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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。
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第二个寒冷期，公元188年至193年之间，霜雪寒风常有记载，这一时期正当汉末，黄巾起义，董卓入洛阳废立，以至曹操兴起的几年。这个一般寒冷期，大致开始得更早，桓帝延熹七年（公元164年），有大寒的记载，而光和四年（公元181年），中平四年、五年、六年至献帝初平元年（即公元187年至190年），连年太阳中有黄气、黑气、白虹等记载12。这些中国传统上当作不祥之兆的天象，事实上是日中黑子、日珥、日冕诸类，太阳活动的迹象。竺可桢认为，凡此活动往往也与寒冷气候有相当的关系13。在中国内部，却有翻天覆地的大变化。在北方的草原上，南匈奴已居美稷、安定，也经常受鲜卑的侵轶。灵帝末年天下大乱，南匈奴须卜骨侯与白波军合兵侵犯河内诸郡，不利还军，匈奴国人不愿接受退还的军队，须卜骨侯遂留军河东。献帝兴平二年，南廷空虚，而鲜卑钞扰不已，匈奴也卷在中国的内乱中14。乌桓与鲜卑都在兴兵。乌桓本来在匈奴的东北方，东汉初已渐南移近塞。匈奴乱，漠南地空，乌桓遂居塞内，布于缘边诸郡，安帝永初三年（公元104年）开始，乌桓常连接其他种族（如匈奴、鲜卑）侵犯边郡。延熹九年（公元166年）乌桓、鲜卑及南匈奴俱反，连兵寇缘边九郡。灵帝初乌桓诸大人纷纷称王，寇略青、徐、幽、冀四州。献帝初平二年（公元191年）蹋顿统一乌桓诸部。中国内乱，乌桓助袁氏，为曹操所败，乌桓万余落均徙入中国15。
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鲜卑原在辽东塞外，与乌桓相接，不通中国。窦宪破北匈奴，鲜卑遂居北匈奴故地，匈奴余众十余万落皆自号鲜卑，此后鲜卑时时侵轶边郡。桓帝时，檀石桓统一鲜卑，尽居匈奴故地，但每次寇边也不过数千骑。延熹六年（公元163年），鲜卑千余骑犯辽东属国，但在延熹九年（公元166年），以数万骑入缘边九郡。灵帝立，幽、并、凉三州缘边诸郡无时不受鲜卑寇略，熹平六年（公元177年）鲜卑寇边，自春至夏，凡三十余发，汉兵三道出塞，大败而归。先和中（公元179年至183年）以后，檀石槐死，鲜卑的统一局面结束，大人世代传袭，各为雄长16。
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乌桓、鲜卑的发展，都以延熹九年（公元166年）为划时代的一年。在这一年以前，其侵犯中国的军事活动规模都比较小，而在延熹九年夏天开始，都是全面的入侵。这一年是延熹七年冬大寒之后的第二个夏天。塞上的牛羊，一年大寒，春天未必有足够的青草；再一年，生计即受大影响。则为乌桓、鲜卑的忽然大举，殆因气候大寒而促成？
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汉末大乱时，乌桓、鲜卑都未十分发达，紧附边塞，乌桓成为中国的雇佣兵，乌桓骑兵是曹操打天下的一支劲旅。鲜卑在汉末也不甚振，只有云中、五原近塞的轲比能，在公元1世纪20年代因汉化而比较强大。乌桓、鲜卑承继了匈奴的人众与地盘，不能长久在草原上发展，骤起骤落，终于仍以逐步移入中国为其大势。其中是否隐含着草原已不是有为之地？是否因为公元2世纪最后二十多年，及公元3世纪初的十多年中，草原上的气候太寒冷了？甚至原在匈奴东北更寒冷地区的乌桓与鲜卑，尽可能南移，造成东亚古代一次大规模的民族迁移活动，是否也是受了寒冷气候的影响？
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第三个寒冷期在公元270年至330年间，尤其公元277年至291年，连年都有寒冷的记事，霜雪风寒，史不绝书。在这以前，三国鼎立，在北方的魏与西方的蜀，都曾招引不少羌胡人口入居中国。在西晋初年，塞外人口的移入中国者次数更多。魏武帝时，匈奴又有二万余落归附，入居河西故宜阳等地。曹魏时已居住在今日山西汾水流域的五部匈奴，已分散在平阳、西和、太原、新兴、上党、兴平诸郡。太康（公元280至289年）中，又有三批匈奴归附，一次二万九千多口，一次十余万口，一次一万多口。匈奴共分十九种，各按部落分布在幽、并、雍诸州，而以并州（山西北部）为最多。除匈奴外，北边的杂虏内附者，咸宁二年（公元277年）有千余辇，太康十年（289年）有男女十万口17。而在气候的起伏看，公元3世纪末的二十多年，正是酷寒的时代。