竺可桢:中国近五千年来气候变迁的初步研究

毛主席教导我们：“在生产斗争和科学实验范围内，人类总是不断发展的，自然界也总

是不断发展的，永远不会停止在一个水平上。”有些人认为在人类历史时期，世界气候

并无变动。这种唯心主义的论断，已被我国历史记录所否定。

在中国的历史文献中，在丰富的过去的气象学和物候学的记载，可惜非常分散。这篇论

文就手边的材料进行初步分析，希望把近五千年来的气候变化的主要趋势写出一个轮廓。

在东亚季风区域内，雨量的变动常趋极端，而温度的变化在冬春即能影响农作物的生长。

我国冬季温度主要受西伯利亚冷空气所控制，升降比较统一。因此，本文以冬季温度作

为气候变动的指标。

近五千年的时间，根据材料的性质，可分为以下四个时期。

考古时期（约公元前３０００——１１００年）

西安附近的半坡村遗址（属于仰韶文化，用Ｃ的１４次方同位素测定为约５６００——

６０８０年前）和河南安阳殷墟（约公元前１４００——１１００年）的发掘表明，当

时猎获的野兽中有竹鼠、麞和水牛等热带和亚热带的动物，而现在西安和安阳一带已经

不存在这些动物了。此外，在殷代留下来的甲骨文上可以看出当时安阳人种稻比现在大

约要早一个月。在山东历城县发掘龙山文化遗迹中找到一块炭化竹节，有些陶器外表也

似竹节。这说明在新石器时代晚期，竹类的分布在黄河流域，可直到东部沿海。根据这

些事实，我们可以假设，五千年以来，竹类分布的北限大约向南后退１°—３°纬度。对

照黄河下游和长江下游各地温度，可以说五千年前的仰韶到三千年前的殷墟时代是中国

的温和气候时代，比现在年平均温度高２℃左右，正月份的平均温度高３°—５℃。

物候时期（公元前１１００——公元１４００年）

人们要知道一年中寒来暑往，常常用肉眼来看降霜下雪，河开河冻，树木抽芽发叶、开

花结果，候鸟春来秋往，等等，这就是物候。物候学也可以说是没有观测仪器时代的气

象学和气候学。我国劳动人民早在公元前十一世纪便开创了这种观测，积累了三千年的

丰富材料。

中国的许多方块字，用会意象形来表示。在周朝（公元前１０６６年开始，定都于西安

附近的镐京）初年的文件中，如衣帽、器皿、书籍、家具和乐器等名称都以“竹”为头，

表示这些东西最初都是用竹子做成的。可见周初黄河流域竹类广泛生长，而现在则不行

了。商周时代，黄河流域的劳动人民都从事农业和畜牧业。对于他们，季节的运行是很

重要的事。人民采用各种方法来定春分，作为农业操作的开始时期。当时位于山东近海

的郯国人民，每年观测家燕的最初来到以定春分，但是现在家燕３月２２日才到长江下

游。郯城和长江下游的上海两地的年平均温度相差１．５℃，正月平均温度相差４．６℃。

这个结果与考古时期用竹子分布区域变化的方法所得的结果是一致的。

周初温暖的气候不久就恶化了，汉江在公元前９０３年和８９７年就两次结冰。但是，

到春秋时期（公元前７７０—４８１年）又和暖了。《左传》中往往提到，山东鲁国过

冬，冰房得不到冰。周朝中期，黄河流域下游到处可以生长梅树。《诗经》中就有五次

提过梅。《秦风》中有“终南何有？有条有梅”的诗句。终南山位于西安之南，现在无论是

野生的还是栽培的，都无梅树了。而且在商周时期，梅子被普遍用来调和饮食，因当时

不知有醋。这说明梅树的普遍性。战国秦汉时期，气候继续暖和。清初的张标研究了秦

朝《吕氏春秋》中的物候资料，认为秦时春初物候要比清初早三个星期。汉朝司马迁在

《史记》中描写了当时经济作物的分布，如桔在江陵（四川），桑在齐鲁（山东），竹在

渭川（陕西），漆在陈夏（今河南南部）。这些亚热带植物的北界比现时都推向北方。公

元前１１０年，黄河在瓠子决口，斩伐了河南淇园的竹子编筐盛石子来堵口，可见那时

河南淇园竹子的繁茂。

到东汉时代，即公元之初，我国天气有趋于寒冷的趋势，有几次冬天严寒，国都洛阳晚

春还降霜雪，但冷的时间不长。当时，河南南部的桔和柑还十分普遍。直到三国时代，

曹操（公元１５５—２２０）在铜雀台（今河南临漳西南）种桔，已经不能结实了，气

候已比司马迁时寒冷。曹操儿子曹丕在公元２２５年，到淮河广陵（今淮阴）视察十多

万士兵演习。由于严寒，淮河忽然结冰，演习不得不停止。这是我们所知道的第一次有

记载的淮河结冰。那时，气候已比现在寒冷。这种寒冷继续下来，直到第三世纪后半叶，

特别是公元２８０—２８９年这十年间达到顶点。当时每年阴历４月份降霜，估计那时

的年平均温度比现在低１°—２℃。南北朝时（公元４２０—５７９年），南京覆舟山筑

有冰房，是用以保存食物新鲜的。那时南京的冬天应比现在要冷２℃，才能提供储藏需

用的冰块。约在公元５３３—５４４年出版的《齐民要术》，总结了六朝以前中国农业

最全面的知识。根据这本书，当时黄河以北阳历４月中旬杏花盛开，５月初旬桑树生叶，

与现在相比约迟了两周到四周。此外，书中还讲到当时黄河流域石榴树过冬要“以蒲藁

裹而缠之”，也表明六世纪上半叶比现在冷。

隋唐时代（公元５８１—９０７年）中，在第七世纪中期，气候变得和暖了。公元６５

０年、６６９年和６７８年的冬季，国都长安无冰无雪。八世纪初和九世纪的初和中期，

西安的皇宫里和南郊的曲池都种有梅花，而且还种有柑桔。公元７５１年皇宫中柑桔结

实，公元８４１—８４７年也有过结实的记录。柑桔只能抵抗—８℃的低温，而现在的

西安几乎每年的绝对最低温度都在—８℃以下。到公元十一世纪初期，华北已不知有梅

树了。宋朝诗人苏轼（公元１０３６—１１０１年）有“关中幸无梅”的诗句。王安石（公

元１０２１—１０８６年）嘲笑北方人误认梅为杏，他的咏红梅诗有“北人初不识，浑

作杏花看”的句子。从这种物候的常识，就可知道唐宋两朝温寒的不同。

十二世纪初期，中国气候加剧转寒。公元１１１１年太湖全部结冰，冰上还可以通车。

太湖和洞庭山出了名的柑桔全部冻死。杭州落雪频繁，而且延到暮春。根据南宋的历史

记载，从公元１１３１—１２６０年，每十年降雪平均最迟日期是４月９日，比十二世

纪以前十年的最晚春雪约推迟一个月。公元１１５３—１１５５年，苏州附近的南运河

冬天结冰。公元１１７０年阳历１０月，北京西山遍地皆雪。现在，这种现象是罕见的

了。福州是中国东海岸生长荔枝的北限，一千多年来，曾有两次荔枝全部死亡，一次在

公元１１１０年，另一次在１１７８年，均在十二世纪。

日本的封建主历年在西京花园设宴庆祝日本的樱花盛开，从公元九世纪至十九世纪，均

有日期的记载，从而保留了一份物候记录。这个樱花开放时期，以第九世纪为最早，第

十二世纪为最迟。

十二世纪刚结束，杭州的冬天又开始回暖。公元１２００年、１２１３年、１２１６年

和１２２０年，杭州没有冰和雪。这个时候，北京的杏花也是在清明开放，与今日相同。

这种温暖气候好象继续到十三世纪的后半叶。因为自隋唐在河内（今河南博爱）、西安

和凤翔（陕西）设立的管理竹园的竹监司，在宋元两代断断续续，直到明朝（公元１３

６８—１６４４年）末年才完全停止。从此，竹子在黄河以北不再作为经济林木而培植

了。

十三世纪初和中期的比较温暖的期间是短暂的，不久冬季又严寒了。据收集到的记载，

公元１３０９年，无锡一带运河结冰。公元１３２９年和１３５３年，太湖结冰数尺，

桔树再次冻死。１３５１年阳历１１月黄河在山东境内就有冰块顺流而下，而近年河南

和山东到１２月时黄河才出现冰块。当时家燕在北京是４月末来，８月初去，同现在物

候记录相比，来去各晚早一周。可见，十四世纪比十三世纪和现时为冷。日本樱花物候

也有同样的反映。

公元１２２１年丘处机从北京出发去中亚见成吉思汗，曾路过新疆赛里木湖。他称之为

“天池”。他说，湖的四周有山环抱，山上盖雪，影映湖中。但是，现在那些山峰上已无

雪了。那些山峰高约三千五百米，说明那时雪线在三千五百米以下。现代天山这部分的

雪线位于三千七百至四千二百米，则十三世纪的雪线大约比现在低二百至五百米。在欧

洲的俄罗斯平原，寒冷期约在１３５０年开始；在德意志、奥地利地区，１４２９—１

４６５年是气候显然恶化的开始；在英格兰，１４３０年、１５５０年和１５９０年的

歉收，也与天气寒冷有关。由此可见，寒冷的潮流开始于东亚，而逐渐向西移。

方志时期（公元１４００——１９００年）

近人曾经根据六百六十五种方志统计了太湖、鄱阳湖、洞庭湖、汉江和淮河的结冰年代

（十三世纪至二十世纪），以及近海平面的热带地区降雪落霜年数（十六世纪开始）。从

这些材料可以看出，我国温暖冬季是１５５０—１６００年和１７２０—１８３０年间。

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

间。以世纪来分，则以十七世纪最冷，十九世纪次之。

这个结果与日本诹访湖（北纬３６°，东经１３８°）的结冰日数相比较，是近乎一致的。

只是日本严冬开始和结束的年代，比中国提早四分之一世纪。

上面谈到十五世纪到十九世纪冬季是相对寒冷的，最冷的是十七世纪，特别是公元１６

５０—１７００年间。例如，江西的桔园和柑园在公元１６５４年和１６７６年两次寒

潮中，完全毁灭了。在这五十年期间，太湖、汉江和淮河均结冰四次，洞庭湖也结冰二

次。我国热带地区，冰雪也极频繁。湖北沙市在１６０８—１６１７年记载有过桃、杏、

丁香、海棠等开花日期，与今日武昌相比，要迟七天到十天。１６５３—１６５５年间

北京物候记载与现在相比，也要差迟一、二星期。并且根据当时旅行记录，１６５３年

１１月１８日天津运河已冰冻，不能通航，只得乘车到北京；１６５６年返程时，北京

运河是３月５日解冻的。因此可以估计当时封冻期为一百零七天，而目前冰冻期只有五

十六天。从物候的迟早可以估算北京在十七世纪中叶冬季要比现在冷２℃左右。

仪器观测时期

清代（公元１６４４—１９１０年）北京、南京、杭州和苏州有过雨日的记载，根据秋

季初次降雪到春节末次降雪的平均日期，得出结论是，１８０１—１８５０年间比其前

的１７５１—１８００年间和其后的１８５１—１９００年间为温暖。这与上节资料是

相符合的。

根据上海气温的趋势，十九世纪最后二十五年气候寒冷，１８９７年左右冬季温度达到

平均值，随后在平均值以上约十四年。约在１９１０—１９２８年，温度又逐渐下降到

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

降低，１９６０年回到平均值。在这期间，天津的冬季温度趋势，也与上海类似，但顶

峰和底点比上海早几年到来，幅度也较大；而香港的曲线波动顶峰和底点则比上海迟滞，

幅度也较小。上海八十多年的气候变幅，在０．５—１℃上下摆动。这种摆动直接影响

植物和动物的生产，间接控制病虫害的发生，以及影响农业操作和农业生产。

中国近八十年以来的温度变迁，已使天山雪线和冰川进退受到了影响。根据中国科学院

冰川队的调查，证明在１９１０—１９６０的五十年间，由于气温升高了，天山雪线上

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

同时，森林上限也升高一点。因为发现有新鲜的冰川堆积物，无论是在风化程度还是在

土壤、植被发展方面，都明显地区别于古老的冰川堆积，所以可以认为现在覆盖在天山

高峰的冰川是历史时代（即１１００—１９００年寒冷期）的产物，而不是第四纪冰川

期的残余。

本文可导致下列初步性结论：（一）在我国近五千年中的最初二千年（即从原始氏族时

代的仰韶文化到奴隶社会的安阳殷墟），大部分时间的年平均温度高于现在２℃左右。

一月温度大约比现在高３°—５℃。（二）在那以后，有一系列的上下摆动，其最低温度

在公元前１０００年、公元４００年、１２００年和１７００年，摆动的范围为１°—

２℃。（三）在每一个四百至八百年的期间里，可以分出五十至一百年为周期的小循环，

温度升降范围是０．５°—１℃。（四）上述循环中，任何最冷的时期，似乎都是从东亚

太平洋海岸开始，寒冷波动向西传播到欧洲和非洲的大西洋海岸，同时也有从北向南传

播的趋势。

我们把公元三世纪以来欧洲温度升降与中国的作一对比，发现两地温度波澜起伏是有联

系的。在同一波澜起伏中，欧洲的波动往往落在中国之后。由于一地的雪线升降与温度

有一定关系，将我们的结果与挪威的雪线高低相比，大体也是一致的，但有先后参差之

别。只是公元前400年（战国时代），挪威出现过一个中国所没有的寒冷时期。

最近丹麦哥本哈根大学物理研究所在格陵兰岛上的冰川块中，以○的18次方的放射性同

位素方法，研究结冰时的气温。一千七百年来格陵兰气温的升降与本文结果是一致的。

此外，三千年前中国有一个寒冷时期，在格陵兰有○的18次方方法也得出了同样的反映。

本文主要是用物候方法来揣测古气候的变迁。物候是最古老的一种气候标志，用○的18

次方和○的16次方的比例来测定古代冰和水的古气温是近代的方法，而两种途径得出的

结果竟能大体符合，这也证明了用古史书所载物候材料来做古气候研究是一个有效的方

法。我们若能掌握过去气候变动的规律，则对于将来气候的长期预报必能有所补益。我

们若能以马克思主义、列宁主义、毛泽东思想为指导，充分利用我国丰富的古代物候、

考古资料，从古代气候研究中作出周期性的长期预报，是可以得出结果的。

选自《人民日报》1973年6月19日

竺可桢《中国近五千年来气候变迁的初步研究》提要

竺可桢先生的这篇精彩的《中国近五千年来气候变迁的初步研究》是我梦寐以求的

雄文巨制，正因为有它，我当初才激动地买下了这册16开122页（不含图版）的专业

杂志。

竺先生的大名我是在上世纪八十年代的小学《自然》课本上才第一次得知的，而他早于

1918年就用英语发表了有关中国气象学史的论著《Some Chine Contributions to

Meteorology》，惜乎我至今也没能读其文，直到本世纪初才从李约瑟《中国科学技术史》

第四卷《天学》里品尝到了鼎食之一脔。相对而言，这篇《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桢作品了，可叹坊间科技书籍的流传是多么地不广而我

的购卖条件是多么地有限啊！

在“前言”部分，竺先生回顾并批判了从十一世纪到二十世纪六十年代各界学者如沈

括、刘献廷、胡厚宣、蒙文通、Julius Hann等对古气候学的关注与检讨，也指出了自

己1926年所作的《中国历史上气候的变迁》的错误，认为只有在新中国的新环境下根

据传世文献、考古发掘材料及现代科学观测，“以冬季温度的升降作为我国气候变动的

唯一指标”，进行客观的分析和综合的研究，才能初步得出关于中国近五千年来气候变

迁的近似正确的认知。紧随“前言”之后，是正文的第一节，即“考古时期”（约公元前

3000—1100），竺先生是通过对半坡村、殷墟、龙山文化等遗址出土物（其中植物遗存

尤为重要，由于“植物不象动物能够移动，因而作气候变化的标志或比动物化石更为有

效”）的分析，推断“仰韶和殷墟时代是中国的温和气候时代，当时西安和安阳地区有十

分丰富的亚热带植物种类和动物种类”。第二节进入“物候时期”（公元前1100—公元

1400），众所周知，竺先生几十年如一日从未间断过对身边物候现象的观察与记录，对

物候学的研究自然心得颇多，难怪这一节篇幅最长，约占全文的三分之一强。这种份量

的差异在一定程度上反映了学者的个人兴趣，犹如闻一多的研究偏重于民俗学、钱锺书

偏重于修辞学，竺先生则比较热爱“Phenology”，他不仅说“物候是最古老的一种气候标

志”，“物候学就是没有观测仪器时代的气象学和气候学”，还坦白全文“主要用物方法来

揣测古气候的变迁”。本节结合四部古典如《夏小正》、《礼记》、《左传》、《竹书纪年》、

《毛诗》、《尚书》、《孟子》、《荀子》、《广阳杂记》、《吕氏春秋》、《农丹》、《史记》、《李

文饶文集》、《三国志》、《晋书》、《古今图书集成》、《齐民要术》、《说郛》、《长庆集》、《全

唐诗》、《杜少陵集评注》、《酉阳杂俎》、《蛮书》、《苏东坡集》、《王荆文公诗》、《宝颜堂

秘笈》、《中州集》、《范石湖集》、《老学菴笔记》、《吴船录》、《长春真人西游记》、《太平

寰宇记》、《元史》、《郭天锡日记》、《金台集》等的物候记载与当代（见表一、表三等）、

异域（见表二等）的各种实测数据，把从西周到元朝的气候变化的主要趋势写出了一个

简单扼要的轮廓。第三节叫“方志时期”（1400— 1900），采用了三个归纳自各地方志的

表格（表四、表五、表六）形象地说明了十五世纪到十九世纪间冬季时对寒冷及其对人

类和动植物的影响。第四节“仪器观测时期”大约指风向仪和雨量计发明以后至竺先生作

此文之前这段时间，与“结论”中“我国气候在历史时代的波动与世界其它区域比较……大

陆气候与海洋气候作用不同，在此即可发生影响”几段可以连起来读，而“结论”中剩下的

四段才是全文真正的结束语。

总之，《初步研究》导出了下列初步性的观点：从仰韶文化到殷墟文化，大部分时

间的年平均温度高于现在摄氏2度左右；在那以后，有一系列的上下摆动，范围为1至

2度；在每一个四百至八百年的期间里，可以分出五十至一百年为周期的循环；上述循

环中，任何最冷的时期似乎都是从东亚太平洋海岸开始，寒冷波动向西传布到欧洲和非

洲的大西洋海岸，同时也有从北向南的趋势。可以这样说，竺先生信手拈来古今中外的

多语种、多学科材料对中国乃至全球的古气候史作了一次成功的鸟瞰与试探，对现今学

者夸夸其谈的“科际整合”早早地示了一次范，《初步研究》完全称得上地球古气候史研究

领域的一座承前启后的里程碑。

读《中国近五千年来气候变迁的初步研究》

[ 2007-12-6 1:07:00 | By: 长江口口 ]

1972年的《考古学报》第l期上，83岁的竺可桢发表了《中国近五千年来气候变迁的

初步研究》，后转载于1973年《中国科学》16卷2期，以及1973年6月19日的《人

民日报》。全文篇幅也就5000余字，却聚集了毕生研究的成果，可谓其学术生涯的扛鼎

力作。

这项研究，博大精深，严谨缜密，为学术界树立了光辉的榜样，受到国内外学者的高度

赞扬。

因为论文包含有大量古代典籍与方志文献的记载，而广泛地被历史学家和历史地理学家

所引用、推崇，对历史学家的研究起到了极大的指导作用——几乎只要是研究中国历史

地理或中国环境史、物质文明史的文章，都会在参考文献中摆上竺可桢的这篇经典论文。

历史地理学家谭其骧的评论是：“每读一遍，使我觉得此文功夫之深，分量之重，为多

年少见的作品，理应侧身于世界名著之林。”

对这样高山仰止的学术名篇，我们自然应该潜心阅读。

我能搜索到的是竺可桢发表于《人民日报》1973年6月19日的文章。

文章开头就单刀直入，陈述了研究中国气候变迁的主要指标依据：“在东亚季风区域内，

雨量的变动常趋极端，而温度的变化在冬春即能影响农作物的生长。我国冬季温度主要

受西伯利亚冷空气所控制，升降比较统一。因此，本文以冬季温度作为气候变动的指标。”

随后是罗列、引用我国古代典籍与方志记载的大量例证，以及考古的成果、物候观测和

仪器记录资料，进行去粗取精、去伪存真的研究。

根据材料的来源和性质，把中国近五千年的气候变迁的时间，分为四个时期——考古时

期（约公元前3000——前1100年）、物候时期（前1100——前1400年）、方志时期

（1400——1900年）、仪器观测时期。

比如，文中写到竹子分布的变迁：“在新石器时代晚期，竹类的分布在黄河流域，可直

到东部沿海。根据这些事实，我们可以假设，五千年以来，竹类分布的北限大约向南后

退１—３个纬度。”

又如写到北方有梅树，可以证明当时气候偏暖：周朝中期，黄河流域下游到处可以生长

梅树。《诗经》中就有五次提过梅。《秦风》中有“终南何有？有条有梅”的诗句。终南山

位于西安之南，现在无论是野生的还是栽培的，都无梅树了。而且在商周时期，梅子被

普遍用来调和饮食，因当时不知有醋。这说明梅树的普遍性。—— 看到这个例子，我

想起有时在饭店菜肴里，比如呛花生之类，还有用梅子来调味的，非常令人信服。

最后得到的初步性结论是——

1、在我国近五千年中的最初二千年（即从原始氏族时代的仰韶文化到奴隶社会的安阳

殷墟），大部分时间的年平均温度高于现在2℃左右。一月温度大约比现在高3—5℃。

2、在那以后，有一系列的上下摆动，其最低温度在前1000年、公元400年、1200年

和1700年，摆动的范围为１—２℃。

3、在每一个四百至八百年的期间里，可以分出五十至一百年为周期的小循环，温度升

降范围是0.5—1℃。

4、上述循环中，任何最冷的时期，似乎都是从东亚太平洋海岸开始，寒冷波动向西传

播到欧洲和非洲的大西洋海岸，同时也有从北向南传播的趋势。

结尾还参照对比了挪威的雪线高低的变化，丹麦格陵兰岛冰川研究的成果，得到大体一

致的结论，证明了用古史书所载物候材料来做古气候研究是一个有效的方法。

下面的气温变迁图，可以在一些大学的地理教材中看到。这里，我无缘看到《竺可祯文

集》和当年的《考古学报》，因此无法断定是竺可桢论文中的原图，还是后人根据论文

的结论绘制而成的。

从我们今天的眼光来看，《中国近五千年来气候变迁的初步研究》中运用的一些史籍中

的资料事例，有些不免显得零星，由此得出的关于某些历史年代气温冷暖的一些结论也

似乎证据不够充分。后来有学者专门发文对竺可桢论文中的事例逐个考证，指出了该文

在史料的引用和理解方面存在的某些错误，但对作者确立的理论体系和研究方法毫无异

议。

的确，今天研究古气候的学者，有冰芯记录、沉积岩芯、花粉研究、树木年轮……等多

种精密的科学手段和研究方法，与这其中的任何一种相比，竺可桢当年用物候学的方法

来揣测古气候的变迁，无疑是显得有些“笨拙”。

但是，大师之所以能成为大师，就在于他能突破那个时代的限制性因素，在工具和研究

手段都显得捉襟见肘的条件下，运用开创性的方法做出许多贡献和成果，令我们后人碎

步疾行亦难企及！