唐朝灭亡真的与气候有关吗?

发布时间:2021-09-03 发表于话题:唐朝灭亡的原因 点击:127 当前位置:黄埔网 > 旅游 > 唐朝灭亡真的与气候有关吗? 手机阅读

在甘肃陇南万象洞的一根石笋中,记录了中国过去1810年的气候变化史,更隐藏着中国古代王朝兴衰的密码。这不是科幻故事,而是以兰州大学教授张平中为首的研究小组在《科学》杂志上发表的论文中的观点。那么,石笋如何记录气候,又是什么影响着中国王朝的兴衰呢?

1 首先确定 石笋年龄

甘肃的万象洞属典型的岩溶地貌。洞内深不可测,是目前我国开发的最大的地下天然艺术宫殿之一。万象洞位于青藏高原和黄土高原之间,海拔1200米。洞穴周围年平均降水量为480毫米。

研究小组在距离万象洞洞口1千米的地方采到一根长118毫米的石笋标本。张中平说,地下水中含有二氧化碳,呈弱酸性。这种含有二氧化碳的水,在流经石灰岩层的时候,能够与其中的碳酸钙发生反应,使之变成可溶于水的碳酸氢钙。这种水蒸发以后,碳酸氢钙又会变回碳酸钙。携带碳酸氢钙的水滴落地面,然后蒸发析出碳酸钙,经年累月就“长”出了石笋。

研究人员认为,他们采集到的这件石笋标本从公元190年开始生长,一直生长到2003年它被“拔掉”那一天。那么,他们是怎么知道的呢?原来,研究者用了地质学的一大“法宝”———铀系元素、钍系元素的放射性不平衡现象进行断代。通过这种方法,可以确定石笋中每一段形成的年代。这种方法相当复杂,却也非常靠谱,是确定矿物生成年代的最常用方法之一。

2 寸寸反映 降水情况

知道了石笋的生成年代,就可以开始读取其中包含的信息了。这一次研究人员从中读取的是洞穴外的降水量。

前面我们已经说过,石笋是水中析出的碳酸钙累积而成的。那么,这些水又是从哪里来的呢?答案是,洞穴外的降水。降水渗入地层,然后从洞顶再渗透下来,滴下的水就析出碳酸钙,形成石笋。在此过程中,水中所含有的氧元素就通过一系列化学反应进入了石笋所含的碳酸钙中。

张中平说,因为洞穴石笋碳酸钙氧同位素组成反映了洞穴外部降水的氧同位素组成,而降水的氧同位素组成又与当时洞穴外的降水量密切相关。这个氧同位素组成用δ18O表示,在亚洲季风区,这个负数的绝对值越大,表示降水量越多,反之则相反。

或许有人要问,通过石笋的生长速率测定外部降水量不是更直接吗?实际上,通过石笋的生长速率也可以测定一段时间的降水量,但是这种方法分辨率较低,而测定氧同位素组成的方法分辨率很高,实践分辨率能达到2.5年,也就是说每2.5年都可以获得一个降水量的测量值。

3 亚洲大陆 变化同步

通过甘肃某个洞周围的降水,如何知道整个亚洲大陆的气候变迁呢?

科学家通过研究发现,北半球的气候是相互联系的,变化是同步的,其中的关键因素是季风。热带的海洋、大气和亚洲季风相互作用,使亚洲季风可以向世界人口最多的地区传递大量的水气和热量。季风减弱时,降水就会减少,气温就会降低,气候就会变得干冷。整个亚洲都会面临同样的变化。这和我们平常的认识并不一致:中国一年中有些地方涝,有些地方旱,这是怎么回事呢?

张中平说,“天气”是指影响人类活动瞬间气象特点的综合状况,是极短时间内发生的。而“气候”,是指整个地球或其中某一个地区一年或一段时期的气象状况的平均特点。一年中各地的天气可能会有很多不同,一个地区的天气也受很多偶然因素的影响。从大的时段来看,亚洲大陆各地的气候变化是有同步性的。

研究团队的另一成员、美国明尼苏达大学博士程海表示,万象洞的位置处于目前亚洲夏季风的前缘,所以对夏季风的变化十分敏感,其氧同位素也是大范围夏季风最终的集成结果。此外,石笋记录与该地区的其他洞穴、树轮和文献记录也吻合。

4 季风变弱 王朝转衰

我们已经知道,万象洞外围降水的多少反映了整个亚洲大陆降水的多少,也就反映了亚洲季风的强弱。那么我们就可以通过这一根石笋来重建1810年来中国的季风史。研究人员发现,季风强弱和王朝兴衰有着明显的对应关系。

在公元190年到公元530年,正逢东汉末期和中国的长期分裂时期,亚洲季风比较强,但是也有长达几十年到一百年的波动。

从530年到850年的这个时间段里,包含了隋朝重新统一中国和唐代的大部分时间。在此期间季风逐渐减弱,然后在公元860年突然降到最低点,随后回升了一些,保持低水平的稳定,之后又在910年到930年之间有了突然的下降,而这个时间正好对应唐王朝衰落的时间。研究者称910年到930年这一时间段为“唐末弱季风期”。

而随后的60年,季风急剧增强,在980年出现一个峰值。直到1020年,季风强度一直保持着高水平。研究者把从960年到1020年这段时期称为“宋代强季风期”。在这段时间里,中国稻米产量猛增,人口增长很快。

在1020年之后,季风的强度有相当大的波动,但总的来说还是比较强的。然而在1340年到1360年间,季风强度突然下降,并且在相当长的时间内都保持很低的水平,此时正逢元朝衰落的时期,研究者把1350年到1380年的时期叫做“元末弱季风期”。而1580年到1640年的一段时间也经历了季风的明显减弱,这段时期被称为“明末弱季风期”,此时,明王朝的统治区域内因粮食减产等原因,引发了大规模的农民起义。在1850年到1880年期间有了明显的增加。而从1960年到现在,季风明显减弱了。

季风的减弱和王朝的衰亡有着对应关系么?仪器和史料哪个更准确?人类历史是自然决定的吗?

一根石笋,记录着1810年间的降水变化,从而重建从东汉末期到当代的中国气候史。更让人不可思议的是,从这根石笋的解读中,可以看出亚洲季风和中国王朝兴衰的关系!

这不是《达·芬奇密码》式的小说,而是真实的科学研究。中国兰州大学的科学团队通过对甘肃陇南万象洞石笋的研究,读出了1810年的风云变幻,并且找到了撬动人类历史的自然杠杆。这个过程听上去就像电视剧《犯罪现场》的研究推理过程一样严密。

这并不是第一次有人把季风和王朝这两件看上去不相干的事情联系到一起。去年,一个德国人就曾发表文章说,通过对湛江玛珥湖岩芯的研究,他发现唐代末期正是亚洲夏季风减弱的时期,而夏季风减弱降水就会减少,从而引发干旱降低粮食产量。他从而得出结论,唐代衰落的原因是夏季风的减弱。

这个观点一出,很快遭到了中国气象史学家张德二的反对。张德二数十年和中国史料打交道,从字里行间读出了中国气候的变迁,但结论和用仪器测量石头得出的结论大相径庭。到底是谁错了?

下面,我们就和研究者一起,探寻一下石头和气候历史的关系,回顾一下1810年间王朝的兴衰史,并且触碰一些敏感的话题:仪器和史料哪个更准确?人类历史是自然决定的吗?

科研结果显示两者有关,文献记载与之存在出入

研究者认为,季风通过改变降水的情况影响农业生产,进而给古代王朝带来致命一击

以兰州大学教授张平中为首的研究团队通过对一根石笋的分析,重建了1810年来亚洲季风的变化历史,并且发现季风的减弱和王朝的衰亡有着对应关系。其实,这并不是第一次有人提出这个观点,去年德国人豪格(Jeralt Haug)就曾在《自然》杂志上发表论文称,唐代灭亡和季风减弱有着直接的关系,但中国国家气候中心首席古气候学家张德二却对此进行了反驳。那么,新的研究是否可信呢?

技术分析 季风减弱,唐朝灭亡

豪格团队的研究样本是取自广东省湛江市西南部的湖光岩玛珥湖的岩芯样品。在这个14万年前火山爆发形成的湖泊中,沉积着60米厚的火山泥,其中蕴含着丰富的气候环境信息。豪格团队相信,通过岩芯样品的磁属性和钛物质,可以揭示东亚古代季风强度。而这直接影响了一个朝代的兴衰。

他们认为,公元751年,唐朝军队与阿拉伯大军激战于中亚重镇怛逻斯。此后唐朝开始衰落。这恰好处于夏季风减弱的少雨干旱期。长期干旱和夏季少雨导致谷物连年歉收,激起农民起义,并最终导致唐朝在907年灭亡。

通过同样的方法,豪格团队还发现了另一个惊人的秘密:同样的气候变化也曾在中美洲出现。公元9世纪左右,加勒比海地区出现了持续100多年的干旱,著名的玛雅文明也因此消亡。

文献依据 湿润期夹着干燥期

很快,中国国家气候中心首席古气候学家张德二和中国气象科学研究院极地气象研究室主任陆龙骅联名向《自然》投稿,反驳德国科学家的观点。

“中国在公元700—900年间经历了两段湿润的气候期,其中夹杂了一个短暂的干旱期。”张德二在给《自然》的文章中写道,“唐朝灭亡前的最后30年正是处于多雨时段而不是干旱时段。”陆龙骅曾就此事对《中国青年报》的记者说:“作为中国气候学家,这个时候不出来说话,怎么也说不过去。”

今年64岁的张德二是古气候学巨著《中国三千年气象记录总集》的主要编写人之一。相关研究人员历时20年,共查录史籍8228种,实际采摘引用7335种,做了繁重的考订工作。将钛值时间序列曲线和年代准确的中国历史气候记录对比时,张德二发现二者明显错位。因此,张德二对湖光岩钛序列定年是否准确,能否代表季风变化表示质疑。

相比通过实验仪器得出的数据,张德二认为,前人留下的历史记载“不说谎”。她相信中国历史气候记录经过勘定,其年代是无误的,有的时间甚至可以精确到月、日。

获得支持 石笋、岩芯结论相似

兰州大学石笋研究团队的研究结论支持了豪格的观点。张平中是事先就有想法要将石笋反映的中国古代气候变化和王朝变迁相联系,还是在研究之后发现了这种联系?“两方面都有”,张平中说。

那么,兰州大学“石笋”研究和豪格“玛珥湖岩芯”研究得出了非常类似的结论,也必然受到另一些古气候专家的质疑。对于这种质疑,张平中坚称自己团队的研究结论是正确的。“我认为我们用了高精尖的科学手段和严格的科学方法所做的研究是完全可信的”,张平中说。他同时认为,张德二等人根据史料进行的古代气候变化研究并不是十分可信。

张平中说,中国古代的历史记载大多是定性的,很少有定量的,所以我们无从知道自然灾害的程度。而且古代的交通、通讯手段比较原始,所以可能会有很多漏记的情况。这种记载也受很多偶然因素的影响,可能有些不重要的灾害记得比较详细,有些重要的灾害就很简略。所以,通过古代文献研究古代气候变化的方法并不特别可靠。

天气因素 压倒骆驼的最后稻草

然而,对于中国的一般读者来说,季风减弱导致王朝灭亡的结论听上去仍然有些“刺耳”。这是因为几乎没有哪本历史教科书上会说气候变化是促使王朝灭亡的因素,通常都会强调生产力和生产关系的矛盾,王朝内部的腐败等等。那么,教科书上的观点和最新的研究成果有矛盾吗?

张平中表示,这两者是一致的。在中国的封建王朝末期确实存在生产力和生产关系的矛盾和王朝内部的腐败,但是气候的变化是一个重要的促成因素。因为如果气候宜人,物质丰富的话人就“懒得动”,社会比较稳定。而如果物质缺乏,人都没有吃的了,就会到别处寻找资源,容易发生社会的大动荡。

而兰州大学石笋研究团队的另一成员程海表示,实际上,中国的改朝换代一直有种民间的“天象”之说。如果说“政治”因素是内因,有时自然灾害便可能是外因。“我个人认为历史上中国农民大多数吃苦耐劳,若有导致改朝换代的大规模起义,内外因素可能都有一定的关系。虽然看历史不宜过多假定,但凡农民无温饱之虑,应难成大规模起义。”程海说。

这项研究的结论是否有点像中国学界曾经批判过的“地理自然决定论”和“历史循环论”,那么,研究者对自然地理对历史的作用怎么看呢?

程海表示,他不认为他们的研究成果和“地理自然决定论”和“历史循环论”有什么相像之处。对于自然地球对历史的影响,程海发表了自己的看法:“历史皆由地理自然决定的看法无疑是片面的。完全否定地理自然的历史作用也同样是有疑问的。我比较倾向于这样一种说法:即‘压弯骆驼背的最后一根稻草,或盖棺的最后一根钉子’。”

未来走势 季风不再使国家衰落

那么,在未来还会出现季风减弱使一个国家衰亡的情况吗?

张平中表示,古代和现代不同,古代的社会生产力低下,人民抵抗自然灾害的能力有限,朝廷也很难有效应对,所以自然灾害很容易诱发社会不稳定。但是依靠现代的科学技术,人类抵抗自然灾害的能力大大增强。在这方面古代和现代呈现完全不同的规律。实际上,自然灾害对社会稳定也可能有另一种作用,如果政府应对得当,可能会反而促进社会的稳定,比如我国成功应对自然灾害的实践,就提高了社会凝聚力,促进了社会稳定。

那么现在呈现出怎样的气候趋势呢?

张平中说,工业革命以来,人类活动排放了大量的温室气体和气溶胶,导致全球气候发生变化,特别是从上世纪60年代左右开始,造成总体上温度的持续上升,而亚洲季风区降水量下降,将面临着水资源的匮乏,具体来看是中高纬度降水增多,低纬度降水减少。环境问题仍将是影响人类命运的最重要问题之一,一定要引起足够的重视。

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