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附图二：公元1250—1820年间英格兰气候农产与人口（Galaway页十四）
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编者注：作者笔误错将帕特里克 • 加洛韦（Patrick Galloway）写成了Galaway，可见本文注释4。此处是说参见加洛韦著《前工业时代气温和人口波动》，第14页的图。
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如此大处着墨的比较研究，到底仍未能细致地解释人类历史与自然条件的关系，个案的考察仍当是验证解释的可靠方法。本文由联系中国的史事着手，也尝试实践太史公天人之际与古今之变的工作。本文以中国北方游牧民族的移动作为个案，因为欧亚大草原地居高纬度，气候干寒，植物的生长期相当短，人与自然的生态关系极不稳定，以此为考察的个案，“天”的因素比“人”的因素易于察觉。大致言之，温度的变化，在日常生活中，上下摄氏一两度，未能严重地影响人类生活。但是平均温度的变化，即使7月份平均温只是冷了一度，在温差起伏较大的内陆气候地区，即有可能对作物发生严重的影响。在冰岛地区，年平均温下降摄氏一度，可以缩短植物生长季节27%之多5。中国北方的草原，也是一个边际地区，微小的气候变化，可以立刻引发生态的改变，从而导致人类行为的因应，其显著的现象则是因此而迁徙南方。
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中国与北边草原的游牧民族之间，自古和战靡常。不少人以为，游牧民族总想入侵中原，其实游牧民族的生活方式，中原并不是他们理想的居住地区。大致说来，游牧民族只要能获得中原的若干物资（如丝帛、茶盐及谷类），能有出售北亚畜牧产品（如牲口及毛皮）的市场，游牧民族并不想要侵略中国。若游牧民族大量移入中国，必是在北方草原上有了住不下去的困难。天然灾难，每是使他们不能不迁徙的原因。在北方干冷的地区，水灾不可能出现，天然灾难不外是瘟疫与虫灾及过寒或大旱。蝗灾造成的灾害，也可以造成生活上极大的困难。举一个例子，汉章帝建初元年（公元76年），匈奴因为蝗灾而大饥，南匈奴向汉朝告饥，汉朝禀给其贫人三万余口。建初八年（公元83年），北匈奴大人稽留斯率三万八千人，马二万匹，牛羊十余万，趋五原叩塞降汉。到了章和元年（公元87年）匈奴降者五十八部二十万人。次年，匈奴大乱，加以饥蝗，降者前后而至，于是窦宪在永元元年（公元89年）出兵，将南匈奴击北匈奴，匈奴遂弱，漠北地空6。
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蝗灾是突发性的灾难，颇难在历史上找出规律。自然灾难中，由于气候引发的天灾，则多少可有地理因素可以追寻线索。北边常有天灾，最严重者为酷寒及苦旱。前者缩短植物的生长季节，后者剥夺了植物生长的水分。塞外从牧畜为生，野无青草，则牛羊不能生息繁殖，饥馑接踵而至。二者之中，酷寒可由长期的气象资料中求取线索，本文之作即为尝试追寻史料中酷寒记录与中国北方游牧民族南迁的关联性。
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中国历史上，南北朝时代长期有过北方游牧民族不断入侵中国的记录。五代至辽金元诸朝，中国也曾屡次有北方民族的入侵。竺可桢氏根据中国物候史料推测中国历史上气温的变化，并与从格陵兰冰川冰块测得的1700年气温变化曲线相比（附图三），从这两条几乎平行的曲线图，我们可以看到，三国到六朝时代有过长期的低温，隋代开始回暖，唐代是高温期，五代开始又渐寒，南宋有过骤寒，中间短暂回暖，仍比现今温度为冷。元明均在偏于寒冷，而清初又骤冷，直到民国时期，始渐暖7。
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气温变化与北方民族入侵的时代如此契合，不能说完全是巧合。竺氏的发现，只是长期的趋向，气温变化与民族移动之间的关系，仍须由具体的实际史事考察。本文即拟从南北朝的气温变化及民族移动，以观察期间的相应关系。
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竺可桢的气候曲线是由物候史料中求取。本文则从东汉到南北朝之间，正史五行志或其同类的记事中，摘取寒冷、大雪、陨霜及大风数项，以观察当时气温变冷的年度。凡此记事都属于中国本部的气象报告，但是，中国本部的气候，受西伯利亚高气压的影响至钜，而西伯利亚的气温尚不及蒙古地区为冷，则在中国本部趋寒时，其冷气团的来源，亦即北方的草原及沙漠，自然更为寒冷。记事中也有取自南朝诸史的，其未有五行志的史书，则从本纪中摘取，南朝辖地在长江流域，与北方又多了一层间隔，但是，长江流域尚且趋冷，则北方自必更寒。在排列这些记事时，如南朝正史所记为黄河流域的气象，则该项记事仍列入北方。东汉及魏晋，中国当是统一的，本应不分南北；本文也依个别记事所系地点，以决定其在北？抑在南？大风之中，原可能有来自海洋的台风。然而台风路线，均在南方沿海，北方受台风影响的地区，据竺可桢的分析，只有8月份台风可能达到山东半岛及渤海边缘（附图四）8，华北的大风，大率均因西伯利亚高气压，由于气压差距太大，强大的北方气流冲入华北。西伯利亚及蒙古地区越冷，吹向华北的干寒大风越强劲，也越持久9。因此，南方大风记事，遂以明白标为西北风及北风者为限，下文即为寒冷、大雪、陨霜、木冰及大风，各项记事的编年。并分为北方黄河流域及南方长江流域两部分，见于附录。
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附图三：1700年来世界温度波动趋势图（竺可桢著《中国近五千年来气候变迁的初步研究》，第496页）
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A．从中图物候所得结果。
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B．从格陵兰冰块所得结果。
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δ（18O）增加0.69‰则气温增加1℃
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兹以寒冷年份的分布作为一图，附录中每年有一项记事即为一点，每十年为一期（附图五）。从附图二可以觇见，有几个寒冷期：（1）公元90至130年，（2）公元180至200年，（3）公元270至330年，（4）公元410至540年。其中第（1）（2）期的幅度小，寒冷的点数也少，第（3）（4）期则寒冷记事点数多，延续的时间长，尤以第（4）期为甚。以北方与南方两表对比，南方寒冷记事点数较少，延续时间也短，但仍能与北方大致相应。有了这几个比较集中的寒冷年份，即可考察这几个时期内，中国南北两方边外的民族活动情形了。
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在上述第一期以前，北疆草原上的匈奴已经分化为南北两部。永平十六年（公元73年），汉军与南匈奴四道出征，建初元年（公元76年），乌桓兵也参加了战事，这一年南匈奴有蝗灾、大饥，汉庭还须出粮食禀给南匈奴的贫人。建初八年（公元83年），北匈奴大批人口叩五原塞来降，其时匈奴北面的丁零及东南的鲜卑，都向匈奴攻击。一方面固然是匈奴衰耗；另一方面，也未尝不是由于草原上的生态有了改变。
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到章和二年（公元87年）北匈奴已内乱数载，加以饥馑，降汉者相继而至。永元元年（公元89年）窦宪大举北伐，破灭北匈奴，都未能将南匈奴迁回匈奴故地，南匈奴仍居住在塞内，尤其五原一带。永元五年（公元93年）是十分寒冷的一年，南匈奴有内乱，次年新降胡人二十余万俱反。汉军与乌桓、鲜卑合击新反匈奴，汉军乘冰度隘大破匈奴。永元八年（公元96年），余部亦降，分处北边诸郡。此后，匈奴余众时降时叛，又常受鲜卑攻击，逃入塞内。元和五年（公元140年），北匈奴最后的领袖也为鲜卑所破，诣朔方塞降汉10。这一时期的匈奴，有一批人想要北返漠北故地，也有一些人南迁入塞，似乎无人愿留在近塞的南匈奴。后汉书匈奴传中不见气候资料，但从上文“乘冰度隘”一语，匈奴似乎未料到汉军的进军路线，则公元94年当是难得的寒冷。
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附图四：中国沿海8月份台风路线图（竺可桢著《远东台风的新分类》，第37页）
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附图五：公元90—590年寒冷纪事分布
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中国西边是羌人。自从东汉初年，马援将先零羌移置于天水、陇西、扶风三郡，羌人即已与汉人杂居。和帝永元四年（公元82年）迷唐羌反于小榆谷，次年汉军反击，在黄河上造河桥，迷唐率部远依赐支河曲，此后数年迷唐与汉军即在河曲与大小榆谷出入。永元十年（公元88年）和帝令迷唐将其种人回到大小榆谷，迷唐辞以种人饥饿不肯远出。永元十二年（公元90年）羌人降者六千余口分徙汉阳、安定、陇西，汉在大小榆谷一带夹河列屯，陇右无复羌寇。此时降羌所在郡县，“皆为吏人豪右所徭役”，积以愁怨。安帝永初元年（公元107年）汉发诸羌征西域，诸羌尽反。永初五年（公元111年），连年旱蝗饥荒，汉人流亡，羌人也败于汉军。元初元年（公元114年）以后，十余年间，兵疲师老，终不能平11。
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由这一大段羌祸的记载看来，羌人活动的地区旱蝗有之，但未见寒冷。而且汉人在河上立屯置守，也似乎并未遭遇十分恶劣的气候。是以这一地区游牧民族移动，大约与气候变冷没有明显可稽的关系。