中国气象局成都高原气象研究所（以下简称高原所），是全球致力于高原气象研究的专业科研机构，高原气象人在高寒缺氧、人迹罕至的环境里，日复一日、年复一年地观测收集着一组组气象数据，探寻着高原气象的种种奥秘，架起了一条高原气象研究的“天路”。他们的求索之路，正如著名气象学家曾庆存院士为高原所的题词那样：“攀登科学的珠峰”。
壮志凌云在九天――风起云涌，振翅高飞
高原所起步于1972年，1978年成所，为加强青藏高原气象科学研究，1984年国家气象局赋予成都高原气象研究所。在计划经济体制中跋涉十多年之后，高原所面临着体制落后、人员冗杂等诸多问题。新世纪的钟声刚刚敲响，在国家改革开放不断走向纵深的大背景下，高原所毅然走上了科技改革的探索之路。
2001年底，擂响改革战鼓的高原所决定弃旧迎新，推陈出新。首先是按照《高原所改革实施方案》，建立了一套新的管理制度和运行机制，理事会、科学指导委员会、学术委员会逐一建立……高原所实现了由主管部门直接领导向理事会参与重大问题决策的转变。为适应新型科研体制的需要，实行了以科研课题组为活动单位，全面实行课题制、首席科学家负责制。这一举措既加强了科研管理，又激发了科研人员的积极性和创造性。
在制度创新取得巨大成果的同时，高原所也时刻牢记，科技创新是科研院所的立所之本。因此，高原所积极组织开展各类科研项目申报工作，仅2008年以来，高原所就立项主持56项。其中，包括973项目课题在内的科技部项目4项，公益性行业（气象）科研专项经费项目3项，国家自然科学基金面上项目8项、青年科学基金项目2项，四川省科技厅项目3项，自治区地方项目3项，中国气象局西南区域气象中心项目5项。7项成果分获省部级科技进步一、二、三等奖。在国内外发表学术论文317篇，其中核心论文153篇，SCI论文29篇，EI论文24篇，ISTP论文5篇，出版专著17部。
这些成果以高原气象为专业特色，紧密结合青藏高原大地形对灾害性天气气候与生态环境的影响，特别是对旱涝冷暖异常及其次生灾害影响的重大科学问题和关键技术，重点围绕青藏高原大气观测和信息采集、高原山地数值预报模式和预报技术、高原陆面过程和地气相互作用对我国重大天气气候与环境灾害影响等重点领域开展科学研究和技术开发，通过推进高原气象观测能力建设，提升高原气象研究水平，加强高原气象业务支撑能力，取得了显著成效。
在改革中浴火重生的高原所在科研的道路上大步跨越，振翅高飞，正不断发展成为我国和区域高原气象科学研究、技术开发和人才培养的重要基地。
科学探索有门道――积淀研究优势，打造核心能力
作为地球上的天气气候敏感地区，青藏高原特殊地理位置及特有的生态环境，决定了它对全球天气气候变化有重要的作用和影响。多年来，高原所紧密结合青藏高原及其复杂地形对我国灾害性天气气候与生态环境影响的重大科学问题和关键技术，重点开展了高原气象观测、高原天气、高原气候与气候变化等优势学科领域的应用基础研究、应用研究和技术开发。
――高原天气研究与应用：实施了我国西南涡加密观测大气科学试验，并业务化；开展了高原涡与切变线、西南涡演变特征、异常机理的研究，取得了新的成果；深入研究了高原东侧陡峭地形区暴雨的形成过程、演变特征和异常原因，丰富了对暴雨天气的认识；开展了数值模式的预报能力评估、资料同化、模式地形和物理过程参数化分析研究，取得了一些有价值的成果，改进了业务预报水平，为发展高原山地区域数值模式奠定了前期基础。
――高原气候研究与应用：深入研究了青藏高原热力异常、陆气相互作用、南亚高压不同时空演变特征及其对我国夏季重大气候异常的影响，加深了对旱涝灾害成因的认识；系统分析了青藏高原及周边地区大气水汽循环特征及其水汽输送变化，指出了水汽输送的异常对区域旱涝的影响；进一步研究了青藏高原热力异常与亚洲季风变异的关系，土壤湿度对季风气候的指示意义；开展了青藏高原周边地区区域气候模式的适用检验与业务应用研发。
――高原气候变化研究与应用：系统开展了青藏高原及周边地区气候变化事实、成因及其影响的综合分析研究；完成了气候变化对青藏高原东侧金沙江流域水资源及水汽循环影响的研究，揭示了其温度、降水和径流的变化特征；进行了气候变化对西南地区水资源、农业影响及其综合评价模型和应用研究；首次建立了四川省气候变化高分辨率（1x1km）数据集，并预估了不同情景下未来100年气候变化趋势；开展了气候变化对青藏高原地区生态环境的具体影响研究。
――高原陆气相互作用与应用：针对新建观测站资料与科学试验资料，开展了青藏高原地区大气边界层观测资料的质量控制与评价方法研究；对比分析了青藏高原东部及下游盆地区域的微气象学特征，加深了对大气边界层结构、能量输送、湍流通量等特征的认识；进行了青藏高原与四川盆地地表参数和能量通量的卫星反演试验和检验，建立了区域估算模型；开展了青藏高原东部地区气候生态系统的监测、分析和应用研究。
紧紧围绕高原气象科学研究与技术开发，高原所通过提升科技创新水平，加强科技成果转化，有力地推动了我国高原气象学科的发展，发挥了专业所对气象业务的核心和引领作用。
高山顶上测天漏――提升高原气象预报能力
目前，我国正努力推进第三次青藏高原大气科学试验，而一个合理的青藏高原及周边地区气象综合观测布局至关重要，开展青藏高原观测布局关键技术和前期科学研究试验势在必行。
2005年，高原所在青藏高原东侧的理塘县完成了大气综合观测站建设。当年11月，占地20亩的理塘观测站正式投入运行，填补了我国青藏高原东坡大气边界层观测的空白。该基地形成了具备地面常规观测、通量与近地层梯度观测、GPS水汽观测与GPS探空、天气现象与辐射观测、地表能量交换、大气温度、湿度、风等气象要素垂直变化、大气气溶胶光学厚度、光学性质和垂直分布等方面较为完备的观测系统，设备技术达到国际先进水平，为高原地气相互作用、能量平衡、水热收支、高原天气气候与气候变化、高原气象灾害等方面的研究与应用提供了更高分辨率的实测资料，获得了一些新的成果。
为了进一步提升青藏高原及其东侧综合观测体系能力，高原所再接再厉，基本建成了包括高原主体、东坡、成都平原为基地的青藏高原气象综合观测体系。除理塘大气综合观测基地外，还先后建成了成都平原温江大气对比观测站，高原东部陡峭山地区16个GPS水汽观测站，结合业务观测站网，目前已初步形成了沿30°N东西剖面、100°E南北剖面的青藏高原及周边关键区大气观测体系，在综合观测、科学试验、信息共享、科学计算、科研平台等方面取得突出进展，为我国高原气象基础观测、理论研究、技术开发、业务应用和合作交流提供了有力的保障。
高原所针对青藏高原及周边地区实施了一系列大气科学试验，为青藏高原及周边地区复杂天气系统过程的准确把握和有效预报提供了有力的基础支撑，也为西南区域复杂地形下数值模式能力提高及同化技术提供了支持。特别是西南涡加密观测试验的业务应用及其常态化，加密资料实时进入区域气象中心业务平台，为预报员正确把握天气系统及其变化，做出正确的天气预报发挥了积极作用。同时，加密观测资料直接同化进入西南区域数值预报业务模式，改进了数值预报业务水平，尤其是由此建立了一种科研应用于业务的新方式。同时，开展了高原山地数值预报模式系统应用技术研发，调整了西南区域业务数值模式系统，提供了覆盖西南各省（市、区）的模式预报产品，成效显著。
随着高原低涡、切变线年鉴的业务化，高原所形成了一项新的气象业务服务产品――青藏高原低涡、切变线年鉴，在科技成果的基础上及时实现业务化，建立了面向业务、社会和公众的共享平台，并以书面文本和电子文档两种形式实现共享，已在全国气象科研、业务和教育部门及其社会有关行业得到了广泛的应用。
多年来，高原所在科技创新的基础上，从观测、试验和研究等多方位，加强科技成果的业务应用，实现了业务推动科技，科技引领业务的目标，对于提高气象灾害预测技术水平发挥了重要的作用。
科技支撑排万难――抗震救灾，不辱使命
2008年，四川“5.12汶川大地震”，是新中国成立以来破坏性最强、波及范围最广的一次地震，造成了巨大的人员伤亡和财产损失，举世震惊。在这场巨大的自然灾害面前，高原所集中展现了科技创新对于气象业务的重要支撑作用。
地震一发生，高原所就立即投入到抗震救灾活动及灾区科技服务中，为抗震救灾提供科学技术支持。他们应用数值模式、集合预报、精细化数值预报系统等开展每日两次的“区域数值模式预报产品地震灾区预报”，分发到灾区气象台站、四川省气象局相关业务部门及各级领导，共提供44期服务材料。
高原所还成立了专门的科研小组，开展“高原东侧四川汶川大地震前后天气气候变化分析研究”、“灾区24小时降水的精细分析”、“灾区泥石流发生与气候条件分析”、“灾区疾病传播与流行的气候条件分析”等地震灾区相关气象科学研究，完成了《四川汶川大地震前后气象要素变化特征》等13篇与地震灾区密切相关的科研论文和科普文章，发送四川省各级气象部门及其相关单位作为科普宣传和气象服务参考，为抗震救灾提供了有效的科学指导，为决策部门提供了大量参考信息，3篇被四川日报、四川科技报转载。科研人员作为四川省人民政府《汶川地震灾后重建规划工作方案》防灾减灾规划气象专家组技术负责人，主持编写了《四川省气象防灾减灾和生态环境修复规划》。此外，还创作了《地震灾区过冬取暖须谨防一氧化碳中毒》、《汶川特大地震灾区农业低温霜冻害及其防御》等科普文章，为灾区震后第一年过冬提供科学指导。
在这场严峻的灾难面前，高原所经受住了考验，高原气象科技成果的及时应用，发挥了指导作用，在抗震救灾、灾后重建气象服务中，不辱使命，努力拼搏，创造了佳绩，赢得了荣誉。
青年精英显身手――人才建设聚焦“西部之光”
“气象科技创新体系的本质和主体在于人才，尤其是优秀科技团队。”作为高原所的掌舵人，所长李跃清一直以来都坚持以人才为根本，加强青年人才培养，促进科技创新团队建设。
李跃清表示，高原所不到40人，青年人占多数。之前，存在的主要问题是：人才队伍结构不尽合理、骨干人才相对不足，断层现象严重，如40岁左右的骨干人才非常少；同时，我国西部地区吸引高层次优秀人才困难。为此，高原所采取了一系列有力的激励措施和长效机制，如通过中美双边科技合作、中组部“西部之光”计划、科技进修培训、攻读高层次学位、国际学术交流等途径，吸引、鼓励和促进青年人才快速、健康成长，收到了明显成效。已建立了高原天气与高原山地数值预报、高原气候、高原气候变化、高原气象观测等科技创新团队，为高原气象科技创新体系发展注入了持续的动力。
通过高原气象开放基金，按照“开放、流动、竞争、协作”的运行机制，凝聚国内外优秀气象人才，构建高原气象联合科学研究和技术开发平台，也是高原所人才建设的“秘诀”之一。高原气象开放基金已资助了国内外许多气象及其相关学科的科研、教学和业务机构的科技人员，已成为一项具有较大影响力的专业开放科研基金，并取得了一批有重要影响的科技成果。同时，选派青年骨干到国外访问进修，邀请知名专家学者讲学，举办国际国内高原气象会议，实行“科研-业务-科研”的岗位锻炼模式，有力促进了青年气象科技人才的成长，已有5人崭露头角。通过开展国际科技合作，参加国际学术交流，实施国际培训进修等方式，高原所已成为聚集和培养高原气象优秀研究与应用型人才、开展高原气象科学研究与交流、加速研究成果和技术应用推广的重要基地，推动了高原气象学科的深入发展。
经过多年的努力，一支精干高效、结构优化、充满活力、富有创造性的科研队伍初步建立，形成了以高原气象学科为中心，在高原大气观测与科学试验、高原天气气候与气候变化、高原山地数值预报技术等领域有所建树的科研创新团队。
风云世界情难了――展望未来，绘制蓝图
当前，以青藏高原动力、热力作用为核心的高原气象学已进入了涉及大气圈、水圈、冰冻圈、岩石圈和生物圈之间相互作用的新阶段。特别是进入21世纪后，气象探测技术在时空、手段、精度、要素等方面的大大拓展，我国第三次青藏高原大气科学试验的积极推进，使高原气象学不断向深度和广度发展。
展望未来，高原所制定了优化青藏高原及其周边气象综合观测体系，完善高原气象环境数据库系统与共享平台，加强青藏高原及周边地区灾害性天气系统异常机理与成因、高原地气相互作用与气候异常机理与预测技术、高原及周边地区气候变化及其影响研究，深化研发高原及其周边复杂地形区数值模式技术，发展基于高原影响的灾害性天气气候理论与技术等更高的目标。
运气学说，是探讨气象运动规律及其与人体生理、病变关系的科学。古代研究气象运动，涉及面较广，诸如历法、天文、气候、物候等。人们若不能把握寒暑阴晴的变化规律，衣食住行都会发生问题。远在三千年以前，殷墟甲骨文的许多卜辞中都记有阴晴雨雪的变化。到周朝前半期，人们已经搜集了许多气象学的经验，并编为诗歌，使妇孺可以传诵。如《诗经？小雅？頍弁》:“如彼雨雪，先集维霰”,意思是冬天要下大雪之前，必先飞雪珠。又《国风？鄘风？蝃蝀》:“朝隮于西，崇朝其雨”,意思是早晨太阳东升时，在西方看见虹，不久就要下雨。到了春秋战国时期，铁器普遍应用，生产技术和交通工具大有改进，天文学和气象学知识也大大提高，给运气学说奠定了科学的基础。
我国古代在气象和天象观测方面有广泛的群众基础，及详细的记录和总结。例如，春秋以前，没有二十四节气，人们的活动要看星宿的出没作决定，所以人们普遍观测天象。明？顾炎武《日知录》说：“三代以上人人皆知天文多，七月流火，农夫之辞也；‘三星在户’,妇人之语也。‘月离于华’,戌卒之作也；“龙尾伏辰”,儿童之谣也”。“七月流火”,“三星在户”“月离于毕”,“龙尾伏辰”①,均为当时流传在民间的气象谚语，分别见于《诗经》、《春秋左传》等典籍中，可见春秋战国以前，中国人民的天象知识已相当普遍。并且，对大旱、大水、大寒、以及霜、雪、冰、雹等特殊气候的记载，极为重视。例如南宋，从高宗绍兴五年(1131年)到理宗景定五年(1264年),凡一百三十三年间，有四十二次杭州晚春下雪的记载。气象学家根据这些记载和近年杭州降雪日期相比，推断在南宋时代的春天降雪期，要比现在延迟两个星期。说明在十二、三世纪时，杭州的春天要比现在冷1℃左右。所以我国着名科学家竺可桢说：“在我们的史书上和各地方志上，古代气候记录的丰富，是世界各国所不能比拟的”。此外，古人对气象的研究，不仅单凭直观观测，还制造仪器以辅助观测之不足。如后汉(或魏晋)人所着的《三辅黄图》记：“长安宫南有灵台，高十五仞，上有天仪，张衡所制。又有相风铜乌，过风乃动。其制法虽不详，但据《观象玩占》说：“凡候风必于高平远畅之地，立五丈竿，于竿首作盘；上作三足乌，两足连上外立，一足系下内转，风来则转，回首向之，乌口衔花，花施则占之。可知张衡的候风铜乌，和西方屋顶上的候风鸡相类。西方的候风鸡，十二世纪时始见于记载，要比张衡候风铜乌迟一千年左右。雨量器也是中国最早应用的。宋？秦九韶着的《数书九章》中有一算题，就是计算雨量的容积。到明永乐末年(1424年)令全国各州县报告雨量多少，当时各县统颁发了雨量器，一直发到朝鲜。清康熙、乾隆年间，继承了明朝这一优良制度，制造统一雨量器，颁发至当时全国各地。西方到十七世纪才用雨量器。此外张衡创“浑天学说”的同时，还制造“浑天仪”,立黄赤二道，相交成二十四度；分全球为三百六十五度四分度之一。立南北二极，布置二十八宿及日月五星，以漏水转之。某星始出，某星方中，某星今没，和实际极为相符，其精巧之程度为中外前所未有。这些仪器的制成与应用，使人们对天象和气象的认识大大地提高了一步。经过长期不懈地努力，我国古代在气象学、天文学方面取得了不凡的成就，具体表现在以下几方面：
1.1季节气候的划分
各地区的气象变化都有相对固定的周期节律，称之为季节，季节反映了气象变化的规律。四季，指春夏秋冬四时，主要反映气温的年周期变化，在太阳的周年视运动周期中，地球以赤道为轴心的南北极来回摆动，是我国以黄河流域为中心的地区有明显四季气象特征的天文背景。运气学在四季气候变化规律的气象背景下，独具特色地构建了与气象变化密切相关的生理、病理、诊断、治疗以及养生的医学气象学理论。五季，是按气候特征将一年划分为五个时段，其以寒热气候特征为主，又考虑燥湿等气象要素，更能反映一年的气候变化规律。运气学以此为依据，把一年运气划分为五季，形成了主时五运说，每运各73.05日，每年约从大寒日起为初运木，主风；二运火，主热；三运土，主湿；四运金，主燥；终运水，主寒。六节，又称为六季或六气，也是按照气候特征将一年划分为六个阶段。按五行相生次序分为六步，称为“六节”,每节各有相应的气候特征与之相配，分别为风、热、暑、湿、燥、寒，故又称为“六气”。其实质是把影响气候的气象要素归纳为六种，并以该六种气象作为常见气候类型，客观地反映了气象的复杂性和多样性。
1.2二十四节气的确定
二十四节气是用来表示季节的交替和气候变化的时段，是将一年内太阳在赤道上的位置变化和引起的地面气候的演变次序分为二十四段，分列在十二个月里。每月两个节气，月首的叫“节气”,月中的叫作“中气”,每个节气十五日多。每个节气的名称据该时间段内所特有的气象和物象而确定，反映季节寒暑变化、气温高低、霜露雨雪及其物候规律。运气学说的六步主气，就是以此为据，把一年分为六步，每步主四个节气，说明一年中各季节的气候变化规律和物候、病候特点。七十二候之“候”是气候的意思，是计算气候变化最小的区划单位，每候有一个相应的物候现象，叫做候应。我国气象的短期变化约五日，即五日为一个气候小周期，全年七十二候。“候”是气象变化最直观的客观依据，也是运气学说的时令季节标志。1.3阴阳两历调整的成功阳历和阴历调合的困难，在于月亮绕地球和地球绕太阳。两个周期不能配合。月亮绕地球二周所需时间为29天12小时44分3秒；地球绕太阳一周所需时间为365天5小时48分46秒，两个周期不能除尽。而古代农历把阴阳两历调和得相当成功。阴历月大三十天，月小二十九天，一年十二个月仅354天，比阳历少十一天有余。每隔三年插入一个闰月，却多了几天。若十九个阴历年，加七个闰月，和十九个阳历年几乎相等。这是很巧妙的。我国在春秋中叶，已知道十九年七闰的方法。《尚书尧典》说：“期三百有六旬有六日，以闰月定四时成岁”。所谓“三百有六旬有六日”就是阳历年；“以闰月定四时成岁",乃阴阳历并用。西洋在巴比伦时代及希腊罗马时代，也并用阴阳两历。但我国的历法比希腊、罗马进步得多。《孟子？离娄》:“天之高也，星辰之远也，苟求其故，千岁之日至可坐而致也。古人称冬至、夏至为日至，可见在孟子时代，我国测定阳历年的长短，已极有把握，而西方至西汉末年历法还非常纷乱。二十四节气和阴阳合历的确定，不仅有利于广大劳动人民的生活和生产，也给运气学说的建立创造了极其有利的科学条件。
2运气学中的气象医学思想
气象因素是影响人类健康最重要的环境因素，运气学基于“天人相应”的整体观思想，运用了大量的古气象学内容，通过进一步的观察和实践，加以发挥，将其融会于医学理论之中，不但丰富和发展了古气象学，而且形成了独特的中医医学气象学。因此，运气学实际上是运用古代气象学理论研究疾病的发生、发展变化及其防治规律而建立的理论，并通过“气候—物候—病候”的关系予以表述。
2.1人与气象变化相应的生理观
人生活在自然环境之中，自然界有春夏秋冬四时的交替和风热燥湿寒的气候变化。人的五脏与四时气候变化相通应，“心者……通于夏气；肺者……通于秋气；肾者……通于冬气；肝者……通于春气；脾胃者，通于土气”(《素问？六节脏象论》)。因此，五脏之气必然受到自然环境，尤其是四时气候的影响，五脏的生理活动必须与四季气候的活动规律相适应。这种五脏外应五时的观点，不但认为气象因素直接影响着人体脏腑的生理功能活动，而且还认为经络之气的运行分布，气血津液的分布部位、分布状态、运行及代谢状况，以及人体的正常脉象等也随着四时气候的变化而出现相应的变化。运气学以四季气象变化为背景，以中医学特有的四时五脏理论为依据，构建中医运气理论。认为春日多风，气渐温；夏日炎热，长夏多雨湿；秋日干燥，气渐凉；冬日严寒，这是气候之常，为主气、主运的应时气候，是生物生长化收藏的必要条件。人只有顺应自然变化规律，及时地作出适应性的调节，才能保持健康。但是，气候常有变异，有时甚至反常，这种干扰因素，就是客气、客运所主的气候。气运之至，有太过，有不及，从而产生胜、复、郁、发等各种异常气候变化，直接影响着机体的正常生理活动。
面对拉拉杂杂的养生理念以及比较混乱的养生市场状况，黑龙江中医药大学人文与管理学院教授、国家首批高级健康管理师王宇提出应该注重“因时养生”、“因地养生”、“因人养生”的“三因养生”理念。
王宇教授从20世纪90年代就开始关注养生养老问题。据王教授介绍，我国素有养生的优良传统，在博大精深的中华民族传统文化中，养生保健是其中重要的内容之一。早在五六千年以前，甲骨文中就有关于“养生”的说法。2000多年以前的《黄帝内经》中记载：“上古之人，其知道者……饮食有节，起居有常……而尽终其天年，度百岁乃去。”意思是说，懂得养生之道者可以长寿百岁。
那么，为什么提倡“因时养生”？什么是“因时养生”呢？
四时养生，遵守规律
“因时养生”，就是按照时令节气的阴阳变化规律，运用相应的养生手段来保证健康长寿的方法。这种天人相应，顺应自然的养生方法，是中国养生学的一大特色。比如，春夏两季，天气由寒转暖，由暖转热，是人体阳气生长之时，故应以调养阳气为主；秋冬两季，气候逐渐变凉，是人体阳气收敛，潜藏于内之时，故应以保养为主。所以，春夏养阳，秋冬养阴，寓防于养，是“因时养生”法中一项积极主动的养生原则。
再比如，春捂秋冻。春季，阳气初生而未盛，阴气始减而未衰。故春时人体肌表虽应气候转暖而开始疏泄，但其抗寒能力相对较差，为防春寒，气温骤降。此时，必须注意保暖、御寒，这就需要“春捂”。秋天，是气候由热转寒的时候，人体肌表亦处于疏泄与致密交替之际。此时，阴气初生而未盛，阳气始减而未衰，适当地接受一些冷空气的刺激，不但有利于肌表之致密和阳气的潜藏，对人体的应激能力和耐寒能力也有所增强。所以，秋天宜“冻”。“春捂秋冻”的道理，与“春夏养阳，秋冬养阴”是一脉相承的。当然，这里也要提醒，秋冻不宜过度，有些体弱有病者也不宜秋冻。
从现代医学化验的人体多项生理常数看，冬夏季节中一般都有较大差异，甚至冷暖风过境前后也有很大不同，可见四时和天气对人体影响之大。中医针灸也讲究四时，不同季节取经络脏腑的穴位也不同。从天人相应观看，顺应自然，主要是适应四季变化，是防病治病、养生长寿的关键。
一、
全球视野下的生态环境研究进程
若干年来，伴随着工业化与经济增长，社会物质财富极大丰富、人们的消费需求亦得到很大满足，但同时也引起了一系列严重后果，如森林植被锐减、不少物种灭绝、淡水资源短缺、绿野变为沙漠、环境趋于恶化。这不是危言耸听而是社会现实，不是局部事件而是全球共同面临的问题，只是存在区域差异而已。保护人类赖以生存的环境、维持生态平衡成为人类力图与环境合谐相处、促进社会经济可持续发展的唯一抉择，也应该成为全人类的共同理念与责任。20世纪后期与本世纪初，环境问题曰益受到人们关注、生态环境史研究方兴未艾。这一局面的出现有着深刻的现实与历史背景。
保护环境、维持生态平衡是可持续发展的基本前提。这一理念的形成经过了数十年时间，其中既有民间的推动，也有政府的参与。1962年，美国海洋生物学家卡逊出版《寂静的春天》，该书通过对污染物迁移、变化特别是滥用杀虫剂后果的描写，向人们阐述了海洋、天空、河流、土壤、动物、植物和人类之间的密切关系。该书指出，“地球上生命的历史一直是生物及其周围环境相互作用的历史”，污染这一罪恶的链环在不断地传递转移，环境污染及其恶果实际是人类自己创造的恶魔。该书唤起了人们对环境问题的逐渐重视，以致有人认为其出版标志着“生态学时代”的开始。①1972年，罗马俱乐部公布《增长的极限》研究报告，该报告由麻省理工学院教授丹尼斯·梅多斯领导的研究小组完成，分析世界人口、工业发展、污染、粮食生产和资源消耗五种因素之间的互动关系，认为以当时的人口与工业增长发展下去，世界将面临“崩溃”，解决问题的方法是限制增长即“零增长”。虽然该报告对未来的估算及解决问题的途径消极悲观，但所提出的经济增长带来环境污染却引起了人们的思考与讨论，从而加强了对生态环境的重视。②1981年美国世界观察研究所所长布朗(Brown)出版《建立一个持续发展的社会》，提出必须从速建立一个“可持续发展的社会”(Sustainable Society)。1987年，第42届联合国大会通过《我们共同的未来》(Our Common Future)报告，提出“可持续发展”的概念，并给出了如下定义，“人类有能力使发展持续下去，也能保证使之满足当前的需要，而不危及下一代满足其需要的能力”。该报告强调，一个经济发展的新时代“必须立足于使环境资源库得以持续和发展的政策”。③这
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①(美)卡逊(Rachel Carson)著，吕瑞兰译：《寂静的春天》，科学出版社1979年，第6—7页及《译者的话》。并参考弗兰克·格雷厄姆(Jr． Frank Graham)著，罗进德、薛励廉译：《〈寂静春天〉续篇》，科学技术文献出版社，1988年。
②(美)D 梅多斯(Dennis L Meadows)等著，于树生等译：《增长的极限》，商务印书馆1984年。另一翻译本为李宝恒译：《增长的极限——罗马俱乐部关于人类困境的研究报告》，四川人民出版社1983年。与此悲观论相对应的则是乐观论，如西蒙：《没有极限的增长》(Julian L Simon著，黄江南、朱嘉明译)，四川人民出版社1985年。
③世界环境与发展委员会起草，国家环保局外事办公室译：《我们共同的未来》，世界知识出版社1989年，第12页，第23—24页。张志强等：《可持续发展研究：进展与趋向》，《地球科学进展》]999年第6期。
一精神为此后的联合国大会所遵循(参下文)，可持续发展也逐渐成为媒体频繁使用、如今中国大众亦接受的词汇之一。
保护环境、加强生态环境研究也是各国政府的责任与义务。1972年联合国在瑞典斯德哥尔摩召开人类环境会议，通过《联合国人类环境会议宣言》文件。受秘书长委托，由巴巴拉·沃德和雷内·杜博斯执笔，在58个国家152位成员组成的通讯顾问委员会协助下提交了《只有一个地球》报告，从社会、经济和政治方面探讨全球环境的前途问题，唤起各国政府对环境特别是环境污染的注意。①1980年3月5曰，联合国向全世界发出呼吁，“必须研究自然的、社会的、生态的、经济的以及利用自然资源过程中的基本关系，确保全球持续发展”。②91983年第38届联大通过决议，成立联合国“世界环境与发展委员会”(Word Commission on Environment and Development简称 WCED)，次年挪威首相布伦特兰夫人(Gro Harlem Brundtland)出任该委员会主席，并以“持续发展”为纲领，制定“全球的变革日程”。1987年，第42届联大通过环境与发展委员会提交的《我们共同的未来》报告，“提出到2000年乃至以后实现持续发展的长期环境对策”。③1992年6月，联合国在巴西里约热内卢召开环境和发展大会，把环境问题与经济、社会发展结合起来，树立环境与发展相互协调的观点与解决途径，倡导“可持续发展战略”。会议通过了《里约环境与发展宣言》，
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①巴巴拉·沃德(Babara Ward)和雷内·杜博斯(Rene Dubos)主编，国外公害资料编译组译：《只有一个地球：对一个小小行星的关怀和维护》，石油化学工业出版社1976年。
②张坤民：《可持续发展论》，中国环境科学出版社1997年，第14—15页。
③世界环境与发展委员会编，国家环保局外事办公室译：《我们共同的未来·前言》。
《21世纪议程》两个纲领文件，签署了联合国《气候变化框架公约》、《生物多样性公约》等国际协议。中国政府签署了协议，并在会后提出了环境与发展10大对策，作为实现环境与经济协调发展的行动纲领。1994年3月25日，国务院第16次常务会议通过《中国21世纪议程——中国21世纪人口、环境与发展白皮书》。国家环保局为了贯彻可持续发展战略，指导环保工作，特制定了《中国环境保护21世纪议程》。①环境与发展成为各国政府对世界、对人类负责的最高级别的政治承诺。
生态环境(史)研究受到全球变化研究的直接推动。随着全球化趋势的加强，世界各国、不同地区均不同程度地被卷入其中：地球作为人类的共同家园，任何国家与地区均成为全球变化的一员。全球变化研究是上世纪80年代兴起的跨学科、综合性、规模宏大的国际合作研究活动，涉及自然与社会科学的多个领域，该研究主要有：世界气候研究计划(WCRP)、国际地圈生物圈计划(IGBP)和全球变化中的人类因素计划(HDP或HDGECP)。世界气候研究计划1980年开始实施，由世界气象组织(WMO)和国际科学联合会理事会(ICSU)共同组织，主要研究气候系统中物理方面的问题，并探讨人类活动对气候的影响。国际地圈生物圈计划1991年正式实施，由国际科学联合会理事会组织研究，主要分析控制地球系统及其演化的物理、化学与生物过程，以及人类活动在其中所起的作用。全球变化的人类因素计划由国际高级研究机构联合会(IFIAS)、国际社会科学联合会(ISSC)、联合国教科文组织(UNESCO)等共同制
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①国家环境保护局：《中国环境保护21世纪议程·前言》，中国环境科学出版社1995年。
定、组织，是在社会科学界模仿自然科学界的大规模集体合作精神，更好地了解导致全球环境变化的人类原因。1990年国际社会科学联合会第18界大会通过了《全球环境变化中的人类因素计划研究纲要》，指出该研究必须同时考虑人类活动对全球环境变化的作用及全球环境变化对人类的影响这两方面内容。①可以看出，上述这些研究计划各有侧重点，但在关注生态环境变迁及其与人类活动之间的关系方面却具有一致性。中国科学家积极介入全球变化研究计划， 由中国的全球变化国家委员会(comC-IGBP)组织协调。中国科学家正式立项研究全球变化问题始于1985年，并于1995年10在北京承办了国际地圈生物圈计划科学咨询委员会第四次会议。②
生态与生态环境史研究也是中国学术在继承的基础上进行革新、交流、学科整合的产物。应该承认，在中国的历史地理学、气候学等领域，数十年来几代人已进行了一系列的相关研究，这些成果构成了中国生态环境史研究在本士的学术基础。上世纪后期以来，生态环境史在海外特别是美国逐渐兴起(参下文)，对大陆的生态环境史研究起到了较大的推动作用。近10余年来，大陆学术界的问题意识、学术视野也逐渐发生转移。在史学界，由帝王将相转向芸芸众生、由自上而下转向自下而上、由事件史考察转向长时段分析、由重视人与人的关
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①
孙成权、张志强：《国际全球变化研究计划综览》，《地球科学进展》1994年第3期。1990年国际科学联合会理事会正式加盟后，(HDP或HDGECP)计划遂更名为全球环境变化的人类影响国际研究计划 (International Human Dimensions Program on Global Environmental Change简称IHDP)。
②
孙成权、陈晔：《中国的全球变化研究项目述评》，《地球科学进展》1995年第1期。孙成权：《国际地圈生物圈计划科学咨询委员会第四次会议简介》，《地球科学进展》1996年第3期。
系到同时注重人与自然之间的关系……。①对生态环境的曰益重视也不局限于史学领域，其他学科也加强了该领域的开拓，出现了所谓的生态文学、生态经济学、生态伦理学等等，而自然科学界对生态环境及其演变史的考察自不待言，并逐渐将研究重心放在人类历史时期之内并重视分析人为因素的作用与影响。在学科门类逐渐细分化的同时，也出现了不同学科的渗透与融合。在此形势下，大陆学术界明显加强了生态与生态环境史研究，从不同学科、不同视角展开广泛探讨，开展国际合作，进行学科整合，试图打破自然科学与人文社会科学的畛域之分、发现人类社会与自然环境之间的互动关系与有机联系，更深刻、全面地揭示人类社会及其生存环境的演变规律，生态环境史已成为学术前沿与新的学术增长点。
近年来大陆学术界所发表的一系列论著中(包括部分译作)，有的虽未贯以生态史或环境史之名，但却涉及历史上的生态环境，这里择要勾勒分析如下：②
①法国年鉴学派对中国影响较大，如费尔南·布罗代尔著、唐家龙等译：《菲力普二世时代的地中海与地中海世界》(商务印书馆1998年)，第一部分用500余页的篇幅来分析“环境的作用”。
②近年来也有相关的专题综述，如张岂之：《关于生态环境问题的历史思考》，《史学集刊》2001年第3期：张国旺：《近年来中国环境史研究综述》，《中国史研究动态》2003年第3期。但前者主要是从生态哲学的角度进行分析，后者基本上是对部分论著的叙述。这里试从主要观点、问题意识与研究思路出发，对重要的学术积累及研究中存在的问题进行初步勾勒与分析。
一、
关于生态环境史的概念、理论及方法
迄今为止，生态环境史尚未形成统一的概念，各种论著所使用的名称也不一致，如环境史、生态史、历史生态学、生态环境史等等，理论与方法研究相对薄弱。
一些研究者重点考察环境史在国外特别是美国的兴起与学术渊源。例如，包茂宏从全球视野对环境史的兴起、发展、理论、方法及其存在的问题进行系统分析，认为：“环境史的概念仍在发展变化中，其研究范围不断扩大”；“环境史是以建立在环境科学和生态学基础上的当代环境主义为指导，利用跨学科的方法，研究历史上人类及其社会与环境之相互作用的关系”：他认为中国的环境史研究应分三步走，一是有选择地学习和引介国外的理论成果和方法，二是实证研究中国的人与环境关系变迁史，三是从全球视野进行综合分析论证，形成中国的环境史学派。①侯文蕙多年来翻译了一系列相关著作。②另一些研究者则追溯、总结其在中国本土的发展轨迹。例如，王子今以秦汉生态史研究为中心，对20世纪中国生态史研究取得的进步及其意义进行分析；认为生态史学主要包括两个方面的内容，一个是对生态条件本身历史的研究，另一个是生态条件对社会历史之影响的研究，涉及地理环境与人类社会的关系；作者指出，今后要继续深化理论建设和跨学科研究。③
关于环境史的性质，一种认为属于历史学范畴，是历史学的一门新兴学科。梅雪芹提出，“20世纪晚期在西方史学界兴起的环境史，属于历史学科而非其他学科的范畴”；但“作
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①包茂宏：《环境史：历史、理论和方法》，《史学理论研究》2000年第4期。
②如美国著名环境史专家唐纳德·沃斯特(D·Worster)的著作：《自然的经济体系：生态思想史》，商务印书馆1999年；《尘暴：1930年代美国南部大草原》，三联书店2003年。等等
③王子今：《中国生态史学的进步及其意义——以秦汉生态史研究为中心的考察》，《历史研究》2003年第1期。
为一门学科，环境史不同于以往历史研究和历史编纂模式的根本之处在于，它是从人与自然互动的角度来看待人类社会发展历程的”；可分别以“人类文明”、“空间地域”、“生态适应”、“环境质量”等关键要素将其与地理学、生态学、环境科学相区别；中国的环境史研究和学科建设，要以辨证唯物和历史唯物主义为根本理论和指导思想，充分借鉴西方环境史的跨学科研究方法，从人与自然互动的角度探讨包括中华文明在内的整个人类文明史，形成马克思主义环境史学研究范式；今后应重点研究历史时期的环境问题与环境保护思想。①另一种认为，环境史是一种新视角，研究内容更加广泛、全面。包茂宏引述唐纳德·沃斯特的话说，环境史并非新的分支学科，而是对历史及其核心问题的广泛的、新的再想像，它比以往的历史具有更宽阔的视野，即把整个社会和全部人类活动放在自然和自然过程中来观察。②还有一种认为，环境史是自然科学与人文社会科学的交叉学科或边缘学科。景爱认为，“环境史研究是历史研究的一部分”，是“自然科学与社会科学之间的边缘学科”；是研究人类与自然的关系史，即人类社会与自然环境相互作用、相互影响的历史过程，主要涉及自然环境的初始状态、人类对自然环境的影响、人类开发利用自然的新途径；运用多学科知识，掌握多种研究手段，进行野外考察是基本研究方法。侯文蕙认为是交叉学科。环境史是20世纪60年代后期到70年代初才兴起的一个“新兴学科”，是一门融生态学、地理学、地质学、气象学、人类学、考古学等自然科学和人文科学于“历史学的交叉学科，带有很强的综合性”；
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①梅雪芹：《马克思主义环境史学论纲》，《史学月刊》2004年第3期。
②包茂宏：《唐纳德·沃斯特和美国的环境史研究》，《史学理论研究》2003年第4期。
环境史的研究对象不仅是人，还包括自然，所重点展现的是人与自然的关系、人与自然的相互影响。①
一些研究者根据自己所长与研究体会提出相应的研究视角。行龙主张从社会史的视野，利用跨学科的方法和布罗代尔的“长时段”理论进行中国的人口、资源、环境史研究。②夏明方主张从人口、资源、环境与灾害等生态系统，从人与自然的关系及其变动过程来分析中国的现代化进程。余新忠主张从疫病社会史或疫病医疗社会史视角，不仅研究疫病史、医疗本身，而且从此入手，研究人类历史上的生存境况与社会变迁的轨迹。③围绕着传统人地关系理论展开的分析亦有不少成果问世。当今国内外大多强调人与自然的对立，但传统中国却存在人与自然合谐的观念。吴承明从历史哲学的角度分析了司马迁的“究天人之际，通古今之变”，指出该学说认为自然界是整体合谐的，人类社会是同一有序的，天人之间可通，消极可以转变为积极，强调“天人合一”的历史观和方法论意义。④李根蟠认为中国古代的“天人关系”论包含了人与自然的关系，其中“三才”(天、地、人)理论比“天人合一”更能揭示这一关系，反映了中国传统的有机统一自然观，主张从“天人关系” 这一视角、从多学
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①景爱：《环境史：定义、内容与方法》；侯文蕙：《(尘暴)及其对环境史研究的贡献》，均载《史学月刊》2004年第3期。
②行龙：《开展中国人口、资源、环境史研究》，《山西大学学报》2001年第6期。
③夏明方：《自然灾害、环境危机与中国现代化研究的新视野》，余新忠：《疫病社会史研究：现实与史学发展的共同要求》，均载《史学理论研究》2003年第4期。
④吴承明：《究天人之际通古今之变》，《中国经济史研究》2000年第2期。
科整合来揭示历史上人与自然的关系。①鲁西奇评析了地理环境决定论、人地相关论以及或然论等人地关系学说，指出在思考人地问题时要重视“区域”观念的方法论意义与地理环境对人类活动的影响，提出以典型的“区域链”及“流域链”来考察区域人地关系的演进过程，总结出人地关系的演化模式。②王铮等分别从人口地理分布、区域经济与中国经济格局、政治疆域等方面具体分析了历史气候变化对中国社会发展的明显影响，他们认为，人地关系形成一个链，而资源利用是其中的中心环节，人是以群体特征来响应环境如气候变化的，人地关系充满了不确定性，是受到社会经济与环境变化的多重影响，气候变化虽是一个强大因子，但它却不能产生确定性的影响。③
从文明观与认识论的高度，有学者认为环境史既非环境决定论，亦非人类中心主义观，而是一种生态中心主义观，这在国外学者中比较突出。④在可持续发展与生态环境问题的讨论热潮中，上世纪90年代以来，我国哲学界、(生态)伦理学界也展开了关于“人类中心主义”与“非人类中心主义”，走入还是走出“人类中心主义”的大讨论。大多数学者从价值观的角度，将人类置于人与自然关系的中心位置；不少人认为，现代人类中心主义是可持续
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①
李根蟠：《“天人合一”与“三才”理论——为什么要讨论中国经济史上的“天人关系”》，《中国经济史研究》2000年第3期。
②
鲁西奇：《人地关系理论与历史地理研究》，《史学理论研究》2001年第2期。
③
王铮、张丕远、周清波：《历史气候变化对中国社会发展的影响——兼论人地关系》，《地理学报》1997年第4期。
④
包茂宏前揭文；刘耳：《当代西方环境哲学述评》，《国外社会科学》1999年第6期。
发展的环境伦理学基础；也有人赞同生态中心主义。①
总之，大陆学术界在生态环境史的概念、性质、主要研究方法等方面均存在不少分歧，实际海外也是如此，唐纳德·沃斯特曾说到，“在环境史领域，有多少学者就有多少环境史的定义”。②但其中也有共同点：一是，均承认环境史具有广阔的发展前景与研究意义；二是，均强调环境史要研究历史上人类社会与自然环境之间的互动关系；三是，均主张采取跨学科研究。
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①覃明兴：《人类中心主义研究综述》，《哲学动态》1997年第6期；杨淑华：《人类中心主义问题研究综述》，《教学与研究》1999年第6期；陈伟华、杨曦：《世界观的转变：从人类中心主义到生态中心主义》，《科学技术与辩证法》2001年第4期。
②包茂宏：《唐纳德·沃斯特和美国的环境史研究》，《史学理论研究》2003年第4期。 三、历史气候变化及相关问题1
一、
历史气候变化及相关问题
气候是自然环境要素之一。气候变化既是生态环境变迁的表现，也是引发环境变化的主要因子。历史气候在我国的研究起步较早，上世纪20—30年代，蒙文通、竺可桢、徐中舒、胡厚宣、王树民等人已发表了若干学术论文。70年代竺可桢发表《中国近五千年来气候变迁的初步研究》一文(以下简称竺文)，极大地推动了中国的历史气候研究。竺文认为：仰韶和殷墟时代气候温和，年平均温度高于当代2℃；周朝早期寒冷，春秋时期变暖，这一温和气候一直持续至西汉；东汉趋于寒冷，并延续至南北朝；隋唐至11世纪初气候温暖；12世纪初气候转寒并延至14世纪，其中13世纪初、中期存在短暂温暖；15至19世纪气候寒冷，其中17与19世纪更为寒冷；近5 000年来最低温度出现在公元前1000年、公元400、1200和1700年，气温摆动范围1—2℃；在400至800年期间内，可以分出50至100年为周期的小循环。①
近年来，历史文献记载、物候、沉积、树木年轮、积雪冰川、动植物分布、地衣测量、孢粉分析等资料方法得到广泛应用，研究成果逐渐增多，研究进一步深化，并有相关研究著作出版问世。②
竺可桢关于中国近5 000年来气候冷暖变化的分析依据与具体观点得到补充、修改与完善，某些观点尚处于商榷之中。王绍武研究公元1380年以来的气候，发现华北第一个冷谷消失，揭示了小冰期气候在中国的区域差异。③于希贤研究认为，17世纪冷期的出现时间，比竺文的结论约早半个世纪，其变化幅度亦较竺文所说的1—2℃大得多；依据云南仓山山顶冰雪积融，并参照各个时期的物候状况，于氏指出，仓山雪所反映的云南历史时期气候变迁，在总体趋势上与已有结论相似，但在具体冷暖幅度、出现时间上则呈现出区域性特点。④牟重行《中国五千年气候变迁的再考证》一书围绕着竺文展开，作者在尊重、肯定竺可桢
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①竺可桢：《中国近五千年来气候变迁的初步研究》，原载《考古学报》1972年第1期，此据氏著：《竺可桢文集》，科学出版社1979年，第475—498页。
②张丕远主编：《中国历史气候变化》，山东科技出版社1996年；文焕然、文榕生：《中国历史时期冬半年气候冷暖变迁》，科学出版社1996年。
③王绍武：《公元1380年以来我国华北气温序列的重建》，《中国科学〔B辑〕》1990年第5期。
④于希贤：《近四千来中国地理环境几次突发变异及其后果的初步研究》，《中国历史地理论丛》1995年第2期；于希贤：《仓山雪与历史气候冷期变迁研究》，《中国历史地理论丛》1996年第2期(初稿完成于1978年)。
学术贡献与基本观点的基础上，以翔实的资料与细致分析，就竺文的某些资料、观点提出自己的不同看法。①张德二详细地论证了中国存在中世纪温暖期。②满志敏提出了另一个历史气候变迁序列，即仰韶温暖期、西周至西汉降温期、魏晋至五代寒冷期、北宋至元中叶温暖期、元后期至清末寒冷期；竺文认为公元600—1000年是温暖期即所谓的隋唐温暖期，学界亦有人通过物候等继续予以论证，满志敏指出，梅、橘、驯象等均不足以成为唐代气候温暖的指标，而有大量资料证明，8世纪中期气候由暖转冷，其寒冷程度甚至可以与明清时期的“小冰期”相比；满氏关于西周至西汉降温期、唐代存在寒冷期和中世纪温暖期的看法，与传统观点有较大差距。③不过王子今辨析说，以秦汉山川祭祀制度的史料为依据而断定“当时淮河每年冻结”、“气候比现代寒冷”，难免有证据不足之嫌、缺乏说服力，竺文关于秦至西汉气候“继续温和”、东汉“趋于寒冷”等观点仍值得肯定．陈业新从农事、物候、干湿三个方面对汉代的气候状况进行历史学分析，并就某些生物分布指标是否适用提出自己的看法；陈氏认为，汉代气温与现在无大差异，西汉略冷而东汉稍暖，东汉末年急骤转冷；两汉
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①
牟重行：《中国五千年气候变迁的再考证》，气象出版社1996年。
②
②张德二：《我国“中世纪温暖期”气候的初步推断》，《第四纪研究》1993年第1期。
③
满志敏：《唐代气候冷暖分期及各期气候冷暖特征的研究》，《历史地理》第8辑；《黄淮海平原北宋至元中叶的气候冷暖状况》，《历史地理》第11辑；《关于唐代气候冷暖问题的讨论》，《第四纪研究》1998年第1期；邹逸麟主编：《黄淮海平原历史地理》，安徽教育出版社1993年，第1—52页；满志敏、张修桂：《中国东部中世纪温暖期的历史证据和基本特征的初步研究》，张兰生主编：《中国生存环境历史演变规律研究》，海洋出版社1993年，第95—103页。
时期干湿相间。①唐代前后的气候状况及其变化在学术界的分歧较大。吴宏歧、党安荣从唐长安驯象的史实入手，认为气候的转冷应大致在8世纪末期而非中期，此后至五代这一时段气候的转冷只是温暖期之中的气候波动，传统的隋唐温暖期的划分是符合历史实际的；后来两人又依据物候、动物分布、孢粉、雪线和海平面等相关资料，再次基本肯定隋唐温暖期这一说法，并将其起讫年限修正为公元550—1050年，其中公元800—950年气候相对寒冷。②蓝勇认为，8世纪中叶的气候确实有一个由暖转冷的过程，但从当前总的研究看，唐代温暖期的论证似乎更加充分。③费杰、侯甬坚基于历史文献记录，认为唐代黄土高原南部地区并不表现为一个稳定的暖期，公元799年前后存在一次百年尺度的气候转寒，以此为界，可划分为相对温暖且较稳定的阶段(公元620—799年)和相对寒冷且波动频繁的阶段(公元800—960年)。④尽管学术界在战国至汉代和隋唐时期的冷暖问题、中世纪是否存在温暖期、温度变化的幅度与速率、历史气候的变化周期等方面取得了重要进展，但竺文关于历史气候
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①王子今：《关于秦汉时期淮河冬季封冻问题》，《中国历史地理论丛》1995年第4期；陈业新：《两汉时期气候状况的历史学再考察》，《历史研究》2002年第4期。
②吴宏歧、党安荣：《唐代长安的驯象及其反映的气候状况》，《中国历史地理论丛》1996年第4期；吴宏歧、党安荣：《隋唐时期气候冷暖特征与气候波动》，《第四纪研究》1998年第1期。
③蓝勇：《唐代气候变化与唐代历史兴衰》，《中国历史地理论丛》2001年第l期。
④费杰、侯甬坚：《基于黄土高原南部历史文献记录的唐代气候冷暖波动特征研究》，《中国历史地理论丛》2001年第4期。
变化的基本轮廓，特别是关于冷期的判断，是基本正确、基本准确的。①
近年来的大量研究进一步具体化，区域缩小、分辨率提高、分析手段多样，区域性、时段性气候变迁研究得到明显深化。例如，王绍武等重建了中国东北等10个区近400—1 000年的10年平均气温序列，并分析区域相关性与差异；公元1880—1996年的年平均气温序列及其变化速率、35个站点的四季降水量序列及降水量异常的空间分布特征。②朱士光等通过对关中地区考古发掘、孢粉分析、史籍文献等资料的整理、利用，建立该地区历史时期气候变迁序列，即全新世早期寒冷、全新世中期暖温、西周冷干、春秋至西汉前期暖湿、西汉后期至北朝冷干、隋和唐前中期暖润、唐后期至北宋凉干、金前期暖干、金后期至元凉干、明清冷干等10个气候变化时段。③邓辉利用文献中的有关早、涝、冻灾记录，对公元928—1109年燕北地区的历史记录进行复原，指出辽代该地区的干湿变化过程是，早期以干为主，中、晚期则以湿为主，1080年前后为气候剧烈下降时期，比黄淮地区的变化要提前30年。④李平日和曾昭璇则利用史籍资料和香港近百年的气温记录，考察珠江三角洲
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①葛全胜、方修琦、郑景云：《中国历史时期温度变化特征的新认识——纪念竺可桢〈中国过去五千年温度变化(近五千年来气候变迁的——引者注)初步研究〉发表30周年》，《地理科学进展》2002年第4期。
②王绍武、叶瑾琳、龚道溢：《中国小冰期的气候》，《第四纪研究》1998年第1期；王绍武等：《近百年中国年气温序列的建立》，《应用气象学报》1998年第4期；叶瑾琳等：《近百年中国四季降水量异常的空间分布特征》，《应用气象学报》1998年增刊。
③朱士光、王元林、呼林安：《历史时期关中地区气候变化的初步研究》，《第四纪研究》1998年第l期。
④邓辉：《论燕北地区辽代的气候特点》，《第四纪研究》1998年第1期。
1488—1893年小冰期和气候进入现代暖期的气候变化。①何业恒对20种热带、南亚热带动植物的分布和兴衰演变进行分析，探讨了5 000年来华南地区的气候冷暖和环境变迁。②葛全胜等重建了分辨率10至30年的中国东部冬半年温度距平变化序列，分析了冷暖变化幅度与阶段性。③
近年来，区域性某阶段的历史气候变迁研究成果很多，研究更加深入，这里仅以秦岭及其邻近地区为例作一说明。在初春气温方面，刘洪滨、邵雪梅采用秦岭冷杉年轮宽度重建镇安公元1755年以来的初春温度序列，并指出，当地初春温度在1798年前后发生了一次较大幅度的降温，前后温差近3．0℃，1850年前后再次出现降温趋势，1884年前后出现明显的升温；利用秦岭树木年轮重建佛坪公元1789年以来1—4月份平均温度，并分析了其变化特征，其中1896年前后出现气温突变；两人还利用树轮重建秦岭地区历史时期初春温度变化序列，考察了冷暖变化在秦岭中东部的差异，结果显示1773—1804年初春温度相对较高，1805—1892年则相对较低且持续时间最长，秦岭地区西部初春季节变冷与增暖的幅度均大于秦岭的中东部地区。④在干湿程度方面，刘洪滨等利用华山松树轮宽度差值重建了关中
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①李平日、曾昭璇：《珠江三角洲五百年来的气候与环境变迁》，《第四纪研究》1998年1期。
②何业恒：《近五千年来华南气候冷暖的变迁》，《中国历史地理论丛》1999年第1期。
③葛全胜等：《过去2000年中国东部冬半年温度变化》，《第四纪研究》2000年第2期；葛全胜等：《过去2 000年中国东部冬半年温度变化序列重建与初步分析》，《地学前缘》2002年第1期。
④刘洪滨、邵雪梅：《采用秦岭冷杉年轮宽度重建陕西镇安1755年以来的初春温度》，《气象学报》2000年第2期；刘洪滨、邵雪梅：《秦岭南坡佛坪1789年以来I—4月平均温度重建》，《应用气象学报》2003年第2期：刘洪滨、邵雪梅：《利用树轮重建秦岭地区历史时期初春温度变化》，《地理学报》2003年第6期。
及周边地区公元1500年以来初夏干燥指数序列，指出1502—1511年、1570—1580年、1807—1814年该地区初夏存在三次较为严重的干旱。①在冬季气温方面，郑景云等建立了西安、汉中地区1736--1910年的年冬季平均气温序列，指出尽管两地平均气温变化趋势类似，但汉中“整个序列的波动幅度更大一些”。②这些细致、系统的考察分析，不仅大大地深化了区域气候史研究，而且为探讨该地区生态环境与社会经济变迁创造了条件。
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①刘洪滨、邵雪梅、黄磊：《中国陕西关中及周边地区近500年来初夏干燥指数序列的重建》，《第四纪研究》2002年第3期。
②郑景云等：《1736—1999年西安与汉中地区年冬季平均气温序列重建》，《地理研究》2003年第3期。
气候变化的原因及其相关性。气候变化是由多种因素引起的，近年来厄尔尼诺与南方涛动(El Nino-Southern Oscillation简称ENSO)引起学术界的广泛兴趣。ENSO是指影响全球的大气与海洋循环变化的一种异常现象，简单地说是强烈的海气相互作用事件。③龚道溢、王绍武分析公元1880年以来我国东部四季降水与ENSO事件之间的关系，认为近百年来，ENSO与35个站点的平均降水量没有关系；与一些地区秋、冬季节降水量关系显著，厄尔尼诺年江南降水偏多，北方偏少，反厄尔尼诺年(即拉尼娜年)则相反；与夏季降水量的关系不如秋冬明显，厄尔尼诺年黄河以北有干旱趋势；与春季降水量基本无关。在气温变化方面，ENSO对温度的影响主要表现在年际尺度上，对于气温的长期趋势与年代际变化率的影响并不大，
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③厄尔尼诺(El Nino)是指中东太平洋赤道附近海水表层的异常增温变暖；与此相应，若降温变冷则为拉尼娜(La Nina)现象或称反厄尔尼诺现象。南方涛动(Southern Oscillation)是指热带东太平洋与印度洋地区气压场反相。
若要研究后一问题，还需分析人类活动、气候系统内部变率、太阳黑子、火山等因子。20世纪气候变暖是气候的自然变化还是因为人类活动的影响，他们认为后者是主要原因，至少是主要原因之一。①张德二等分析了公元1500年以来厄尔尼诺事件与我国夏季降水的空间分布特征，指出，厄尔尼诺年全国大范围降水偏少，多雨地带在东北、黄淮与广东沿海，而干旱少雨带在内蒙——甘肃与长江中下游一带，此后的第一个非厄尔尼诺年则降水分布特征正好相反；厄尔尼诺年降水在不同百年尺度的变化是，黄河、长江流域的多雨、少雨带在南北位置与范围方面存在或大或小的差异。②联系到历史上的具体旱涝灾害，如光绪三年我国北方干旱严重，满志敏认为是由于东亚季风减弱引发季风雨带的推进过程与降水特征发生变化，而后者正是由当时的ENSO现象引起的；气温冷暖波动也会导致海平面升降变化，如11至13世纪晚期华东海平面上升即与气候温暖存在对应关系。在植物分布方面，以柑橘为例，其北界大幅南北迁移的主要原因是气候的冷暖变化，其中南北朝后期、元朝前期与明朝后期的种植北界比现代还要靠北。③天文现象、地质灾害与气候变化之间的关系。刘洪滨、吴祥
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①龚道溢、王绍武：《ENSO对中国四季降水的影响》，《自然灾害学报》1998年第4期；龚道溢、王绍武：《近百年ENSO对全球陆地及中国降水的影响》，《科学通报》1999年第3期；龚道溢、王绍武：《近百年全球温度变化中的ENSO分量》，《地球科学进展》1999年第5期；王绍武、龚道溢：《对气候变暖问题争议的分析》，《地理研究》2001年第2期。
②张德二、薛朝晖：《公元1500年以来El Nino事件与中国降水分布型的关系》，《应用气象学报》1994年第2期。
③滿志敏：《光绪三年北方大旱的气候背景》，《复旦学报》2000年第6期；《中世纪温暖期我国华东沿海海平面上升与气候变化的关系》，《第四纪研究》1999年第l期；《历史时期柑橘种植北界与气候变化的关系》，《复旦学报》1999年第5期。
定分析了黄河1922—1932年枯水期，认为这与太阳黑子与ENSO现象有关；于希贤探讨了长期气候变化周期与地震活动周期的相关性。①1988年成立的政府间气候变化专门委员会(IPCC)在2001年气候变化评估报告中指出：20世纪全球平均地表温度上升了0．6℃左右，冰盖、冰川减少，海平面升高，而且这种趋势还会继续；“正如现代气候模式预测的那样，过去100年的变暖很可能是气候自身的变化，过去1000年气候数据的重建亦指出，这种变化可能完全由自然因素引起”，而“过去50年观测到的全球性气候变暖主要由人类活动引起”；气候变化对自然与人类社会系统产生了一系列影响，既有正面的，也有负面的。②
农牧过渡带地区的气候变化及影响。史念海指出，司马迁规划的碣石及龙门农牧分界线是适合生态环境的，过分超越这一界线就会破坏生态平衡；他特别考察了这一农牧分界线及其至隋唐时期的伸缩变化，半农半牧地区的农业与畜牧业(养马业)生产及其兴衰，关中漕粮供应地的转移等等，认为农牧地区的变化促成了唐朝由盛转衰。③这一研究理路更多地反映了人类对自然环境的利用、改造及其后果。另一种，则是主要揭示人类活动受到自然环境变迁的限制与影响。邹逸麟认为，15世纪初我国北部气候转寒，农耕无法维持卫所及其家属
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①刘洪滨、吴祥定：《黄河中游1922—1932年枯水段时空尺度分析》，《陕西气象》1996年第6期。于希贤：《历史时期气候变迁的周期性与中国地震活动期问题的探讨》，《中国历史地理论丛》1997年第4期。
②孙成权、高峰、曲建升：《全球气候变化的新认识——IPCC第三次气候变化评估报告概览》，《自然杂志》2002年第2期。
③史念海：《司马迁规划的农牧地区分界线在黄土高原上的推移及其影响》，《中国历史地理论丛》1999年第l期；《隋唐时期农牧地区的演变及其影响》(上、下)，《中国历史地理论丛》1995年第2期、第3期连载。
的生存，所以才南迁至长城以内，可见这一内迁除了学术界以前所认为的政治原因外，还与自然环境的变化密切相关；到18世纪前期，北方气候一度转暖，农牧过渡带北移，出现康乾时代农业经济的盛世；19世纪末至20世纪初，气候又有一段短暂的转暖期，又出现了光绪年间开垦蒙地。①由此可见，农牧过渡带的南北摆动幅度在根本上取决于自然环境如气候所允许的程度。在同一气候或气候演变条件下，会存在不同的生产形态，会出现不同的政权形式，会出现统一或分裂的政治格局，因而对自然环境变化产生的影响及如何产生影响还必须进行具体分析。满志敏等选取4个历史事例，即北魏平城迁都、元朝中叶岭北地区移民、12世纪初科尔沁沙地演变、明初无良哈三卫南迁，分析气候变化对农牧过渡带的影响与相应的社会变化，指出这一变化是通过社会系统发生作用的，不同的社会系统及政权格局会产生不同的后果。②这实际是揭示自然环境包括气候变化对人类社会产生作用的方式、方法是多样的，后果存在或然性，未必是一致的或统一的，最终结果还取决于政权体系及其外部环境。不过也有个别文章非常强调气候变化对政权更迭等近乎一致性的影响。例如王会昌认为，“纵观2 000多年的(中国——引者)历史，历代王朝的兴衰和游牧民族政权疆域南界的变化等，都与气候上冷暖干湿的波动变化之间呈现出大体同步的相关或共振关系，而且不只局限于一朝一代或某一特定时段”；尽管作者同时指出：历史发展包括王朝更迭与北方游牧民族的南进北撤等是“多种因素”影响作用的结果，气候变化只是“诱发因素”，只能决定其方
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①
邹逸麟：《明清时期北部农牧过渡带的推移和气候寒暖变化》，《复旦学报》1995年第1期。
②
满志敏、葛全胜、张丕远：《气候变化对历史上农牧过渡带影响的个例研究》，《地理研究》2000年第2期。
式、方向、速度和进程。①
气候变迁与社会经济变化。学术界大多选取不同时期进行具体分析，揭示两者之间的紧密联系。例如，王晖、黄春长探讨商代末期的气候变化与社会变迁之间的关系，指出从新石器时代至夏商，气候温暖湿润，而商代末年，气候干旱，因而泾渭流域的周人屡次迁都并向南方发展，商王朝亦然。②王子今重点分析秦汉时期气候变迁对江南经济文化发展的意义，指出该地区经济与文化的进步与当时气候条件关系密切。③马新则以农作物布局的变化、农产量的提高以及农业经营方式的形成为切入点，具体阐述气候条件与两汉农业之间的关系。④有关明清时期的气候变化与各地农业经济之间的互动关系，文章较多，讨论热烈。陈家其指出，该时期气候变化对太湖流域农业带来巨大影响：气候变冷则双季稻面积削减，粮食复种指数下降，自然灾害频发，粮食产量下滑，亚热带经济作物受到严重威胁。⑤王双怀则具体研究了明代气候波动、由暖转寒对华南农业的影响，指出气候振动、灾害频仍，伤害了劳动力资源，破坏了耕地和其他农业设施，扰乱了农业生产秩序，也使得粮食作物和经济作物
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①
王会昌：《2 000年来中国北方游牧民族南迁与气候变化》，《地理科学》1996年第3期。
②
王晖、黄春长：《商末黄河中游气候环境的退化与社会的变迁》，朱士光等主编：《黄土高原地区历史环境与治理对策会议论文集》(《中国历史地理论丛》2001年增刊)。
③
王子今：《试论秦汉时期气候变迁对江南经济文化发展的意义》，《学术月刊》1994年第9期。
④
马新：《历史气候与两汉农业的发展》，《文史哲》2002年第5期。
⑤
陈家其：《明清时期气候变化对太湖流域农业经济的影响》，《中国农史》1991年第3期。
的地理分布发生改变，破坏植被、滥杀动物时有发生，在一定程度上破坏了农业生态环境。①气候变化与农业生产之间的互动关系还比较直观，与粮价等方面的关系则需要进行深入分析，王业键等考察清代气候的冷暖变迁、自然灾害、粮食生产与粮价的变动关系，指出华北、华东的气候冷暖变化与自然灾害多寡成正相关关系，长江三角洲的粮价高峰大都出现在自然灾害多的年份，但是长期气候变迁与粮价并无明显关系，即冷期未见上升，暖期未见下跌。②这说明自然环境演变与社会现象之间的联系包括有无联系需区别对待、具体分析，也说明两者之间的确存在联系，但未必处处、始终、事事存在密切关系。在气候变化与人口增减方面。周翔鹤、米红认为，粮食生产与人口之间存在关系，但由于明清时期的气候变化、自然灾害及其对粮食生产的影响，因而人口数量变化很难成为一条平滑的上升曲线，会存在曲折甚至是比较大的曲折。③李伯重就历史上气候变化对人口变化的整体影响进行分析，指出“20世纪以前的两千年中，气候变化是引起我国人口变化的决定性因素之一”。④
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①王双怀：《气候变化对明代华南农业的影响》，《中国历史地理论丛》2000年第2期。
②王业键、黄莹珏：《清代中国气候变化、自然灾害与粮价的初步考察》，《中国经济史研究》1999年第1期。
2006年1月9日上午，全国科学技术大会在人民大会堂隆重开幕。中国科学院院士、中国科学院大气物理研究所名誉所长叶笃正与中国科学院院士、中国人民第二军医大学东方肝胆外科医院院长吴孟超，一同获得2005年度国家最高科学技术奖。“这个崇高的荣誉不只是对我个人科学生涯的肯定，更是授予气象科学界这个群体的。” 叶笃正院士走到台前，从国家主席手中接过国家最高科学技术奖证书，在媒体的闪光灯前微笑着，平静而泰然。
曾听说，某国在每年固定的节日，臣民们会把国王置于天平的一端，在天平另一端放入黄金，直至两者平衡，最后的黄金量就是臣民当年的奉献。而要赢得中国国家科技最高奖这沉甸甸的金牌，科学家需要在天平的那一头付出什么呢？
中国人得回去给中国做事
1945年初，叶笃正被选送去美国留学。他只身一人从重庆乘飞机到印度，又乘船经印度洋和澳大利亚，在海上漂流了一个多月，到达美国。当时，在芝加哥，他无心在风光旖旎的密执安湖泛舟，也无心去高耸入云的希尔斯大楼游览，而是终日投身到紧张的学习之中。
经过勤奋学习，1948年叶笃正在芝加哥大学研究生院获得博士学位，毕业后留校，师从世界著名大气物理学家罗士贝，做研究工作。他的勤奋和聪明才智深得师生赞赏，成为以罗士贝为代表的“芝加哥学派”的主要成员之一。罗士贝很喜欢这个性格文静的东方青年，很快请他主持了一个研究计划——研究夏威夷的气候。
叶笃正留美学习期间，在欧美多种著名杂志上发表了重要论文10多篇。他的博士论文《关于大气能量频散传播》受到各国气象学界的重视。在这篇著名论文里，叶笃正对影响天气发展的大槽和大脊的预报提供了科学的依据。这些成果，直到今天人们还在沿用，被誉为动力气象学的经典著作之一。
一天，美国气象局派人来找叶笃正，提出愿以优厚的待遇请他到华盛顿工作。不料，叶笃正一口拒绝了这个要求，提出要回中国。当时，正值新中国成立之初，抗美援朝战争爆发之前，中美两国关系很紧张。因此，叶笃正的多次申请都遭拒绝。尽管如此，他依然归心似箭，四处奔走。
有一天，他来到英国驻美领事馆提出申请去香港，想通过香港返回祖国。不料，英国驻美领事馆拒发入境签证。“为什么不给我签证？”“你不能到香港去！”“为什么不能去？”“你去问美国国务院！”叶笃正一听气坏了，质问那位英国官员：“你们是独立的国家，为什么要我去问美国国务院？！”“那个我不管，反正我不能发给你签证。”
叶笃正气愤地回到工作的研究所，他的导师罗士贝教授告诉他：美国气象局又派人来过了，仍然希望他能到华盛顿工作，并且让罗士贝教授帮助劝说。结果，老师不但没有说服学生，反而被学生说服了。叶笃正沉静地坐在这位美籍瑞典老人的身旁，诉说了自己思念祖国的心情：“教授，你知道，政府是个腐败的政府，正是因为这个原因我才离开自己的国家来到美国。如今，这个反动政府已经被，我要回去和中国人民一起建设我的祖国。”讲到这里，他用充满期待的目光望着罗士贝：“教授，我的想法希望能得到你的支持！”
罗士贝教授望着坐在自己面前这个异国青年，深深地被这一席话感动了。他思忖半晌，激动地说：“好吧，我支持你！我请你到瑞典去。你在那里呆上一段时间，然后从瑞典去中国。”
过了几天，罗士贝教授帮他弄到瑞典使馆的签证。正在这时，叶笃正听说有一条船要在香港靠岸，允许中国学者乘坐。于是，他连忙收拾行李，告别了罗士贝教授。年已耄耋的叶笃正怎么也忘不了1950年8月27日这一天，“这一天，我登上‘威尔逊总统号’轮船，横渡太平洋，回到了祖国。到了罗湖这个地方，直接进来之后就进了中国港口了。大家欢迎，又唱歌，又跳舞。当时我确实是非常感动，感动得我确实是流泪了。我说，Family，I’m here，I’m home（终于，我到家了）。”
结束“天有不测风云”时代
在叶笃正回国之前，中国的现代气象科学几乎是一片空白。“早在1500年前的《淮南子》中就有关二十四节气的记载，这在当时可谓了不起的发现，可是建国时中国的气候事业明显落后了，研究手段十分落后，真是百废待兴。”叶笃正感慨地说，当时的中国最需要懂得现代气象科学的人。回国后，叶笃正被任命为中国科学院地球物理研究所北京工作站主任，在北京西直门内北魏胡同一座破旧的房子里开始了艰苦的创业。满怀参加建设新中国的喜悦，早出晚归，到处奔走忙碌着。他从怎样看天气图教起，培养了一批又一批年轻的气象工作者。如今，这间简陋的实验室虽然早已废弃，但人们依然把它保留下来，纪念那段难忘的岁月。
不久，中国科学院的地球物理研究所和中央气象局共同建立了天气分析预报联合中心和气候资料联合中心，叶笃正参与了中心工作的领导。这两个中心随后发展为采用近代方法作天气预报的中央气象台和以近代方法整编气候资料的气候资料室。 叶笃正教过的许多学生今天还记得他指着墙上挂的巨幅天气图，兴奋地告诉这些年轻的气象工作者说，“回国后我过得很充实，没有虚度光阴，中国的天气预报要在物理、数学的基础上建立起来。今后，‘天有不测风云’的时代在我国该结束了”。
叶笃正在纷繁的工作中，教书、育人、创业，年复一年地着手建设中国的气象科学。仅几年时间，他就和其他同志一起把大气物理学的主要分支都——建立起来了。由他担任所长的大气物理研究所，从原来的十几个人只作一些天气和气候研究，发展到数百人、门类齐全的大型研究所。
平时，他总是随身带着一个小本子，想到什么就立刻记下来，即使是工间10分钟的时间也不例外。他在回国最初的几年中，和其他一些气象科学家一起建立起中国自己的气象科学。他关心和研究的课题是：影响中国的是什么天气系统？控制中国天气的环流是怎样发生发展的？
在研究中，他发现：在青藏高原以南和以北有两股强西风向东吹，青藏高原好比一个巨大的屏障使它们的位置比较稳定，越往东走，两股气流的距离越近，最后合成一股，到了日本风力最强。他还用当时最先进的手段和分析方法研究了东亚大气环流的演变，认为东亚大气环流的演变不是像以往人们认为是渐变的，而是有个突变过程。
回国后的第七年，叶笃正把这些重大发现写进了《大气环流的若干基本问题》一书中，并写了些论文寄给罗士贝教授主办的《瑞典气象》杂志发表。许多外国气象学家看了都很惊讶，想不到中国气象专家能在很短的时间内把东亚大气环流的许多基本问题摸清。
上世纪40年代以前，气象学家普通认为，大气的环流主要是气压分布不均匀产生运动的结果，气压场在其中起了主要作用；1940年左右，罗士贝教授提出，气压场不是主导，风场是主导，不少实验也证明这理论的正确性。
“真理只能有一个，到底古老的想法是对的，还是老师的理论对？”叶笃正经过反复研究后发现，古老的想法对，老师的想法也对——若以数千公里以上的环流为对象，则古典理论正确；若以千余公里环流为对象，则老师的理论正确。于是，研究对象一大一小，得出完全不同的结论。叶笃正的发现，解决了国际气象学界长期以来争议不休的一个重要问题，得到学术界的一致好评。
“八五”期间，叶笃正作为气象学界首席代表，担负起国家重点科研项目之一“我国未来20-50年生存环境变化趋势的预测研究”。1987年，国际科学联盟理事会任命他为国际地圈生物圈计划特别委员会委员。在这之后，他广泛参与了这个组织科学计划的制定与讨论，以及该计划在中国的组织和领导工作，使中国在全球气候和环境变化的研究方面占有较高地位。
破解全球气候变化之谜
前不久，英美两国气象学家通过系统科学考察宣布：1976年以来全球气温以平均每10年0.2摄氏度的速度升高，全球正加速变暖，导致这一现象的主因是无序的人类活动。然而，瑞士日内瓦大学地质学院教授埃里克·达沃最近也提出一个观点，恰好与此对立：是自然界周期性的变化而不是人类活动对全球气候起主导作用，温室效应不会使地球越来越热。相反，从气象史的大循环看，地球会加速向“冷却”的方向演变。
权威专家对同一现象得出相反的结论，究竟哪个结论更为合理？
作为我国大气科学动力气象学的奠基人之一、我国全球气候变化研究的开拓者叶笃正这样认为：“如果不将由人类活动而产生的温室气体等问题考虑在内，我们将无法准确和全面解释全球气候异常变暖这一现象。分析自然界本身的变化对全球气候的影响要进行辩证思维。就地球存在的漫长历程而言，相对于自然界的变化，人类活动对全球气候的影响可能较小，但从人类社会发展史来看，人类活动确实直接影响了全球气候的变化，这一点在工业革命最后尤其明显。”
20世纪80年代以来，各种极端气候事件的频繁发生和全球气候变暖受到了全球科学界的高度重视。世界各地不均衡的高温、干旱、暴雨、洪涝、沙尘暴等等灾害事件一次又一次地给人类敲响警钟。气候变化对人类的影响谁也无法低估，它已经成为全球共同面临的重大课题，而近年来日趋活跃的中国科学家也成为世界气候变化科学领域不可或缺的重要力量。
而今，叶笃正的名字已与全球变化研究这项世界瞩目的国际合作项目联系在一起。20多年前，几个美国气象学家不远万里来到中国，寻求叶笃正的支持，从此，人类才真正开始了对地球未来命运的关注。 谁又能知道，叶笃正起初研究全球气候变化时压力很大，当时有一个院士说“什么全球变化，让它去变好了，关我们什么事”。就是在这种情况下，叶笃正顶着冷嘲热讽搞研究。
1997年在联合国气候变化框架公约第三次缔约方大会上，通过了限制二氧化碳排放的《京都议定书》，使防止全球变暖从一个科学问题变成了一个政治问题，但由于美国的退出，使参与这项研究的科学家受到了沉重打击。为全球变化研究付出大量心血的叶笃正呼吁人们行动起来，共同应对人类未来的命运。
穿越时空的石笋
站在普通人的角度来看，要准确追溯中国在过去千年内经历了怎样的气候变化，几乎是一件难以想象的事情。毕竟，关于中国的温度和降雨等记录至多能追溯到150多年前。但张平中却找到了一把记录气候变化的钥匙――石笋。几年前在甘肃省万象洞的一次发现，使他的研究领域与古代王朝的兴衰建立起联系。
在过去的数千年里，从太平洋吹来的亚洲季风――这个孕育了中国整个农耕文化的气候系统――把降水带到了这处石灰岩洞的上空。无论降水充沛抑或匮乏，雨水都会沿着岩石之间的裂隙渗透到洞穴中，一点一点地溶解石灰岩，并形成过饱和的碳酸钙溶液。这些溶液通过洞顶或洞壁滴流进溶洞时，由于洞内相比洞外温度和压力的改变，以及二氧化碳的释放，溶解在水中的碳酸钙被沉淀下来，形成石笋等次生碳酸盐沉积物。
由于这个洞穴地处青藏高原东部与黄土高原西部的过渡区，已经是亚洲季风所影响的地理区域边缘了。因此，万象洞内的石笋忠实记录了这个对世界影响最大的季风的降雨变化情况。通过分析石笋中氧的同位素的含量，就能分析相应年份的降水量是多还是少；而石笋中较高的铀含量，也为对应年代的确定提供了难得的标尺。张平中使用化学分析法分析万象洞中一条有1800年历史、118毫米长石笋。从这条石笋上，他们洞悉了历史上季风的强弱周期。在干燥和较弱的季风时期，正好跟唐、元、明朝的衰亡时期吻合。
亚洲季风对历史的影响
在唐朝末期、元朝末期和明朝末期，明显社会特征是时局持续动荡不安，而另一共同之处则是亚洲季风处于弱势。由于季风减弱、降水减少、农作物减产，从而对战争和农民起义的发生产生了催化作用。 今天，决定某一种农作物收成好坏的因素有很多，如投入劳动的数量和劳动效率、技术水平、肥料等。但过去的年代里，生产技术和生产方式改进缓慢，气候的变化对农业生产起了决定性的影响。因此，张平中得出结论：气候变化通过影响农作物生产，进而对中国古代朝代的兴衰起着关键作用――它就像是一双“无形的手”，左右历史的棋局。对于唐朝、元朝与明朝来说，它们的衰败与亚洲季风的大规模减退有关。
争论不休的话题
在学术界，气候变化与朝代兴衰的关系，也是一个长期争议的话题。最近的一次争论发生在2007年。2007年1月4日，英国《自然》杂志刊登了德国科学家杰拉尔德・豪格的文章。豪格率领的科研小组对雷州半岛湖光岩湖取得的钻孔岩心进行了高分辨率古气候研究，他们认为，通过钻孔获取的岩心样品的磁属性和钛物质可以揭示东亚古代冬季季风强度。 豪格在论文中写道：“公元751年唐朝开始衰落。造成盛唐衰败的是长期干旱和夏日极其少雨的气象原因。根据由中国雷州半岛湖光岩玛尔湖的沉积物分析得出，冬季风强度和夏季风强度之间存在着一种反相关的关系。在过去15000年里，有3个时期的冬季季风很强，而夏季季风很弱。前两个时期是在冰河纪，而后一个时期大约在公元700～900年间。唐朝自公元618年至公元907年延续近300年。由公元700～900年间冬季风的加强而推知此时中国夏季降雨量的减少，连年干旱造成谷物欠收，激起农民起义；公元75i年唐朝军队与阿拉伯大军激战于中亚重镇怛逻斯，唐军大败后退。这两个原因导致了唐朝的衰落，最终于公元907年灭亡。”
但是，这一结论在中国学术界引起很大争论。当时，国家气候中心首席科学家张德二通过史料的记载，认为“唐朝灭亡前的最后30年正是处于多雨时段而不是干旱时段”，唐朝总体上并非趋向干旱。所以，唐朝并非因为冬季风的加强而走向灭亡。这篇文章，也发表在同年11月份的《自然》杂志上。张德二认为：豪格科研小组研究气候变化与人类文明的发展和衰落的关系，得出了中国堪称黄金时代的高度发达的唐代文化终因冬季风的加强和干旱而衰败的结论，这是站不住脚的。中国历史朝代之更迭有其十分复杂的因由，中华文明之兴衰绝不会被简单化到由于降水量这样一个自然原因在10年或更短时间内的突然减少就崩溃了，中华文明何至于如此脆弱！
气候可以影响历史，
但并非决定因素