刘兴诗：沙尘暴与冰后期古气候进程

　　摘要

　　当前沙尘暴活动愈益受到人们关注，或以为其是近期以来人为破坏荒漠植被的结果。分析第四纪黄土生成历史，以及历史时期大量雨土记录可见，其实沙尘暴古已有之，古时活动剧烈程度较今日有过之无不及。黄土堆积乃沙尘暴的直接产物，雨土是其过程和现象。第四纪冰期结束以来的全新世期间，存在2500－3000年的冷暖干湿变化周期。经历了大约2500年的亚大西洋期行将结束，新的灾变时期即将来临。在此总的大自然气候发展背景下，沙尘暴活动加强是不可避免的，人为活动并非主要因素，只不过加剧其程度而已。

　　关键词：
沙尘暴，黄土，雨土，自然气候发展轮回

　　近年来我国北方沙尘暴活动日益剧烈，乃半个多世纪以来所未见，予生产生活带来极大影响。何以沙尘暴活动日渐强烈？有不同认识。一般以为乃近数十年来不合理开垦荒地等生产活动，致使大面积草原和其他地面荒漠化，在强劲西北风作用下就地起沙所造成。

　　对于现在沙尘暴日益剧烈问题，不容讳言与不合理人为活动有关系。但是放宽时间尺度，仔细考察这个问题，发现一个值得注意的现象。过去历史时期中，乃至第四纪以来的地质时期内，同样的沙尘暴现象也曾经十分猖獗。试问斯时何来人为大规模破坏草原，滥垦滥伐开垦荒地？可是沙尘暴同样强烈，不能不引起人们深思。

　　一，地质时期的黄土堆积

　　遍布我国北方广大地域，南方部分地区，以及世界其他许多地方，包括南、北半球中纬度地带之黄土生成，早已确定其主要为风成成因。究其本质，乃是长时期定向风携带大量粉尘，输送往异地堆积的结果。从其物质来源，可以划分为源于沙漠的暖性黄土和源于第四纪冰川前缘的冷性黄土。虽然在其生成过程中的扬尘现象，可能或急或缓、或轻或重，但是从某种意义而言，何尝不是沙尘暴现象？将地质时期广泛分布之黄土堆积视为广义沙尘暴的结果，应该为学界所重视。如此说来，沙尘暴现象就不是现今所特有了。

　　众所周知，第四纪以来我国北方黄土可以大致划分为早更新世之午城黄土，中更新世之离石黄土，晚更新世之马兰黄土，大致可与各自相应的几个第四纪冰期对应，是当时持续较长的灾变性气候的产物，各自距今年龄早已测定清楚，毋庸一一赘述。其总厚度超过数百米，一般认为其最大厚度达到505米之巨，由此可以想像黄土堆积时间内，铺天盖地之沙尘暴现象多么剧烈。上述各个时代的黄土，均有自西北向东南逐渐减薄的特点。十分清楚表明在黄土形成过程中，当时西北风的主导性作用。

　　值得注意的是，除在冰期时代广泛分布之我国北方黄土外，我国南方许多地点亦有一些区域性的黄土分布，包括南京附近的下蜀粘土、南阳盆地内的南阳粘土、四川盆地内之成都粘土，以及笔者在长江三峡发现的巫山黄土，在川西高原命名之虾拉沱黄土、松潘黄土等，均属于晚更新世，与第四纪末次冰期第二冰段相应，是其特异的气候产物。在秭归县楚王台之巫山黄土，有人工挖掘的成排黄土窑洞，外貌一如西北黄土高原所见。

　　试以成都粘土为例，说明其生成特点。所谓成都粘土，原本以为仅分布在成都附近。经笔者考察，分布十分广泛，以涪江流域最多，自西北向东南大面积分布在四川盆地中西部。不仅沿河分布，还泛见于广阔的分水岭和封闭的红色丘陵内部。值得注意的有两点，一是包括无有任何外来水流进入，完全封闭的丘陵之间的洼地底部，也有成都粘土堆积。二是类似北方黄土分布最高的“黄土线”现象，最高分布可达盆地二期夷平面的山顶，最低堆积界面在二级阶地上。其产状常呈地毯式披盖在前述上、下堆积界面间，一切地貌单元和阶坡上，可以直接掩盖不同地层。大面积取样分析可见，其矿物组成大致相同，显示其来源相同。粒度则具有自西北向东南逐渐减细的自然筛选现象。加以取其层内的石英砂，在扫描电镜下观察，有类似典型风成砂的“圆麻状构造”，也就是密集的撞击坑，以及撞击破裂缝隙等特点。所有的一切均清楚表明，这是来源于四川盆地以外，西北方向的风成堆积物，乃是一种在后期湿热环境内，变性生成的退化黄土。剖面内现存大量钙质结核，可以作为昔日黄土生成时的证据。在成都理工大学附近取钙质结核，测得其年龄为16960士210 年。在四川盆地中部三台县取样，距今23500 土410年。联系其所含哺乳动物化石，应属于晚更新世末次冰期的产物。

　　由此可见，无论上述北方或南方黄土，均属风成成因。当其生成时，倘无铺天盖地之风尘暴，何以能够堆积如此广泛和巨厚的黄土层？斯时长江流域上下也有同样的黄土堆积，可见风尘暴情况之严重性。

　　二，传说时期的雨土现象

　　在漫长的史前时代，虽然缺乏文字记载，可是依靠口头相传，也保留了一些珍贵的古气候环境变化的传说。

　　第四纪冰期结束后，进入全新世冰后期，并非立即转入温暖潮湿时期。可以划分为1万年以来的前北方期、北方期、大西洋期、亚北方期、亚大西洋期几个古气候发展阶段，有规律性的波动现象十分明显。

　　前北方期、北方期是冰期消失后，逐渐向温暖气候过渡的阶段，以干冷为特点。笔者在重庆北碚何家嘴下部剖面采样测定，其C14年龄距今约9100±700 年，相当于全新世前北方期。大西洋期大致出现于距今4500－7500年前，乃冰期消退后最适宜的温暖潮湿阶段。在此古气候环境影响下，全球性新石器时代文明蓬勃发展，普遍出现了原始农业、畜牧业，进入母系氏族社会，大致相当于我国史前传说的神农氏时期。资阳人化石地层距今7500±130 年可以作为代表。亚北方期乃距今2500－4500年前的一个全球性灾变性气候阶段。斯时许多高山冰川恢复活动，生成了所谓的小冰河时代。北碚何家嘴剖面上部，C14年龄距今约3300±1100 年至4550±80 年。珠峰和贡嘎山等地有距今3000年左右的冰川活动，称为新冰期。在冰川外围则以持续性干旱和突发性洪水为特点，相当于传说中的黄帝以及尧舜禹汤时期，包括了整个夏、商历史。神话传说中的“后羿射日”、“大禹洪水”等，均属于此时的重大环境变迁之回忆。予当时原始人群印象极深，却无法进行解释，于是编造为神话保留下来，其中不乏珍贵的古气候线索，不能等闲视之。亚大西洋期乃前述灾变性气候结束后，一个新的温湿气候轮回。根据竺可桢研究，在历史时期还包括若干较小的冷暖干湿气候的交替。笔者在三台县团结水库剖面发现多个侵蚀面，各层含有不同时代的文物，可以更加精确划定其时代。

　　综上所述，笔者以为1万年以来的全新世，具有2500－3000年为周期的气候波动。我国古代夏、商时期正值亚北方期间，保留了一些传说资料，试举例如下：

　　据张华《博物志》云：“夏桀之时，为长夜宫于深谷之中。男女杂处，十旬不出听政。天乃大风扬沙，一夕填此空谷。”从其记载，空中风沙竟然一夜之间，几乎填平一个山谷。倘若属实，乃是一次极其严重的沙尘暴无疑。

　　关于这次沙尘暴活动，《资治通鉴外纪·夏商纪》亦有记述，“桀····在位以来····百川沸，伊洛竭····一夕，大风扬沙，填宫合之····地出黄雾”。比较这两条记录，不仅有情况基本相同的严重沙尘暴现象，还兼有严重干旱，包括强烈蒸发现象等。二者参照可以互为佐证，揭示出一幅变化酷烈的古气候图景。

　　《竹书纪年》记述：“帝辛（商纣）五年（公元前1150年），雨土于亳”。

　　虽然由于夏商时期缺乏文字记载，可是商代末年已有甲骨文。加以其描述和全球性的亚北方期灾变气候状况大致吻合，可以相信具有一定的真实性。

　　三，历史时期的雨土现象

　　进入历史时期以来，浩如烟海的史籍中，“雨土”记载层出不穷。何谓“雨土”？ 直白即是“土如雨下”之意。《诗毛氏传疏》云:“霾，雨土也”。《说文·雨部》云:“霾，风雨土也。《诗》曰：‘终风且霾’”，即指其现象。《尔雅·释天》进一步解释：“风而雨土为霾”。说得具体些，乃是大气中尘土沉降现象，也就是风扬尘暴。庄子《逍遥游》云：“野马也，尘埃也，生物之以息相吹也”，可见古人早已将空中风扬尘埃视为不羁之野马，可见当时风尘暴已是一种普遍现象。

　　为了说明古时雨土情况，选择若干案例，简要摘录于下：

　　由于秦始皇在焚书时，收非秦国史书付之一炬，无法窥见以前的记载。此后最早的雨土事件见于汉武帝时期。有记载云：“元朔四年（公元前125年）雨土。”

　　紧接着，汉昭帝“元凤三年（公元前78年）天雨黄土，昼夜昏霾”。“（汉）成帝建始元年（公元前32年）四月壬寅晨，大风从西北起，云气赤黄，四塞天下，终日夜下着地者，黄土尘也。”由此可见，从迄今历史资料保留完整的西汉时期开始，已经有许多雨土现象发生了。

　　我国自古以农立国，十分重视天时，对影响农业生产之各种灾害性气候记载十分详细，历代史书均专门开辟《五行志》、《灾异志》、《灵征志》等进行记录。雨土现象属于风灾之一种，与其他洪涝灾害等并列，各朝各代均有大量记录，几乎举不胜举，随意选择一些记录，罗列如下：

　　“晋元帝大兴四年（公元321年）八月，黄雾四塞，埃氛蔽天。”

　　“（北魏孝文帝）太和十二年（公元488年）十月丙戍，凉州雨土复地，亦如雾。”

　　“（北魏宣武帝）景明四年（公元503年）八月辛巳，土雾竟天，六日不开。”

　　“（南朝梁武帝）大同二年（公元536年），天雨灰，其色黄。”

　　“（唐）德宗贞元十年（公元794年）三月乙亥，黄雾四塞，日无光。”

　　“（唐懿宗）咸通十四年（公元873年）三月庚午，天雨黄土遍地。”

　　“（唐昭宗）天祐元年（公元904年）四月甲辰，大风雨土，跬步不辨物色，日瞑稍止。”

　　“（北宋太宗）端拱二年（公元989年），京师暴风起东北，尘沙曀日，人不相辨。”

　　“（北宋神宗）熙宁四年（公元1071年）四月癸亥，京师大风霾。”

　　“（北宋神宗）熙宁八年（公元1075年）五月丁丑，雨黄土，兼细毛。”

　　“（北宋徽宗）宣和元年（公元1119年）三月庚午，雨土著衣。”

　　“（南宋高宗）建炎元年（公元1127年）正月辛卯朔，大风霾。丁酉，风霾，日色薄而有晕。二月丁酉，汴京风霾，日无光。”

　　“（元世祖）至元二十四年（公元1287年），诸王薛彻都部，雨土七昼夜，没死牛畜”。又有记载，当时“雨土七昼夜，深七八尺。”

　　“（元成宗）大德十年（公元1306年）二月，大同平地县雨沙黑霾，毙牛马二千。”

　　“（明宪宗）成化二十一年（公元1485年）三月戊子，大名风霾，自辰迄申，红黄满空，俄黑如夜，已而雨沙数日乃止。京师自正月至三月风霾不雨。”

　　“（明孝宗）弘治二年（公元1489年）二月辛亥，开封昼晦如夜。三月黄尘四塞，风霾蔽天者累日。”

　　“（明世宗）嘉靖二十一年（公元1542年），象山雨黄雾，行人口耳皆塞。”

　　“（明毅宗）崇祯十二年（公元1639年）二月壬申，濬县有黑黄云起，旋分为二，项之四塞，狂风大作，黄埃涨天，间以青白气。五步之外，不辨人踪，至昏始定。”

　　“（明毅宗）崇祯十三年（公元1640年）闰正月丙申，南京日色晦蒙，风霾大作，细灰从空中下，五步外不见一物。”

　　“（明毅宗）崇祯十四年（公元1641年）正月壬寅，黄尘涨天。”

　　“（清圣祖）康熙四十四年（公元1705年）五月十八日，大风从西北来。先以黄气，继以赤气，气过而风。昼晦，大树皆拔。蒲台县之陈化镇有三人同行。风至，伏田间。及风息，则三人伏处皆成坟，如新筑者。·····此与丁巳（康熙十六年，公元1677年）五月朔，京师之风同。”

　　“（清高宗）乾隆十六年（公元1751年）三月十五日，忠州夜雨黄土，着人物皆黄。”

　　从这些记录中可以看出古时雨土，亦即风尘暴具有以下特征：

　　1， 其起因均与大风有关，强劲的西北风乃是产生风尘暴之主要营力。

　　2， 风尘暴来时，“黄雾四塞，埃氛蔽天”，遮蔽太阳光辉，“ 昼晦如夜”，几步内“人不相辨”。当其起始时，常常“黄尘涨天”。注意一个“涨”字，仿佛描述一团平地升起之蘑菇云状，极其生动表现出其形态特点。

　　3， 风尘暴多是黄色，亦有赤色者，似乎反映物质不同，

　　4， 尘沙降落时往往如雨如雾，有时像是“细毛”，描述极其细致。

　　5， 尘沙落地，无论人与物沾着“皆黄”。

　　6， 风尘暴发生时间以春季最多，冬季次之。值得注意的是在夏季八月也有发生。

　　7， 风尘暴持续时间长短不一。可以在一日内结束，也可延续多日不解。

　　8，风尘暴发生地区十分广泛。除包括北京在内的广大北方外，在南京、四川盆地内也曾发生强烈风尘暴现象。(点击此处阅读下一页)

　　9， 风尘暴强度不一。可以是较平静的雾状洒落，也可能突然降下大量尘土，以致填压埋葬地面来不及躲避的人畜，夺去其生命。

　　上述仅仅是不完全资料。王嘉荫据古代雨土记录统计分析，指出在历史时期内。大约每隔200年左右，雨土频率增加一次，具有周期性活动现象。其中在12、13世纪左右，南宋与元代，曾经出现一个高峰期。南北朝时期和明末清初阶段又各有一个较小的峰值。将这个结论和竺可桢对中国近五千年来气候变迁研究相比较，3个雨土高峰期正好分别和5、6世纪、13世纪，以及17世纪左右的寒冷期相对应。而在隋唐温暖时期，雨土现象相对较少。上述情况和笔者在三台县团结水库剖面所见的多个侵蚀面，反映出的古气候波动和古水流情况也完全吻合。

　　除史书中这些正式的雨土记录，还有一些别的材料。如王安石罢相前，推荐韩绛为宰相，吕惠卿为参知政事。据记载“命下之日，京师大风，雨土，翳席逾寸。”想一想，一次雨土居然可以堆积“逾寸”。今日人们谈虎色变的北京沙尘暴也没有这样强烈吧？

　　结语

　　风尘暴古已有之。无论地质时期，抑或历史时期，皆有大规模活动。大面积分布之黄土即是其产物，后来的雨土现象更加普遍，并非今日才肆意横行世间。试以所列举的一些古代雨土资料和今日比较，其烈度和广泛作用之范围，丝毫不亚于今日风尘暴。试问，当时有何大面积破坏草原植被可言？其主导因素明显是自然原因，和古气候本身的小幅度自然波动直接有关。

　　由于近万年以来古气候发展存在2500－3000年的周期，开始于2500年前的亚大西洋期已经进入尾闾，一个新的灾变气候阶段势必重新出现。虽然自从第四纪大冰期结束后，这个冷暖干湿的交替现象，随着周期进展而逐渐缓和，然而周期性波动却是客观存在的。可以预见几个世纪后的未来气候大势，必将朝向一个新的灾变气候阶段发展。在此情况下，风尘暴现象和其他特异现象，将不可避免会有所自然加强，进入一个气候状况动荡不定的新阶段。现代人为活动对荒漠周围地表植被破坏，只不过加剧其活动程度而已，不能视为引起风尘暴的决定性因素。从另一个侧面来看，如现代化工业文明加剧而产生的温室效应，可以在一定程度抵消，甚至短暂逆转大自然气候新轮回的作用。然而从总的趋势来说，对大自然气候发展过程似乎是难以阻遏的。

　　主要参考文献

　　1，张华，《博物志》

　　2，班固，《前汉书》

　　3，刘眗，《旧唐书》

　　4，脱脱，《宋史》

　　5，宋濂，《元史》

　　6，张廷玉，《明史》

　　7，赵尔巽等《清史稿》

　　8，王嘉荫，《中国地质史料》，科学出版社，1963年

　　9，竺可祯，《中国近五千年来气候变迁的初步研究》，《考古学报》1972年1期

　　10，刘兴诗，《四川盆地的第四系》，四川科学技术出版社，1983年

　　11，LIU XINGSHI,《LE ＰLEISTOCENE RECENT ET L’HOLOCENE DANS LE BASSIN DE SICHUAN》，《L’ANTHROPOLOGIE》, TOME 94,1990.

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