气侯旋回

气候的变迁也呈现一种旋回性节律。6 亿多年来的地球气候史是以温暖时期和寒冷时期交替演变为其基本特点的。气候旋回又可分为世纪内旋回、超世纪旋回和冰期-间冰期旋回三种。

1. 世纪内旋回。是波动周期较短的气候旋回，其旋回周期在几年至几十年的范围内。王绍武研究了我国 20 世纪气候波动的资料，他把本世纪以来我国的冷暖干湿演变情况列成下表（表 5.2）。即大致按：暖干—冷湿—冷干—暖湿—暖干的顺序变化，从干到湿以 10 年为周期，从暖到冷以 20 年为

周期，两者结合起来从暖干再到暖干的周期是 40 年。张家诚等人分析了长江

中下游五站（上海、南京、芜湖、九江、汉口） 1885—1972 年 5—8 月降水的多年变化以及北方五站（北京、天津、保定、石家庄、营口）

表 5.2 20 世纪我国气侯趋势

注：表中括号内的内容是预报结果。

1891—1972 年 7—8 月降水的多年变化，也发现有明显的以 35 年为周期

的三个少雨期，其中北方对应的三个少雨期比南方落后 7—8 年。何大章

（1977）在研究广东省的干旱问题时认为，广东省的干旱周期为 35 年，但近

期有变短的趋势，其周期缩短到 30 年，其间还存在小的波动周期，这些小周

期为 10—11 年。以上所举的都是世纪内旋回的实例。

1. 超世纪旋回。其旋回周期在 100 年至 10 000 年之间。目前在世界

上已被确定的世界范围内的超世纪旋回是 1800—1900 年为周期的气候旋

回。这种旋回有两个阶段；一是寒湿气候阶段，长约 300—500 年，其间冰川

扩展，河流水量增加，湖泊水位上升；二是干热气候阶段，长在 1000 年以上， 其间冰川退缩，河流变浅，湖泊水位下降。竺可桢曾根据我国古代文献和一些考古发现，研究了我国历史时期的气候变迁，他指出五千年来我国气候变迁规律具有 400 年、800 年、1200 年和 1700 年等四种不等的周期，段万倜等

（1978）在研究我国第四纪气候变迁时指出，我国自从进入冰后期的 1 万年时间以来，曾出现了三次寒冷期与两次温暖期；泄湖寒冷期—仰韶温暖期— 周汉寒冷期—普兰店温暖期—现代小冰期。这些都属超世纪的气候旋回。

1. 冰期-间冰期旋回：这是波动周期在 1 万年以上，甚至超过 100 万

年的气候旋回。最长的周期可达 4000—8000 万年之久。近 7 亿年来地球表面曾有几个时期广泛分布了冰川，气候明显变冷，出现大量冰碛物，这些时期称为冰期。在两个冰期之间的间冰期，冰川面积退缩，气候转暖。目前已经清楚的，这 7 亿年中出现过三次大冰期：震旦纪大冰期（强度为 6 级）、石

炭-二叠纪大冰期（强度为 4—5 级）和第四纪大冰期（强度为 4—5 级）。此

外，在奥陶-志留纪有一个规模小一些的冰期（强度为 3 级），在侏罗纪尚有

一个小寒冷期（强度为 1 级）。上述冰期的强度是寒冷程度的一个相对定性指标，用级来表示寒冷程度。

震旦纪大冰期的冰川分布很广，延续达 1500 公里以上，甚至可延伸到低纬地区。在南半球这个时期的冰川所占面积比北半球还要广泛。

第二次大冰期出现在晚石炭和早二叠世期间，冰川广泛分布在南美、非洲、印度、澳大利亚和南极等地区。这些地区在当时组成冈瓦纳大陆。

第四纪大冰期距今最近，研究得较为详尽。新生代以来的古气候约在3800 万年前开始变冷，逐渐形成北极海冰，极区温度降低了 5℃，到约 200 万年前开始了第三次大冰期。这次大冰期冰川主要分布在北美、欧洲大陆和西伯利亚西北部。对第四纪大冰期的研究表明，大冰期中存在不同级别的小冰期和小间冰期，一般认为有 4—5 次亚冰期，它们在全球范围是可对比的。在欧洲，第四纪大冰期的亚冰期-亚间冰期划分为：

1. 群兹亚冰期 寒冷

群兹-明德亚间冰期 温暖

1. 明德亚冰期 寒冷

明德-里斯亚间冰期 温暖

1. 里斯亚冰期 寒冷

里斯-武木亚间冰期 温暖

1. 武木亚冰期 寒冷

冰后期（延至现代） 温暖

我国第四纪冰川虽不如西欧、北美那样声势浩大，但冰期-间冰期旋回节律同样存在。

气候旋回的形成是多种因素的综合结果。世纪内旋回与太阳黑子活动和火山活动有关；超世纪旋回受太阳黑子活动长期变化和九大行星运行轨道影响。九星会合的地心张角大小与我国气候冷暖期相对应，说明两者之间有联系（任振球等，1981）。地球围绕太阳的公转轨道参数变化是气候发生几万至十几万年变化的重要因素。几百万年的旋回周期变化可能与太阳的长期变化有关。太阳长期变化表现在太阳核反应性质和强度的变化、太阳与地球距离的变化、行星际空间密度的变化以及太阳系内部结构的重大变化等。太阳的长期变化不会是孤立的，有可能与太阳在银河系中所处环境有关。太阳系在银河系中的位置变化，则与上千万年的冰期-间冰期旋回有关。麦克利

（McCrea，1975，1976）指出，太阳系经过银河系的一个旋臂时遇到密度较大的星际物质云，可以使地球上产生类似冰期的气候突变。这是因为当太阳系进入一个相当稠密的星云区时，天体间的星际物质可以阻止太阳风吹临地球，而使地球大气中宇宙尘埃增加，提高了地球行星反射率，输入地球的太阳辐射减少，气候变冷，导致冰期形成。对于冰期的成因还有多种解释，但80 年代以来发表的有关文章，大部分是天文因素控制冰期的论点，主要涉及到的天文因素包括银河系、太阳和地球轨道参数等方面。

三、阶段性节律

生物自身特性所形成的节律具有阶段性的特点。这是指生物类群在周期性或旋回性变化的背景上，以一定阶段为周期表现出的突变性的重复。按节律的性质可划分为以下两类。