4.2ka BP气候事件在中国的降雨表现及其全球联系

利用最近几年公开发表的有确切年代控制的全新世高分辨率古气候记录如湖泊、泥炭、石笋等来研究4.2ka BP气候事件在中国不同地区的降雨表现,发现4.2ka BP左右中国南北方降水普遍减少。同时期热带非洲、南欧、中东、印度、韩国、北美洲中部大陆的高分辨率古气候记录一致表明,4.2ka BP气候事件造成了整个北半球中低纬度地区的干旱。文章讨论了这次气候事件的可能驱动机制,认为太阳辐射变化导致的赤道辐合带南移和大洋海表温度的变化再加上地表植被的反馈作用可能是造成这次干旱事件的主要原因。最后对4.2ka BP气候事件需要进一步加强研究的内容进行了展望。

中国全新世4.2ka BP气候事件及其对古文明的影响

利用近年来发表的全新世高分辨率古气候记录,如湖泊、泥炭、石笋及其他古气候地质载体记录,对4.2ka BP气候突变事件在中国的表现进行了分析,认为该气候事件在中国普遍表现为干旱,伴随部分地区的降温,体现了东亚地区对全球4.2ka BP气候事件的响应。结合考古学研究成果,认为这一气候事件所导致的中国北部大范围、持续性的干旱,是造成中国北部新石器文化衰落的主要原因;所导致的南部持续干旱、局部频繁洪涝,以及气候剧烈频繁的波动,是造成中国南部新石器文化衰落的主要原因。对于该气候事件的触发机制,洋流变化的贡献很可能小于大气环流变化的贡献。太阳辐射减弱造成的北半球降温所引起的半球间洋面温度梯度的变化,可导致赤道辐合带(ITCZ)南移,并使得北半球中低纬度地区季风减弱;同时季风与厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)间的相互作用可进一步诱发季风突变,造成北半球中低纬度地区大面积干旱。

Was the 4.2 ka Event an Anthropogenic Disaster?

The article describes a possible impact of demographic explosion during the Neolith on local ecosystems and on the global climate as well as the role of this explosion in aggravating the course of 4.2 ka cooling event. A possible role of human activity in changing the pattern of mid-latitudes westerlies, monsoons and Walker circulation throughout the Holocene is analyzed. It is explained why during the Holocene Climatic Optimum (HCO) monsoons could have been weaker than today, not stronger, as it is commonly stated. It is described how during the HCO the humid Tibetan Plateau could have repelled the Indian monsoon to the west and the East Asian monsoon to the north. The explanation for weaker El Ni&#241o-Southern Oscillation (ENSO) during HCO is proposed.

“8.2ka BP冷事件”的研究现状展望

统计了全新世早期气候突变事件'8.2 ka BP冷事件', 并对其触发机制及区域气候响应做了较深入的分析. 从各种气候记录的分布情况来看, 全新世早期的这次冷事件是全球性气候事件, 并非是一种局部气候变冷事件. 全新世早期Agassiz和Ojibway阻塞湖在大约8.47 cal ka BP时突然排泄, 可能是造成8.4～8.0 cal ka BP时期北大西洋地区突然降温的主要原因;另外, 8.4～8.0 cal ka BP期间的太阳辐射量减小或太阳活动减弱, 也可能对全新世早期的这次冷事件有一定强化作用. 由于西风带南移和季风环流减弱等原因的影响, 使得这次冷事件区域气候响应有明显的不同, 欧洲的中高纬度地区、东亚地区呈现一种冷干的气候状态;北美洲三分之二的地区降水量减少、风力加强;中美洲、非洲的大部分地区和阿拉伯半岛均以干旱为主;东欧、地中海地区呈现普遍的冷湿气候环境, 亚马逊盆地、智利玻利维亚高原呈现低湿的气候状况.

洛阳盆地的4.2 ka BP气候事件和人类活动

在4.2 ka BP气候突变事件的影响下,世界主要文明和中国境内大部分新石器时代文化出现断层或崩溃,但中国中原地区的洛阳盆地却支持了河南龙山文化向二里头文化的传承和成功转型,使中国文明得以一脉相承.为探究洛阳盆地这一时期的环境状况和人类活动,在AMS^(14)C年代的支持下,基于HZ-1湿地剖面孢粉分析及磁化率和粒度等指标的分析,本文重建了洛阳盆地4990~3890 cal a BP期间自然环境(植被/水文)和人类活动强度的变化历史.自然环境重建结果显示,4990~4330 cal a BP期间气候较干,灰嘴湿地水较浅;4330~4155 cal a BP期间气候湿润,是灰嘴湿地存在的最盛阶段;4155~3995 cal a BP期间气候变干,灰嘴湿地快速萎缩;3995~3890 cal a BP期间气候短暂变湿后再次转干,发育了一层较薄的强风化层后被黄土覆盖.人类活动强度重建结果表明,4990~4330 cal a BP期间人类活动强度较弱;4330~4155 cal a BP期间人类活动强度有所增加;4155~3995 cal a BP期间人类活动强度明显增强;3995~3890 cal a BP期间人类活动强度再次减弱.用大尺度的视角审视灰嘴记录后,我们发现,在4400~3950 cal a BP时段的亚洲季风减弱期内,长江中下游地区与洛阳盆地所在的黄土高原南缘地区确实捕捉到4.2 ka BP气候突变的信号,但二者的干湿状况却出现了明显的差异,即长江中下游地区的弱东亚季风事件较早出现(4400~4100 cal a BP),而黄土高原南缘地区(包括洛阳盆地)的弱东亚季风事件较晚出现(4200~3950 cal a BP).导致这种差异的主要原因可能是,与ENSO由La Ni?a阶段转向El Ni?o阶段有关的赤道太平洋东西方向的热力梯度和西太平洋副热带高压耦合关系的变化.

The 5.5 cal ka BP climate event, population growth, circumscription and the emergence of the earliest complex societies in China

The emergence of complex society is a milestone in the history of human society evolution. China is one of the few regions in the world where the earliest complex society appeared; however, its driving mechanisms remain unresolved. On the base of available evidence from both archaeology and Holocene climate, in combination with agency theory, this study attempts to address the driving mechanisms for the simultaneous emergence of complex societies in multiple areas of China around 5.5 cal ka BP. It is hypothesized that three factors, including climate change, population growth, and circumscription, jointly act and cause regional population-resource imbalance and trigger inter-group conflicts and wars. Such competitions provide the opportunity for some power-pursuing agents to break the restriction of social leveling mechanism and to become the centralized decision-making leaders, which further lead to the emergence of incipient large-scale complex societies. Increase in extreme climate events during 6.0–5.0 cal ka BP cooling period causes frequent occurrence of resource stress and increase in the frequency of inter-group competitions, which creates conditions for the legitimation, institutionalization, and persistence of centralized leadership, and finally leads to the formation of persistent institutionalized inequity. Our research result can explain not only the process and mechanism of complex society formation, but also two phenomena which cannot be reasonably explained by previous theories, that are, why the earliest complex societies in China emerge around 5.5 cal ka BP, and why they appear simultaneously in multiple regions.

新疆托勒库勒湖孢粉记录的4．2kaBP气候事件

发生在大约4200年前的一场持续干旱可能是当时史前文明快速衰落的重要推手,这在全球许多区域均有记录,但在中国西北干旱区是否存在该事件依然缺乏有力证据。本文通过分析托勒库勒湖沉积地层的孢粉,发现新疆地区也存在类似4.2 ka BP气候事件的记录。4.5—3.8 cal ka BP期间的孢粉谱与前后时段相比有显著差异,禾本科和蒿属花粉含量快速降低、藜科急剧增加、A/C值降低;区域环境短期内变得极为寒冷-干旱,先前的草原/荒漠草原演化为荒漠。对比也发现,尽管这一事件在不同研究点的开始和结束时间略有差异,但变化特征具有较好的一致性。目前,关于这次事件的驱动机制仍不清楚,还需在新疆及其他敏感区域开展更多古气候研究。

从人地关系的视角看“五帝时代”的历史真实性及其年代

“五帝时代”是中国史前社会演进的一个重要阶段，然而其历史真实性却一直被质疑，其具体年代也存在较大争议。作者从人地关系视角出发，对这一重大历史问题进行了初步的探讨。首先介绍了历史文献记录“五帝时代”和龙山中晚期考古证据所揭示出类似的“万邦”林立、相互竞争的政治景观及其社会含义，分析了“五帝时代”的可能年代，认为二者在地望、政治景观以及年代等方面都可能存在一致性。基于竞争和冲突与气候变化之间可能存在的成因联系，重建了“五帝时代”的气候背景，发现4．5—4．0kaBP阶段，即龙山中晚时期为一明显的降温期，且此降温阶段可以与世界其他地区古气候记录对比，进一步证明了该降温期的存在及其广域性分布特征。最后从人地关系的视角，论证了该降温阶段气候变化与“万邦”（酋邦社会）形成之间的成因联系，从一个侧面证明了“五帝时代”存在的历史真实性，同时进一步表明“五帝时代”的年代极有可能相当于龙山时代的中晚期，具体年代为4．5～4．0kaBP。

沙漠/黄土过渡带6 ka B.P.以来气候环境变化及其对人类活动的影响

文章选择沙漠/黄土过渡带的榆林市白河庙村钻孔（38°35＇9.89″N，109°24＇0.71″E）泥炭沉积，通过建立良好的年代序列和高分辨率花粉记录分析，重建研究区内植被演替和气候环境变化过程。在此基础上，结合考古学资料，探讨适宜的气候环境阶段和极端气候事件对人类活动的影响。结果表明，6 ka B.P.以来研究区植被类型经历典型草原、荒漠草原、干草原、荒漠草原4个阶段，指示6.0～4.2 ka B.P.气候较为暖湿，为全新世适宜期；4.2 ka B.P.时发生极端干旱事件，之后（4.2～1.1 ka B.P.）气候向干旱化发展；1.1～0.5 ka B.P.，气候经历短暂的湿润期；0.5 ka B.P.之后，气候再次转干。另外，通过统计沙漠/黄土过渡带6～3 ka B.P.考古遗址数量及其空间分布变化信息，发现史前人类活动与气候、生态系统变化紧密相关。东亚夏季风带来的降水量控制干旱/半干旱地区水资源变化，从而影响依赖水资源的旱作农业发展、人类活动强弱和考古学文化兴衰。6.0～4.2 ka B.P.降水较多，植被盖度高，毛乌素沙地固定，沙漠/黄土过渡带发育古土壤，并向西北移动。适宜的气候环境和良好的生态条件有利于旱作农业生产，导致人口增加，遗址点数量增多，人类活动范围扩大，仰韶时期和龙山时期的考古学文化繁荣发展。而4.2～3.0 ka B.P.遗址点大幅减少，人类活动规模减小，考古学文化衰退。4.2 ka B.P.极端干旱事件及之后持续的干旱，导致植被退化，毛乌素沙地沙丘活化，沙漠/黄土过渡带向东南方向摆动。水资源短缺和生态环境破坏，对以粟为主的旱作农业生产和人类生存造成严重影响，可能是导致该地区史前考古学文化大范围衰退的重要原因。

苏北平原沉积孢粉组合记录的全新世气候突变

通过中国东部苏北平原厚3.4 m的PM4剖面孢粉分析结果,重建了该地区全新世以来古植被更替过程,查明了5.20~3.00 cal.ka B.P.中国东部沿海平原百年尺度的海平面变化历史,并探讨了沿海平原植被对海平面变化的响应。孢粉结果表明,全新世以来该地区的植被与气候经历了以下5个阶段:1)11.90~8.80 cal.ka B.P.,亚热带常绿、落叶阔叶混交林繁盛,气候温暖湿润;2)8.80~7.40 cal.ka B.P.,发育了常绿、落叶阔叶混交林-草地,气候相对冷干;3)7.40~5.20 cal.ka B.P.,植被为常绿、落叶阔叶混交林,温度降低,降水增加;4)5.20~1.08 cal.ka B.P.,植被退化为盐生草甸;5)1.08 cal.ka B.P.以来植被中湿生草本群落繁盛。根据藜科、蒿属、禾本科和莎草科花粉的含量变化及粒度、有孔虫特征重建了相对海平面的变化历史,5.20~4.55 cal.ka B.P.、4.25~4.05 cal.ka B.P.与4.55~4.25 cal.ka B.P.、4.05~3.00 cal.ka B.P.分别为海平面上升和下降的阶段。研究区4.25~4.05 cal.ka B.P.海平面上升可与大范围尺度的"4.2 ka B.P.气候事件"相对应,可能受到了当时东亚季风减弱、苏北平原强降水与大规模洪水事件的共同驱动。