气候与人类社会发展

                    张念瑜

冰期有广义和狭义之分。广义的冰期又称大冰期，狭义的冰期是指比大冰期低一层次的冰期。大冰期（Ice Age）是指地球上气候寒冷，极地冰盖增厚、广布，中、低纬度地区有时也有强烈冰川作用的地质时期。大冰期的出现有 1.5 亿年的周期。大冰期中气候较寒冷的时期称冰期，较温暖的时期称间冰期。大冰期、冰期和间冰期都是依据气候划分的地质时间单位。

第四纪大冰期中冰川有数次扩张和消退，分别被称为冰期(glacial epoch）和间冰期(interglacial epoch）。所谓“间冰期”是两个冰期之间的过渡期。“第四纪”包括全新世和更新世两个世。大约从260万年前开始一直延续到今天。这个时期，人类“能人”首次制造出石器，标志着人类进入石器时代。人类体质进化由能人或直立人阶段、早期智人阶段、晚期智人阶段依次不断发展。

在第四纪内，依冰川覆盖面积的变化，可划分为几个冰期和间冰期，冰盖地区约分别占陆地表面积的30％和10％。 但各大陆冰期的冰川发育程度有很大差别，如欧洲大陆冰盖曾达北纬48°，而亚洲只达到北纬60°。尽管因青藏高原的隆起，我国第四纪环境演变表现出强烈的区域性特征，但第四纪周期性的冰期—间冰期全球变化在我国仍有显著表现。中国地理学家竺可桢指出，第四纪欧洲和北美洲北部经历了四个冰河期和四个间冰期：第一冰河期距今30万年至27万年；第二冰河期距今20万年至18万年；第三冰河期距今13万年至10万年；第四冰河期距今6万5千年至1万5千年。中国第四纪冰期最早可能起源于早更新世的希夏邦马冰期,有确切年代学证据的最早冰期为望昆冰期(0.7～0.5Ma)[1],随后还有中梁赣冰期、倒数第二次冰期、末次冰期和全新世冰进,共6次主要冰川作用期。中国第四纪冰期启动时间远晚于极地和高纬地区。冰期系列也与极地和高纬地区不同步[2]。

   末次冰期是于第四纪的更新世内发生的最近一次冰期。末次冰期约于11万年前开始，于前9600～9700年完结。在这段期间，曾出现数次的冰进及冰退。冰退称为间冰段，格陵兰的冰芯钻探表明，过去十万年的末次冰期共有24个间冰段[3]。这一现象称作但斯贾德-欧希格事件。末次冰期的最盛期发生于约1.8万年前。目前处于1.1万年前开始的间冰期，这也是全新世的开始。由于这个原因，学术界认为，在十万年之前进入高纬度地区的人类由于气候寒冷、食物匮乏而不断灭绝。进入末次冰期之后，人类重新从东非出发进入高纬度地带。有一种观点认为，黄种人或蒙古利亚人种也是十几万年前第二次出于东非，取代第一次出非洲的人种，因而北京猿人不是现代黄种人或蒙古利亚人种的祖先。但由于喜玛拉雅山脉的突出，中国的冰期没有欧洲与北美那么典型，因而北京猿人是现代黄种人或蒙古利亚人种的祖先[4]。

    末次冰期发生于人类的旧石器时代与中石器时代。随着地球走出末次冰期而进入“末次间冰期”，人类历史也进入了新石器时代。

全新世（Holocene）是最年轻的地质年代，从11700年前开始。由于全新世的气候变化与人类社会的发展有密切的关系，因此详细研究全新世的气候和环境变化至关重要。研究全新时气候变化的主要材料包括高纬度和高海拔冰芯，湖泊沉积物纪录，树轮，石笋及其他洞穴沉积物，高沉积速率的深海沉积物等。格陵兰岛的冰芯记录提供了年纪分辨率的气候变化，它显示了自新仙女木事件以后全新世气温很稳定。但这种稳定的气温变化受到越来越多的挑战，有很多研究表明，全新世的气候变化同样很明显，并且呈现一定的周期性。

   姚檀栋等研究了取自昆仑山古里雅冰帽地区钻取的三根冰芯。分析表明,约在10.5kaBP时升温,进入全新世,在9～8kaBP时有降温过程,7～6kaBP是全新世最暖期,平均温度高于现代1.5℃；约在5kaBP左右,开始激烈降温,至近代才又上升[5]。

洪业汤等依据金川泥炭纤维素δ18O气候代用指标,分析了中国东部全新世6000aBP以来的气候变化(如图2)。这是中国学者首次使用泥炭纤维素δ18O序列作为气候代用指标来研究气候变化[6]。洪业汤等认为,大约4000～2600aB.C.为寒冷期,对应北美洲与欧洲的中全新

世寒冷气候[7]。该期中存在3800aB.C.、3300aB.C.、2600aB.C.三个明显的冷峰,与敦德冰芯[8]同一时期记录到的3个冷峰一一对应。另外,考古研究表明,长江黄河地区该期的古文化遗址个数也明显少于相邻时期,表明该期气温比相邻时期气温低[9]。2600～1600aB.C.为一段自然升温期,1000年中共升高约6‰,1600aB.C.左右达到最大值,与格陵兰冰芯同期记录相一致[10]。温暖的气候一直持续到350aA.D.左右,历时达2000年,跨越8个朝代。大量的考古、历史资料也记录了这段时期的温暖气候[11]。记录到几次趋冷的温度振荡,如1500aB.C和800～700aB.C.为两个典型的冷峰。 350～500aA.D.有明显的降温趋势,与历史上南北朝时期建业地区可以建造冰房来存储食物的冷气候相一致[12]。500～1800aA.D.记录到9个冷峰,其中1550a、1650a、1750a最寒冷,与Lamb提出的1550～1700年间的寒冷气候对应[13]。大约1100～1200aA.D.为一段温暖时期,与中世纪温暖期相一致[14]。

施雅风等将中国全新世大暖期定为8.5～3.0kaBP。并将该高温期分为4个阶段[15]。8.5～7.3kaBP为温度不稳定,由暖变冷阶段；7.2～6.0kaBP为稳定温热气候,即大暖期的暖湿阶段(鼎盛阶段)；6～5kaBP为气候波动激烈,环境较差阶段；5～3kaBP为温度波动缓和气候。

全新世，中国社会进入了农耕时代。气候的冷暖对农牧业生产影响巨大，从而对人类社会政治、经济、军事的影响巨大，并直接导致改朝换代。当然，导致改朝换代的原因是复杂的，但气候变化导致农牧业生产的变化是改朝换代的直接原因，政治制度或中国传统社会的皇帝制度是其主要根源。（参见拙作：《绿色文明形态》，中国市场出版社，2014年，第74-78页）

                   （2015-03-03）

注释与参考文献

[1]cal.kaB.P.：Cal是日历年，Ka 是千年，BP即beforepresent是据今（1950年为准）多少年。19 calka BP就是距今19000日历年。与之对应的是说多少C-14年龄。C-14年龄与日历年之间的转换比较复杂，有时候一个C-14年龄可能对应成好几个日历年，因为二者关之间的函数虽然近似拟合成一条直线，但在细节上并不是单调增加或减小。因为C-14是一种宇成核素，在不同地质时期大气中C-14含量是波动的。

[2]崔之久，陈艺鑫，张威，周尚哲，周力平，张梅，李川川. 中国第四纪冰期历史、特征及成因探讨[J]. 第四纪研究   2011, 31(5): 749-764。

[3]Wilson,R. C. L.; Drury, S. A.; Chapman, J. L. The Great Ice Age: Climate Change andLife. London: Routledge. 2000: 125. ISBN 0415198410.

[4]刘武.蒙古人种及现代中国人的起源与演化[J].人类学学报，1997（1）；Howells W.W., 1976.ExplainingModern Man: Evolutionists versus Migrationists. Journal of Human Evolution 5:477–495；Protsch R The absolute datingof upper Pleistocene sub Saharan fossil Hominids andtheir place in human human evolution.J hum Evo,4 279-322；吴新智.现代人起源的多地区进化学说在中国的实证[J].第四纪研究,2006, 26(5):702-709；马荣全，现代人的祖先在哪里？[J].化石，1994（1）。

[5]姚檀栋,焦克勤,李忠勤,施维林,李月芳,刘景寿,皇翠兰,谢超,L.G.Thompson,E.M. Thompson;古里雅冰帽气候环境记录[J];中国科学B辑;1994（07）；姚檀栋，. G.Thompson，L•施雅风等.古里雅冰芯中末次间冰期以来气候变化记录研究[J].中国科学: D 辑,1997,27 ( 5) :447-452 。

[6]洪业汤,姜洪波,陶发祥,洪冰,曾毅强,李汉鼎,冷雪夭,T.W.D.Edwards,W.M.Buhay,R.J.Elgood;近5ka温度的金川泥炭δ18O记录[J];中国科学D辑，1997（06）。

[7]王绍武.全新世气候[J].气候变化研究进展,2009,5(4):247-248.

[8]方修琦,葛全胜,郑景云.环境演变对中华文明影响研究的进展与展望[J].古地理学报,2004,6(1):85-94.

[9]方修琦,葛全胜,郑景云.环境演变对中华文明影响研究的进展与展望[J].古地理学报,2004,6(1):85-94.

[10]徐道一.青藏高原的剧烈隆起对中华文明产生的影响[J].古地理学报,2004,6(2):216-225.

[11]Weiss H, Courty M A,Wetterstrom W, et al. The genesis and collapse of third millennium North Mesopotaniancivilization [J].Science, 1993, 261(20):995-1004.

[12]HodellD A, Curtis J H, Brennerm. Possible role of climate in the collapse of classicMaya civilization [J].Nature, 1995,375:391-394.；Bond G, Showers W, Cheseby M, et al. Apervasive millennial-scale cycle in North Atlantic Holocene and Glacialclimates [J]. Science, 1997,278:1257-1266.

[13]施雅风,孔昭宸,王苏民等.中国全新世大暖期气候与环境的基本特征[M].北京:海洋出版社,1992.

[14]施雅风,孔昭宸,王苏民等.中国全新世大暖期气候与环境的基本特征[M].北京:海洋出版社,1992.

[[1]5]方修琦,葛全胜,郑景云.环境演变对中华文明影响研究的进展与展望[J].古地理学报,2004,6(1):85-94.

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