全新世几个特征时期的中国气温

全新世几个特征时期的中国气温*王绍武龚道溢（北京大学地球物理系）摘要总结分析了近万年以来中国气候变化的四个典型时期(大暖期、中世纪暖期、小冰期及现代暖期)的气候特征。

大暖期出现于8.5~3.0kaBP，最暖在5.5~6.0ka及7.0kaBP前后，气温比近百年平均高2℃以上。

公元9世纪后半叶到13世纪末，中国东部气候偏暖，500年平均气温与近百年（19世纪80年代~20世纪70年代）相当或略偏高。

但其中12世纪较寒冷。

中国西部则除9世纪后半较暖外无类似东部的暖期。

近千年来中国有5个冷期；在12世纪前半叶，14世纪前半叶，15世纪后半叶到16世纪前半叶，17世纪及19世纪。

其中后3个冷期可以认为是中国小冰期的3个冷期。

年平均气温的10年平均距平最低在-1.0℃以下，30-50年平均在-0.5℃以下。

20世纪是近12个世纪中最暖的一个世纪，比近1200年平均气温高0.5℃以上。

近百年来20世纪20年代到40年代是最暖的时期，但从年平均来看1998年平均气温距平（对1961～1990年30年平均）达到1.38℃，是1880年以来最暖的一年，。

关键词：全新世中国气候变迁近十年来，中国气候变迁的研究有了很大的进展。

这主要依赖于代用气候资料的开发及利用。

对近万年气候变迁的研究集中于几个关键时期，或者叫做特征时期；即大暖期，中世纪暖期，小冰期及现代暖期。

弄清楚这几个时期的气候特征，对全新世中国的气候变迁就有了一个概括的认识。

本文的目的，就是收集、整理已有的各种代用资料，以及有关研究结果对这四个时期的气候特征作一个初步的总结。

1 大暖期大暖期（Megathermal）指间冰期中最暖的阶段。

施雅风等认为用大暖期一词，比用高温期（Hypsithermal）、或气候最适宜期（Climatic Optimum）更合适，因为大暖期中也可以包括一些冷的波动[1]。

所以，本文也采用大暖期这个名称。

施雅风等把中国的大暖期定为8.5~3.0kaBP。

在这段时间内史料很少。

因此，在竺可桢的名著《中国五千年来气候变迁的初步研究》[2]（以下简称“竺文”）中，只引用了两个考古证据来说明早期气候的温暖；即陕西半坡遗址（约6kaBP）的竹鼠和獐，以及山东龙山文化（约4kaBP）的竹形陶器而已。

后来，大批的考古工作，在黄河中、下游地区发现了许多热带动物遗骸，如野象、犀牛等[3,4]。

说明在全新世、也就是新石器时代，曾存在过一个比现代气候显著温暖的时期。

但是，考古的证据有不少缺陷。

首先，定年不够精确。

其次，虽然在我国北方黄河中、下游发现了热带、副热带动物的遗骸，但很难直接推测当时的气温。

第三，动物遗骸经常存在于某个文化层，虽能说明一定问题，但不能构成气温变化的连续曲线。

因此，对全新世这个时间尺度，最好的代用资料可能是孢粉。

施雅风等出版的两本专著[5,6]，就主要是根据1999-5-17收稿* 国家重点基础研究发展规划项目，《我国重大气候和天气灾害形成机理和预测理论的研究》，第一部分：我国重大气候灾害的形成机理和预测理论研究，第一课题，第二专题研究成果孢粉分析来探讨全新世的气候变化。

1992年施雅风等就指出，全新世地层孢粉分析论文达200篇以上。

施雅风等根据70多个地点的资料，绘制了大暖期盛期（7.2～6.0kaBP ）的中国植被分布图。

并与现代植被分布比较。

最后绘制出大暖期与现今年平均气温的差值分布图。

张翼等[7]也根据49个站的孢粉分析推算了全新世中期四季及年平均气温。

为了对中国大暖期气候的演变有一个较为确切的了解。

我们根据中国划分10个区的概念[8]。

选取了10个有代表性的孢粉序列。

然后按各区面积加权平均得到近万年中国的平均气温序列。

由于孢粉资料的时间分辨率较低，所以采用每千年4个时间点，即10.0、9.75、9.50、9.25kaBP ……。

这样自10.0到0.25kaBP 共40个时间点，现代气温距平为0。

这里有几个不言而喻的规定；（1）孢粉曲线本身已经把高频变化过滤掉了。

所以，这里的气温曲线，相当于30年以上的平均，即能够反映气候变化。

（2）所谓现今，各位作者的理解不同，为了保持比较稳定，我们理解为近百年平均，而不是近百年中的某一时间。

（3）不同作者所应用的转换函数不一致，本文不作任何改动。

表1给出10个区的资料来源。

需要说明，1、2、3、4、7区直接应用原作者的气温曲线，仅有个别缺少或现今不为0的，重新计算了与现今的差。

其余5个序列，或者作者给出曲线，而没有温度标度如8，或者只有文字描述，如10是本文作者根据文字资料绘制的。

当然，这里就又增加了不确定性。

所以，图1同时给出前5个区，即原有气温曲线的5个区，以及全部10个区两条平均曲线。

然而，其结果是十分相似的。

因此，可以说图1大体代表了近万年中国的气温变化。

由此我们可以得到两点结论：（1）如果以气温稳定高于现今为标准，则大暖期在8.5~3.0kaBP ，（2）大暖期的盛期，全国平均气温比现今高2.0℃以上，时间在5.5-6.0kaBP ，及7.0kaBP 前后。

表1 中国的全新世大暖期序 号 地区 地点 纬度 /︒N 经度 /︒E 年代 /kaBP 年平均气温 高于现今/℃ 资料来源 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 东北 华北 华东 华南 台湾 华中 西南 西北 新疆 西藏孤山屯 河北东部 江苏建湖 珠江三角州 日月潭 洞庭湖 贵州梵净山 青海湖 艾比湖 班公湖42 40 34 23 24 29 28 37 45 34126 118 120 114 121 113 109 100 83 808.3~4.0 8.0~4.0 8.5~3.7 9.0~3.0 8.5~3.0 7.5~4.0 7.8~2.7 8.0~3.5 8.5~4.0 8.3~4.01.7~2.63.0~4.0 1.7 1.0 2.0~3.0 3.0~3.5 1.6~3.0 3.0 1.0~3.0 3.0~4.0[5],33~39页 [5],1~18页 [5],80~93页 [5],121页 [5],91页 [5],120页 [5],123页 [5],48~65页 [5],168~174页 [5],197~205页图1 全新世我国温度曲线(a) 10个区平均, (b) 5个区平均2 中世纪暖期中世纪暖期（Medieval Warm Period ）一般指公元900~1300年。

竺文认为中国隋唐（公元589~907年）是一个气候温暖时期。

从11世纪气候变冷，12世纪初寒冷加剧。

13世纪一度回暖，但14世纪又明显转为寒冷。

所以，从竺文看在10~13世纪之间不存在明显的暖期，或者说中国没有中世纪暖期。

满志敏对中国的中世纪暖期提出来与竺文明显不同的观点。

明确指出五代中到元朝前期（10世纪初~13世纪末）为气候温暖期[9]。

他提出来大量证据，说明这段时期的作物种植北界比现代偏北约1°纬度。

所举出的作物有冬麦、水稻、甘蔗、茶树、柑桔、苎麻。

按龚高法的计算[3]，我国东部地区纬度差1°，年平均温度可差0.5℃，另外满志敏指出当时杭州的物候约比现代提前3~4天。

同样按龚高法统计[10]，这也相当于纬度向北1°纬度，与种植北界向北推移的结论是一致的。

张德二亦曾指出13世纪苎麻与柑桔种植北界偏北[11]。

王绍武在1990年[12]建立了我国东部公元800年以来的冬、夏气温变化曲线。

由于早期史料的缺乏，分辨率只达到100年。

表2 公元800~1399年史料来源序号史料年代朝代内容条数来源1 800~1399年唐~明冷冬暖冬冷夏暖夏42403436[12],17~18页[12],17~18页[12],18~19页[12],18~19页2 800~941年960~1100年1288~1340年962~1228年中唐~五代北宋元宋特殊寒冷事件10年气温距平暴风雪灾害冷、暖事件12151367[6],292页[6],297页[6],299页[6],439页3 962~1127年1018~1371年821~1399年北宋宋~明唐~明寒冷事件严寒寒冬190736[13],146页[13],120页[13],156~157页4 627~904年814~947年821~903年962~1237年988~1113年1197~1232年1284~1368年唐南唐、北齐唐宋辽金元冻害冻害、暑热海冰冻害冻害冻害冻害33050236071030[14],73~74页[14],78页[14],92页[14],172~173页[14],175~176页[14],177页[14],182~183页5 628~902年647~904年821~903年唐唐唐霜、雪大寒海冰101703[15],26页[15],26页[15],26页6 928~1113年辽冻害15 [16],48~49页为了进一步弄清中国的中世纪暖期气候特征，作者收集了最近发表的各种史料(表2）。

作到了使时间分辨率缩短到50年。

用公元1400年以后重建的10年平均气温及相应的史料，得到50年寒冷指数和与50年平均气温距平的关系1)。

这样重建了公元800~849年、850~899年、900~949年…，近1200年气温序列（图2a）。

不过，这只是我国东部。

近来王绍武[17]建立了近千年我国西部气温序列。

图2b为西北、新疆及青藏3个区平均的50年平均气温距平（对1880-~970年平均的偏差）。

其中西北及新疆为冰芯δ18O（姚檀栋等提供）[18][19]，青藏为树木年轮资料[20]。

图2c为中国东部及西部平均。

由此可以得到初步结论：（1）中国的中世纪暖期温暖程度与20世纪相差不多，但东部与西部有很大不同。

（2）中国东部在公元9世纪后半到11世纪末，及13世纪有2个温暖阶段。

（3）我国西部10~13世纪无明显暖期。

（4）12世纪的寒冷在我国西部比东部明显。

1)王绍武、龚道溢、朱锦红，中国的中世纪暖期气候, 1999，待发表图2 公元800年以来我国温度曲线(a) 东部地区, (b) 西部地区, (c) 全国平均, 虚线为整个序列的平均值3 小冰期兰姆（Lamb ）[21]最早指出小冰期为公元1550~1850年，从20世纪中期算起，即400~100aBP 。

现在还有不少作者引用这个说法。

但是，在20世纪末再用400~100aBP 就不确切了。

所以，下面讨论中均直接用公历年代，气温则采用对19世纪80年代~20世纪70年代平均求距平。

竺文最早指出，中国小冰期有3个寒冷阶段，出现于公元1470～1520年（50年）、1620～1720年（100年）及1840～1890年（50年）。

这个分析，后来基本得到了证实。

竺可桢进一步根据物候的变化推测了小冰期的寒冷程度。