故商主大火”。见《春秋左传正义》。

(27) 《左传》昭公十七年:“秋,郯子来朝,公与之宴。昭子问焉,曰:‘少暤氏鸟名官,何故也?’郯子曰:‘吾祖也……我高祖少暤,挚之立也,凤鸟适至,故纪于鸟,为鸟师而鸟名。凤鸟氏,历正也;玄鸟氏,司分者也;伯赵氏,司至者也。’”见《春秋左传正义》。

(28) 有人以为“周正建子”应与今日阳历相差2个月,但“周正建子”不过是传统的说法。据《豳风》“七月流火”,大火星的位置加以岁差计算,和春秋时日蚀的推算,可以决定周初到春秋初期的历是建丑,而不是建子。参看宋王应麟《困学纪闻》下册第533—534页,1937年世界书局版。

(29) 《春秋》桓公十四年“春正月无冰”;鲁成公元年“春二月无冰”;鲁襄公二十八年“春无冰”。

(30) 根据陕西武功西北农学院辛树帜等同志的调查。关于本文中西安武功一带物候材料,全系西北农学院同志所供给,特此致谢。

(31) 《孟子·告子上》:“今夫 麦……至于日至之时,皆熟矣。虽有不同,则地有肥硗,雨露之养,人事之不齐也。”并参阅潘鸿声、杨超伯《战国时代的六国农业生产》、《农史研究集刊》第二册第59页,1960年科学出版社出版。

(32) 《荀子·富国篇》:“今是土之生五谷也,人善治之,则亩数盆,一岁而再获之。”见王先谦《荀子集解》,1936年商务印书馆。

(33) 根据江苏省1964年气象资料。

(34) 根据清刘献廷《广阳杂记》卷三。

(35) 根据中国科学院地理研究所1962年资料。

(36) 根据中央气象局研究所1955年资料。按战国时代原来所定二十四节气,雨水在惊蛰之后;到前汉才把雨水移到惊蛰之前。但无论如何,目前终雪总在战国时代雨水节之后。汉改雨水、惊蛰先后,见宋王应麟《困学纪闻》第284页。

(37) 见《史记·河渠书》。

(38) 唐李德裕(787—849)《瑞橘赋·序》“昔汉武致石榴于异国,灵根遐布……魏武植朱于铜雀,华,实莫就”云云,见《李文饶文集》卷二十。

(39) 见《三国志·魏书·文帝纪》:黄初六年(225)“冬十月,行幸广陵故城,临江观兵,戍卒十余万,旌旗数百里。是岁大寒,水道冰,舟不得入江,乃引还”。

(40) 见《晋书·五行志》下,并参看《古今图书集成·历象汇编·庶征典》卷一〇三至一〇六。

(41) 见司马光《资治通鉴》卷九十五,晋成帝咸康二年纪事。

(42) 见《齐民要术·种谷》第6页,参见《齐民要术今释》第一分册第30页,1958年科学出版社出版。

(43) 见《齐民要术·种安石榴》第57页,参见《齐民要术今释》第二分册第270页,1958年科学出版社出版。

(44) 见唐曹邺《梅妃传》、《说郛》卷三十八。

(45) 《元微之长庆集》卷六《和乐天秋题曲江》诗云:“十载定交契,七年镇相随。长安最多处,正是曲江池。梅杏春尚小,菱荷秋亦衰……”并见《全唐诗》卷四〇一。

(46) 见清仇兆鳌《杜少陵集详注》卷十。

(47) 见唐乐史《杨太真外传》、《说郛》卷三十八。

(48) 见唐李德裕《瑞橘赋·序》、《李文饶文集》卷二十。

(49) 见《苏东坡集》第四册第86页《杏》,商务印书馆“国学基本丛书”本。

(50) 见《王荆文公诗》卷四十《红梅》,并参阅宋李壁《王荆文公诗笺注》,1958年中华书局版。

(51) 见元陆友仁《砚北杂志》卷上、《宝颜堂秘笈》普集第八。

(52) 金蔡珪《撞冰行》:“船头傅铁横长锥,十十五五张黄旗。百夫袖手略无用,舟过理棹徐徐归。吴侬笑向吾曹说:‘昔岁江行苦风雪,扬锤启路夜撞冰,手皮半逐冰皮裂。’今年穷腊波溶溶,安流东下闲篙工。江东贾客借余润,贞元使者如春风。”见金元好问编《中州集》卷一,1962年中华书局版。

(53) 《范石湖集》卷十二《燕宾馆》诗自注:“至是适以重阳……西望诸山皆缟,云初六日大雪。”

(54) 见《全唐诗》卷三八二。按宋陆游《老学庵笔记》卷五云:“张文昌《成都曲》云:‘锦江近西烟水绿,新雨山头荔枝熟。万里桥边多酒家,游人爱向谁家宿。’此未尝至成都者也。成都无山亦无荔枝。苏黄门诗云:‘蜀中荔枝出嘉州,其余及眉半有不。’”陆游只知道宋时成都无荔枝,但并不能证明唐代成都也无荔枝。

(55) 参见陆游《老学庵笔记》和范成大《吴船录》。

(56) 元李志常撰《长春真人西游记》卷一第38页,见“榕园丛书”本。

(57) 宋乐史《太平寰宇记》卷三十,“凤翔府·司竹监”条:“又按汉官有司竹长丞,魏晋河内园竹各置司宇之官。江左省,后魏有司竹都尉。北齐后周俱阙。隋有司竹监及丞,唐因之,在京北、鄠、盩厔、怀州、河内。皇朝唯有鄠、盩厔一监,属凤翔。”

(58) 《元史·食货志》:至元二十九年(1292)“怀(庆)、孟(津)竹课,频年斫伐已损,课无所出”云云。

(59) 见陕西《盩厔县志·古迹》,清乾隆时修。

(60) 元《郭天锡日记》,浙江省图书馆有手录稿,仅存公元1309年冬天两个月的日记。见《知不足斋丛书》第一集。

(61) 见元陆友仁《砚北杂志》卷上。

(62) 元迺贤《金台集》(见《诵芬室所刊书》)集二,《新隄谣》记述至正十一年(1351)河决白茅,泛滥千余里,人民流离失所惨况,乃作此歌。中有“大臣杂议拜都水,设官开府临青徐,分监来时当十月,河冰塞川天雨雪,调夫十万筑新堤,手足血流肌肉裂,监官号令如雷风,天寒日短难为功”云云。

(63) 见《京城燕》诗,自注云:“京城燕子,三月尽方至,甫立秋即去。”并见陈衍辑《元诗纪事》卷十八。

(64) 元李志常撰《长春真人西游记》卷一第16页,见“榕园丛书”本。

(65) 本文选自《中国近五千年来气候变迁的初步研究》,《考古学报》1972年第1期,有删节。题目为编者所加。

(66) 见《鄜州志·山川》,清道光时修。

(67) 见《莱州府志·山川》,清乾隆时修;并见《平度州志·山川》,清道光时修。

(68) 见《郑州志·舆地志》“山川”条。

(69) 见叶梦珠编《阅世编》,载叶静渊《中国农学遗产选集》上编第45页,四类第十四种“柑橘”。

(70) 袁中道《袁小修日记》,1935年上海杂志公司重印。

(71) 谈迁《北游录》,1960年中华书局版。

先看到这(加入书签) | 推荐本书 | 打开书架 | 返回首页 | 返回书页 | 错误报告 | 返回顶部
热门推荐