過去 5000 年的氣候變化大致劃分為4 個溫暖期和 4 個寒冷期。近年來，黃河的顏色逐漸發生了變化，由以前的黃色，逐漸變清澈了。
巧合的是，不同冷暖期所相對應的朝代，也正是王朝興衰更替的關鍵時期。例如，公元 1000 年到 1200年的南北宋，中國氣溫趨冷，蘇軾誦杏花詩中的「關中幸無梅，賴汝充鼎和」便可為證。
而宋之前的唐代，不僅都城長安冬天沒冰沒雪，唐開元 19 年，揚州甚至出現雙季稻的記載，竺可楨據此推測，處於中國第 3 個溫暖期的隋唐，當時的平均溫度比魏晉南北朝高攝氏 3 度左右。
竺可楨曾研究了中國近5000年來的氣候變化，發現有多次變化，溫度較高為溫暖期，溫度較低為寒冷期。
第一個溫暖期：（公元前2000——公元前1000年）夏、商、西周
第一個寒冷期：東周
第二個溫暖期：兩漢
第二個寒冷期：三國魏晉南北朝
第三個溫暖期：唐朝
第三個寒冷期：五代十國兩宋
第四個溫暖期（相對溫暖，但不及之前溫暖）：明朝
第四個寒冷期：（17世紀至19世紀）清朝
中國5000年氣候變動有逐漸變冷變乾的趨勢。那氣候究竟和歷史朝代演變有什麼關係呢？
從以上寒冷期與溫暖期的周期中我們可以清楚的看到，溫暖期一般建立了強大的中央政權，此時國土面積廣大。寒冷期則漢人政權實力大打折扣，邊疆少數民族「興盛」，來自外族的壓力很大。
中國古代史上的民族入侵矛盾，主要是來自北方大漠。因為古代中國是一個大陸國家，東、南兩面有海洋，基本上是人類探索世界的阻礙。西面有高大的青藏高原和廣闊的沙漠，外族受地形和氣候不可能對東部的漢族政權造成千里突襲。所以漢族政權在古代一直蒙受著來自北方的壓力，例如匈奴、突厥、契丹、女真、蒙古、滿等。
北方少數民族地區因為是遊牧經濟，完全靠草原來養活自己，當氣候變冷時，草原生長很差，得不到充分的食物供給。在這時候，就會向南方的漢族政權發起進攻，以獲得食物。而南方此時也變冷，糧食等物資也會大幅減產，從而綜合國力有所下降。所以北方外族入侵頻繁的時候，實際上是在一個氣候變冷的大背景下，迫於生存壓力造成的。所以，在氣候寒冷時期，中原王朝將面臨內憂外患的窘境
來自中國科學院地球環境研究所的一項最新研究成果顯示，過去兩千多年的氣候冷暖變遷，與我國歷史上一些朝代的興衰更迭存在對應關係，大多數朝代的垮塌都是發生在氣候變冷的低溫區間。
這一研究得到了國家自然科學基金和國家科學技術部等共同資助，相關論文已刊登在我國權威學術期刊《中國科學》雜誌上。
據研究負責人、中科院地球環境研究所研究員劉禹介紹，科研人員通過研究青藏高原上的中國特有樹種「祁連圓柏」現生樹的年輪，並與唐朝古墓里出土的「祁連圓柏」的年輪相銜接，以樹木年輪寬度作為溫度變化的代用指標，成功構建了從公元前484年至公元2000年，共2485年來可以代表我國中東部地區的溫度變化曲線。這也是亞洲目前最長的樹輪重建溫度序列。
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通過分析這條樹輪重建的溫度曲線圖，科研人員發現，我國歷史上的朝代垮塌幾乎都與曲線圖上的低溫區間相對應，秦朝、三國、唐朝、宋朝（北宋和南宋）、元朝、明朝和清朝的滅亡年代，都是處於過去2485年來平均溫度以下或極其寒冷的時期。
例如，歷史文獻研究表明，公元1～6世紀（貫穿我國東漢、三國、魏和晉朝），我國氣候相對較冷。在溫度曲線圖上，這一時期的溫度大部分都處於過去2485年來的平均溫度值（2.07攝氏度以下）。由於氣候寒冷，晉朝時期的草場、牧地已延伸到黃河以南區域，農業用地也在往南退縮，整個中國西北部處於乾冷氣候中。其中公元348年至366年間達到了過去2485年間寒冷的頂點，年平均溫度僅為1.62攝氏度。
在這條溫度曲線圖上，雖然漢朝和東晉的滅亡相對於其之前的低溫區域有一些滯後，但在朝代滅亡之前戰亂早已經開始。例如晉朝滅亡於公元420年，但戰爭帶來的社會動盪在公元386年就已經開始，而這一年正接近於溫度曲線中的溫度最低點。
樹輪重建的溫度曲線圖還顯示，唐朝滅亡的公元907年，相對於其之前和之後的溫暖期來說，也是一個低溫期。公元1271年至1296年是一段寒冷時期，26年平均氣溫為1.82攝氏度，這一寒冷區域正對應著我國宋朝滅亡和元朝建立。公元1599年至1702年也是一段漫長的寒冷區域，這104年間的平均溫度為1.77攝氏度，這一時期正是我國明朝滅亡、清朝建立。
「雖然在過去兩千多年，我國大多數朝代的垮塌與低溫區間的對應現象並非一種偶然的巧合，但我們不能就此斷言，朝代的興衰完全就是氣候變化造成的。」劉禹在接受新華社記者採訪時認為，影響歷史進程的原因有很多方面，氣候只不過是其中的一種。由於封建王朝自身政治上的腐敗，加之低溫導致的糧食歉收、造成飢餓，最後可能引發農民起義和戰爭，導致朝代更迭。此外，在寒冷時期，草原牧場向南遷移也會導致北方遊牧民族的入侵和南遷。
通過研究，科研人員還發現，目前人們普遍關注的全球氣候變暖，有可能並不是歷史上最溫暖的時期。在過去2485年間，有四個歷史時期的溫度高於或接近於1970年至2000年的平均溫度。
其中，公元401年至413年，是過去2485年來氣候最溫暖的一段時期。公元348年至413這段時期的溫度還發生了突變，由極端寒冷迅速攀升到極端溫暖，此後又迅速降溫。由於這段時期正處於我國東晉時期，因此科研人員將這次溫度突變命名為「東晉事件」。
目前，我國科研人員正在進一步研究「東晉事件」的發生機制。這對於了解過去氣候變化狀況，揭示氣候變化規律，預測未來氣候發展趨勢具有十分重要意義。
自然環境是人類賴以生存的地球空間。在漫長的人類社會歷史時期，自然環境始終處在不斷的運動變化之中。自然環境在時間上和空間上的每次重大變化，都給人類社會帶來巨大影響。反之，人類的活動，也同樣影響、改變著周圍的自然環境。了解5000年來全球性氣候變化的總趨勢，理解全球性氣候變化同人類活動存在什麼關係？5000年來東亞大陸氣候環境如何變化，與中國歷史上的重要事件、社會文化形態之間是否有對應的關係？
分析歷史時期氣候變化的方法：
1．考古資料時期：距今2500年前（公元前 500 年），依靠地層沉積相、考古、孢粉分析
2．物候資料時期：距今2500年至500年前（前500—1400），根據物候、文獻與考古實物記載
3．方志資料時期：距今500年以來（1400--），利用地方志
一．距今5000年前氣候的變化
多年來地理和考古研究已經證實，自更新世晚期（距今2萬年前後）末次冰期以後的全新世時期，曾出現過全球性的氣候回暖，時間大致在距今7500年至2500年之間，即中全新世時期。在中國大致相當於中原地區的仰韶文化時期。距今5000年是一個分界線。5000年以前氣候和溫度明顯上升，而5000年開始，氣溫逐漸下降，乾燥度增加。持續至現在，其間又有若干次以世紀為期的氣溫回升和復降。
距今5000年前的溫暖潮濕氣候在不同地區暖濕氣候的證據及人類活動的遺蹟：
中國北方經孢粉研究發現以櫟樹為代表的闊葉喬木大量增加，發現目前只能生長於江淮地區田間沼澤的水蕨孢子，發現喜暖濕，棲於沼澤地的梅氏糜鹿（「四不像鹿」）。說明當時華北地區湖沼叢生，年均溫度較今天高出約2度。如：北京西郊一帶泥炭堆積達1100萬立方米，是過去林木繁茂造成的沉積相。海平面比今天要高，即存在全新世海侵問題。
西安半坡遺址發現距今6000年的獐、竹鼠和貉的動物遺骸，可是現今它們生活在關中以南氣候濕潤的長江流域。甘肅省秦安大地灣遺址，屬於仰韶文化晚期的建築多用立木支撐房屋，有的主豎牆體竟用150根大小木柱。當時生產力水平低下，還不能長途運輸，這些木材只能採伐自當地，證明距今6000年前渭河上游是森林草原類型的景觀，比今天要濕暖。河南淅川下王崗仰韶文化遺址發現喜暖動物遺骸：孔雀、獼猴、大熊貓、蘇門犀、亞洲象、水鹿，古文字中河南「豫」的含義是人牽著象。
上海地區的孢粉分析表明5000年前這裡以櫟、栲樹為主的常綠闊葉落葉混交林。年平均溫度高於今天2—3攝氏度，相當於浙江南部。浙江餘姚河姆渡遺址發現象、犀、等生活在熱帶的動物遺骸，年均溫度較今天高出約4度，推測其氣候相當於今天的廣東省。
天山北麓在全新世中期雲杉分布線比今天為高，說明當時的氣溫較今天暖和。青藏高原的湖泊分布比今天為多，西藏發現的人類活動遺蹟多在這一時期，甚至在今天藏北無人區也有細石器的發現。
新石器時期的人類文化遺址多處在丘，崗，台地上。
視點
總體來講，上述資料說明5000年前的暖濕期的亞熱帶北界從當代的淮河流域霍丘、定遠、天長一線向北推移到京、津一帶，幾乎控制了整個華北平原大部分地區。年均溫度15C、最冷月均溫0攝氏度的北界向北推進了大約5—6個緯度。兩個緯度間距為110公里。也就是說，亞熱帶北界大部分時間徘徊於山東丘陵一帶，比今天這裡的年均氣溫偏高2—3度。這種暖濕氣候期大致延續到公元前2000年的殷商時代。
但是，這種全球性的暖濕期內也有過氣候的波動，主要是距今5000年左右的數百年間，歐洲阿爾卑斯冰川擴張，一些喜溫植物突然衰減。主要是「榆樹」、常春藤、菩提樹等，歐洲人稱：榆下降（Ulmus decline）。在中國則出現了松、雲杉、冷杉、樺樹明顯增多，反映一種寒冷偏濕的氣候環境。
這次低溫事件對早已活動於中國各個地區的先民有哪些影響？與中國古史傳說中的大禹王時「洪水橫流，泛濫成災」，禹王治水傳說的分布和傳播有什麼聯繫？值得進一步研究。
二、5000年以來的氣候變遷：
據有關資料，從距今1萬年開始，冰川大量融化，氣候顯著轉暖。3、4千年以來，中國氣候發生過數次轉暖、轉寒交替變化的波動，殷商時代是全新世暖濕期的最後一個時段，自此以後總的氣候趨勢是變冷、變干。
公元前3000年至公元前1000年，當時的黃河兩岸長滿青翠的竹子。這是中國文明史載的第一個溫暖期。也是堯舜禹、夏、商和西周時期，是中華民族的文明奠基期。
儒家對夏商周三代讚嘆、羨慕不已。著名氣象學家竺可楨繪製的歷史氣溫變遷圖顯示，三代氣溫高於漢、唐，文明的發展也高於漢唐。
公元前1000年左右至公元前850年氣溫開始下降。史籍記載，周孝王七年(前903年)，「厲王生，冬大雨雹，牛馬死，江、漢俱凍」，農作物受損嚴重，周朝的經濟開始凋敝，國力衰退。
從公元前770年至公元前476年，是中華文明歷史的第二個溫暖期。據《左傳》、《詩經》等古籍記載，那時山東冬季經常無冰，齊魯地區可一年兩熟，並多見竹子、梅樹一類的亞熱帶植物。
公元前476年至公元前100年，從戰國初期一直到西漢，挪威雪線顯示世界氣溫迅速下降，這在竺可楨的氣候變遷圖上有明確記載。
從公元初年至公元600年，氣候又變得寒冷，平均溫度比現代要低l℃左右。這也是中國歷史第二次大分裂期。
王莽天鳳三年(公元16年)，「二月乙酉，地震，大雨雪，關東尤甚，深者一丈，竹柏或枯；王莽天鳳四年八月，大寒，百官人馬有凍死者」。
在接下來的東漢初期，降溫開始減弱，但到了公元180年至公元600年間，即東漢後期，寒冷再次加重。漢「靈帝光和六年(183年)冬，大寒，北海、東萊、琅邪井中冰厚尺余」。此次波動為魏晉氣候大降溫的前奏，自此開始了長達約400年的寒冷氣候時期。
這期間，張角創立了太平道，公元184年發動黃巾軍起義，導致東漢滅亡，形成了後來的三國兩晉南北朝，歷時400多年的全國大分裂，經濟文化破壞嚴重，百姓痛苦不堪。
公元600年至1100年，是中華歷史的第三個溫暖期。唐朝時期的長安，數冬無冰雪，可種梅花與柑桔，柑桔，果實味道與四川的無異。溫暖的氣候，有利於農業的發展，唐朝國力逐漸強盛。
但公元801年至960年，氣候轉寒，豫南地區在貞元十八年，「冬十月頻雪」；元和八年「東都大寒」。直至五代十國，國家又陷入動亂期。
北宋太宗雍熙二年(公元985年)以後，氣候又急遽轉寒，江淮一帶漫天冰雪的奇寒景象再度出現。長安，洛陽一帶在唐朝以後可以種植的柑橘等果樹全部凍死，而淮河流域、長江下游和太湖皆結冰，可通車馬。
清朝前葉旱災、水災嚴重，是清初三藩之亂的原因之一。清代末葉，政局已經由盛轉衰，捻軍、太平天國、回民起義等亂象四起，不久後清朝便告滅亡。
中國歷史上不定期出現的寒冷和乾旱，使土地積溫不足，作物生長受損，歉收嚴重。古代中國一直是農業立國，嚴重饑荒必然引起動亂，進而影響各朝代的政治、軍事、經濟、社會文化和物質文明的演變。
1．西周氣候寒冷期
從公元前10世紀起的西周早期，約100—200年間，全球氣候下降，這是全新世暖濕氣候結束後的第一個寒冷時段。無論先秦文獻還是考古發現，都無法證明犀象再度活躍於黃淮海平原。用「象」的形象作為青銅器的紋飾也只流行於商末和西周前期。
2．春秋氣候轉暖期
大約至公元前8～3世紀的春秋戰國時代，氣候又漸漸轉暖。
3．秦漢氣候降溫期
從戰國時代開始至西漢中葉，寒冷氣候開始侵襲中華大地。現在通行的二十四節氣是在秦漢之際最後確定的，始見於《淮南子》。其霜降平均日期，在黃淮海地區相當於公曆10月24日左右，比今天鄭州、西安（10月30日霜降）提前了一周。
長城是農牧業生產方式變更線的標誌，該時期地球上出現了相應的人類活動：匈奴人南侵與西遷，亞歐民族大遷移。
4．西漢中葉至東漢末的溫暖氣候
西漢中葉，全球氣溫有一個突發性的回暖，導致中國歷史上有兩個值得注意的現象：
（1）華北平原北部的渤海灣出現大範圍的海侵現象，其範圍波及4米等高線以下地區，其現象反映在歷史書籍記載上即「九河之地已為海所漸」。其後果是沿海地區的當地文化遺存發生中斷。
2）西漢中葉開始，黃河中下游多次出現決溢、泛濫。漢武帝和王莽時期，曾發生兩次黃河大改道
5．魏晉南北朝氣候寒冷期。
東漢末年，中華大地氣候又表現出向寒冷轉變的跡象。東海、東萊、琅琊等郡出現水井凍冰厚尺余的現象，渤海灣也有冰封記載。
這個時期最值得注意的歷史現象是北方遊牧民族輪番入侵中原農耕地區，導致中國歷史上的人口南遷浪潮和民族大融合。魏孝文帝遷都洛陽與孝文帝改革。
6．唐代前期氣候轉暖期
公元七、八世紀，黃河流域氣候一度轉暖，長安地區盛開只能抗禦零下14℃最低溫度的梅花，長江中下游地區的柑桔基本無凍寒，估計年均溫度高出現今2℃，有人認為梅、桔皆為皇苑中人工栽培的觀賞植物，不能作為確定溫暖的指示，主要還應根椐史料中的記載：
（1）沒有突發性極冷事件
（2）無頻繁寒冷天氣
（3）也無明顯氣候突發性增暖，
從而估計，當時的氣候較南北朝為暖而與現代相差不大。
7．唐中葉以後至五代時的氣候寒冷期
有人依據《全唐詩》中關於宮廷梅花詩和詠寒詩篇的時間分布，認為天寶以後至五代的300年間中國東部氣候有向寒冷方向轉變的特點。沿海冰凍記載增加。所以認為整個唐代仍應劃入魏晉以來的寒冷期範圍內。
例如：北宋初撤消了唐代在河南博愛地區設置的司竹監，此事與五代時氣溫下降，竹林規模縮小有關係。這個時期相應發生的歷史事件主要是五代後期契丹人屢屢南下。
8．北宋至元中葉氣候溫暖期
北宋中期氣候又向溫暖方向轉變，其主要特點是冬季溫暖現象的記載頻繁出現。北宋資料中較多記載了京城開封一帶的偏暖現象，宋人文集對物候的記載較多。所以，這一時期主要依據物候來推測氣候的變化。
9．元代後期至清代的氣候寒冷期
大約從十四世紀初開始，整個地球氣候進入了一個寒冷階段，其狀況僅次於一萬年前的最後一次大冰期的程度，所以人們把這段離現代最近的寒冷氣候稱作小冰期（LITTLE ICE AGE）。最顯著的特徵是寒冷事件大大增加，這段時期的研究依據主要靠地方志。
小結：
5000年來氣候冷暖交替是和乾濕旱澇狀況的變化基本一致的，距今5000年處於暖濕期。從3000年前開始氣候變乾涼，高原冰川由後退轉為前進，湖澤退縮，湖面下降。泥碳停止堆積，開始形成淤泥，被代表乾旱環境的灰黃色粘土覆蓋。人類活動範圍從高處下到低處。這一時期人類干擾的因素不是很大，但氣候與旱澇的周期波動對人類的活動卻產生著影響。對近2000年來旱澇記載進行分析，以公元1000年為分界線，前期乾旱時間短，濕潤時間長，後期則旱災多於水災，以南澇北旱最為常見。18—19世紀澇災一度多於旱災，20世紀再次進入乾旱期。