气候时期_气候变化时期

1.气候变迁的周期或时间尺度有哪些呢？

2.竺可桢先生将中国古代的气候变迁时期分为()。

3.中更新世气候特点

4.晚更新世气候特点

5.世界季节按气候统计资料是怎么划分的

6.什么是气候变化简史？

7.全新世气候变化分为哪几个阶段？各有什么特征？

1973年，竺可桢提出了中国历史时期气候周期性波动变化的基本状况。他认为近2000a中，汉代是温暖时期，三国开始后不久，气候变冷，并一直推迟到唐代开始。唐末以后，气候再次变冷，至15世纪渐入小冰期,呈两峰三谷结构，直至20世纪初气候回暖，小冰期结束。汉代、唐代是年均温高于现代约2℃左右的温暖时期。该研究成果已为气候学界和历史地理学界广泛采用。但近些年来，由于新资料的发现和研究方法的改进,许多学者对竺可桢的工作作了补充。其中朱士光等认为2000～ 3000年以来，中国历史时期气候变化经历了以下几个阶段： ①西周冷干气候(公元前11世纪至公元前8世纪中期) ; ②春秋至西汉前期暖湿气候(公元前8世纪中期至公元前1世纪) ; ③西汉后期至北朝凉干气候(公元前1世纪中期至6世纪) ; ④隋和唐前、中期暖湿气候(7—8世纪) ; ⑤唐后期至北宋时期凉干气候(9—11世纪) ; ⑥金前期湿干气候(12世纪) ;⑦金后期和元代凉干气候(13和14世纪前半叶) ; ⑧明清时期冷干气候(14世纪后半叶至20世纪初)。后来许多地理学家对中国的气候变化作了进一步修改,但总得趋势大致如此。

历史时期的气候不仅在气温上有周期性波动，引起冷暖的变化,而且在湿度方面也存在一定的变化。总得说来，暖期与湿期、冷期与干期是相互对应的,但每个冷暖期内部又有干湿波动，不可一概而论。朱士光等研究认为,气温的变化要快于降水量的变化，而降水量的变化幅度又大于气温变化的幅度。在历史时期,气候冷暖波动与干湿波动有明显的相关性，但不完全同步。 2000年以来中国气候变化的特点

1973年，竺可桢 提出了中国历史时期气候周期性波动变化的基本状况。他认为汉代是温暖时期，三国开始后不久，气候变冷，并一直推迟到唐代开始。唐末以后，气候再次变冷，至15世纪渐入小冰期，呈两峰三谷结构，直至20 世纪初气候回暖, 小冰期结束。汉代、唐代是年均温高于现代约2℃左右的温暖时期。该研究成果已为气候学界和历史地理学界广泛采用。但近些年来, 由于新资料的发现和研究方法的改进，许多学者对竺可桢的工作作了补充。

朱士光等认为2000—3000年以来，中国历史时期气候变化经历了以下几个阶段：

西周冷干气候(公元前11世纪至公元前8世纪中期) ；

春秋至西汉前期暖湿气候(公元前8世纪中期至公元前1世纪) ；

西汉后期至北朝凉干气候(公元前1世纪中期至6世纪) ；

隋和唐前、中期暖湿气候(7—8世纪) ；

唐后期至北宋时期凉干气候(9—11世纪) ；

金前期湿干气候(12世纪)

金后期和元代凉干气候(13和14世纪前半叶)

明清时期冷干气候(14世纪后半叶至20世纪初)。后来许多地理学家对中国的气候变化作了进一步修改, 但总得趋势大致如此。

历史时期的气候不仅在气温上有周期性波动,引起冷暖的变化，而且在湿度方面也存在一定的变化。总得说来, 暖期与湿期、冷期与干期是相互对应的，但每个冷暖期内部又有干湿波动，不可一概而论。朱士光等研究认为，气温的变化要快于降水量的变化，而降水量的变化幅度又大于气温变化的幅度。在历史时期，气候冷暖波动与干湿波动有明显的相关性, 但不完全同步。

气温和温度带　　1.冬季（1月）气温的分布

从1月等温线图可看出：0℃等温线大致穿过了淮河—秦岭—青藏高原东南边缘，此线以北（包括北方地区、西北内陆及青藏高原内陆）的气温除部分地区外均在0℃以下，其中黑龙江漠河的最低气温在-30℃以下；此线以南的气温则均在0℃以上，其中海南三亚的最低气温为20℃以上。因此，南方温暖，北方寒冷，南北气温差别大是中国冬季气温的分布特征。　　这一特征形成的原因主要有：　　纬度位置的影响 冬季阳光直射在南半球，中国大部处于北温带，由太阳辐射获得的热量少，同时中国南北纬度相差达50℃，北方与南方太阳高度差别显著，故造成北方大部地区气温低，且南北气温差别大。　　冬季风的影响 冬季，从蒙古、西伯利亚一带常有寒冷干燥的冬季风吹来，北方地区首当其冲，因此更加剧了北方严寒并使南北气温的差别增大。　　2.夏季（7月）气温的分布

从中国夏季7月等温线图上可以看出：除了地势高的青藏高原和天山以外，大部地区平均气温在20℃以上，南方许多地方平均气温在28℃以上；新疆吐鲁番盆地7月平均气温高达32℃，是中国夏季的炎热中心。所以除青藏高原等地势高的地区外，全国普遍高温，南北气温差别不大，是中国夏季气温分布的特征。　　其形成原因有：夏季阳光直射点在北半球，中国各地获得的太阳光热普遍增多。加之北方因纬度较高，白昼又比较长，获得的光热相对增多，缩短了与南方的气温差距，因而全国普遍高温。

温度带的划分及耕作

温度带

≥10℃积温

生长期(天)

分布范围

耕作制度

主要农作物

热带

>8000℃

365

海南全省和滇、粤、台三省南部

水稻一年三熟

水稻、甘蔗、天然橡胶等

亚热带

4500℃—8000℃

218—365

秦岭—淮河以南，青藏高原以东（即南方地区大部）

一年二至三熟

水稻、冬麦、棉花、油菜等

暖温带

3400°—4500℃

171—218

黄河中下游大部分地区及南疆（塔里木盆地地区）

一年一熟至两年三熟

冬麦、玉米、棉花、花生等

中温带

1600°—3400℃

100—171

东北三省、内蒙古大部及北疆

一年一熟

春麦、玉米、亚麻、大豆、甜菜等

寒温带

<1600℃

<100

黑龙江省北部一小部分地区以及内蒙古东北部一小部分地区

一年一熟

春麦、马铃薯等

青藏高原区

<2000℃　　（大部分地区）

0—100

青藏高原

部分地区一年一熟

青稞等

3.中国的温度带 中国采用积温来划分温度带，当日平均气温稳定升到10℃以上时，大多数农作物才能活跃生长，所以通常把日平均气温连续≥10℃的天数叫生长期。把生长期内每天平均气温累加起来的温度总和叫积温。一个地区的积温，反映了该地区的热量状况。根据积温的分布，中国划分了5个温度带和一个特殊的青藏高原区。不同的温度带内热量不同，生长期长短不一，耕作制度和作物种类也有明显差别。　　降水和干湿地区　　 1.年降水量的空间分布 从中国年降水量分布图可看出：800毫米等降水量线大致在淮河—秦岭—青藏高原东南边缘一线；400毫米等降水量线大致在大兴安岭—张家口—兰州—拉萨—喜马拉雅山东南端一线。塔里木盆地年降水量少于50毫米，其南部边缘的一些地区降水量不足20毫米；吐鲁番盆地的托克逊平均年降水量仅5.9毫米，是中国的“旱极”。中国东南以及南部部分地区降水量在1600毫米以上，台湾东部山地可达3000毫米以上，其东北部的火烧寮年平均降水量达6000毫米以上，最多的年份为8408毫米，是中国的“雨极”；　　中国年降水量空间分布的规律是：从东南沿海向西北内陆递减。各地区差别很大，大致是沿海多于内陆，南部多于北部（青藏高原为例外），山区多于平原，山地中暖湿空气的迎风坡多于背风坡。　　2.降水量的时间变化 中国降水量的时间变化表现在两个方面，即：季节变化和年际变化。　　季节变化是一年内降水量的分配状况。中国降水的季节分配特征是：秦岭—淮河以南（南方）地区每年雨季约4——5月开始，约10月结束，雨季时间约6——7个月，雨水集中在5——10月；秦岭—淮河以北（北方）地区每年雨季约7——8开始，约9月结束，雨季时间约2——3个月，雨水集中在7月和8月。全国大部分地区夏秋多雨，冬春少雨。　　年际变化是年与年之间的降水分配情况。中国大多数地区降水量年际变化较大，一般是多雨区年际变化较平均气温小，少雨区年际变化较大；沿海地区年际变化较小，内陆地区年际变化较大。而以内陆盆地年际变化最大。　　3.季风活动与季风区 中国降水在空间分布与时间变化上的特征，主要是由于季风活动影响形成的。发源于西太平洋热带海面的东南季风和赤道附近印度洋上的西南季风把温暖湿润的空气吹送到中国大陆上，成为中国夏季降水的主要水汽来源。　　在夏季风正常活动的年份，每年4、5月暖湿的夏季风推进到南岭及其以南的地区。广东、广西、海南等省区进入雨季，降水量同之前相比增多。　　6月夏季风推进到长江中下游，秦岭—淮河以南的广大地区进入雨季（部分地区除外）。这时，江淮地区阴雨连绵，由于正是梅子黄熟时节，故称这种天气为梅雨天气。　　7、8月夏季风推进到秦岭—淮河以北地区，华东、东北等地进入雨季，降水同7、8月之前相比明显增多。9月间，北方冷空气的势力增强，暖湿的夏季风在它的推动下向南后退，北方的雨季结束。10月，夏季风从中国大陆上退出，南方的雨季也随之结束。

干湿地区的划分

年降水量(mm)

干湿状况

分布地区

植被

土地利用

湿润区

>800

降水量>蒸发量

秦岭—淮河以南、青藏高原最南部（藏南谷地南部）、内蒙古东北部、东北三省东部

森林

以水田为主的农业

半湿润区

>400

降水量>蒸发量

东北平原、华北平原、黄土高原大部、青藏高原东南部（藏南谷地北部）

森林——草原

旱地为主的农业

半干旱区

<400

降水量<蒸发量

内蒙古高原、黄土高原的一部分、青藏高原大部

草原

草原牧业、灌溉农业

干旱区

<200

降水量<蒸发量

新疆、内蒙古高原西部、青藏高原西北部

荒漠

高山牧业、绿洲灌溉农业

在中国大兴安岭—阴山—贺兰山—巴颜喀拉山—冈底斯山连线以西以北的地区，夏季风很难到达，降水量很少，故唐诗中有“羌笛何须怨杨柳，春风不度玉门关”的名句。习惯上我们把夏季风可以控制的地区称为季风区，夏季风势力难以到达的地区称为非季风区。　　4.中国的干湿地区 干湿状况是反映气候特征的标志之一，一个地方的干湿程度由降水量和蒸发量的对比关系决定，降水量大于蒸发量，该地区就湿润，降水量小于蒸发量，该地区就干燥。干湿状况与天然植被类型及农业等关系密切。中国各地干湿状况差异很大，共划分为4个干湿地区：湿润区、半湿润区、半干旱区和干旱区。　　气候的特征　　 1.气候复杂多样 中国幅员辽阔，跨纬度较广，距海远近差距较大，加之地势高低不同，地形类型及山脉走向多样，因而气温降水的组合多种多样，形成了多种多样的气候。从气候类型上看，东部属季风气候（又可分为亚热带季风气候、温带季风气候和热带季风气候），西北部属温带大陆性气候，青藏高原属高寒气候。从温度带划分看，有热带、亚热带、暖温带、中温带、寒温带和青藏高原区。从干湿地区划分看，有湿润地区、半湿润地区、半干旱地区、干旱地区之分。而且同一个温度带内，可含有不同的干湿区；同一个干湿地区中又含有不同的温度带。因此在相同的气候类型中，也会有热量与干湿程度的差异。地形的复杂多样，也使气候更具复杂多样性。　　2.季风气候显著 中国的气候具有夏季高温多雨、冬季寒冷少雨、高温期与多雨期一致的季风气候特征。由于中国位于世界上最大的大陆——亚欧大陆东部，又在世界上最大的大洋——太平洋西岸，西南距印度洋也较近，因之气候受大陆、大洋的影响非常显著。冬季盛行从大陆吹向海洋的偏北风，夏季盛行从海洋吹向陆地的偏南风。冬季风产生于亚洲内陆，性质寒冷、干燥、在其影响下，中国大部地区冬季普遍降水少，气温低，北方更为突出。夏季风来自东南面的太平洋和西南面的印度洋，性质温暖、湿润、在其影响下，降水普遍增多，雨热同期（非季风区除外）。中国受冬、夏季风交替影响的地区广，是世界上季风最典型、季风气候最显著的地区。和世界同纬度的其他地区相比，中国冬季气温偏低，而夏季气温又偏高，气温年较差大，降水集中于夏季，这些又是大陆性气候的特征。因此中国的季风气候，大陆性较强，也称作大陆性季风气候。　　气候条件的优势 复杂多样的气候，使世界上大多数农作物和动植物都能在中国找到适宜生长的地方，使中国农作物与动植物资源都非常丰富。例如玉米的故乡在墨西哥，引种到中国后却广泛种植，已成为中国重要的粮食作物之一。红薯最早引种在浙江一带，在全国普遍种植。中国季风气候显著的特征，也为中国农业生产提供了有利条件，因夏季气温高，热量条件优越，这使许多对热量条件需求较高的农作物在中国种植范围的纬度远比世界上其他同纬度国家的偏高，例如水稻可在北纬52°的黑龙江省呼玛县种植。夏季多雨，高温期与多雨期一致，有利于农作物生长发育，例如中国长江中下游地区气候温暖湿润，物产富饶，是亚热带季风气候，而与之同纬度的非洲北部（撒哈拉沙漠地区）、阿拉伯半岛等地却多呈干旱、半干旱的荒漠景观。　　中国气候虽然有许多方面有利于发展农业生产，但也有不利的方面，中国灾害性天气频繁多发，对中国生产建设和人民生活也常常造成不利的影响，其中旱灾、洪灾、寒潮、台风等是对中国影响较大的主要灾害性天气。　　中国的旱涝灾害平均每年发生一次，北方以旱灾居多，涝灾较少，南方则旱涝灾害均会不定期发生（旱例：云南）。　　在夏秋季节，中国东南以及南部沿海等地则常常受到热带风暴——台风的侵袭。台风（热带风暴发展到特别强烈时称为台风）以6——9月最为频繁。　　在中国的秋冬季节，来自蒙古、西伯利亚的冷空气不断南下，冷空气特别强烈时，气温骤降，出现寒潮（即冬季风）。寒潮可造成低温、大风、沙暴、霜冻等灾害。 全球气候变化是指在全球范围内，气候平均状态统计学意义上的巨大改变或者持续较长一段时间（典型的为10年或更长）的气候变动。气候变化的原因可能是自然的内部进程，或是外部强迫，或者是人为地持续对大气组成成分和土地利用的改变。

尽管还存在一点不确定因素，但大多数科学家仍认为及时采取预防措施是必需的。针对气候变化的国际响应是随着联合国气候变化框架条约（UNFCCC）的发展而逐渐成型的。1992年UNFCCC阐明了其行动框架，力求把温室气体的大气浓度稳定在某一水平，从而防止人类活动对气候系统产生“负面影响”。

UNFCCC已经收到来自185个国家的批准、接受、支持或添改文件，并成功地举行了6次有各缔约国参加的缔约方大会。尽管各缔约方还没有就气候变化问题综合治理所采取的措施达成共识，但全球气候变化会给人带来难以估量的损失，气候变化会使人类付出巨额代价的观念已为世界所广泛接受，并成为广泛关注和研究的全球性环境问题。

地球平均气温上升导致喜马拉雅山等高山的冰川消融，将会对淡水资源形成长期的隐患；海平面上升，中国上海、广州等人口密集的沿海地区则可能会面临咸潮破坏，甚至可能会遭遇淹没之灾； ·冻土溶化，日益威胁当地居民生计和道路工程设施； ·热浪、干旱、暴雨、台风等极端天气、气候灾害等越来越频繁，导致当地居民生命财产损失加剧； ·粮食减产，千百万人面临饥饿威胁；每年，全球因气候变化导致腹泻、疟疾、营养不良多发而死亡的人数高达15万，主要发生在非洲及其它发展中国家。2020年，这个数字预期会增加一倍； ·珊瑚礁、红树林、极地、高山生态系统、热带雨林、草原、湿地等自然生态系统受到严重的威胁，生物多样性受损害。无论气候变化的影响规模大小，贫困人群将受害最深。贫穷国家因没有足够的能力解决海平面上升、疾病传播及农作物减产所带来的问题，故气候变化的影响将比发达国家更为严重。

气候变迁的周期或时间尺度有哪些呢？

前寒武纪（46亿—5.4亿年前）

持续时间：40亿年以上。化石遗迹证实了冰期的存在。最早的生命痕迹出现在相对较浅的海洋中。

古生代（5.4亿—2.45亿年前）

持续时间：2.95亿年。这一时期发生过两个漫长的冰期。在这一时期的开始与结束时的气候相对稳定，存在着几种温度段，赤道一带亦然。大气变化的方式与我们当今的大气层极为相似。在石炭纪（3.5亿年前），温暖而潮湿的气候使地球上出现了繁盛的植被和生物的迅速多样化发展。形成了山脉链，尤其在欧洲，那里出现了海西期和加里东期褶皱构造带。二叠纪的气候特征是干燥而寒冷，以海水平面下降为标志，导致地球上95%的生物灭绝。

中生代（2.45亿—6500万年前）

持续时间：1.8亿年。气候较寒冷，促使地球上最早的哺乳动物出现。这是一种高于所有爬行动物的动物种类。恐龙是干旱土地上真正的霸主。在海洋中，浮游的和游泳的生物（在开放性海洋中）大量生存。大陆开始分离，山脉（尤其是阿尔卑斯山）褶皱带的出现改变了地貌，海洋开始变得更深。较低的温度，相对干燥的时期和收缩的海域，宣告了向古近纪的转化而且可能导致30%的地球生物的消亡，包括庞大的恐龙家族。

古近—新近纪（6500万—165万年前）

持续时间：约数千万年。出现了不同的气候演化期；大陆趋于稳定，形成了我们今天所看到的模样，出现了更多的山脉褶皱（包括喜马拉雅山脉和阿尔卑斯山脉的分化）。在中生代末期形成的大量生物礁体此时出露地表，形成了陡峭的山体。海域的萎缩导致大量滨岸型生物（软体动物、珊瑚等）消亡。较寒冷的气候促成了温血动物的发展。大量哺乳动物出现并统治地球的所有生活环境。

第四纪始于165万年前，并一直持续到今天。第四纪以四次冰期为特征，中间有短暂的、较为温暖的时期，与古近—新近纪开始时的情况相似，森林趋于消亡，草地特别繁茂。

换算关系

换算关系

竺可桢先生将中国古代的气候变迁时期分为()。

目前，被众多学者承认的时间尺度只有四种，其中两种是短尺度或短周期的，另两种是长尺度或长周期的。

气候变迁最小的周期是一天，白天得到较多的太阳辐射热，温度便高；夜间得到的太阳辐射热很少，温度便低。这是由地球的自转造成的。

气候变迁另一个比较小的周期是一年。由于夏季得到较多的太阳辐射热，温度就高；冬季得到较少的辐射热，温度便低。这是由地球的公转引起的。

较大尺度的气候变迁，其一是以2亿年～3亿年为周期，就是历史上大冰期和间冰期反复交替出现的气候变迁。这是由地球的黄赤交角自然大波动（10°～23.5°）所造成的。由于地球的“身子”或“斜”或“正”，各地接受的太阳辐射热也随之发生变化，从而引起气候变迁。

另一个是以平均约10万年为尺度的冰期与间冰期反复交替出现的气候变迁。这主要是由地球轨道三要素自然的小波动引起的。地球的黄赤交角除了有长周期的大波动以外，还有以4.1万年为周期的小波动；地球绕太阳运转轨道的偏心率也有以10万年为周期的变化；由自转轴在地球中的位置等因素的变化所引起的岁差有2.1万年为周期的变化，这三种变化综合起来使得地球的气候产生平均约10万年为周期的冷暖波动，从而出现冰期与间冰期的交替。

可以说，以上4种得到公认的气候变迁周期，都主要是由天文因素或地球轨道要素变化所决定的。

另外，有科学家发现气候还有以3200万年为周期的波动。他们发现，在过去2亿年～3亿年内，每隔3200万年便出现一次“寒冷期”。当然，这种“寒冷期”是非冰期中的寒冷期，与我们现在所处的大冰期相比，仍然是相当暖和的。徐钦琦认为，这是由地球的黄赤交角的“中波动”引起的。

除了上述5种尺度的气候变迁，还有10000年、1000年、100年、10年和3年～4年等多种时间尺度的气候变迁。可气候学家们对这些尺度的气候变迁了解得还非常少，恰恰是这些周期的气候变迁规律对近期气候预测有最直接的指导意义，要把这些尺度变迁规律完全掌握，需要几代人的努力。

我们现在就根据上面提到的几种时间尺度的气候变迁规律，来预测未来各个时间段的气候。

从2亿年～3亿年的时间尺度讲，目前正处于第四纪大冰期之中。但目前究竟是处于大冰期的最盛期，还是没到最盛期，或是最盛期已经过了，这个冰期到底还将持续多长时间，这些都还没有人能作出正确无误的回答。所以从这个时间尺度方面对气候变迁无法进行预测。

从3200万年的尺度讲，最近的一次旋回是从3000万年前开始的，现在已经开始的“寒冷期”恰好与第四纪大冰期相重叠。这次“寒冷期”的最盛期应该出现在200万年之后，所以，根据有些科学家的观点，在未来200万年内，气候的总趋势将变冷，自然界中生物种类的数量也将减少。但是，科学家们对以3200万年为周期的气候变迁是有不同看法的，有人认为周期长度为2600万年或3000万年，目前还没有统一的认识，所以关于未来200万年内气候变迁的规律还无定论。

平均周期为10万年的气候变迁，科学家们目前研究得最为详细。对这个时间尺度的气候变迁而言，从间冰期向冰期过渡时，气温是逐渐地、缓缓地下降的，大约要历时9万年，两者之间没有十分清楚的界限。但是，从冰期向间冰期过渡时，气候变迁往往呈现突变的形式，表现为急剧升温，大约历时1万年，两者之间便出现了一条清楚的界限，国外学者称之为终止线。在距今1.1万年前后，出现了一条相当于最新的终止线，它标志着末次冰期结束了，随之一次新的间冰期就开始了，这就是现代间冰期。在过去1.1万年内，气候变迁如上述规律所描绘的那样，温度突变式地急剧上升。从地质学家的测量结果看，目前温度似乎已达到现代间冰期的顶峰，从此以后温度便应该下降了。正是因为这个缘故，很多地质学家认为，未来气候变迁的总趋势是降温。不过，这只是一种可能性。

此外，根据天文学家的计算，在过去1.1万年内，北半球冬半年的天文辐射总量是逐渐增加的。在距今7000～5000年期间，太阳辐射量增长最快。在1950年，它刚刚达到其峰值（最大值）。所以，按照天文气候学第一定律（气温和冬半年的太阳辐射成正比），现代应该是目前这个间冰期中最暖和的时期。然而事实并非如此。据许多古气候学者研究，在距今7000～5000年前，世界上曾出现过一次“暖和期”，西方学者称它为“气候的最佳期”。这个时期正是我国黄帝大战蚩尤，大禹治理洪水的时代。当代的气候还没有达到“气候的最佳期”那么暖和的程度。这可能是由于海洋的“热惯性”等因素，使得温度的增加总是要比太阳辐射量的增加延迟20～70年。如果是这样的话，现代间冰期的最暖期还没有到来，这个最暖期大约会出现在20～70年之后。由于天文学家的计算都是以千年为单位的，所以这个最暖期可能出现在今后1000年内。换句话说，在未来的1000年内，全球气候可能将变暖，其暖和的程度可能会超过距今7000～5000年的“气候的最佳期”。这是又一种可能性。

令人遗憾的是人类对1000年、100年、10年、和3～4年等尺度的气候变迁规律及其成因的研究还非常差，所以，我国科学家徐钦琦在《天文气候学》一书中说：“对于下世纪的气候变迁的自然变化的趋势，我们只能说一句老实话：‘不知道。’”

未来可知吗？这个问题对人类具有永恒的魅力。

从本质上说，预知未来灾祥祸福的渴望发源于人类把握人生命运的本能，预测学的历史和人类的文明一样古老。

然而自然、社会和生活具有随机性、丰富性、多彩性和不确定性，从科学的角度预言未来不是绝对的，因为科学本身是开放的，人类不但通过科学解开一个个自然之谜，而且也在科学的视野中不断发现新的未解之谜。所以，无论是从科学的本性来看，还是从科学的发展来看，我们都不可能依靠科学完全把握未来。

中更新世气候特点

竺可桢先生将中国古代的气候变迁时期分为考古时期、物候时期、方志时期。

竺可桢先生是一位著名的中国科学家，他在气候学领域有着重要的贡献。他将中国古代的气候变迁时期分为考古时期、物候时期、方志时期，这一划分对于我们理解中国古代气候变化的历史和特点有着重要的意义。

考古时期是竺可桢先生划分的中国古代气候变迁的第一个时期。这个时期主要是指中国古代的原始社会和奴隶社会时期，大约从公元前5000年到公元前2000年左右。在这个时期，中国的气候整体上呈现出温暖湿润的特点，适宜于农业的发展。考古学家通过对古代遗址的发掘和研究，发现了一些关于气候变化的线索。

例如，在仰韶文化时期，人们开始种植水稻，这表明当时的气候条件是适宜于水稻生长的。然而，在龙山文化时期，水稻的种植面积明显减少，这可能与气候的变化有关。

物候时期是竺可桢先生划分的中国古代气候变迁的第二个时期。物候是指植物生长发育和动物迁徙等生物现象与气候的关系。在这个时期，中国古代的气候变化主要通过物候的变化来反映。

例如，中国古代的农民根据物候的变化来安排农事活动，如播种、收割等。竺可桢先生通过对古代文献的研究，发现了一些关于物候变化的记录。例如，《诗经》中有“春雨惊春清蜇天”的诗句，这表明当时的春天来得比较早，气候比较温暖。

然而，在唐朝时期，杜甫的《春望》中写道“国破山河在，城春草木深”，这表明当时的春天来得比较晚，气候比较寒冷。

方志时期是竺可桢先生划分的中国古代气候变迁的第三个时期。方志是指地方志，是中国古代地理志的一种。在这个时期，中国古代的气候变化主要通过方志的记录来反映。竺可桢先生通过对方志的研究，发现了一些关于气候变化的线索。

例如，明朝的《江南通志》中记载了江南地区的气候特点，包括雨量充沛、四季分明等。这表明明朝时期江南地区的气候变化与现在的气候特点相似。

晚更新世气候特点

中更新世气候的总体特征是两冷夹一暖，并且冷暖和干湿波动的幅度大，波动周期也从早更新世晚期的约 40ka 的主周期转变为 100ka 的主周期。在冰期，冰川的规模较早更新世大，但在间冰期，气候较早更新世的间冰期温暖。该时期气候旋回对比见表 11-8。

图 11-14 中国早更新世晚期气候略图(据曹伯勋，1988)

表 11-8 中更新世气候旋回对比表

中国的中更新世早期(0. 78 ～0. 60Ma B. P. )气候寒冷而干燥，山地冰川发育，冬季风活动强烈。青藏高原和西北山地出现第四纪以来规模最大的冰川活动，青藏高原也成为地球上第三个冰冻圈，当时青藏高原的冰川规模较现今大 14 倍，曾有人认为发育 “大冰盖”，这次冰期在青藏高原称为倒数第三次冰期。黄土高原黄土继续堆积(离石黄土上部)。

到了中更新世中期(0. 60～0. 30MaB. P. )气候变得温暖湿润(间冰期)，是第四纪一个非常温暖的时期，我国当时的气候温暖湿润(图 11-15)。在青藏高原，发育红粘土风化壳和湖相沉积，冰川规模明显变小，并生长栎、木兰等温暖带、亚热带植物，据植被推算当时的年均气温比现今高 5 ～7℃。华北地区气候温暖湿润，较现今高 5～7℃，生活有著名的周口店动物群(0. 78 ～0. 24Ma B. P. )，其中含有南方成员。据对周口店猿人洞沉积物的研究，这个时期还存在三次冰阶和间冰阶的波动。在黄土高原，成壤作用显著，形成非常具有特色的 “红三条”(S5由三层棕红色的古土壤层构成)，它们属暖温带落叶阔叶森林土壤，推算当时的年均气温高于现今约 4℃，降雨量多 350mm。华南地区广泛发育网纹红土，广布有大熊猫-剑齿象动物群，并且有些成员扩散到华北地区。

中更新世晚期(0. 30 ～0. 13Ma B. P. )又进入冰期的气候环境。尽管这时的青藏高原平均海拔已达 3000m，气候更加寒冷，但由于喜马拉雅山对印度洋暖湿气流的阻挡作用，使青藏高原的降水减少，冰川规模不及中更新世早期。在东部山地可能有冰川活动(庐山冰期)，浙江天目山的年均气温较现今低 10℃。在北京附近的平原区，出现冰水、黄土、砂砾层沉积，其孢粉组合反映出寒冷的荒漠植被景观。

图 11-15 中国中更新世中期气候略图(据曹伯勋等，1995)

世界季节按气候统计资料是怎么划分的

晚更新世的气候由一个间冰期和冰期构成。早期为间冰期，时间为 130～75kaB. P. ，也称末次间冰期，在阿尔卑斯山地区称里斯-雨木间冰期; 在北欧叫埃姆间冰期; 在北美为桑加蒙间冰期; 在中国的东部称为庐山-大理间冰期。这个时期的气候特点是温暖湿润，海平面上升。晚期为冰期，时间为 75～10kaB. P. ，也称末次冰期，在阿尔卑斯山地区称雨木冰期; 在北欧叫魏克塞尔冰期; 在北美称威斯康星冰期; 在中国的东部称为大理冰期，或太白冰期; 在青藏高原称绒布寺冰期或珠穆朗玛冰期。这个时期气候极为寒冷，是第四纪时期最为寒冷的时期，山岳冰川发育，两极冰盖扩展，大量陆地被冰川覆盖，海平面急剧下降，动植物向低海拔或低纬度迁移，环境恶劣。

1. 末次间冰期

在经历了中更新世晚期的冰期气候之后，大约从 140 ～130ka B. P. 气候开始转暖，进入一个相对温暖湿润的气候期，当时全球平均年气温比现今高 2～3℃，相当深海沉积物氧同位素的第 5 阶段(MIS5)(图 11-16)。根据深海沉积物氧同位素的记录，这个时期由三个温暖阶段(MIS5a、c、e)和两个相对寒冷阶段(MIS5b、d)构成次一级的气候波动(图 11-20)。我国的黄土高原，在较强的夏季风作用下，气候温暖湿润，年均气温较现今高 3～4℃，降水多 300 ～400mm，达到了华北地区中南部的降水量，并出现了落叶阔叶森林植被。在温暖气候的影响下，形成第一层古土壤层(S1)。对 S1研究表明，黄土高原的末次间冰期气候也不稳定，存在次一级波动，其波动特点完全可以与深海沉积物氧同位素对比。对青藏高原西部古里雅冰心研究表明，MIS5a、c、e 三个暖峰的年均气温分别为 3℃、0. 9℃和 5℃。

在新疆和青藏高原，一些内陆湖泊出现高湖面，如艾丁湖、巴里坤湖、鄂陵湖、扎陵湖、青海湖、纳木错等，并且一些湖泊明显淡化，在青藏高原出现大湖期，说明这个时期降雨增加。夏季风向北推进到毛乌素沙漠。这个时期的沙漠-黄土的南界向北退缩了 225km，其北界向西北移动 200km。在中国的东部地区，发生小规模的海侵(白洋淀海侵、沧州海侵)。所以这个时期我国普遍处在温暖、湿润、落叶阔叶森林发育的环境中。

图 11-16 末次间冰期海陆气候对比(据安芷生等，1990，有修改)

2. 末次冰期

末次冰期是第四纪距今最近的一个持续时间比较长的冰期，历时约 6. 5 万年(75 ～10ka B. P. )，相当深海沉积物氧同位素的第 4、3、2 阶段。这个时期的气候非常寒冷，世界各地的高山地区冰川发育，海平面下降，在我国的黄土高原形成马兰黄土(L1)。这个时期气候不仅寒冷，而且存在剧烈的波动，形成多个次一级的气候旋回或气候期(表 11-9)。根据气候特点，末次冰期大体上可以划分为三个阶段，即早期的寒冷气候(MIS4)、中期的温暖气候(MIS3)和晚期的寒冷气候(MIS2)。

表 11-9 末次冰期气候期划分及其对比

在末次冰期，世界各地气温普遍下降，降水减少。据世界各地的资料，陆地上的降温幅度达 8 ～12℃，海水表面的降温幅度为 2 ～5℃。但在不同地区以及根据不同资料推算出来的降温值也不一样，在欧洲阿尔卑斯山地区和北美科罗拉多山地区，根据雪线推算出盛冰期(LGM)的温度大约降低 5℃; 在英格兰东部、北美中部和德国中部，根据古冻土苔原遗迹推算出盛冰期的降温为 9 ～10℃; 依据深海沉积物中有孔虫壳体的氧同位素推算出表层海水在冰盛期降温2. 3℃(平均); 在北大西洋和北太平洋，表层海水降温 8～10℃ ，而在某些海域降温甚至达到18℃ 。而且不同季节(夏季和冬季)降温的情况也不同，如我国南沙海域，在盛冰期表层海水温度与全新世相比，在夏季和冬季分别下降 0. 9 ～1. 8℃和 3. 3 ～7. 3℃，两者温差达 6℃。

在末次冰期，我国的气温大幅度下降(表 11-10)，如青藏高原西部从 MIS5a 到 MIS4 气温下降了12℃，气候带南移(图 11-17)。不仅气温下降，而且降水普遍减少，这与北非的情况恰好相反，北非在末次冰期降雨增多(雨期)，这主要是受赤道西风带的影响，而我国由于青藏高原而改变了降雨格局。在这个时期，全国出现两个降雨量剧烈减少中心，一是华北、东北两大平原以及冀北、辽西山地，降雨量不及现今的 30%，这是由于夏季风不能到达，又处在西风带最东部; 二是青藏高原，主体部分降雨量不及现代的 30% 甚至低于 20%。但也有两个相对降水丰富的中心，一是在长江-南岭之间，降水量可达现代的 80%～90%，这是因为这个地区处在多峰面活动地区; 二是在新疆的北部和西部，也可达现代的 80%，这是因为这个地区的西风气流活动频繁。

图 11-17 中国末次冰期气候略图(据曹伯勋，1988)

表 11-10 我国不同地区在末次冰期的降温值

在 45 ～25kaB. P. 期间，是末次冰期一个比较温暖的时期，对应于深海沉积物氧同位素的MIS3，其温暖湿润的程度达到了间冰期气候。在青藏高原，西南部的气温比现今高 3～4℃ ，草原/森林界线向北推移 400km，湖面比现今大 0. 5 ～8. 0 倍，降水量比现代增加 40% ～100%。青海湖湖区年降水量增加 79%，扎布取-拉果错和甜水海年降水量分别是现代的 3 倍和 5 倍，察尔汗盐湖比现今大 3 ～7 倍。在内蒙古地区，气温较现代高 2 ～3℃，巴丹吉林沙漠年降水量是现今的 2 ～7 倍。在我国的热带地区，也普遍升温且降水增多，东部热带地区，以湿热气候为特征，年均气温比现今高 1～2℃ 或 2～2. 5℃，年降水量比现今多 700mm 或 400～500mm;而西部热带地区以凉湿为主，年均气温与现今相似或约低 1. 5℃，年降水量比现今多 700mm。

在 25 ～15ka B. P. 期间，也称盛冰期，是末次冰期最为寒冷的时期，气温低、降水少，海平面低(最低比现在低 155m)。在该时期，我国的气候从北到南大体上可划分为寒带冰缘气候带、亚寒带气候带、寒温带气候带、暖温带气候带(图 11-17)。寒带冰缘气候带主要包括东北地区(含内蒙古东北部)和青藏高原，发育大片的多年冻土和冻土地貌，年均气温比现今低 6℃以上。亚寒带气候带主要包括新疆和河西走廊，发育不连续岛状冻土，暗针叶林下降到河谷区，年均气温比现今低 5 ～6℃。寒温带气候带包括北纬 40°到长江河谷以北地区，发育零星的冻土地貌，降温达 6℃以上。暖温带气候带主要包括长江河谷南北地带，受北方寒冷气候影响比较大，常绿叶林曾一度消失，年均气温比现今低约 5℃，黄土的南界曾达到这一地区的杭州-南昌-长沙一线。

在晚冰期，是一个气温逐渐回升的时期，向冰后期(全新世)过渡，冰川消融，但在该期间，气温也是在波动过程中逐渐升高的。根据多方面的资料，这个时期又可划分出不同的气候期来，其划分方案如下:

最老(早)仙女木期(Oldest Dryas): 13 ～12. 75ka B. P. ，寒冷气候

博令间冰阶(B?lling): 12. 75a ～12. 35ka B. P. ，温暖气候

较老(中)仙女木期(Older Dryas): 12. 35 ～12. 15ka B. P. ，寒冷气候

阿勒罗德间冰阶(Aller?d): 12. 15 ～11. 35ka B. P. ，温暖气候

新(晚)仙女木期(Younger Dryas): 11. 35 ～10. 25ka B. P. ，寒冷气候

什么是气候变化简史？

在气候上，四个季节是以温度来区分的。在北半球，一般来说每年的3～5月为春季，6～8月为夏季，9～11月为秋季，12～2月为冬季。在南半球，各个季节的时间刚好与北半球相反。南半球是夏季时，北半球正是冬季；南半球是冬季时，北半球是夏季。在各个季节之间并没有明显的界限，季节的转换是逐渐的。

四季是根据昼夜长短和太阳高度的变化来划分的。在四季的划分中，以太阳在黄道上的视位置为依据，以二分日、二至日或以四立日为界限。但是，东西方各国在划分四季时所采用的界限点是不完全相同的。

第一种，我国传统的四季划分方法，是以二十四节气中的四立作为四季的始点，以二分和二至作为中点的。如春季立春为始点，太阳黄经为315°，春分为中点，立夏为终点，太阳黄经变为45°，太阳在黄道上运行了90°。这是一种传统的，常见的方法。

第二种，天文学分类法（即西方分类法）四季划分更强调四季的气候意义，是以二分二至日作为四季的起始点的，如春季以春分为起始点，以夏至为终止点。这种四季比我国传统划分的四季分别迟了一个半月。

第三种，为了准确地反映各地的实际气候情况，划分四季常采用气候上的方法既近代学者张宝坤分类法，采用候平均气温划分四季。并且规定：候平均气温大于或等于22℃的时期为夏季，小于或等于10℃的时期为冬季，介于10℃～22℃之间的为春季或秋季。按此标准划分四季，中纬地区季节与气候相一致，低纬地区和极地附近春、夏、秋、冬的温度变化很不明显。同时，在中纬地区，各季的长度也不一样。这就是气候四季。例如，北京春季有55天，夏季103天，秋季50天，冬季157天。这种方法，可以结合各地的具体气候，农业，故运用较多。

第四种，气候统计法，因为一般以1月份为最冷月，因此，春季，为3,4,5月．夏季，为6,7,8月．秋季，为9,10,11月．冬季，为12,1,2月．这种四季分类法，比较适用四季分明的温带地区。

全新世气候变化分为哪几个阶段？各有什么特征？

地球气候处于不断的变化之中。气候变化的时间尺度从月、季、年际、年代际，一直到数以万年计的冰期和间冰期。影响气候变化的因子分外部因子和内部因子，外部因子主要包括太阳活动的变化、地球轨道的改变、日地关系的变化、地球表面火山爆发等自然因子和温室气体排放、森林砍伐、土地利用变化等造成大气组成变化的人类活动，内部因子包括海洋温度、大气环流、冰雪覆盖、土壤湿度、生态系统的变化等等。

气候一直呈波浪式发展，冷暖干湿交替。气候变化可以是周期性的，也可以是非周期性的。根据不同的时间尺度，地球气候史通常分为地质时期气候、历史时期气候和近代气候三个阶段。地质时期的气候距今有1万～22亿年，以冰期间冰期交替出现为特点，时间尺度在10万年以上，温度振幅为10～15℃。历史时期气候一般又分为五大冰期。

1.地质时期的气候变化：地质时期的气候变化指距今1万~22亿年的气候变化，其气候变化幅度很大，它不但形成了各种时间尺度的冰河期和间冰期的相互交替，同时也相应地存在着生态系统、自然环境等的巨大变迁。地质时期的气候体现了大气、海洋、大陆、冰雪和生物圈等组成的气候系统的总体变化。

气候变化与气候极值（1）震旦纪大冰期气候——距今6亿年前。科学家在亚、欧、非、北美和澳大利亚的大部分地区中都发现了冰碛层。这是震旦纪大冰期气候的证据。

（2）寒武纪—石炭纪大间冰期——距今3亿～6亿年，包括寒武、奥陶、志留纪、泥盆纪和石炭纪，当时气候总体上趋于温暖、湿润，森林生长繁茂。

（3）石炭—二叠纪大冰期——距今2亿～3亿年，始于石炭纪末期，止于二叠纪中期，主要影响在南半球。

（4）三叠纪—第三纪大间冰期——距今200万~2亿年，包括三叠、侏罗、白垩，都是温暖气候。三叠纪时气候炎热而干燥，到侏罗纪时转为湿热，成为继石炭之后又一个成煤期。白垩纪时转为干燥，到新生代的早第三纪世界气候更普遍变暖。晚第三纪东亚大陆东部气候趋于湿润。

（5）第四纪大冰期——距今200万开始至现在。影响范围十分广泛的世界规模的大冰期。在第四纪时受冰期进退直接影响的地区形成亚冰期（平均气温比现在低8～12℃）和亚间冰期（气候比现在偏暖，低纬地区比现在高5.5℃）。中国也发生过多次亚冰期和亚间冰期气候的交替演变。

2.历史时期的气候变化：自第四纪更新世晚期，约距今1万年左右时期开始，全球进入冰后期，并有两次大的波动。一是公元前5000年到公元前1500年的最适气候期，当时气温比现在高3～4℃；一次是15世纪以来的寒冷气候，其中1550～1850年为冰后期以来的寒冷期。为小冰河期，气温比现在低1～2℃。

3.近代气候变化：近百年来由于有大量的气温观测记录，区域和全球的气温序列不必再用代用资料。尽管观测资料和处理方法不同，所得结论也不尽相同，但总的趋势是从19世纪末到20世纪40年代，世界气温出现明显的波动上升现象，40年代达到顶点。此后世界气候有变冷现象。进入60年代以后，高纬度地区气候变冷趋势更加显著；进入70年代以后，世界气候又趋暖；到1980年以后，世界气温增暖形势更为突出。

过去认为全新世（Holocene）开始于1万年前（10kaBP），那是根据14C测定的，称为14C年。后来发现14C年要经过树轮校正，才能得到正确的实际的年代，即日历年。校正后全新世开始的日历年为11.5kaBP。全新世对于人类具有十分重要的意义。人类的文明社会，当前社会的一切繁荣、富强、发展、进步都发生在全新世。因此，认识全新世的气候变化有重要的意义。为了说明全新世在地球历史上的地位，有必要简略回顾一下地球气候的历史，至少近两百万年的历史。尽管这对于有46亿年历史的地球而言几乎只相当于一天中几分钟短暂时间。

大约240多万年前地球进入所谓第四纪，其气候特点是冰期-间冰期交替，地质学家称之为旋回。旋回的时间即周期以万年计，但是并不稳定。近70万年来以10万年周期为主。在南极的冰芯氧同位素变化中表现最清楚，在深海沉积、黄土堆积中也有一致的反映。一般认为冰期-间冰期旋回的形成与地球轨道要素的变化有关。由于这是米兰克维奇发现的，所以也称为米兰克维奇周期。最近一个旋回开始于约12万年前，那时地球气候与现代的温暖程度相当。到2.3万年前达到最冷，称为末次冰盛期。在每个10万年左右的冰期-间冰期旋回中，温暖时期是比较短暂的，一般约1—2万年。而更多的时间处于降温过程中。但是温度的下降不是直线的，而是由一系列的波动组成。直到20世纪中叶大多数科学家还相信冰期的气候是持续的寒冷。但是后来发现冰期中也有相对温暖的时期。认识到冰期气候的不稳定性是古气候研究的一项重要成果。

末次冰盛期之后处于冰消期，北美的劳伦泰冰盖，北欧的斯堪的那维亚冰盖相继瓦解。但是，就在气候已回暖到接近现代的情况下，又发生了一次激烈的气候波动，称为“新仙女木”事件。以北大西洋北部为中心，气候迅速变冷。但是寒冷仅持续了1千年左右，又快速后暖，所以称为气候突变。温度变化的幅度达到了冰期-间冰期旋回的3/4。这是末次冰期中最后1次气候突变。“新仙女木”事件之后，即进入全新世。

尽管在20世纪后期人们已经认识到冰期气候的不稳定性，不再把冰期看成持续的寒冷时期，也不再认为第四纪仅有4—5次冰期。但是，仍认为全新世的气候温暖而平和，没有大的气候波动。1995年O′Brien等首先根据格陵兰冰芯中海盐与陆源尘粉的变化，指出全新世可能有一系列的冷事件。以后国际上开始了一系列的研究。最著名的是Bond等（1997）根据北大西洋深海沉积中冰岛火山玻璃和染赤铁矿等浮冰碎屑（IRD）确定的冷事件年表。冰岛及扬马延岛等地的冰川下滑到海中形成冰山，冰底携带了碎石颗粒，其中包括火山活动形成的玻璃和与赤铁矿摩擦而染红的碎石。当冰山融化时，冰底的碎石沉入海底。因此分析北大西洋深海沉积的IRD，可以判断何时有大量流冰倾泻入北大西洋，也就是冷事件。在爱尔兰以西的地区沉积率超过了10cm/ka，所以隔0.5—1.0cm取样，使得沉积记录的时间分辨率达到50—100年。根据Bond等的研究全新世共发生9次冷事件，小冰期约出现于0.4kaBP。

近年来一系列的古气候研究表明亚非季风区的降水量变化也同冷事件有关。当北大西洋出现冷事件时，季风降水减少，即弱季风事件。例如Gupta等（2003年）对阿曼湾沉积的研究就很有代表性。深海沉积中保存了浮游有孔虫的记录。有的有孔虫的纪录与海水温度有线性关系，而海水温度取决于涌升，涌升的强度则依赖于海表的风力大小，也就是季风强度。因此，人们可以从过去近万年的有孔虫记录来推测当时季风的强度，确定弱季风事件。近来用大气环流模式所做的模拟研究表明，THC减弱北大西洋变冷，可能是亚非季风减弱的原因。因此，冷事件与弱季风事件出现时间的一致，可能并不是偶然的。

实际上我国至少是最早注意到全新世气候不稳定性的国家之一。施雅风、孔昭宸主编的《中国全新世大暖期气候与环境》（1992年）一书就明确指出4次冷事件，其出现的时间与Bond等在5年之后发表的北大西洋冷事件的14C年表十分接近。以后中国的诸多作者，根据冰芯、泥炭、孢粉、黄土、湖泊、冰川、雪线及考古资料做了大量的研究，并且有不少是高分辨率的古气候序列，证明全新世中国弱季风事件年表与北大西洋冷事件有很大的一致性。

全新世中的冷事件以及季风区的弱季风事件是与全新世的基本气候特征背道而驰的。全新世作为间冰期气候温暖湿润，但是不断为冷干气候事件打断。这些冷干事件一般只有几百年，短的也许只有1-2百年。但是对人类的社会发展却有很大的影响。8.2kaBP的冷事件就可能促进了农牧业的发展。因为，在全新世中各地先后进入新石器时代，人口也迅速增长。发生气候突变时，采集、狩猎不再能满足生活需要，再加上人口的压力，就可能成为推动农牧业发展的动力。据吴文祥、刘东生的研究5.5kaBP的气候变冷在四大文明古国：两河流域、埃及、印度及中国的文明中有重要的推动作用。4.2—4.0kaBP的气候变干正当两河流域的阿卡德王国解体、埃及处于混乱的第1中间期、印度哈拉帕文明衰落。中华古文明也处于交替时期，经过，于公元前2070年建立夏朝。愈来愈多的证据表明，人类社会的发展与全新世大约出现于8kaBP、6kaBP以及4kaBP的3次气候突变有密切的联系。