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记得小时候过年时,天气总是冷飕飕,只有穿着父母亲买的新夹克,感觉特别温暖。可是近些年冬天好像越来越暖和,越不需要穿厚夹克了,这不只是我这么觉得,朋友也有同感。有人说是因为经济富裕了,大家体质增强也就不怕冷了;又有人说是因为工业发达,人口增多,高楼也多起来,因而热散不出去。
近年来,由统计资料可以看出,至少在北半球,平均温度在这几十年的大趋势是在上升中,是个大范围的变暖现象。这可就不是上面的营养丰富说或高楼增多说可以解释得通的了。于是乎各式各样的新式学说纷纷出笼,有的说是因为大气中二氧化碳的浓度增加,以致地表散热不良。
一、气候变迁
二氧化碳为什么会增加?一定是人类工业活动为了产生能量而燃烧化石燃料如煤、石油所冒出来的。当然这下子那些产生大量二氧化碳的工业,尤其是火力发电厂。另外,也有人指出,气候本来就是变化多端的,您就是不去惹它,它自己也会一直变动,它高兴变冷就变冷,高兴变暖就变暖。
加上大气又是个非线性的混沌系统,它的行为顶多让您作个短期预测过过瘾,至于长期预测那就甭想了。这种说法可称为自然变率说。更有人认为,其实地球气候的变动和太阳活动的强度大有关系。众所周知,太阳活动有11年,22年等周期。
而从一些气候资料分析,也可以发现有对应的周期,而且,这些资料的时间序列和太阳活动的时间序列确实有不小的相关性。问题是,也有许多毫无相关,甚至反相关的序列。不过到目前为止,还没有人能够提出一个令大多数人信服的机制,来证明这个太阳活动说。
本文的目的并不在于追究全球变暖的诱因,而是想要来谈谈气候变化这个更广泛的问题:气候变化的证据,这里所关注的时间是历史时期,也就是有人类文字记载时期的气候波动。并且要从我国历史文献中找出一些例子,作为历史时期气候变动的佐证。
一般人认为在历史时期(过去几千年),气候应该不会有什么变化。他们认为,把一个地方的天气纪录,例如气温和雨量统计个三十年,求它们的平均值如平均气温、平均雨量以及它们的变率,所得出来的平均气象因素,便是当地的气候。
而这个气候,人们以为是没有什么改变的,现在如此,即便几千年前也是如此。人们当然知道气候会随着地理环境变化,例如,对中国人来说,北方较冷,南方炎热,东方草木葱茏,西方流沙千里等等。但他们以为气候相对于时间则是相当稳定的。
对于住在中纬度地区的人来说,一年四季的变化不外乎是秋至山寒水冷,春来柳绿花红;而住在低纬度如南沙群岛,则是少寒多暖不霜天,木叶长青花久妍,真箇四时都是夏,荷花度腊菊迎年。然而,从历史文献记载中得出的气候状况,和现代的气候比较之下,可以得知,气候在历史时期的确是有波动的。
二、文献中的纪录
人类生活受到大气及气候影响的程度,可以说大到人类自己也没有感觉。因为它们已经理所当然地成为人类下意识的一部分,因而很少人会特地去注意。可是只要细心想想,不但一年四季的变化,即便每天的晴雨、气压高低、风大风小,在在都影响我们的生活与行为:心情舒畅或烦躁?是否必须带伞,或干脆不出门?要不要开冷气?
现代科技发达,都还免不了受到天气及气候的制约,在古代更是不用说了,只要留心历史文献中关于气候的记载,便可以了解当时的气候状况。以下来看一些我国历史气候记载的例子。
旱、涝:水灾、旱灾,是古代历史文献中最直接,又最重要的气候纪录。对于古代的农业社会经济而言,气候状况最好是风调雨顺,才能国泰民安。然而,历史上也有许多风不调,雨不顺的时期,这些也往往是社会的大动荡期。
中国历史上大水、大旱的记录不少。一次的黄河决口可以造成大范围的洪水,使百万人民流离失所。黄河决口的原因,有一大部分是上游地区霪雨连绵,河流宣泄不及而造成。当然也有时并非是久雨、大雨,而是水利官员失职扯烂污造成的。因此,在处理这类资料时便要小心,才不会把贪官与气候潮湿这两个因素混在一起了。
比水灾还要严重的是旱灾。东亚季风气候区的特征之一是:一旦旱灾发生,灾区的范围常常比水灾要大得多。有句气象俗谚说:旱一片,涝一线,指的就是这个特征。大旱千里赤,造成的灾民可至千万。土地既不生五谷,饿死、渴死的不计其数,胆子大的就起来造反了。
中国明末的小冰川叠加关中地区连年大旱,造成李自成及张献忠聚集流民造反,终结了明王朝的政权。不但正史上有旱、涝的记载,省志、府志、县志等方志上也不少,我们也能从个人文字中看到相关记录,可以说是最方便的历史气候资料。
雨、雪:历史文献中不但有水、旱灾情,偶尔也有比较详细的天气纪录。举例来说,清朝宫廷中便有晴雨录的文献,是极详细的探究每日天气纪录,其中包括晴、阴、夜晴、雾等等天空状况,风向,雨之大小及起止时刻。例如,乾隆七年五月份的晴雨米价便有:
二十日晴,东北风,戍时雷电雨起,亥时未止。二十一日,寅时雨止,阴,西南风。酉时雷电雨起,戍时止,夜阴。您如果纳闷这些气象报告是作什么用的,那背后还有更惊奇的!原来这些报告还是密折,是由皇帝委托的心腹,尤其是织造每天观测,然后按月秘密地上呈皇帝。
这制度似乎自康熙时代便开始了,目的是了解该地的晴雨收成,及粮价涨落的情况。一来可以确知社会的民情稳定与否,二来也可以察知各地督抚禀报地方税收时,有无谎报丰歉程度、中饱私囊等事情。所以,这些织造官员,除了表面上负责供应皇家所需的纺织用品之外,背地里还负有皇帝密探的责任,权势自然是不小的。
《红楼梦》作者曹雪芹的祖父曹寅曾任江宁织造,难怪曹雪芹自小对吃香喝辣的那一套繁华生活精通。有学者曾用江宁、苏州、杭州三地晴雨录的资料,参考北京的晴雨录,复原了十八世纪长江三角洲地区的降水状况,证实这些纪录古为今用的科学用途。
三、气温变化
湖川封冻,在冬季较冷的地区,河川湖泊可能会封冻。像威斯康辛州,地处美国北疆,冬季气候严寒,较小的湖泊每年封冻,人车可以直接在湖面上走。但是每年封冻的期间长短不一,也早晚不一。如果有记录的话,便可以约略窥知气候冷暖大概。
麦迪逊的威斯康星大学位于美丽的门多塔湖边,而门多塔湖就保有一百年左右的湖泊封冻纪录,从这些纪录中还真可以看出这一百年来逐渐变暖的趋势!中国历史文献中也有不少河川湖泊的封冻纪录,有的在正史中,有的在方志中,也有的在私人日记里。
例如,清人谈迁在他所着的《北游录》里,就记载着他在顺治十年(1653年)7月底从杭州出发,搭船沿运河到北京。11月7日他抵达天津,而11月18日运河封冻,他只得改走陆路到北京。他在北京待到顺治十三年(1656年),阳历3月7日河冰开冻,他便搭船南返。把他记载的冰封日期拿来和现代纪录比较,便可知当时的冬季冷而长。
其他物候资料,大量的物候资料,诸如候鸟的来去日期,植物开花结果的日期,降霜、下雪之早晚,树木抽枝发芽之迟早也都与气候的寒暖干湿有关。古文献中偶尔也会有此类纪录,也可以搜集用来推测古代气候。例如,《左传》中记载:
昭公十七年,秋,郯子来朝,公与之宴。昭子问焉:少皞氐以鸟名官,何故也?郯子曰:吾祖也,我知之。我高祖少皞,挚之立也,凤鸟适至,故纪于鸟,为鸟师而鸟名。凤鸟氏历正也,玄鸟氏司分者也,伯赵氏司至者也。
郯国在今天的山东境内,郯子是那时的国君(子是他的爵位)。郯国的先祖少皞氏所定的官位都是用鸟的名称来称呼,所以当他被问到原因时,这位郯子就回答了上述一段话。其中值得我们注意的是玄鸟氏司分者也。
玄鸟指的是燕子,即一般的家燕,分指的是春分。少皞之时,大约三千多年前,当时的气候状况是:春分时节燕子会抵达山东。可是在近代,燕子在春分只抵达上海附近而已,必须10~12天之后才会抵达山东。这也就是说三、四千年前,山东附近的气候可能比现代要来得暖和,在春分便可见燕舞晴空了。
四、总结
候鸟如此,其他的物候纪录也能用同样的理解、运用,而求得历史时期的气候状况。上面举了一些例子,指出历史文献中有许多可以运用的资料,使我们能够搜集分析,求得历史气候的大致面目。这些历史气候的序列并不只是为了好玩,而是可以用作气候研究的验证。
现代的气候研究往往依靠大气环流模式的推算,加入某些假定的气候机制。但是,我们怎能信任大气环流模式?在相信模式的结果之前,我们要用模式去反推过去的已知气候。如果模式无法往古代推算出以前已知的气候状况,您能相信它可以预测未来的气候状况吗?从这一点便可知复原历史气候真相的重大价值了。
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