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氣候創造歷史?



氣候與人類活動的關係


是我們觀察歷史的一個很有意思的角度


但氣候到底如何影響甚至創造歷史?




關於這個話題有過不少研究


坐觀君最近就在讀一本相關的書


當然,今天不是要讀書

而是要給大家分享一篇文章


通過圖文並茂的形式


直觀展示氣候與人類歷史的關係






作者:「環球地理志」(ID:Earth-Sci)


已獲授權






1816


歐洲大陸


八月霜凍、全年無夏




遭遇氣候異常降溫事件




◤歐洲降溫示意圖

@Wikipedia

 



農作物大面積減產歉收


導致大量家畜死亡


馬匹

作為主要交通工具也不例外


面對這一困境


德國大發明家卡爾

·

德萊斯公爵


竭力尋求馬匹以外的交通替代方式


於是發明了「雙輪跑動機」




並於

1818

年取得專利權




這就是現代自行車的雛形




從此改變了人類交通史




◤200

年以來自行車演化簡圖

@Wikipedia 


注釋:「雙輪跑動機」德文:

Laufmaschine

,英文:

running machine




越來越多的證據顯示


氣候變遷與歷史軌跡有關


那麼


氣候變遷如何改變人類歷史?







氣候決定文明






地球自誕生以來


歷經多次氣候冷暖交替


全球變冷時(冰期)


地球處於冰河時代





◤北半球冰期冰川分布(黑色)示意圖




全球變暖時(間冰期)


全球萬物復甦





北半球間冰期冰川分布(黑色)示意圖




氣候變化制約著生命演化


影響著人類前進的腳步


 




258

萬年前


人類先祖學會加工石器


進化的腳步踏入舊石器時代







地球同步進入第四紀


氣候以冰期

-

間冰期交替


地質學家稱之為旋迴


旋迴的周期以萬年計


注釋:冰期是指全球持續低溫、大陸冰蓋大幅度向赤道延伸的時期;間冰期是指兩次冰期之間,全球溫度較高、大陸冰蓋大幅度消融退縮的時期。冰期和間冰期又有不同時間尺度,大冰期的時間尺度為億年級、冰期與間冰期的時間尺度是十萬年級、小冰期時間尺度為千年級。目前地球處於第四紀大冰期,

50

萬年來出現了

5

次冰期,每次冰期平均持續

7

萬多年,而每次間冰期平均持續

2

萬多年。目前處於

1.1

萬年前開始的間冰期。





7

萬年前


地球進入末次冰川期


一直持續到

1.2

萬年前





末次冰期想像圖




11700

年前


地球開始走出冰川時代


氣候發生全球變暖趨勢


猛獁象開始出走東北


消失於西伯利亞







隨著氣候好轉


萬物蓬勃生長


 ▼





原始先民


離開了原來居住的洞穴


逐漸在平原上定居下來


人口開始漸漸增多







依靠野外採集食物的生存方式


不能滿足部落族群生存需要







於是


催生了原始農業的出現


中國北方先民開始種植粟和黍


南方先民在長江流域種植水稻


中東先民在兩河流域種植小麥


從此


人類由狩獵採集步入農耕文化




農作物的原始產區示意圖




10000-8300

年前


全球顯著升溫


人類生存環境迅速好轉


古代先民發展制陶技術







更有利於儲存生活用品


漸漸擺脫大自然諸多束縛







8200

年前


隨著氣溫上升


北半球巨量冰川融化


尤其是加拿大的勞倫冰原的大融化


Laurentide Ice Sheet




加拿大的勞倫冰原復原圖




崩塌冰融水注入北大西洋,


大量冰水混合物奔向北冰洋


誘發洋流紊亂


導致全球發生乾冷事件


地學史稱「

8200aBP

事件」




寒潮襲擊北美東岸

@NASA




8200-4200

年前


乾冷事件過後


全球氣候進入大暖期


亞洲夏季風平穩增加


東亞氣溫普遍高於現今


中原地區


大象奔走於密林


揚子鱷隱藏於河邊


魚蝦成群生活在河湖中


其中有這樣一種鯉魚尤為繁多


古代先民大量捕撈食用


大量魚骨堆棄在一起


隨著遺址掩埋而保存至今


它就是龍州鯉




◤龍州鯉

@

百度


注釋:河南省漯河市舞陽縣賈湖遺址(8000年前)出土龍州鯉的咽齒,推測當時賈湖遺址所在地的氣候可能比現今長江流域更加溫暖,因為現在的龍州鯉分布的冬季最低氣溫在攝氏零度以上的廣西壯族自治區西南邊陲的龍州

-

上思一帶。




屬於中國特有物種


現今分布在廣西西江上游


推測中原地區的氣候


相當於現今的廣西一帶


地球科學數據顯示


華北平原氣候


年均氣溫較之今天高出

2~3°C


冬季最低氣溫高於

0°C


降水較之今天多出

1/3





◤中原地區大象奔走




氣候溫潤造就大批良田


先民陸續創造裴李崗文化


仰韶文化和龍山文化





◤河南省文化遺址分布圖

@

李開封等

/2015


注釋:裴李崗文化距今

8500-7000

年前、仰韶文化距今

7000-5000

年前、龍山文化距今

5000-4000

年前。




這一時期


非洲撒哈拉沙漠


還是水草豐美的大草原






又可分為以下幾個階段


7000-5700

年前


全球氣候


處於大暖期的鼎盛階段


溫暖濕潤的氣候


決定了原始社會的長足發展


我國北方地區步入仰韶文化時期


造就了原始文化發展的繁榮階段


用一組數字能更好闡述這一特徵


新石器時代遺址

7000

多處


仰韶文化遺址有

5000

多處


僅中原地區就有

3000

多處





仰韶文化分布區

@Wikipedia




5700-5000

年前


全球氣候出現波動異常


5400

年前為界


300


亞洲季風減弱、降水減少


400


降水小幅度逐漸增加


隨後又劇烈減少


導致我國北方仰韶文化衰落


地學史稱「

5400aBP

事件




◤北方乾冷期氣候影像圖

@ESA/20070228




同一時期


非洲撒哈拉地區


湖泊萎縮、開始出現沙漠化






當地人開始遷往尼羅河流域




埃及早王朝時期示意圖

@ESA




5000-4200

年前


全球氣候開始轉好


氣溫升高、降水增加


冰川消融、海平面上升





中國東部衛星影像

@NASA/20160613




黃河在華北平原四處遊盪


黃帝部落生活東部平原區


面臨著洪水的劫難


生存環境變得惡化





黃河河道遷徙示意圖




黃帝率領部落開始遷往高地


從東部平原向西部高原進發


從第一階梯向第二階梯挺進


為部落尋求更好的生存空間


與居住黃土高原的炎帝部落


展開了一次殊死之戰


史稱「

阪泉之戰


實現了中華民族第一次大統一


 


蚩尤所率東夷族部落


長期生活在濱海地帶


遭遇洪澇災害和海平面上升


雙重誘因擠壓部落生存空間


蚩尤率領部落開始西進


與炎黃部族大戰於逐鹿


蚩尤為此喪命、部族被融合


史稱「

逐鹿之戰







4200-4000

年前


(公元前

2200

-2000

年)


全球經歷了

200

年乾旱期


亦稱為

4200

aBP

事件」




◤澳大利亞沙漠

@Daily Overview




導致全球範圍文明的衰落




◤全球乾旱事件與歷史進程

@

董廣輝等

/2017


撒哈拉淡水湖完全乾涸





◤非洲衛星影像合成圖

@NASA




古埃及的古王國終結




◤埃及大金字塔

@Daily Overview




兩河流域的阿卡德帝國消亡




◤阿卡德帝國示意圖

@Wikipedia




印度河哈拉帕文明向下遊方向遷移






中國


直接影響就是「南澇北旱」






◤南方河口沖積物擴散衛星影像

@ESA




南方地區


洪水滔天淹沒大片良田


南方古代先民流離失所





◤江蘇常州長盪湖中八卦造型

@Daily Overview




江浙良渚文化和石家河文化


在通向文明門檻之前發生衰落




◤良渚文化的衰落

-4000

年前

@

吳立等

/2012




北方地區


開始出現乾旱


黃河沖積扇下游


山東龍山文化亦開始衰落




◤黃河沖積扇分布示意圖




這一時期


河南嵩山為中心的中原地區


屬於溫潤的的亞熱帶氣候


原本河湖遍地、樹木叢生


經受長達

200

年乾旱事件


湖水萎縮、湖岸裸露


造就大片良田


適合中原先民開墾耕作






◤環嵩山文化遺址分布圖

@

魯鵬等

/2013




曾經泛濫成災的黃河


河水流量開始減少


大禹又治理十三載


消除中原洪水泛濫的災禍





◤大禹時期黃河故道(黃色)




最終開啟華夏第一王朝




◤夏朝疆域

@

追學網




氣候創造歷史






1


第一次小氣候暖期




3800-3200

年前


(公元前

1800

-1200

年)


由於全球氣候變暖


北冰洋的弗蘭格爾島


僅存

500-1000

只長毛猛獁象


在公元前

1650

年左右滅絕





注釋:猛獁象的適宜生存在寒帶。直到約

10000

年前,絕大多數猛獁象消失殆盡,僅

500-1000

只長毛猛獁象在北冰洋的弗蘭格爾島上存活下來,在公元前

1650

年左右滅絕。




夏商之際


大象仍奔走在中原大地


梅樹和竹子生長中原地區


商王武丁時代


(公元前

1365

-1324

年?)


甲骨文記載打獵捕獲大象


氣候溫潤適宜


利於農業發展


糧食產量增加


極大促進加工業發展


青銅冶煉技術到達了頂峰




◤商代司母戊鼎




2


第一次小氣候冷期




3200-2700

年前


(公元前

1200

-700

年)


寒冷氣候導致作物減產


民不聊生、人心不古


易於發生社會動蕩和戰亂




◤張家口結冰的湖泊

@Atlantic




中國


在這一波氣候變冷的過程中


隨即發生一系列動亂事件


公元前

1046


「河竭而商亡」


周族部落在武王帶領下滅商





◤商朝疆域

@

追學網


注釋:《國語·周語》記載「昔伊洛竭而夏亡、河竭而商亡」。「河竭而商亡」指黃河枯竭而商朝滅亡。究其原因,氣候長期乾冷導致黃河枯竭。





公元前

842


「防民之口,甚於防川」


人民發動「國人暴動」


周厲王逃出鎬京(西安)


公元前

771


「戎狄交侵,暴虐中國」


周邊游牧民族迫於生存


長期頻繁南下侵擾周朝


西夷犬戎部落攻陷鎬京




◤周朝及鄰邦範圍圖

@

追學網




西方


長期處於

「希臘黑暗時代」


地中海東部的青銅文明衰落


宮殿和城市都被毀、丟棄


居民定居點變的更小、更少


意味著經歷了饑荒和人口減少





希臘衛星影像圖

@ESA




3


第二次小氣候暖期




2700-2000

年前


(公元前

700

-

公元元年)


《左傳》記載


魯國(山東地區)


冬季冰房採集不到冰


且生長有梅樹和竹子




注釋:梅樹和竹子一般生長在亞熱帶地區,如我國江南地區,《左傳》物候記載表明山東地區類似於現今江南的氣候特徵。




這是一個英雄輩出的時代


 

東西方文明在同一時期「

共振


中國


春秋戰國時代


是上古時期的輝煌時代




◤春秋形勢圖

@

玖巧仔




西方


步入希臘

-

羅馬時代




注釋:希臘城邦(紅色)和腓尼基城邦(黃色)

-

公元前

350




「無數風流競折腰」


公元前

551


孔子

出生時


釋迦牟尼

已是

14

歲少年


公元前

479


孔子

老去後


10

年之後


(公元前

469

年)


思想家

蘇格拉底

來到古希臘


11

年之後


(公元前

468

年)


墨子

出生在山東滕州


52

年之後


(公元前

427

年)


蘇格拉底的學生

柏拉圖

降臨


95

年之後


(公元前

384

年)


柏拉圖的學生

亞里士多德

誕生


107

年之後


(公元前

372

年)


孟子

出生於山東鄒縣


110

年之後


(公元前

369

年)


莊子

誕生於河南商丘


132

年之後


(公元前

347

年)


縱橫家

蘇秦

橫空出世


公元前

322


亞里士多德

老去時


歐幾里德

已經

8

歲了


22

年之後


(公元前

300

年)


歐幾里德創作了《幾何原本》


35

年之後


(公元前

287

年)


歐幾里德的徒孫


阿基米德

出生於西西里島


38

年之後


(公元前

284

年)


李斯

出生於河南省上蔡縣


42

年之後


(公元前

280

年)


韓非子

誕生於河南省新鄭


簡而言之


古希臘哲學家亞里士多德


比孟子大

12


比莊子大

15


古希臘物理學家阿基米德


比李斯大

3


比韓非子大

7





◤孔子畫像

-

明仇英繪

/1494~1552




這段氣候溫潤期


造就人類智慧集中大爆發


百花齊放、百家爭鳴




◤戰國形勢圖

/

公元前

350

@

玖巧仔




據史學資料統計數據


自秦漢以來的

2000

年內


31

個盛世、大治和中興


21

個發生在溫暖時段


3

個發生在由冷轉暖時段


2

個發生在由暖轉冷時段


而在

15

次王朝更替中


11

次出現在冷期時段





秦漢以來氣候變化及其影響

@

葛全勝等/2014




4


第二次小氣候冷期




2000 -1400

年前


(公元元年

-

公元

600

年)


全球氣候再次回到小冰期


寒冷迫使人民向南方尋找陽光


社會動蕩和戰亂再次掃蕩中外




◤中國中東部的大雪

@NASA/20180110




比如

公元

225


曹丕到淮河廣陵(江蘇淮安)


組織

10

萬士兵開展軍事演習


由於氣候寒冷、淮河結冰


軍事演習不得不取消


這是目前已知淮河最早一次結冰





◤東漢至宋時期黃河故道圖-黃色範圍為淮安




中國


從公元元年開始


拉開了大亂世的序幕


王莽篡政、兩漢更迭




◤王莽末期群雄割據示意圖

@

玖巧仔




東漢王朝鮮有和平繁榮


東漢末年黃巾起義





◤東漢疆域

-

公元

24

@

追學網




三國演義三分天下




三國區劃圖

@

玖巧仔




五胡亂華十六國


漢族南遷建立東晉政權





東晉疆域

-

公元

417

@

追學網




南北朝混亂割據





◤南北朝割據

-

公元

556

@

追學網




從此


改變了中國經濟發展格局


江南的經濟發展趕上北方




◤西晉永嘉之亂(公元

311

年)以來漢族南遷

@

玖巧仔





歐洲


在公元

542

-592


爆發了大瘟疫疾病


死亡近

2500

萬人


待氣候停止惡化、開始轉好


瘟疫似乎也平息下來




 描繪歐洲鼠疫的畫作


注釋:從南極與格陵蘭的冰芯取樣重建的氣候演化證據表明,超級火山噴發造成的公元

535-536

年氣候極端事件,導致了持續多年的火山冬天,全球農業生產崩潰、饑饉肆虐,從而導致瘟疫流行性大爆發。最可能的超級火山是巴布亞紐幾內亞的拉包爾火山或中美洲薩爾瓦多的伊洛潘戈湖火山。






5


第三次小氣候暖期




公元

600-1280


隋唐再次統一全國之後


帝國開始變得富庶





唐朝疆域圖

@

玖巧仔




文學和藝術隨之復興


開啟了「唐詩宋詞三百首」




宋疆域圖

-

公元

1111

@

玖巧仔




這一時期


氣溫再沒有回升到從前


竹林並未回到中原


大象也遷移到南方




公元

850

-965


是小氣候期中的寒冷期


期間經歷了黃巢起義


五代十國小亂世




◤五代十國分布圖

@

玖巧仔




蒙古地區


氣候溫潤帶來降雨


沙漠逐漸變為草原


北方游牧民族人口膨脹


成吉思汗及其子孫橫掃歐亞大陸








6


第三次小氣候冷期




公元

1280-1820



全球氣候小冰期


公元

1431


柬埔寨吳哥城被放棄






公元

1627


陝西澄城饑民暴動


明末民變開始


公元

1644


李自成陷北京城


明朝滅亡與小冰期饑荒有關


公元

1650 -1700

年最冷


洞庭湖結冰三次


太湖、漢江和淮河結冰四次




◤明朝萬曆疆域圖

@

玖巧仔

 




歐洲


公元

1346

-1353


爆發聞名於世的黑死病


後來波及全球


全世界死亡約

7500

萬人





◤黑死病的蔓延

@Wikipedia






7


第四次小氣候暖期




公元

1820

年至今


現代氣候最適期


人類經歷三次工業革命


工業化國家初期人口倍增


到了小康階段自發性節育


更多的發展國家人口繼續膨脹


地球正處在一個變暖的周期

 


總體而言


長時間的寒冷


嚴重損害農耕經濟產出


造成糧食供應不足


導致政府稅收減少


進而削弱王朝的權力


相對溫潤的氣候


大力促進農業產量提升


物質供應豐富


政府稅收充實


先哲開始致力於文化藝術


也就是說


氣候變化決定歷史進程


 


全球氣候變化


又具有一定的准周期性


600

年暖濕和

600

年乾冷交替


相隔

1200

年左右循環一次


古代先民的社會文明隨之變遷


注釋:

 

地球科學證據和史料記載顯示,雖說現今處於

1.1

萬年前開始的間冰期,但是近

5000

年來,寒冷期與溫暖期交替出現,但是總的趨勢是由溫暖向寒冷變化,寒冷期一次比一次長,一次比一次冷。


那麼


究竟什麼原因導致氣候周期交替?






氣候變化的驅動因素







決定地球氣候變化


主要包括四個因素


①太陽輻射作用


②地球軌道參數


③星系軌道參數


④天文及地質事件


注釋:影響地球氣候變化的因素很多,這裡僅列出以上幾種,簡明扼要敘述,方便大家理解。







1


太陽輻射作用




萬物生長靠太陽


太陽系八大行星中


地球位於內側第三序位


太陽活動的強度


決定了地球氣候變化





然而


太陽活動的強度


而有一定的周期性


最主要的太陽周期


是長達

11

年的太陽黑子周期


 ▼



◤太陽黑子影像@NASA/20040622




太陽黑子活動頻繁


繞太陽黑子邊緣的光球區域


亮度比平均的亮度更高


因此太陽散發出更多的熱量


太陽的輻射強度會更大


進而輻射到地球熱量更高


 ▼


◤太陽粒子與地球磁層的交互作用




簡而言之


太陽黑子越多


太陽輻射增加


太陽變得更亮


到達地球表面較多


地球平均溫度較高


形成的氣候較為溫暖




◤太陽活動-日冕

@NASA/20150224


注釋:太陽活動是太陽所發出太陽輻射的總量變化。在日地平均距離條件下,地球大氣上界垂直於太陽光線的面上所接受的太陽輻射通量密度,稱為太陽常數。太陽常數是一個相對穩定的常數,依據太陽黑子的活動變化,他所影響到的是氣候的長期變化,而不是短期的天氣變化。




 

1893


英國天文學家


愛德華

.

沃爾特

.

蒙德


整理格林尼治天文台的檔案


注意到

1645-1715

年間


太陽黑子數量極其稀少


是一個太陽活動極小期


史稱「蒙德極小期」


這一時期恰是氣候較為寒冷


太陽活動的周期性


決定了地球氣候周期性變化




◤太陽黑子、日食與國家空間站

@NASA/2017







2


地球軌道參數




引起日地距離和位置的改變


又分為三個方面


Ⅰ-地球軌道偏心率


變化周期為

9.6

萬年






Ⅱ-黃赤交角


變化周期為

4.1

萬年






Ⅲ-歲差現象


變化周期為

2.6

萬年





歲差現象示意圖

@Wikipedia


注釋:歲差現象在天文學中是指一個天體的自轉軸指向因為重力作用導致在空間中緩慢且連續的變化。例如,地球自轉軸的方向逐漸漂移,追蹤它搖擺的頂部,以大約

25800

年的周期掃掠出一個圓錐。




三者


共同作用於地球氣候變化


10

萬年為主周期變化


同時疊加著

4

萬和

2.6

萬年


次一級的變化周期


產生時間尺度為萬年級的冰期


注釋:米蘭科維奇理論即是從全球尺度上研究日射量與地球氣候之間關係的天文理論。該理論認為,北半球高緯夏季太陽輻射變化(地球軌道偏心率、黃赤交角及歲差等三要素變化引起的夏季日射量變化)是驅動第四紀冰期旋迴的主因。這個理論的核心是單一敏感區的觸發驅動機制,即北半球高緯氣候變化信號被放大、傳輸進而影響全球。




比如


黃赤夾角(地軸傾角)


變化範圍

22.1°-24.5°


變化周期為

41000






當地軸傾角增大時


高緯地區接受太陽輻射增加


赤道地區接受太陽輻射減少


同時


地軸傾角越大


地球冬季和夏季


接受太陽輻射差別越明顯


這些差別共同影響地球氣候變化





3


星系軌道參數




太陽系圍繞銀河系


做更大空間的運轉


具更大尺度的周期


導致銀河系等星系恆星


對地球輻射作用產生周期性變化


產生更長周期的氣候變化


比如


時間尺度為億年級的大冰期




◤太陽系在銀河系中位置

@NASA







4


天文及地質事件

 




隕石撞擊地球


導致地球磁場倒轉


進而影響氣候變化




注釋:有學者認為

258

萬年前,隕石撞擊導致地球磁場由松山反向極性期轉向布容正向期。





火山噴發


可以直接影響全球氣候


公元前

1650

-1600


希臘米諾斯的錫拉島火山爆發






生成約

30-35

千米高的噴發柱






一萬年來最嚴重的火山爆發之一



史稱「米諾斯火山爆發事件」




米諾斯火山口

@NASA




大量噴發物進入平流層


導致全球氣溫降低


河流枯竭、糧食減產


這一事件


很可能是誘發夏朝滅亡


《國語?周語》記載


「伊、洛竭而夏亡」






無夏之年





1815

4

5-15


印度尼西亞松巴瓦島


坦博拉火山開啟一系列噴發








當時造成了

10000

人喪生


噴發過後的幾個月內


致使

82000

多人死於飢餓和疾病


火山灰充滿到整個大氣層







坦博拉火山口

@NASA




削弱太陽輻射強度


全球遭遇氣候異常降溫事件


對全球的影響在第二年突顯


1816


全球氣溫急劇下降


北半球農作物欠收、家畜死亡


導致

19

世紀最嚴重的饑荒


中國


1816

年夏天


(嘉慶二十一年)


農曆八月「天氣忽然寒如冬」


黑龍江地區農曆七月出現嚴重霜凍


歐洲


遠在萬里之外


八月霜凍、全年無夏


直接催生了自行車的發明


1816

年亦稱為

「無夏之年」


氣候變化


直接影響人類的生活和生存環境


嚴格限制國家資源承載力水平






總體來看


氣候變化決定農業經濟水平


農業經濟影響人類溫飽程度


人類溫飽奠定社會穩定狀態


社會穩定製約歷史發展進程


簡而言之


古今多少事


盡在氣候中




主要參考文獻:


1.

竺可楨

, 1972.

中國近五千年來氣候變遷的初步研究

.


2.

劉東生等編譯

, 1997.

第四紀環境

.


3.

許靖華

, 2006.

氣候創造歷史

.


4.

狄·約翰

, 2014.

氣候改變歷史

.


5.

馬德

. 2017.

氣候顛覆歷史

.







全文完。


以上可看作是氣候簡史


和宇宙、地球、人類簡史結合起來看


更有感覺





極簡宇宙史


旅行到宇宙邊緣



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把宇宙138億年壓縮到1年


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