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2021年8月25日星期三

文明是气候的馈赠还是气候的剥夺

 文明是气候的馈赠


历史世界 2020/10/11 


一、史前气候冷暖无常,华夏文明如何诞生?


冷暖交替,本是地球常态。地球从诞生至今已有46亿年的历史,就我们目前所能了解的20亿年地球气候史中,地球就曾几经“寒暑”:历经三次大冰期(即即前寒武晚期、石炭-二叠纪和第四纪)和两次“超级暖期”,即介于三次大冰期之间的大间冰期。当时间来到260万年前,就来了人类生存的纪元—第四纪,也是新生代最新的一个纪,虽然号称人类时代,但人类文明的历史,还不到第四纪总长度的0.5%,尽管如此,人类文明的演化还是伴随着气候的冷暖交替而几度兴衰。


末次冰期盛冰期的平均温度较现今要低5~10℃,全球陆地约有24%被冰覆盖,而现代仅有11%,图为末次冰期的中国


第四纪冰期是一个大冰期,分为更新世和全新世两部分,其中包含了多次冷暖变化,科学家称之为冰河期和间冰期。间冰期是大冰期中相对温暖的时期,此时冰川作用相对地变弱,冰盖向高纬度退缩,雪线升高,冰体大量消融注入海洋,致使海平面上升形成大面积海侵;而冰川期则完全相反,气温相对较低,冰川大规模扩张。一个冰期与相邻的间冰期组合一个冰川周期。


据中国地理学家竺可桢考证,第四纪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;而第四冰河期距今6万5千年至1万5千年,那是在晚更新世,广泛的冰川运动把地球带进了离今天最近的一次冰期,气候比今天更加寒冷、干燥,重达6吨的猛犸象在欧亚大陆北部啃食着雪层下的嫩草。


距今约1.2万年前,随着间冰期的到来,猛犸象离开我国东北,最终在西伯利亚陆续灭绝,这被视作第四冰河时代结束的标志。地球气候变暖也使得原始人类离开居住的洞穴,逐渐转移到平原上定居,生物的繁荣生长提供了充足的食物,促使人类群体不断壮大,原始的采集狩猎逐渐不能满足聚族而居的生存需要,于是在磨制石器作为生产工具的情况下,催生了原始农业,人类步入新石器时代。 


中国全新世大暖期起于1万—8500年前后,止于3000年前,延续时间长达5500年,是新石器文化大发展的阶段。


这段气候最佳适宜期,在我国称为“中国全新世大暖期”或“仰韶温暖期”。起于1万—8500年前后,止于3000年前,延续时间长达5500年以上。但又可以根据气候与环境的变化,大体划分为以下四大阶段。


陶器的发明是人类最早利用化学变化改变天然性质的开端,使原始先民渐渐摆脱大自然的诸多束缚。


第一阶段是在8500—7200年前,以不稳定的由暖变冷的温度波动为特征。在8500年前气温急剧升高而导致降水增加,人类的生存条件大为提高,原始先民便发明了各种陶器来储存食物、水等生活用品,这是人类最早利用化学变化改变天然性质的开端,使原始先民渐渐摆脱大自然的诸多束缚。


粟和黍是起源于中国的古老作物,是新石器时代黄河流域主要的农作物,唐朝之前一直是中国北方民众的主食之一


此时的中国北方先民在黄河流域开始种植粟和黍;南方先民在长江流域种植水稻;而西亚的先民则在两河流域种植了小麦……,至此人类开启了影响深远的农耕文明。不过在8200年前和7200年前后,曾出现两次全球温度下降的干冷事件。


其典型例子就是在距今约9000至6000年前,长江流域的古气候在末次冰期盛冰期之后,气温和降水波动性升高,已接近现代气温和降水的水平,新石器文化蓬勃发展,后世发掘了诸如河姆渡文化遗址(浙江余姚,距今7000年)、马家浜文化遗址(浙江嘉兴,距今约7000年)、崧泽文化(上海青浦,距今6000-5300年)、良渚文化遗址(浙江杭州,距今5300-4300年)、屈家岭文化遗址(湖北京山,距今5300-4600年)等新石器时期的遗存,长江流域也成了中华文明起源与早期发展的重要地区。

 

第二阶段是在7200-5700年前,全球气候处于稳定的暖温阶段,也称为大暖期的鼎盛阶段。除个别地点因高温使得蒸发量增加而较为干燥外,各地气候均较暖湿。在亚洲,夏季风势力强劲,东亚气温普遍高于现在。黄河流域的华夏族先民已开始在中原地区定居,温暖潮湿的环境,造就大批良田,以原始农业、手工业和家畜饲养业为主的氏族经济繁荣。后世也陆续发掘了贾湖遗址(河南舞阳,9000-7500年前)、裴李岗文化(河南新郑,8500-7000年前)、磁山文化(河北邯郸,8000年-7600年前)、仰韶文化(河南渑池,7000-5000年前)、龙山文化(山东历城,5000-4000年前)等新石器时期遗址。


据贾湖遗址考证,当时中原地区的气候环境相当于现今广西一带,年均气温比现今高出2~3℃,冬季最低气温高于0℃,降水比今日高出30%。温暖湿润的气候,决定了黄河流域原始社会的长足发展。据统计黄河流域发掘的新石器时代遗址多达7000多处,其中代表仰韶文化的遗址共有5013处,如仰韶村遗址、半坡遗址、双槐树遗址、大河村遗址等,分布范围东起豫东,西至甘肃、青海,北到河套内蒙长城一线,南抵江汉,单分布在中原地区的遗址就有3000多处。


5400年前,一系列干湿冷暖波动最终导致黄河流域的仰韶文化衰落。


第三阶段是在5700—5000年前,是全球气候波动剧烈、环境较差的阶段。一方面承继着前一阶段暖湿气候特点,同时也出现了数次的降温事件。如敦德冰芯记录显示存在着3次降温事件。以5400年前为界,地球地质进入中全新世,在前300年亚洲季风势力减弱,导致降水减少;后400年,降水小幅度逐渐增加,随后又剧烈减少,地质学上称为“5400aBP事件”。一系列干湿冷暖波动最终导致黄河流域的仰韶文化衰落。


黄河及其支流逐渐淤积,水位不断升高,至龙山文化后期,黄河泛滥日益严重。黄帝部落生活的中原地区,为了避免洪水的侵扰,一方面构建城墙和护坡来防御洪水,另一方面开始迁居高地,也就是从东部平原向西部高原迁徙,随之不可避免的与居住黄土高原的炎帝部落展开了一场大战,史称“阪泉之战”。战后炎黄及其附属部落组成部落联盟,实现了中华民族第一次大统一。


炎黄华夏部落与蚩尤九黎部落大战于涿鹿之野,最终华夏、东夷共同融合为后来华夏族的核心。


而此时北方大地上,还有存在蚩尤所率九黎部落联盟,属于东夷集团,其发祥地在今山东曲阜,这一地区史前时代属于大汶口文化和龙山文化分布区。约4600年前,九黎部落遭受洪水、海平面上升的双重压力,便向西即中原地区扩展生存空间,与炎黄部落联盟大战于涿鹿,史称“涿鹿之战”。惨烈的战斗,最终以以黄炎华夏集团的胜利而告终,炎黄部落得以进入东夷地区,最终华夏、东夷共同融合为后来华夏族的核心。


这场远古时代向文明时代转变的史前战争,在后世留下了诸多神话人物,如蓄水的应龙、制造干旱的女魃、呼风唤雨的风伯雨师等。但参考对史前环境考古发现,在距今5000至4000年前,地球的气候环境发生了异变:不断升高的气温,持续不断的冰川融化与降雨均骤然停止,从辽东半岛到长江三角洲都留下大规模海退的遗迹,但在4700年前,又发生了小的干湿冷暖波动。涿鹿之战中被巫术呼唤来的暴风雨及其后的干旱,正与古气候由平稳到发生波动的情况相合,可见这些神话不是全无根据的,它确实浓缩了对过去的回忆。


全球气候的降温事件,引发了异常的大洪水,最终导致全球范围的文明衰落。


第四阶段是在5000-3000年前,4200年之前是全球气候波动和缓的亚稳定暖湿期,气温升高降水增多。但以4200-4000年(即公元前2200年-2000年)为多灾时期,世界多地的气温和降水突然下降,全球经历了200年干冷期,亦称为“4200 aB.P.事件”。这是自1.28亿年新仙女木事件以来最为寒冷的一次降温过程,是对人类原始社会最具影响力的一次小冰期,代表着气候最适宜期的结束和全新世后期的开始。此后直到3000年前气候再次呈现多次连续的降温波动,全新世大暖期彻底结束。


撒哈拉的淡水湖完全干涸,非洲先民不得不迁居在尼罗河两岸,古埃及文明的古王国时期终结。


由于气候的降温事件,导致相对湿度增加而引发了异常洪水事件,产生了人口压力和地理限制,最终导致全球范围的文明衰落:非洲撒哈拉的淡水湖完全干涸,古埃及的古王国时期终结;西亚两河流域的苏美尔-阿卡德帝国消亡;南亚古印度的哈拉帕文明向印度河下游方向迁移。


距今4200年前由于全球气候降温而导致的异常洪水,使得黄河下游的龙山文化衰落。


东亚古中国的长江流域产生滔天洪水,南方古代先民损失惨重,江浙的良渚文化和荆楚的大溪文化、屈家岭文化在跨步到文明时之前衰落了;而北方的黄河流域则接连出现干旱,黄河水量减少,处于黄河冲积扇下游的山东龙山文化亦开始衰落。


以嵩山为中心的中原地区,发掘出的不同历史时期的聚落遗址。


同时期以嵩山为中心的中原地区,则由于200年的干旱,致使湖泊水面锐减,裸露出大片良田,适宜华夏先民农业耕作。曾经泛滥的黄河洪水,又经过大禹十三年的疏通治理,不再为祸人间……,最终大量人口从周边迁居中原,人口相对集中,一方面导致资源短缺,引发了文化间甚至聚落间对于资源的争夺,另一方面也产生了文化上的私有观念以及人群内部的分层,促使社会结构向高层次发展。


于是夏朝(公元前2070~前1600年)来了,开启了华夏民族第一个世袭制王朝。



二、中华盛世是暖期,乱世偏把冰期逢


中华文明是世界最古老的四大原生文明之一,而且是世界上唯一连续发展至今、未曾间断的文明。但中华文明从诞生始伊,就深受自然气候的影响。据史学资料统计数据,自秦汉以来的2000年内,共经历31个盛世、大治和中兴。其中21个发生在小暖期时段,3个发生在由冷转暖时段,2个发生在由暖转冷时段,但在15次王朝更迭中,竟然有11次出现在小冰期时段。可谓“太平盛世是暖期,乱世偏把冰期逢”。


中国全新世大暖期起于1万—8500年前后,止于3000年前,延续时间长达5500年,是新石器文化大发展的阶段。


在8500年前的史前文明时期,华夏先民趁着全新世大暖期(或称仰韶温暖期)的东风,中华文明顺利诞生,并走过蛮荒时代愈发强壮,于是夏朝(公元前2070~前1600年)作为第一个世袭制王朝登上了历史舞台,中华文明随之进入文明时代。


夏朝(公元前2070~前1600年)开启了华夏民族第一个世袭制王朝。


文明时代的第一次小暖期


此时全新世大暖期尚未结束(止于3000年前),华夏先民正处于文明时代的第一次小暖期(即3800-3200年前,也就是公元前1800年-1200年)。全球气候温暖,大象在中原大地群居生活,到商王武丁在位时(即公元前1365年-1324年),出土的甲骨文上甚至凿刻着捕猎大象的记录。如今生长在江浙湖广一带的梅树,当时却在中原地区茂盛生长。


在3800-3200年前,大象在中原大地群居生活,可见当时气候如此温暖。


温暖湿润的气候不仅使夏商的国土上常绿植被繁多,而且农耕得到的快速发展。不断增加的粮食产量,也促使青铜冶炼技术也到达了顶峰。于是从公元前2000年前后到夏商周又被称为青铜时代,其代表便是河南二里头文化,年代大约在公元前2080~前1580年间。


二里头文化是河南洛阳偃师二里头遗址所代表考古学文化遗存,介于龙山文化和二里岗文化之间,夏代中晚期都城


文明时代的第一次小冰期


那是在3200-2700年前(即公元前1200年-700年),最早是气象学家兼地理学家竺可桢根据《竹书纪年》和诗经中有关的物候、结冰等记载,预测在公元前1046年,即商末周初有一个小冰期。《国语·周语》中记载“昔伊洛竭而夏亡、河竭而商亡”,其中的“河竭而商亡”指的便是黄河枯竭而致使商朝灭亡。


商朝(约公元前1600年—公元前1046年)是中国历史上的第二个朝代,也是中国第一个有直接文字记载的王朝。


究其原因,便是在2900—2700aB.P.期间发生了一系列降温事件,导致中国北方以干冷气候为主,黄河枯竭,农作物减产,致使“民困激化成民变”,最终社会发生动荡和战乱,周族部落在武王的带领下灭亡了商朝。


公元前771年,西夷犬戎部落攻陷镐京,烽火戏诸侯的周幽王被杀死。


随后气温略有回升,但到了公元前1000-800年之间,再次出现降温事件,这段时间正是西周晚期,于是在公元前841年,“国人暴动”迫使周厉王逃出镐京(西安),王权从此衰落;公元前771年,“戎狄交侵,暴虐中国”,周边游牧民族迫于生存,长期频繁南下侵扰周朝,最终西夷犬戎部落攻陷镐京,烽火戏诸侯的周幽王被杀死,次年周平王东迁洛邑,西周灭亡。


迈锡尼文明(约公元前2000年-前1150年)是古希腊最后的青铜文明,继承了克里特文明,因多利亚人南侵而灭亡


而西方在公元前12世纪到公元前9世纪一直处于“黑暗时代”,也称为荷马时代。经过多利亚人的南下入侵,古希腊早期的迈锡尼文明灭亡,雄伟的宫殿被摧毁或遗弃,希腊语停止被书写,人口急剧减少,同时,与其他文明的联络也消失了,导致西方社会文化全面倒退。



春秋时期(公元前770年—公元前476年),通常指东周前半期的历史阶段,总共295年。图为春秋前期诸侯国分布


文明时代的第二次小暖期


时间是在2700-2000年前(即公元前700年-公元元年),这段时间对应的是从春秋战国到秦汉时期(汉指西汉)。根据《左传》记载,鲁国(今山东地区)冬季冰房采集不到冰,且生长有梅树和竹子,参考如今梅树和竹子广泛生长在亚热带地区,相当于春秋战国时期(即公元前770年-公元前221年),山东地区的物候相当于今江南的气候水准。中华文明迎来第二次小暖期。


春秋战国时期随着铁器的使用,青铜器逐渐被淘汰,春秋战国也就成了中国最后一个青铜器时代。


湿润温暖的气候,促进了铁器的使用和牛耕的推广,提高了生产力,青铜器逐渐退出历史舞台,所以春秋战国时期,也就成了中国最后一个青铜器时代。最终生产力的飞跃引起了生产关系的革命,从商周便盛行的井田制(公田)逐渐被封建土地私有制所取代,并通过各诸侯国变法确立了下来。同时农耕的大发展也使得人口大为增长,根据梁启超的推测,战国后期人口已达三千万以上。



春秋战国时期是一个百家争鸣、学术风气活跃的辉煌时代,开创了中国历史上第一次文化学术的繁荣。


此外,隐藏在生产力革命的背后,是思想文化的繁荣,所以春秋战国时期又是一个百家争鸣、学术风气活跃的辉煌时代,开创了中国历史上第一次文化学术的繁荣,是中华文明的头颅。更神奇的是,在这一时期,东西方文明几乎同时进入人才辈出的时代,此时西方文明终于走出黑暗时代,步入希腊-罗马时代。



孔子(公元前551年-公元前479年)是鲁国陬邑(山东曲阜)人,祖籍宋国栗邑(河南夏邑),儒家学派创始人。


我们不妨对东西方的“牛人”做一下对比。公元前551年是“万世师表”的孔子的出生之年,此时道家学派创始人老子已经是20岁的青年,这一年创立佛教的释迦牟尼也已是14岁少年,到了公元前469年孔子去世整十周年时,西方哲学创始人之一的苏格拉底来到古希腊;一年后(即公元前468年),墨家学说的创立者墨子出生在山东滕州;42年之后(即公元前427年),苏格拉底的学生柏拉图临世;85年后(公元前384年)柏拉图的学生亚里士多德出生在色雷斯的斯塔基拉。



苏格拉底、柏拉图、亚里士多德被称为希腊三贤,苏格拉底是柏拉图的老师,柏拉图是亚里士多德的老师。


当我们再往后推,会发现孔子逝世后的107年(公元前372年),亚圣孟子出生于山东邹县;110年后(公元前369年)庄子诞生于河南商丘;132年后(公元前347年)纵横家苏秦横空出世;公元前322年当亚里士多德老去时,欧几里德已经8岁了;22年后(公元前300年)欧几里德创作出《几何原本》,35年后(公元前287年)欧几里德的徒孙阿基米德出生于西西里岛;38年后(公元前284年)李斯出生于河南上蔡,42年后(公元前280年),韩非子诞生于河南省新郑。



在文明时代的第二次小暖期,人类智慧集中大爆发。


简而言之,在文明时代的第二次小暖期,人类智慧集中大爆发。春秋战国时的各种思想学术流派的成就,与同期古希腊文明交相辉映,形成了以孔子、老子、墨子为代表的三大哲学体系。最终到了战国时期,形成诸子百家争鸣的繁荣局面。


文明时期的第二次小冰期


2000 -1400年前(公元元年-公元600年),全球气候经历了七百年的温暖期之后,再次回到小冰期,气候转冷迫使人民向南迁徙,同时社会动荡和战乱再次打破秦汉以来的大一统格局。从公元元年开始,中国拉开了大乱世的序幕,先是王莽篡汉(公元9年—23年),然后虽然经过东汉王朝(25年—220年)一统,但“光武中兴”和“明章之治”加在一起不过64年,此后131年都频频出现动荡,鲜有太平繁荣,而后东汉末年黄巾起义(公元184),最终魏蜀吴三分天下(220年-280年)。


此后虽然晋朝(包含西晋和东晋)结束了三国割据,但西晋只是魏晋南北朝长期分裂时期中的短暂统一,仅仅51年后,中国北方便陷入五胡乱华(公元316年—439年)的黑暗乱世。中原沦陷后,上百万汉族大规模南迁,史称“衣冠南渡”,东晋政权在江东建立,与北方十六国形成对峙。再后来东晋被灭,后继的宋齐梁陈四朝继续与北方的北魏、东魏、西魏、北齐和北周等北五朝对峙。直到三百六十多年后的公元589年,隋朝才结束南北朝分裂的局面,中国再度统一。



衣冠南渡指西晋末年,晋元帝避乱渡江,在建康(今南京)建立东晋,当时大批缙绅﹑士大夫及庶民百姓随之南下。


寒冷气候,不仅有战乱之困,还有瘟疫横行,据东汉张仲景所著的《伤寒杂病论》序言中所说“建安纪年(公元196年)以来,犹未十稔,其死亡者,三分有二,伤寒十居其七。感往昔之沦丧,伤横夭之莫救,乃勤求古训,博采众方……。”这其中的“伤寒”,并非单指外感热病,还包括烈性传染病,可见当时瘟疫流行之猖獗。



东汉张仲景所著的《伤寒杂病论》序言中记载了当时瘟疫流行的惨状。


另外曹植在《说疫气》中记载“建安二十二年(公元217年),疠气流行,家家有僵尸之痛,室室有号泣之哀”。可见东汉末年疫病流行的惨状,同时曹植也明确指出:“疠气流行”,并非“鬼神所作”,而是“阴阳失位,寒暑错时”所致。


公元542年-592年,历史上的首次鼠疫大流行蔓延整个欧洲,在极流行期每天死亡万人,直接导致东罗马帝国衰落


与此同时的西方也并无幸免,公元533年,东罗马帝国首都君士坦丁堡发生地震;四年后的公元537年,整个地中海沿岸又数月不见阳光,造成农作物严重减收;再四年后的公元541年,在埃及北非流行的瘟疫北传欧洲,随即在公元542年-592年,历史上的首次鼠疫大流行蔓延整个欧洲,在极流行期每天死亡万人,死亡总数近一亿人,这次“查士丁尼瘟疫”大流行直接导致了东罗马帝国的衰落。待气候开始转暖,瘟疫才逐渐平息……。


超级火山喷发是造成公元535-537年气候极端事件的罪魁祸首。


后来,科学家根据从南极与格陵兰钻探的冰芯取样,重建了气候演化才发现,超级火山喷发是造成公元535-537年气候极端事件的罪魁祸首。遮天蔽日的火山灰弥漫在大气层,导致了持续多年的“核冬天”,使得全球农业生产崩溃,饿殍遍野,从而导致瘟疫的流行大爆发。而超级火山很可能是巴布亚新几内亚的拉包尔火山或中美洲萨尔瓦多的伊洛潘戈湖火山。



隋朝(公元581年—618年)是中国历史上承南北朝,下启唐朝的大一统朝代。


文明时代的第三次小暖期


时间是在公元600-1280年,合计680年。前期对应的正是中国封建时期的顶峰—隋唐,其中隋朝(公元581年—618年)是中国历史上承南北朝,下启唐朝的大一统朝代,虽然享国仅有38年,但是在隋文帝统治的二十多年,就缔造了“开皇之治”的盛世。至唐朝(618年—907年)接手盛世,又传承了二百八十九年,万国来朝,成为当时世界上最强盛的国家之一,疆域更是空前辽阔,极盛时东起日本海、南据安南、西抵咸海、北逾贝加尔湖。



唐朝是当时世界最强盛的国家之一,疆域更是空前辽阔,极盛时东起日本海、南据安南、西抵咸海、北逾贝加尔湖


温和的气候,也促使隋唐时期的农业生产工具与技术有了较大发展。曲辕犁、筒车和一些新的灌溉工具水车纷纷问世,光有记载的重要水利工程就高达一百六十多项,如玉梁渠、绛岩湖、镜湖等。到了鼎盛时期,耕地面积达到八百五十万顷,官仓存粮更是达九千六百万石,都城长安、洛阳的米价最低时每斗仅十三文,青州、齐州每斗仅五文。人口从南北朝时期的七八百万,猛增至7475-8050万人,日本学者日野开三郎更认为唐朝人口峰值达1.4亿人。



中国历史上有三次因动乱而发生的大规模人口南迁现象,分别是西晋末年、唐朝末年和北宋末年


这一切的背后自有温暖、适宜耕种的气候做基础。只是这次小暖期并没有使气温恢复到“全新世大暖期”的程度,竹林并未重回中原,大象也迁移到南方。这其中的原因,很大程度上是由于这次小暖期期间的公元850年—965年曾出现一次较短暂的寒冷期,而这个寒冷期恰巧对应唐末的黄巢起义(公元878年—884年)和五代十国(公元907年—979年)的部分时期。



五代十国是中国自魏晋南北朝之后的又一次大分裂时期。


补充:五代十国是中国自魏晋南北朝之后的又一次大分裂时期,其中五代是指公元907年唐朝灭亡后依次定都于中原地区的五个政权,即后梁、后唐、后晋、后汉和后周;十国则指与五代几乎同时存在的十个相对较小的割据政权,其中南方有九个,即南吴、南唐、吴越、南楚、前蜀、后蜀、南汉、南平、闽国,北方有一个为北汉。



北宋(960年—1127年)逐步攻灭各地割据政权,使纷乱的时局逐渐结束,图为宋朝疆域图


经过五代十国的乱战,原有的生产关系矛盾在恶化气候的刺激下,被颠覆重组,最终随着气候再次转暖,气候温润带来充沛降雨,新秩序重新建立。于是北宋(960年—1127年)逐步攻灭各地割据政权,使纷乱的时局逐渐结束。



北宋时期的海上丝绸之路发达,所以北宋被称为最"强盛"的海权王朝。


北宋时期,中国古代经济文化进入最繁荣的时代,儒学得到复兴,科技迅速发展,政治也较开明,经济文化繁荣。宋真宗咸平三年(公元1000年)GDP达265.5亿美元 ,约占世界比重的22.7%,远超当时西欧诸国。而且人口从宋太宗太平兴国五年(公元980年)的3710万猛增至宋徽宗宣和六年(公元1124年)的12600万。但北宋统一的仅是中国东部核心区,远不如盛唐,且长期与北方草原的辽国对峙。



13世纪也被中外史学界称之为“蒙古人时代”或“蒙古人世纪”。


温暖的气候条件,也使得北方的荒漠逐渐变为草原,游牧民族的人口也随之膨胀,为成吉思汗及其子孙横扫欧亚大陆奠定了人口基础。所以13世纪也被中外史学界称之为“蒙古人时代”或“蒙古人世纪”。



明朝(1368年―1644年),是中国历史上由汉族建立的王朝,享国276年。图为明朝疆域极盛时期。


文明时期的第三次小冰期


但冷暖交替,本就是地球常态,在经历了长达680年的小暖期之后,从公元1280-1820年,全球气候又切换到了小冰期模式,时间跨度达540年。此时统治中原97年的元朝最终被朱元璋建立的明朝(1368年―1644年)取而代之,并传承了276年,直到1644年李自成攻入北京城,崇祯帝自缢,明朝灭亡。这其中有政治腐败、东林党争和后金外患的原因,还有小冰期天灾的气候因素。


补充:1627年崇祯帝即位的当年,陕西澄城饥民暴动,拉开明末民变的序幕。随后发展成雄踞陕西、河南的李自成与先后占领湖广、四川的张献忠两大起义势力 。明中后期常有农民起义发生,除了朝政混乱与官元贪污腐化、与后金战争的辽饷以及清兵的掠夺外,由于小冰期气候变冷,农业减产带来的全国性饥荒,是不可忽视的因素。如公元1650年—1700年,最冷的50年中,位于湖南的洞庭湖结冰三次,江浙的太湖、湖北的汉江和安徽的淮河结冰四次。



公元1346年—1353年爆发了席卷整个欧洲的“黑死病”,3年内丧生人数达2500万。图为鼠疫大瘟疫的传播路径图


同时西方世界也并不太平,公元1346年—1353年爆发了席卷整个欧洲的“黑死病”(史称欧洲中世纪大瘟疫),3年内丧生人数达2500万,占当时欧洲总人口的1/3,其中英国减58%,法国减3/4。这场鼠疫大瘟疫的传播,引起了全欧洲社会、经济和政治的大变动,一方面使欧洲人口锐减,另一方面也沉重打击了天主教的威信,对文艺复兴、宗教改革乃至启蒙运动都产生了重要影响,从而改变了欧洲文明发展的方向。



进入文明时代的第四次小暖期,人类连续完成三次工业革命,应对气候变化的能力也大为提高。


文明时代的第四次小暖期


公元1820年至今,是现代气候阶段。人类连续完成三次工业革命,生产力达到飞跃式发展,文明时代从农耕文明、游牧文明顺利过渡到工业文明阶段,得到工业之力加持的人类,应对气候变化的能力也大为提高,世界人口随之不断膨胀。



在古代农业社会,气候的冷暖直接影响农作物的收成,这是当时社会物质的基础。


总而言之,由于古代长期处于农业社会,气候长时间的寒冷,严重损害农作物的经济产出,造成粮食供应不足,导致王朝税收减少,碰上旱涝灾害往往会因饥荒而酿发民变,进而有颠覆王朝权力的高危风险。而当气候相对温润时,往往有利于农业产量提升,粮食等物资供应充足,王朝的税收也充实。正所谓“饱暖思淫欲,饥寒起盗心”,富足的生活,也促使文化艺术发展迅速,唐诗宋词汉乐府无一不是盛世王朝下的结晶,这就是文明是气候的馈赠。



全球气候以600年暖湿和600年干冷交替循环,并深深影响古代先民的社会文明变迁。


地球科学证据和史料记载显示,虽说如今处于1.1万年前开始的间冰期,但是近5000年来,小冰期与小暖期交替出现,但是总的趋势是由温暖向寒冷变化,小冰期也一次比一次长,一次比一次冷。同时全球气候的暖期与冰期也变化存在一定的准周期性,即以600年暖湿和600年干冷交替循环,并深深影响古代先民的社会文明变迁。



图为由于全球变暖,海平面升高20多米后,站在“东方明珠”上向下看的“上海淹没”假想图。


既然冷暖交替是地球的常态,那么是什么原因导致的这种周期性变化的呢?我们下期继续分解!


三、冰河期温暖期,地球为何会切换寒暑?


许多时候,我们看到或听到这样一种演说,并把它当作事实:我们这个星球的温度就像是一辆刹车失灵的汽车,正在以一种失控的速度狂飙,如果现在不设法让它停下来,就会有灾难性的后果。确实,在过去100年里全球平均气温呈现不断上升的趋势,但气温上升的速度有多快?未来究竟会怎样?并没有统一的认识。那么我们不禁会疑惑:全球继续变暖会进入温暖期吗?地球又为何会切换冰河期与温暖期?我们不妨回溯到推理的开始,去深究隐藏在冷暖干湿中的气候变化真相。


众所周知,地球从诞生至今已有46亿年的历史,就我们目前所能了解的20亿年地球气候史中,地球就曾几经“寒暑”:历经三次大的冰河期和两次“超级全球变暖”期,即介于三次大冰期之间的大间冰期。在每一个大的冰河期中,也存在着许多次冷暖变化,科学家称之为亚冰期和亚间冰期,即小冰期和小暖期。虽然时间尺度不同,但冰河期都具备一个共同的特征——气候寒冷,冰川广布,海面下降,生物稀少。而各个温暖期则是冰川消融,海面上升,生物繁衍。



人类的“老祖母”路西属于南方古猿的阿法种,生活在距今370万—300万年前的东非,身高1~1.5米。


在250万年前,许多物种在寒冷中灭绝,人类古猿却在寒冷中诞生,此后无论是挑战生存的第四纪冰河时代(末次冰期),还是万物更生的全新世大暖期,人类一直都在用自己的智慧走在进化的路上,并抓住每次小暖期,推动人类文明一次次的兴盛。如今人类文明正处于1.5万年前开始的间冰期,在第四纪更新世的冰期—间冰期气候旋回交替平均每次约10万年,而决定旋回因素的便是地球本身的轨道参数和所在的星系轨道参数。


地球在太阳系的八大行星中自内而外排行第三,日地距离平均为1.496亿公里。


要理解地球轨道参数对气候的作用,就要先了解地球在太阳系的位置和公转角度。我们知道地球在太阳系中自内而外排行第三,日地距离平均为1.496亿公里,这里之所以说“平均”,在于地球围绕太阳运行的路径,并不是一个圆形轨道,而是一个大体呈偏心率很小的椭圆轨道,如近日点便只有1.471亿公里,所以地球到太阳的距离变化在1.471亿~1.521亿公里之间,这造成了地球受到的太阳辐射存在变化。


地球围绕太阳运行的路径而是一个大体呈偏心率很小的椭圆轨道,黄赤交角变化周期为4.1万年。

最终日地距离和位置的变化,导致地球轨道偏心率以9.6万年为一个变化周期;黄赤交角以4.1万年为一个变化周期;岁差现象以以2.6万年为变化周期。这其中黄赤交角指地球围绕太阳公转的黄道面与地球自转的赤道面之间相交的角度(地球自转也并非平面,而是存在约为23°26'的角度),而黄赤夹角的变化范围为22°1'—24°5',以41000年为一个周期。


当地轴倾角增大时,高纬度地区受到的太阳辐射增加,赤道受到的太阳辐射减少,同时地轴倾角越大,地球冬季和夏季受到的太阳辐射差别越明显,而这些差别会以“蝴蝶效应”的形式影响地球气候的变化。



地球自转轴的方向逐渐漂移,追踪它摇摆的顶部,大约25800年的周期扫掠出一个圆锥。

至于岁差现象则指天文学中一个天体的自转轴指向因为重力作用导致在空间中缓慢且连续的变化现象。如地球自转轴的方向逐渐漂移,追踪它摇摆的顶部,以大约25800年的周期扫掠出一个圆锥。于是地球轨道偏心率、黄赤交角和岁差现象共同作用于地球的气候变化,最终形成了以10万年为主周期的“旋回”,同时还叠加着4万和2.6万年的次一级变化周期的万年级冰期。


黄赤夹角的变化范围为22°1'—24°5',以41000年为一个周期。

备注:上述引用米兰科维奇理论,即地球冰期循环是地球轨道变化改变了季节之间的热平衡而引起的理论,是从全球尺度上研究日射量与地球气候之间关系的天文理论。该理论认为,北半球高纬夏季太阳辐射变化(地球轨道偏心率、黄赤交角及岁差等三要素变化引起的夏季日射量变化)是驱动第四纪冰期旋回的主因。这个理论的核心是单一敏感区的触发驱动机制,即北半球高纬气候变化信号被放大、传输进而影响全球。


星系轨道参数—影响以亿年为尺度的地球气候


地球围绕太阳转,太阳系更是围绕着银河系转,这是更大更高一级空间的运转。银河系是一个巨型棒旋星系(漩涡星系的一种),呈椭圆盘形,具有巨大的盘面结构,拥有四条清晰明确且相当对称的旋臂,旋臂之间相距4500光年,而太阳系就位于银河系的一个支臂本地臂上,至银心距离大约是2.64万光年。银河系整体作较差自转,太阳处自转速度约220千米/秒,太阳绕银心运转一周约2.5亿年。



银河系是一个巨型棒旋星系(漩涡星系的一种),呈椭圆盘形,太阳围绕银心运转一周约2.5亿年。

同时,地球受太阳的引潮力作用,地球公转所具有的动能将会逐渐转化为潮汐能,从一个长远的期限来看,地球会逐渐远离太阳,不过这个速度会非常小。这些因素会导致银河系等星系恒星,对地球辐射作用产生周期性变化,不过在短时期内并不明显,这是一个更长周期的气候变化,时间要以亿年为尺度。


6500万年前白垩纪的小行星撞击地球事件,直接导致了支配全球陆地生态系统超过1.6亿年之久的恐龙灭绝。

从恐龙灭绝到今天的这段时光,在地球地质史上称为“新生代”(始于6500万年前,分为古近纪、新近纪和第四纪,其中第四纪分为更新世和全新世)。跟恐龙生活的“中生代”相比,新生代地球的氧气含量更低,而且温度忽冷忽热,气候变化是家常便饭。在新生代早期,地球一度成了个大温室,甚至比侏罗纪还要温暖湿润;到了距今约3400万年前的渐新世,全球温度暴跌,海平面下降55米,南极冰盖开始形成。


第四纪是地质历史时期上一个最短、离我们最近、却又有冰河期与间冰期频繁变更的时代,造成了气候的动荡变迁

之后虽然也平稳过、回暖过,但全球气候变化的总趋势还是越来越冷、越来越干,极致就是最近200万年间的第四纪冰川期。造成新生代古近纪渐新世的地球大降温,很可能跟太阳系进入银河旋臂的大周期有关,地壳运动也随之引发的一系列大事件,如南极大陆与澳洲大陆分裂,之后便被西风寒流包围,陷入死寂……。



太阳是温暖、光明和生命的源泉,地球上万物生长都需要太阳,太阳活动的强度也决定了地球气候的变化。


太阳辐射—影响以千年为尺度的地球气候


在我们眼中,太阳是温暖、光明和生命的源泉,地球上万物生长都需要太阳,太阳活动的强度也决定了地球气候的变化。之所以如此,在于太阳作为太阳系内的唯一一颗恒星,占去了整个太阳系物质的99.86%,质量相当于33万个地球。


太阳由里向外分别为太阳核反应区、太阳对流层、太阳大气层。表面看似平静,其实无时无刻不在发生剧烈的活动,这种活动便是氢核聚变。核聚变产生的能量以光的形式向外围辐射,其中有22亿分之一的能量辐射到地球,成为地球上光和热的主要来源。



利用X线层照相技术探测到的太阳黑子内部:磁场和气体、各部分的温度和地形之间的相互作用。

但这种核聚变的强度是存在一定的周期性,其中最主要的太阳周期,便是以11年为周期活动的太阳黑子。太阳黑子是光球层物质剧烈运动而形成的局部强磁场区域,也是光球层活动的重要标志,当太阳黑子活动频繁,绕太阳黑子边缘的光球区域,亮度比平均的亮度更高,因此太阳会辐射出更多的光热,地球接受到的热量也会更高,继而地球的平均气温也将升高,形成的气候较为温暖,反之亦然。



太阳连续向外喷出携带高能电离粒子气体,很像太阳吹出的“风”一般。

同时太阳爆发的大量高能电粒子流(太阳风)与X射线与地球磁场发生作用,引起地球磁暴现象,也会导致气候异常。1893年,英国天文学家爱德华.沃尔特.蒙德整理格林尼治天文台的档案时,注意到1645-1715年间,太阳黑子的数量极其稀少,是一个太阳活动极小期,史称“蒙德极小期”,而这一时期恰是全球气候较为寒冷的小冰期(即明末清初)。



1600-2000年太阳黑子数对比图:在1645-1715年间是一个太阳活动极小期,史称“蒙德极小期”。

此外在1965年,英国气候学家胡伯特?兰普提出,欧洲和北大西洋附近地区在公元900—1300年间曾出现过一段温暖期。那段时间恰好覆盖了欧洲的中世纪,因而又名为“中世纪暖期”。后来地质学家们发现,受太阳黑子变化的影响,大约每1500年就会有一个气候变暖周期。


太阳活动是太阳所发出太阳辐射的总量变化。在日地平均距离条件下,地球大气上界垂直于太阳光线的面上所接受的太阳辐射通量密度,称为太阳常数。太阳常数是一个相对稳定的常数,依据太阳黑子的活动变化,它所影响的是气候的长期变化,而不是短期的天气变化。



6500万年前白垩纪的小行星撞击地球事件,直接导致了支配全球陆地生态系统超过1.6亿年之久的恐龙灭绝。


天文及地质事件—突变性影响地球气候


相比地球轨道参数、星系轨道参数和太阳辐射对地球气候影响的周期性,天文及以超级火山喷发为代表的地质事件,对地球气候的影响具有突变性。其中天文事件中,较为知名的便是发生在6500万年前白垩纪的小行星撞击地球事件,直接导致了支配全球陆地生态系统超过1.6亿年之久的恐龙被“团灭”。当然,还有陨石撞击地球,有学者认为258万年前,一颗巨大陨石撞击了地球,导致地球磁场由松山反向极性期转向了布容正向期,进而影响了全球的气候变化,人类文明进入旧时代时期。


6500万年前白垩纪的小行星撞击地球事件,直接导致了支配全球陆地生态系统超过1.6亿年之久的恐龙被“团灭”

对于地质事件,主要是指地质历史时期稀有的、突然发生的、在短暂时间内完成而且影响范围广大的自然现象,如晚古生代早期华南海侵事件、中生代滨西太平洋构造-岩浆事件、全新世-更新世风化堆积事件等,其中尤以超级火山喷发会直接影响全球气候。


公元前1650年-前1600年希腊桑托林火山爆发,是距今一万年来最严重的的火山喷发之一。

公元前1650年-前1600年,希腊桑托林火山突然爆发,直冲天际的火山灰覆盖了整个地中海东部,是距今一万年来最严重的的火山喷发之一。据记载,当时古埃及的天空连续三天漆黑一片。桑托林超级火山喷发使得克里特岛上的所有城市,在同一时间全部被掩埋,米诺斯代表的克里特文明作为欧洲的古文明之一,永远从地球上消失了。


桑托林超级火山喷发使得克里特岛上的所有城市,在同一时间全部被掩埋,米诺斯文明也随之消失。

直到1967年,美国考古学家偶然在岛上60多米厚的火山灰下挖出了一座古代商业城市才逐渐揭开它神秘的面纱。此外,这次超级火山喷发很可能是诱发夏朝灭亡的元凶,《国语·周语》中记载“昔伊洛竭而夏亡”。


1815年印尼松巴哇岛上的坦博拉火山喷发,世界历史的进程,也让中国领先千年的农业文明陨落。

此外还有1815年印度尼西亚松巴哇岛上的坦博拉火山喷发,持续三个多月的强烈喷发,约有1.4亿吨的火山灰、熔岩和其他物质被喷出,是近代两三百年有科学观测以来,全世界极为罕见的7级火山喷发(最高为黄石超级火山喷发的8级),也是最大的一次火山喷发。当喷发停止后,坦博拉火山的山体高度已经从4100米降为2850米,意味着山体被削掉了1000多米,巨大的能量相当于8亿吨TNT炸药的威力,是炸平日本广岛的小男孩原子弹爆炸威力的6.2万倍。


卫星拍摄下的坦博拉火山,1815年的持续喷发,使山体被削掉了1000多米。

最终受坦博拉火山喷发时的冲击波、火山碎屑流和地震影响,松巴哇岛和周边岛屿约1万人当场遇难,随后数月受火山灰落地影响,又导致8万余人死于饥荒和疾病,但对全球气候的影响到第二年,即1816年才突显。


遮天蔽日的火山灰直达平流层,削弱太阳辐射强度,使得全球平均气温下降0.53℃。

遮天蔽日的火山灰直达平流层,削弱太阳辐射强度,使得全球平均气温下降0.53℃。就是这看似不起眼的0.53℃,产生的连锁反应,使得北半球在1816年成为“无夏之年”,农历八月“天气忽然寒如冬”,酿成了19世纪最严重的饥荒,改变了世界历史走向,导致中国经济由盛转衰。


地球气候的冰期与暖期切换,直接影响人类的生活和生存环境,限制了自然资源的承载力水平。


结语:


在地球漫长的地质历史中,气候环境曾有过剧烈起伏,即使在相对非常短暂的人类历史时期,全球平均气温也有过很大波动。地球气候的冰期与暖期变化,直接影响人类的生活和生存环境,限制了自然资源的承载力水平。通俗来讲就是气候的“寒暑”变化影响农业生产和全球生态系统的平衡,而农业生产决定人类社会的温饱,温饱决定社会稳定,社会稳定影响文明发展,这就是文明是气候的馈赠!



一驾喷气飞机飞越北非与西亚上空留下的“尾气”,下方是连通地中海与印度洋的红海。人类活动对地球气候影响

如今已经证实,近百年来人类活动影响了全球气候:自工业革命后,煤、石油等化石能源的广泛运用造成大气中二氧化碳的成分剧增,引起全球变暖。但地球气候变化的规律是人类了解最少的领域之一,谁也不知道,全球气候变暖的结果是冰川大量融化,沿海低地被淹没,还是像电影《后天》那样,引发连锁反应,进入冰川期。不管如何,对人类文明的未来而言,都是可怕的灾难,而我们能做的,就是从现在开始,减少排放温室气体,减少对自然法则的背离。


谢选骏指出:文明是气候的馈赠还是气候的剥夺?

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