竺可楨:中國近五千年來氣候變遷的初步研究

毛主席教導我們：“在生產斗爭和科學實驗范圍內，人類總是不斷發展的，自然界也總

是不斷發展的，永遠不會停止在一個水平上。”有些人認為在人類歷史時期，世界氣候

并無變動。這種唯心主義的論斷，已被我國歷史記錄所否定。

在中國的歷史文獻中，在豐富的過去的氣象學和物候學的記載，可惜非常分散。這篇論

文就手邊的材料進行初步分析，希望把近五千年來的氣候變化的主要趨勢寫出一個輪廓。

在東亞季風區域內，雨量的變動常趨極端，而溫度的變化在冬春即能影響農作物的生長。

我國冬季溫度主要受西伯利亞冷空氣所控制，升降比較統一。因此，本文以冬季溫度作

為氣候變動的指標。

近五千年的時間，根據材料的性質，可分為以下四個時期。

考古時期（約公元前３０００——１１００年）

西安附近的半坡村遺址（屬于仰韶文化，用Ｃ的１４次方同位素測定為約５６００——

６０８０年前）和河南安陽殷墟（約公元前１４００——１１００年）的發掘表明，當

時獵獲的野獸中有竹鼠、麞和水牛等熱帶和亞熱帶的動物，而現在西安和安陽一帶已經

不存在這些動物了。此外，在殷代留下來的甲骨文上可以看出當時安陽人種稻比現在大

約要早一個月。在山東歷城縣發掘龍山文化遺跡中找到一塊炭化竹節，有些陶器外表也

似竹節。這說明在新石器時代晚期，竹類的分布在黃河流域，可直到東部沿海。根據這

些事實，我們可以假設，五千年以來，竹類分布的北限大約向南后退１°—３°緯度。對

照黃河下游和長江下游各地溫度，可以說五千年前的仰韶到三千年前的殷墟時代是中國

的溫和氣候時代，比現在年平均溫度高２℃左右，正月份的平均溫度高３°—５℃。

物候時期（公元前１１００——公元１４００年）

人們要知道一年中寒來暑往，常常用肉眼來看降霜下雪，河開河凍，樹木抽芽發葉、開

花結果，候鳥春來秋往，等等，這就是物候。物候學也可以說是沒有觀測儀器時代的氣

象學和氣候學。我國勞動人民早在公元前十一世紀便開創了這種觀測，積累了三千年的

豐富材料。

中國的許多方塊字，用會意象形來表示。在周朝（公元前１０６６年開始，定都于西安

附近的鎬京）初年的文件中，如衣帽、器皿、書籍、家具和樂器等名稱都以“竹”為頭，

表示這些東西最初都是用竹子做成的。可見周初黃河流域竹類廣泛生長，而現在則不行

了。商周時代，黃河流域的勞動人民都從事農業和畜牧業。對于他們，季節的運行是很

重要的事。人民采用各種方法來定春分，作為農業操作的開始時期。當時位于山東近海

的郯國人民，每年觀測家燕的最初來到以定春分，但是現在家燕３月２２日才到長江下

游。郯城和長江下游的上海兩地的年平均溫度相差１．５℃，正月平均溫度相差４．６℃。

這個結果與考古時期用竹子分布區域變化的方法所得的結果是一致的。

周初溫暖的氣候不久就惡化了，漢江在公元前９０３年和８９７年就兩次結冰。但是，

到春秋時期（公元前７７０—４８１年）又和暖了。《左傳》中往往提到，山東魯國過

冬，冰房得不到冰。周朝中期，黃河流域下游到處可以生長梅樹。《詩經》中就有五次

提過梅。《秦風》中有“終南何有？有條有梅”的詩句。終南山位于西安之南，現在無論是

野生的還是栽培的，都無梅樹了。而且在商周時期，梅子被普遍用來調和飲食，因當時

不知有醋。這說明梅樹的普遍性。戰國秦漢時期，氣候繼續暖和。清初的張標研究了秦

朝《呂氏春秋》中的物候資料，認為秦時春初物候要比清初早三個星期。漢朝司馬遷在

《史記》中描寫了當時經濟作物的分布，如桔在江陵（四川），桑在齊魯（山東），竹在

渭川（陜西），漆在陳夏（今河南南部）。這些亞熱帶植物的北界比現時都推向北方。公

元前１１０年，黃河在瓠子決口，斬伐了河南淇園的竹子編筐盛石子來堵口，可見那時

河南淇園竹子的繁茂。

到東漢時代，即公元之初，我國天氣有趨于寒冷的趨勢，有幾次冬天嚴寒，國都洛陽晚

春還降霜雪，但冷的時間不長。當時，河南南部的桔和柑還十分普遍。直到三國時代，

曹操（公元１５５—２２０）在銅雀臺（今河南臨漳西南）種桔，已經不能結實了，氣

候已比司馬遷時寒冷。曹操兒子曹丕在公元２２５年，到淮河廣陵（今淮陰）視察十多

萬士兵演習。由于嚴寒，淮河忽然結冰，演習不得不停止。這是我們所知道的第一次有

記載的淮河結冰。那時，氣候已比現在寒冷。這種寒冷繼續下來，直到第三世紀后半葉，

特別是公元２８０—２８９年這十年間達到頂點。當時每年陰歷４月份降霜，估計那時

的年平均溫度比現在低１°—２℃。南北朝時（公元４２０—５７９年），南京覆舟山筑

有冰房，是用以保存食物新鮮的。那時南京的冬天應比現在要冷２℃，才能提供儲藏需

用的冰塊。約在公元５３３—５４４年出版的《齊民要術》，總結了六朝以前中國農業

最全面的知識。根據這本書，當時黃河以北陽歷４月中旬杏花盛開，５月初旬桑樹生葉，

與現在相比約遲了兩周到四周。此外，書中還講到當時黃河流域石榴樹過冬要“以蒲藁

裹而纏之”，也表明六世紀上半葉比現在冷。

隋唐時代（公元５８１—９０７年）中，在第七世紀中期，氣候變得和暖了。公元６５

０年、６６９年和６７８年的冬季，國都長安無冰無雪。八世紀初和九世紀的初和中期，

西安的皇宮里和南郊的曲池都種有梅花，而且還種有柑桔。公元７５１年皇宮中柑桔結

實，公元８４１—８４７年也有過結實的記錄。柑桔只能抵抗—８℃的低溫，而現在的

西安幾乎每年的絕對最低溫度都在—８℃以下。到公元十一世紀初期，華北已不知有梅

樹了。宋朝詩人蘇軾（公元１０３６—１１０１年）有“關中幸無梅”的詩句。王安石（公

元１０２１—１０８６年）嘲笑北方人誤認梅為杏，他的詠紅梅詩有“北人初不識，渾

作杏花看”的句子。從這種物候的常識，就可知道唐宋兩朝溫寒的不同。

十二世紀初期，中國氣候加劇轉寒。公元１１１１年太湖全部結冰，冰上還可以通車。

太湖和洞庭山出了名的柑桔全部凍死。杭州落雪頻繁，而且延到暮春。根據南宋的歷史

記載，從公元１１３１—１２６０年，每十年降雪平均最遲日期是４月９日，比十二世

紀以前十年的最晚春雪約推遲一個月。公元１１５３—１１５５年，蘇州附近的南運河

冬天結冰。公元１１７０年陽歷１０月，北京西山遍地皆雪。現在，這種現象是罕見的

了。福州是中國東海岸生長荔枝的北限，一千多年來，曾有兩次荔枝全部死亡，一次在

公元１１１０年，另一次在１１７８年，均在十二世紀。

日本的封建主歷年在西京花園設宴慶祝日本的櫻花盛開，從公元九世紀至十九世紀，均

有日期的記載，從而保留了一份物候記錄。這個櫻花開放時期，以第九世紀為最早，第

十二世紀為最遲。

十二世紀剛結束，杭州的冬天又開始回暖。公元１２００年、１２１３年、１２１６年

和１２２０年，杭州沒有冰和雪。這個時候，北京的杏花也是在清明開放，與今日相同。

這種溫暖氣候好象繼續到十三世紀的后半葉。因為自隋唐在河內（今河南博愛）、西安

和鳳翔（陜西）設立的管理竹園的竹監司，在宋元兩代斷斷續續，直到明朝（公元１３

６８—１６４４年）末年才完全停止。從此，竹子在黃河以北不再作為經濟林木而培植

了。

十三世紀初和中期的比較溫暖的期間是短暫的，不久冬季又嚴寒了。據收集到的記載，

公元１３０９年，無錫一帶運河結冰。公元１３２９年和１３５３年，太湖結冰數尺，

桔樹再次凍死。１３５１年陽歷１１月黃河在山東境內就有冰塊順流而下，而近年河南

和山東到１２月時黃河才出現冰塊。當時家燕在北京是４月末來，８月初去，同現在物

候記錄相比，來去各晚早一周。可見，十四世紀比十三世紀和現時為冷。日本櫻花物候

也有同樣的反映。

公元１２２１年丘處機從北京出發去中亞見成吉思汗，曾路過新疆賽里木湖。他稱之為

“天池”。他說，湖的四周有山環抱，山上蓋雪，影映湖中。但是，現在那些山峰上已無

雪了。那些山峰高約三千五百米，說明那時雪線在三千五百米以下。現代天山這部分的

雪線位于三千七百至四千二百米，則十三世紀的雪線大約比現在低二百至五百米。在歐

洲的俄羅斯平原，寒冷期約在１３５０年開始；在德意志、奧地利地區，１４２９—１

４６５年是氣候顯然惡化的開始；在英格蘭，１４３０年、１５５０年和１５９０年的

歉收，也與天氣寒冷有關。由此可見，寒冷的潮流開始于東亞，而逐漸向西移。

方志時期（公元１４００——１９００年）

近人曾經根據六百六十五種方志統計了太湖、鄱陽湖、洞庭湖、漢江和淮河的結冰年代

（十三世紀至二十世紀），以及近海平面的熱帶地區降雪落霜年數（十六世紀開始）。從

這些材料可以看出，我國溫暖冬季是１５５０—１６００年和１７２０—１８３０年間。

寒冷冬季是在１４７０—１５２０年、１６２０—１７２０年和１８４０—１８９０年

間。以世紀來分，則以十七世紀最冷，十九世紀次之。

這個結果與日本諏訪湖（北緯３６°，東經１３８°）的結冰日數相比較，是近乎一致的。

只是日本嚴冬開始和結束的年代，比中國提早四分之一世紀。

上面談到十五世紀到十九世紀冬季是相對寒冷的，最冷的是十七世紀，特別是公元１６

５０—１７００年間。例如，江西的桔園和柑園在公元１６５４年和１６７６年兩次寒

潮中，完全毀滅了。在這五十年期間，太湖、漢江和淮河均結冰四次，洞庭湖也結冰二

次。我國熱帶地區，冰雪也極頻繁。湖北沙市在１６０８—１６１７年記載有過桃、杏、

丁香、海棠等開花日期，與今日武昌相比，要遲七天到十天。１６５３—１６５５年間

北京物候記載與現在相比，也要差遲一、二星期。并且根據當時旅行記錄，１６５３年

１１月１８日天津運河已冰凍，不能通航，只得乘車到北京；１６５６年返程時，北京

運河是３月５日解凍的。因此可以估計當時封凍期為一百零七天，而目前冰凍期只有五

十六天。從物候的遲早可以估算北京在十七世紀中葉冬季要比現在冷２℃左右。

儀器觀測時期

清代（公元１６４４—１９１０年）北京、南京、杭州和蘇州有過雨日的記載，根據秋

季初次降雪到春節末次降雪的平均日期，得出結論是，１８０１—１８５０年間比其前

的１７５１—１８００年間和其后的１８５１—１９００年間為溫暖。這與上節資料是

相符合的。

根據上海氣溫的趨勢，十九世紀最后二十五年氣候寒冷，１８９７年左右冬季溫度達到

平均值，隨后在平均值以上約十四年。約在１９１０—１９２８年，溫度又逐漸下降到

平均值以下。然后升高，１９４５—１９５０年超出平均值０．６℃。此后，溫度逐漸

降低，１９６０年回到平均值。在這期間，天津的冬季溫度趨勢，也與上海類似，但頂

峰和底點比上海早幾年到來，幅度也較大；而香港的曲線波動頂峰和底點則比上海遲滯，

幅度也較小。上海八十多年的氣候變幅，在０．５—１℃上下擺動。這種擺動直接影響

植物和動物的生產，間接控制病蟲害的發生，以及影響農業操作和農業生產。

中國近八十年以來的溫度變遷，已使天山雪線和冰川進退受到了影響。根據中國科學院

冰川隊的調查，證明在１９１０—１９６０的五十年間，由于氣溫升高了，天山雪線上

升四十至五十米，西部冰川舌后退五百至一千米。東部天山冰川舌后退二百至四百米。

同時，森林上限也升高一點。因為發現有新鮮的冰川堆積物，無論是在風化程度還是在

土壤、植被發展方面，都明顯地區別于古老的冰川堆積，所以可以認為現在覆蓋在天山

高峰的冰川是歷史時代（即１１００—１９００年寒冷期）的產物，而不是第四紀冰川

期的殘余。

本文可導致下列初步性結論：（一）在我國近五千年中的最初二千年（即從原始氏族時

代的仰韶文化到奴隸社會的安陽殷墟），大部分時間的年平均溫度高于現在２℃左右。

一月溫度大約比現在高３°—５℃。（二）在那以后，有一系列的上下擺動，其最低溫度

在公元前１０００年、公元４００年、１２００年和１７００年，擺動的范圍為１°—

２℃。（三）在每一個四百至八百年的期間里，可以分出五十至一百年為周期的小循環，

溫度升降范圍是０．５°—１℃。（四）上述循環中，任何最冷的時期，似乎都是從東亞

太平洋海岸開始，寒冷波動向西傳播到歐洲和非洲的大西洋海岸，同時也有從北向南傳

播的趨勢。

我們把公元三世紀以來歐洲溫度升降與中國的作一對比，發現兩地溫度波瀾起伏是有聯

系的。在同一波瀾起伏中，歐洲的波動往往落在中國之后。由于一地的雪線升降與溫度

有一定關系，將我們的結果與挪威的雪線高低相比，大體也是一致的，但有先后參差之

別。只是公元前400年（戰國時代），挪威出現過一個中國所沒有的寒冷時期。

最近丹麥哥本哈根大學物理研究所在格陵蘭島上的冰川塊中，以○的18次方的放射性同

位素方法，研究結冰時的氣溫。一千七百年來格陵蘭氣溫的升降與本文結果是一致的。

此外，三千年前中國有一個寒冷時期，在格陵蘭有○的18次方方法也得出了同樣的反映。

本文主要是用物候方法來揣測古氣候的變遷。物候是最古老的一種氣候標志，用○的18

次方和○的16次方的比例來測定古代冰和水的古氣溫是近代的方法，而兩種途徑得出的

結果竟能大體符合，這也證明了用古史書所載物候材料來做古氣候研究是一個有效的方

法。我們若能掌握過去氣候變動的規律，則對于將來氣候的長期預報必能有所補益。我

們若能以馬克思主義、列寧主義、毛澤東思想為指導，充分利用我國豐富的古代物候、

考古資料，從古代氣候研究中作出周期性的長期預報，是可以得出結果的。

選自《人民日報》1973年6月19日

竺可楨《中國近五千年來氣候變遷的初步研究》提要

竺可楨先生的這篇精彩的《中國近五千年來氣候變遷的初步研究》是我夢寐以求的

雄文巨制，正因為有它，我當初才激動地買下了這冊16開122頁（不含圖版）的專業

雜志。

竺先生的大名我是在上世紀八十年代的小學《自然》課本上才第一次得知的，而他早于

1918年就用英語發表了有關中國氣象學史的論著《Some Chine Contributions to

Meteorology》，惜乎我至今也沒能讀其文，直到本世紀初才從李約瑟《中國科學技術史》

第四卷《天學》里品嘗到了鼎食之一臠。相對而言，這篇《初步研究》竟成了我目前所

收藏到的最完整最具代表的竺可楨作品了，可嘆坊間科技書籍的流傳是多么地不廣而我

的購賣條件是多么地有限啊！

在“前言”部分，竺先生回顧并批判了從十一世紀到二十世紀六十年代各界學者如沈

括、劉獻廷、胡厚宣、蒙文通、Julius Hann等對古氣候學的關注與檢討，也指出了自

己1926年所作的《中國歷史上氣候的變遷》的錯誤，認為只有在新中國的新環境下根

據傳世文獻、考古發掘材料及現代科學觀測，“以冬季溫度的升降作為我國氣候變動的

唯一指標”，進行客觀的分析和綜合的研究，才能初步得出關于中國近五千年來氣候變

遷的近似正確的認知。緊隨“前言”之后，是正文的第一節，即“考古時期”（約公元前

3000—1100），竺先生是通過對半坡村、殷墟、龍山文化等遺址出土物（其中植物遺存

尤為重要，由于“植物不象動物能夠移動，因而作氣候變化的標志或比動物化石更為有

效”）的分析，推斷“仰韶和殷墟時代是中國的溫和氣候時代，當時西安和安陽地區有十

分豐富的亞熱帶植物種類和動物種類”。第二節進入“物候時期”（公元前1100—公元

1400），眾所周知，竺先生幾十年如一日從未間斷過對身邊物候現象的觀察與記錄，對

物候學的研究自然心得頗多，難怪這一節篇幅最長，約占全文的三分之一強。這種份量

的差異在一定程度上反映了學者的個人興趣，猶如聞一多的研究偏重于民俗學、錢鍾書

偏重于修辭學，竺先生則比較熱愛“Phenology”，他不僅說“物候是最古老的一種氣候標

志”，“物候學就是沒有觀測儀器時代的氣象學和氣候學”，還坦白全文“主要用物方法來

揣測古氣候的變遷”。本節結合四部古典如《夏小正》、《禮記》、《左傳》、《竹書紀年》、

《毛詩》、《尚書》、《孟子》、《荀子》、《廣陽雜記》、《呂氏春秋》、《農丹》、《史記》、《李

文饒文集》、《三國志》、《晉書》、《古今圖書集成》、《齊民要術》、《說郛》、《長慶集》、《全

唐詩》、《杜少陵集評注》、《酉陽雜俎》、《蠻書》、《蘇東坡集》、《王荊文公詩》、《寶顏堂

秘笈》、《中州集》、《范石湖集》、《老學菴筆記》、《吳船錄》、《長春真人西游記》、《太平

寰宇記》、《元史》、《郭天錫日記》、《金臺集》等的物候記載與當代（見表一、表三等）、

異域（見表二等）的各種實測數據，把從西周到元朝的氣候變化的主要趨勢寫出了一個

簡單扼要的輪廓。第三節叫“方志時期”（1400— 1900），采用了三個歸納自各地方志的

表格（表四、表五、表六）形象地說明了十五世紀到十九世紀間冬季時對寒冷及其對人

類和動植物的影響。第四節“儀器觀測時期”大約指風向儀和雨量計發明以后至竺先生作

此文之前這段時間，與“結論”中“我國氣候在歷史時代的波動與世界其它區域比較……大

陸氣候與海洋氣候作用不同，在此即可發生影響”幾段可以連起來讀，而“結論”中剩下的

四段才是全文真正的結束語。

總之，《初步研究》導出了下列初步性的觀點：從仰韶文化到殷墟文化，大部分時

間的年平均溫度高于現在攝氏2度左右；在那以后，有一系列的上下擺動，范圍為1至

2度；在每一個四百至八百年的期間里，可以分出五十至一百年為周期的循環；上述循

環中，任何最冷的時期似乎都是從東亞太平洋海岸開始，寒冷波動向西傳布到歐洲和非

洲的大西洋海岸，同時也有從北向南的趨勢。可以這樣說，竺先生信手拈來古今中外的

多語種、多學科材料對中國乃至全球的古氣候史作了一次成功的鳥瞰與試探，對現今學

者夸夸其談的“科際整合”早早地示了一次范，《初步研究》完全稱得上地球古氣候史研究

領域的一座承前啟后的里程碑。

讀《中國近五千年來氣候變遷的初步研究》

[ 2007-12-6 1:07:00 | By: 長江口口 ]

1972年的《考古學報》第l期上，83歲的竺可楨發表了《中國近五千年來氣候變遷的

初步研究》，后轉載于1973年《中國科學》16卷2期，以及1973年6月19日的《人

民日報》。全文篇幅也就5000余字，卻聚集了畢生研究的成果，可謂其學術生涯的扛鼎

力作。

這項研究，博大精深，嚴謹縝密，為學術界樹立了光輝的榜樣，受到國內外學者的高度

贊揚。

因為論文包含有大量古代典籍與方志文獻的記載，而廣泛地被歷史學家和歷史地理學家

所引用、推崇，對歷史學家的研究起到了極大的指導作用——幾乎只要是研究中國歷史

地理或中國環境史、物質文明史的文章，都會在參考文獻中擺上竺可楨的這篇經典論文。

歷史地理學家譚其驤的評論是：“每讀一遍，使我覺得此文功夫之深，分量之重，為多

年少見的作品，理應側身于世界名著之林。”

對這樣高山仰止的學術名篇，我們自然應該潛心閱讀。

我能搜索到的是竺可楨發表于《人民日報》1973年6月19日的文章。

文章開頭就單刀直入，陳述了研究中國氣候變遷的主要指標依據：“在東亞季風區域內，

雨量的變動常趨極端，而溫度的變化在冬春即能影響農作物的生長。我國冬季溫度主要

受西伯利亞冷空氣所控制，升降比較統一。因此，本文以冬季溫度作為氣候變動的指標。”

隨后是羅列、引用我國古代典籍與方志記載的大量例證，以及考古的成果、物候觀測和

儀器記錄資料，進行去粗取精、去偽存真的研究。

根據材料的來源和性質，把中國近五千年的氣候變遷的時間，分為四個時期——考古時

期（約公元前3000——前1100年）、物候時期（前1100——前1400年）、方志時期

（1400——1900年）、儀器觀測時期。

比如，文中寫到竹子分布的變遷：“在新石器時代晚期，竹類的分布在黃河流域，可直

到東部沿海。根據這些事實，我們可以假設，五千年以來，竹類分布的北限大約向南后

退１—３個緯度。”

又如寫到北方有梅樹，可以證明當時氣候偏暖：周朝中期，黃河流域下游到處可以生長

梅樹。《詩經》中就有五次提過梅。《秦風》中有“終南何有？有條有梅”的詩句。終南山

位于西安之南，現在無論是野生的還是栽培的，都無梅樹了。而且在商周時期，梅子被

普遍用來調和飲食，因當時不知有醋。這說明梅樹的普遍性。—— 看到這個例子，我

想起有時在飯店菜肴里，比如嗆花生之類，還有用梅子來調味的，非常令人信服。

最后得到的初步性結論是——

1、在我國近五千年中的最初二千年（即從原始氏族時代的仰韶文化到奴隸社會的安陽

殷墟），大部分時間的年平均溫度高于現在2℃左右。一月溫度大約比現在高3—5℃。

2、在那以后，有一系列的上下擺動，其最低溫度在前1000年、公元400年、1200年

和1700年，擺動的范圍為１—２℃。

3、在每一個四百至八百年的期間里，可以分出五十至一百年為周期的小循環，溫度升

降范圍是0.5—1℃。

4、上述循環中，任何最冷的時期，似乎都是從東亞太平洋海岸開始，寒冷波動向西傳

播到歐洲和非洲的大西洋海岸，同時也有從北向南傳播的趨勢。

結尾還參照對比了挪威的雪線高低的變化，丹麥格陵蘭島冰川研究的成果，得到大體一

致的結論，證明了用古史書所載物候材料來做古氣候研究是一個有效的方法。

下面的氣溫變遷圖，可以在一些大學的地理教材中看到。這里，我無緣看到《竺可禎文

集》和當年的《考古學報》，因此無法斷定是竺可楨論文中的原圖，還是后人根據論文

的結論繪制而成的。

從我們今天的眼光來看，《中國近五千年來氣候變遷的初步研究》中運用的一些史籍中

的資料事例，有些不免顯得零星，由此得出的關于某些歷史年代氣溫冷暖的一些結論也

似乎證據不夠充分。后來有學者專門發文對竺可楨論文中的事例逐個考證，指出了該文

在史料的引用和理解方面存在的某些錯誤，但對作者確立的理論體系和研究方法毫無異

議。

的確，今天研究古氣候的學者，有冰芯記錄、沉積巖芯、花粉研究、樹木年輪……等多

種精密的科學手段和研究方法，與這其中的任何一種相比，竺可楨當年用物候學的方法

來揣測古氣候的變遷，無疑是顯得有些“笨拙”。

但是，大師之所以能成為大師，就在于他能突破那個時代的限制性因素，在工具和研究

手段都顯得捉襟見肘的條件下，運用開創性的方法做出許多貢獻和成果，令我們后人碎

步疾行亦難企及！