竺可楨曲線：揭秘中國(guó)近5000年氣候變遷

邵鵬程

中國(guó)近5000年氣溫變化示意圖（制圖/王美麗 數(shù)據(jù)來(lái)源/竺可楨《中國(guó)近五千年來(lái)氣候變遷的初步研究》）

竺可楨（1890年—1974年），中國(guó)近代氣象學(xué)家、地理學(xué)家、教育家，中國(guó)近代地理學(xué)和氣象學(xué)的奠基人。

他十分重視對(duì)于物候（指生物長(zhǎng)期適應(yīng)光照、降水、溫度等條件的周期性變化，形成與此相適應(yīng)的生長(zhǎng)發(fā)育節(jié)律）的觀察記錄，直到1974年逝世的前一天，他依然在觀察并記錄物候和天氣。

他從浩瀚的古籍典藏中尋找物候變遷的信息，創(chuàng)立了自成一派的研究氣候變化規(guī)律的方法。他所繪制的神秘曲線被稱為竺可楨曲線。

研究人員通過(guò)尋找古氣候的“蛛絲馬跡”，古為今用，可以掌握和揭示氣候變化的規(guī)律。

從20世紀(jì)20年代末開始，竺可楨用數(shù)十年時(shí)間，查閱了《禮記》《詩(shī)經(jīng)》《左傳》《呂氏春秋》《史記》《齊民要術(shù)》等大量的古籍、歷史文獻(xiàn)，相繼發(fā)表了一系列探索歷史氣候演變規(guī)律的文章，將中國(guó)近5000年氣溫變化制成了一張清晰、簡(jiǎn)明的曲線圖——竺可楨曲線。

1972年， 竺可楨在《中國(guó)近五千年來(lái)氣候變遷的初步研究》一文中提出：“在近五千年中的最初二千年，即從仰韶文化到安陽(yáng)殷墟時(shí)代，年平均溫度比現(xiàn)在高2攝氏度左右；在那以后，有1～2攝氏度的上下擺動(dòng)；寒冷時(shí)期出現(xiàn)在公元前1000年（殷末周初）、公元400年（東晉）、公元1200年（南宋）和公元1700年（明末清初）時(shí)代；漢唐兩代則是比較溫暖的時(shí)期?！?/p>

幾十年后，外國(guó)科學(xué)家通過(guò)研究格陵蘭島原始冰川樣本中的含氧量，得到了格陵蘭島氣溫升降圖，即格陵蘭島曲線。令人震驚的是，遠(yuǎn)隔萬(wàn)里的兩項(xiàng)研究，得出的曲線竟然高度重合。

竺可楨說(shuō)過(guò)：“一個(gè)地方的氣候變化，一定會(huì)影響植物和動(dòng)物種類，只是植物結(jié)構(gòu)比較脆弱，所以較難保存；但另一方面，植物不像動(dòng)物能移動(dòng)，因而作氣候變化的標(biāo)志或比動(dòng)物化石更為有效?！?/p>

讓我們從動(dòng)植物的角度出發(fā)，來(lái)了解古代中國(guó)氣候變化。

現(xiàn)在，陜西省西安市屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年平均氣溫為10.5攝氏度。而西安浐河?xùn)|岸的半坡遺址（距今6700～6000年），卻發(fā)掘出麞（zhāng）、竹鼠等亞熱帶動(dòng)物骨骼化石。

大象南遷示意圖。后期更多的考古發(fā)現(xiàn)以及對(duì)中國(guó)典籍中出現(xiàn)的大象的研究都表明，大象在過(guò)去的幾千年中不斷向南遷徙，有專家推測(cè)是氣候變化導(dǎo)致這一現(xiàn)象的發(fā)生（繪圖/ 魏欣）

河南省安陽(yáng)市也屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候，在這里發(fā)現(xiàn)的殷墟王陵遺址（距今3000多年），除了有水麞和竹鼠外，還有獏、象、水牛和野豬等動(dòng)物骨骼化石。

河南省簡(jiǎn)稱“ 豫”， 仿佛一個(gè)人牽了一頭大象。這也印證了，在3000多年前， 這種熱帶、亞熱帶典型的大型動(dòng)物，曾在河南“常駐”。

由此可推斷，在那段時(shí)期內(nèi)，西安、河南的氣候比現(xiàn)在要溫暖、潮濕。

梅樹和竹子都是主要生長(zhǎng)在亞熱帶的植物。周朝建立時(shí)，國(guó)都設(shè)在西安附近的鎬京（位于黃河流域），當(dāng)時(shí)，官方文件先記載于青銅器上，后寫于竹簡(jiǎn)上，由此可以推測(cè)周朝初期的氣候溫暖，使得竹類能在黃河流域廣泛生長(zhǎng)。中國(guó)的許多漢字都以“竹”為頭，可以想象當(dāng)時(shí)竹類在人民日常生活中起到了顯著的作用。

在春秋時(shí)期，竹子和梅樹成為了《左傳》和《詩(shī)經(jīng)》中的“?？汀薄Ｔ凇对?shī)經(jīng)·秦風(fēng)》中有“終南何有？有條有梅”的詩(shī)句，意為：終南山上有什么？有堅(jiān)硬的山楸和艷麗的野梅。梅樹的果實(shí)——梅子，作為像鹽一樣的調(diào)味品，走進(jìn)百姓家中。終南山在陜西省西安市南部，現(xiàn)在那里無(wú)論是野生的還是人工種植的梅樹都已經(jīng)沒有了。這說(shuō)明春秋時(shí)期的氣候比現(xiàn)在要溫暖。

漢代的司馬遷在《史記·貨殖傳》中描寫了當(dāng)時(shí)作物的地理分布：“蜀漢江陵千樹橘，陳夏千畝漆，齊魯千畝桑麻，渭川千畝竹?！蔽即ㄊ屈S河最大的支流，漢代時(shí)期竹子曾在此處大量種植，由此也說(shuō)明了當(dāng)時(shí)氣候的溫暖。

而到了宋朝， 詩(shī)人王安石（1021年—1086年） 在《紅梅》一詩(shī)中寫道：“春半花才發(fā)，多應(yīng)不奈寒。北人初未識(shí)，渾作杏花看?！币馑际牵醮好坊ㄩ_放，不能忍耐寒冷，北方人沒有見過(guò)梅花，還以為這是杏花。這也是當(dāng)時(shí)氣候寒冷的標(biāo)志。

元朝初期（公元1268 年—1292年），西安重新設(shè)立竹監(jiān)司（當(dāng)時(shí)管理竹園的機(jī)構(gòu)），而這是氣候轉(zhuǎn)暖的結(jié)果。

除了利用歷史文獻(xiàn)中關(guān)于氣候變化的記載之外，還有許多研究古氣候的方法。例如，生物學(xué)方法、地質(zhì)學(xué)方法、冰川學(xué)方法以及礦物分析法。

生物學(xué)方法是指通過(guò)分析古生物化石來(lái)研究氣候變遷。每種生物適宜生長(zhǎng)的環(huán)境有所不同（例如，有些適宜在溫暖潮濕的地方生長(zhǎng)、有些適宜在干旱的地方生長(zhǎng)），它們的生存范圍、分布區(qū)域及其隨時(shí)間的變化，可以作為古氣候研究的極好證據(jù)。

地質(zhì)學(xué)方法則是通過(guò)對(duì)不同地點(diǎn)和不同時(shí)期地層沉積相（沉積物的生成環(huán)境、生成條件和其特征的總和）變化的研究來(lái)推測(cè)沉積環(huán)境，并與現(xiàn)代的氣候條件比較。例如，可以通過(guò)分析黃土中粉塵顆粒的大小，來(lái)確定當(dāng)時(shí)的風(fēng)速和氣候干燥程度。

冰川學(xué)方法常用的冰芯具有保真性強(qiáng)（低溫環(huán)境）、信息量大、分辨率高、時(shí)間尺度長(zhǎng)的特點(diǎn)，堪稱“無(wú)字的環(huán)境密碼檔案庫(kù)”。其原理是根據(jù)同位素含量來(lái)推算古代溫度。例如氧同位素分析法，氧-16比較輕，水中含量高說(shuō)明氣候寒冷；氧-18比較重，水中含量高說(shuō)明氣候溫暖。

礦物分析法即通過(guò)對(duì)巖石、礦物的分析研究來(lái)確定古氣候的變化。例如，如果地層中有煤層，就可推斷當(dāng)時(shí)氣候濕潤(rùn)；如果有珊瑚化石，當(dāng)時(shí)可能為熱帶海洋氣候。

竺可楨曲線將中國(guó)歷史長(zhǎng)河中的朝代更替與氣候變化巧妙地銜接起來(lái)，更加凸顯出華夏文明的源遠(yuǎn)流長(zhǎng)、連綿賡（gēng）續(xù)。

（責(zé)任編輯/張麗靜 美術(shù)編輯/周游）

梅樹主要生長(zhǎng)在亞熱帶，春秋時(shí)期，能生長(zhǎng)于陜西省境內(nèi)，說(shuō)明當(dāng)時(shí)氣候溫暖

竹子主要生長(zhǎng)在亞熱帶，周朝時(shí)，能生長(zhǎng)于黃河流域，說(shuō)明當(dāng)時(shí)氣候溫暖