http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2006-05-08
1841年至1980年北京年平均气温变化(其间因战乱等因素，有些月份年份气温没有记载导致当年平均气温缺失)
中国气候学家竺可桢将黄河流域划分四个冷暖期 1981年至今北京再度形成明显暖期
遇到天气多变，百姓总会埋怨这天气“冷暖无常、气候多变”。
其实有史可查的近5000年来，北京经历了四个较大冷暖变动期。中国气候学家竺可桢通过研究中国、尤其是黄河流域近5000年来的气候变化，将其划分为四个冷暖期，并且是一冷一暖交替呈现。
包括北京在内的华北地区在这四个冷暖期也呈同步反应。
四大温暖期
北京最暖和时期比现在高2摄氏度
经过竺可桢的划分，包括北京在内的华北地区分为四个温暖期。
第一个温暖期：公元前3500年至公元前1000年。这也是北京上下5000年来，较为温暖的时期。当时黄河流域的年平均气温比现在高出2摄氏度。
第二个温暖期：之后，公元前770年到公元初，《春秋》记载，鲁国冬天无冰。是为第二个温暖期。
第三个温暖期：公元7世纪至9世纪，有明确记载，公元650年、669年、678年三年冬季，京城长安无冰无雪，成为第三个温暖期。
第四个温暖期：公元13世纪是第四个温暖期。著名道士邱处机在北京作《春游》：“清明时节杏花开，万户千门日往来。”说明当时北京气候已经与现在基本相同。
四大寒冷期
华北气候寒冷时渤海结冰连三年
这四个温暖期之间，间隔安插这四个寒冷期。
第一个寒冷期：在公元前1000年至公元前850年，《竹书纪年》记载，汗水在此期间两度结冰，说明当时华北气候寒冷。
第二个寒冷期：出现于公元初到6世纪，当时河北附近的渤海海面连续三年全部结冰，车马行人可在上面任意行走。
第三个寒冷期：公元10世纪到12世纪是第三个寒冷期。
第四个寒冷期：在最后一个温暖期之后，迎来第四个寒冷期，从公元15世纪一直到19世纪。当时运河京津段一年中的封冻期长达107天，比现在多了一半。当时北京气温平均比现在低2摄氏度。
现代气候
1981年起15年间又形成明显暖期
纵观北京5000年气候变化，从原始氏族社会的仰韶文化，到奴隶社会的殷墟时代，是其中最温暖的时期，其间年平均气温比现在高2摄氏度。
之后，秦汉、隋唐、元初等时期比较温暖；而周初、三国至六朝、南宋和明清时期，则比较寒冷。最冷的时候都出现在“整数”年，分别是公元前1000年、公元400年和1200年。
近代，北京冷暖期依然保持交替变化。18世纪中期、1920年至1940年为暖期；19世纪至20世纪初、1950年至1970年，都为冷期。
之后，1981年至1995年，15年的平均气温高达12.8摄氏度，比常年高出0.9摄氏度，再度形成一个明显的暖期。这个暖期的波浪一直持续到今天。
5500年前地球气候曾经突然变冷
气候突变导致粮食减产增加人口与资源矛盾
科学家发现，约5500年前，也就是中国古代文明孕育时期，地球气候突然变冷。这次气候转变与中国文明起源在时间上的一致性暗示着它们之间存在某种联系。
距今5500年前后，全球发生了一次气候突变，太阳活动和地球轨道等因素使平均气温下降2至3摄氏度。这一时期，中国西部天山冰川发生冰进；黄土高原关中盆地古土壤发育中断；耐寒的云杉在今天的北京地区生长繁盛。
考古发现则证明，这时中华大地上，社会正酝酿着变革，社会群体内部开始出现贫富分化和社会地位的分化。考古遗存中出现贵族墓葬。随葬武器成为时尚，表明战争开始成为经常性的社会现象，城堡也随之出现。考古学家认为这些都是文明诞生的信号。
研究者认为，气候突变直接导致粮食减产，大大增加了人口与资源间的矛盾。史前中国掀起了一次由四周向中心地带，从高地向适合居住的低地迁徙的移民浪潮。对资源的瓜分使社会矛盾激化，私有观念产生。为祈求风调雨顺，原始宗教开始形成。
还有考古学家认为，4000年前的洪水导致了长江下游和黄河下游的良渚文化和龙山文化的没落。这些文化迅速衰退的同时，夏文化却在这次气候突变中崛起，开创了中国第一个朝代，这其中的原因还有待进一步研究。
许多科学家都关注到气候变化与人类文明演进之间的关系，他们推测剧烈波动的气候环境有利于人类自身的优胜劣汰。
史料知识
科学观测天气资料北京从1841年开始
当遇到百年难遇的天气现象时，老百姓总能听到一种说法：“这是有气象资料记载的160年来之最。”
什么是有气象资料记载的160年？即北京系统记载科学观测的天气资料，是从1841年开始的。至今有160余年，俗称“160年来之最”。
根据《中国近代气象史资料》介绍，1841年，也就是清朝道光二十一年，俄国教会在北京开始做有系统的气象观测。他们在俄国教会旁边建造地磁气象台，利用西方传来的观测手段，每天从早晨5点至晚9点，一个小时观测一次天气。
建国门古观象台原名中央观象台
1912年11月，中华民国政府参议院决议，在北京建立中央观象台，台址设在建国门内袍子河北岸的金代候台遗址。
这也就是今天建国门的古观象台。并且，从1914年起，民国政府从国外订购仪器，每天观测气压、气温、风、雨量、云量等，也包括现在常说的最高气温和最低气温。
1946年1月起，北京开始每天进行24小时的天气观测，观测数据一直保留至今，给今天的天气情况提供了参照。
北京一月天气最冷 七月则达到最高值
根据这些气象资料，今天的气象专家给北京总结描绘出一个气温时空分布图。
一年中，北京最冷的月份在1月，平均为零下4.3摄氏度；之后逐渐升高，到7月达到最高值，平均气温达到25.9摄氏度；7月至12月，气温开始走低。
北京地区的气温时空分布变化较大，平原地区气温较高，向郊区逐渐递减。
平原地区的年平均气温为11至12摄氏度，城区最高，为13摄氏度；海拔300至500米的山区，年平均气温则只有8至9摄氏度，海拔2000米以上的海坨山，则低至零下1至0摄氏度。文/陶颖 曹坤 制图/周建文
[法制晚报]
相关
京城气象雪景篇：房山深70厘米夺得最白冠
根据有记录的100多年气象数据看，到上世纪80年代，北京年降雪天数大约为5天，这比19世纪70年代多1天
西汉最早记载雪害 通州曾现“七月雪”“千禧雪崩”下三天 飘雪“一世纪”多一天
百年来，京城的雪越来越多了还是越来越少了？
古时下雪，多为“路有冻死骨”，现在下雪，最受影响的是交通。
1990年3月20日至21日，房山西部山区的蒲洼乡最大积雪深度达到70厘米，不但空前，恐怕也是绝后了。
雪史
西汉最早记载雪害通州曾现“七月雪”
对于古代的京城百姓来说，雪通常是寒潮的代言人，往往带来“路有冻死骨”的场景。
最早的雪害记载，和最早的低温冻害在一起。西汉元狩元年，即公元前122年，“蓟城十二月，大雨雪，民多冻死”。
之后，东晋出现大范围大雪的记载，也发生于十二月，那是公元323年：“幽、冀、并三州大雪。”
到了清朝，大雪开始导致物价上涨，就像今天的天气对市场影响一样。
顺治九年，即1652年：“冬，通州大雪五尺，斗米价至一两(银)，民有僵死者。”
三年之后，依然是通州发生大雪，给当时的黎民百姓造成饥荒。
《中国气象灾害大典》记载，康熙年间，“通州，七月大雪盈丈。”但并未记录当年“七月雪”给百姓造成的影响。
雪忆
“千禧雪崩”下三天多条国道先后封闭
相比古代一出现大雪天，百姓多有冻死，现代的雪天里最脆弱的是城市交通。
新中国成立后第一场大雪记载于1952年12月18日，当时全市普降大雪，市区道路路面的积雪深度达到13厘米。
积雪阻碍交通，并且路滑导致交通事故频发，一天就出现了25起，4人受伤，并有7辆汽车损坏。
而越到后来，大雪对城市交通的影响范围越是扩大。
1991年2月26日至29日，全市普降大雪，降雪量达到10至22厘米。70多条线路的长途汽车被迫停运，城区公交汽车普遍晚点和大间隔。其中，330路公交车两趟进站时间间隔长达83分钟。
1994年11月4日，大雪降临京城。当天民航机场十多个航班停飞，并且连续3天无法正常运行，机场滞留旅客多达1.3万人。
2000年1月3日至5日的连续雪天里，二、三环路发生多起交通事故。京石、八达岭高速公路、108、109、110国道先后封闭。
雪情
积雪之最在房山深度达70厘米
据市气象专家介绍，当雪覆盖地面的面积达到观测者视野能见的一半时，就叫积雪。
根据100多年的气象资料统计，北京平原地区开始积雪的日期平均是12月15日；而积雪结束的日期大约是次年3月2日。多年平均的全年积雪天数为14.3天。
积雪时间最长的一年出现在1956年，达到36天；最少的是1982年，只有1天积雪。
北京历史上积雪有多深？根据《北京志》的“气象志”记载，北京平原地区，相当于如今的城八区，最大积雪深度为27厘米，出现在1979年。
1990年3月20日至21日，房山西部山区的蒲洼乡，最大积雪深度达到60至70厘米，成为有史以来最厚的雪。
文/陶颖 曹坤
北京气象雷雹篇：雷雹雾霾 近50年来成家常客
半个世纪以来雷击京城次数涨了10倍 年均雹灾达到8.23天
据气象资料统计：半个世纪以来雷击京城次数涨了10倍 年均雹灾达到8.23天
根据气象资料统计，上世纪50年代，京城每5年平均发生雷击灾害只有0.8次；而到2000年时，这一数字增加到12.6次。半个世纪以来，雷击袭北京的次数涨了10倍。此外北京雹灾在730年间也翻了7番，从新中国成立后至今，年均雹灾达到了8.23天。
气象资料还表明，到了90年代之后，随着城市和工业发展，污染物附着在水汽上囤积形成霾的天气越发明显。
天气篇之雷击
北京50年之间遭雷击涨10倍
古代的雷击灾害记载中，故宫备受其害。
最早的故宫雷击事件发生在明永乐年间。1421年有记载，四月，故宫因遭雷击而发生火灾，奉天、华盖、谨身三座大殿都被烧光，引起全国震惊。
1557年，明嘉靖年间，一个夏日，重建的奉天、华盖、谨身三座大殿，再度因雷击发生火灾。大火烧到了奉天门、左顺门、右顺门以及午门外的左右廊。
当时，连皇帝也只能在文华殿上上朝。这次累计火灾损失之大是历史上罕见的。
根据当时的文献记载，人们打扫烧焦的灰烬就动用了军工三万多人，并征用了民间5000辆小车作为运载工具。
而明万历年(1597年)的一次雷击，故宫皇极、中极、健极三殿被雷击中。当时的火甚至蔓延到了乾清宫、坤宁宫。为了重修三大殿，所需的楠木、杉木都要从湖广、四川、贵州转运，仅此一项，朝廷就花费了900多万两银子。
根据《中国气象灾害大典》记载，从上世纪50年代至2000年，北京地区共有24人被雷击死亡，31人受伤，平均每两年就有一个人遭雷击伤亡。
而北京地区每年遭雷击的次数差异却很大。近半个世纪以来，发生雷击次数最多的年份在1996年，达到23次；而最少的则全年没有一次雷击事故。
上世纪70年代之后，全市的雷击次数呈现波动式增多的趋势。从每5年的平均数来看，到2000年的雷击事故平均为12.6次，与1956年的0.8次远不可同日而语。
天气篇之雹灾
730年间北京雹灾翻7番
据市气象专家介绍，冰雹是从发展强盛的积雨云中降落下来的冰球或冰块。历来北京的冰雹粒大多数像黄豆、蚕豆那么大，少数有鸡蛋般大，也有大得像碗口一样，但极少出现。
古代至1948年，北京地区雹灾的记载比较少，大致平均5到8年有一次。最早的记载始于西晋，公元280年：“四月庚午，范阳国雨雹。”
而新中国成立之后，北京各区县的雹灾记载数量大大增多。1949年到2000年，平均每年有8天以上的冰雹。降雹日数最多的年份在1971年，达到47天；而最少的在1958年，只有4天。
气象专家将各朝代出现冰雹的天数与该朝年数相比，计算出各代每年平均出现的雹灾日数。从中可以看出，最早元代(1271年)北京年均雹灾0.18天；而从新中国成立后至今，已经达到8.23天。
公元1271年至2000年雹灾表
元代 年均0.18天 平均5.4年一遇
明代 年均0.12天 平均8.1年一遇
清代 年均0.16天 平均6.1年一遇
民国 年均0.05天 平均18.5年一遇
新中国成立后 年均8.23天 每年都有一遇
天气篇之雾霾
老北京雾天半数搀和霾
要说古代北京历史的文字资料上，最早出现“雾”字的大约在金代。公元1165年，“十月，大雾昼晦。”之后，在元、明、清三个朝代的文献记载中，对雾的记述都非常少。
近代对老北京雾天的记载难觅踪影，直到现代，才有了对大雾天气的数据说明。《北京志》中记载，北京地区全年雾日多年平均为3至22天。其中，城区、大兴、通州、朝阳、丰台等地区，最容易形成雾。坐落于大兴旧宫的南郊观象台，1980年记录的当年雾日达到51天，成为全市之冠。
市气象专家根据历史资料分析，上世纪60年代，北京的雾天经历了一个“低潮期”。
而70年代之后，雾天开始呈现抬头趋势。到了90年代之后，随着城市和工业发展，城市污染物增加，污染物附着在水汽上囤积形成霾的天气越发明显。
1951年至1980年，平均每年出现雾日为126天，霾有50天，平均有一半的雾天与霾搅和在一起。
文/陶颖 曹坤
[法制晚报]
北京气象热浪篇：42.6摄氏度 最高温热在1942年
北魏孝昌时期京城首现文字记载“热”乾隆皇帝遇高温灾年曾向民间发“防暑降温费”
北京极端最高气温的统计，是从1889年开始的。
从此之后，老北京曾达到的最高气温为42.6摄氏度，出现在1942年6月15日。至今，全市平均最高气温没有再打破过这一纪录。
高温古史
在北魏孝昌时期北京有"热"记录
"夏，幽州遒县地热。"公元526年，北魏孝昌时期，出现了最早的北京地区关于"热"的文字记载。
之后，说老北京热的更多文字，出现在明清年间。1600年，明万历年间："京畿久旱酷热，诸谷焦枯。"
1678年，清康熙年间："六月，炎暑特甚，自京师至关外热伤人畜甚众。"1827年，清道光年间："帝谕：'京师自闰五月下旬以来，酷热非常，又形酷旱……'同年夏，昌平大热，人有渴死者。"
高温成灾乾隆急发"防暑降温费"
近代最可怕的高温灾害年发生在1743年。当时，乾隆皇帝还向民间发放了"高温补助"。
有记载："六月，京师盛暑。乾隆帝谕：'今年钱其炎热，甚于往时，九门内外街市人众，恐受暑者多。著赏发怒银一万两，分给九门，每门各一千两，正阳门二千两，预备冰水药物，以防病竭。'"
法国传教士记录当时京城死万人
而当时，一位法国来的传教士哥比，正巧在北京做气象记录。现在的老气象专家找到哥比在1743年给巴黎科学院同事的一封信，其中写道：
"老北京人从未遇到像1743年7月间这样热的天气。7月13日这天热得难以忍受，贫民和其他一些人，主要是胖人中暑或热死，死者躺在街道或屋内，许多人在向上天祈祷和忏悔。为此皇帝和大臣们专门开会研究采取措施，以解除人们的痛苦。
"据大臣们统计，从当月14日到25日期间，全城因高温酷热死去11400人，这主要发生在贫困区，死者多为贫民、技工或手工业者，尚不包括富人和职员们，若汇总起来死亡人数还要超过上述数字。"
历年极端最高气温和出现时间(其间因战乱等因素有缺失)
|
基本在30多摄氏度徘徊（1969－1980） |
|||||
|
年代 |
日期 |
气温 |
年代 |
日期 |
气温 |
|
1969 |
7．2 |
35．9 |
1975 |
6．19 |
38．4 |
|
1970 |
7．5 |
35．3 |
1976 |
6．27 |
35 |
|
1971 |
6．4 |
35．2 |
1977 |
7．8 |
34．1 |
|
1972 |
7．16 |
39．5 |
1978 |
6．25 |
37．5 |
|
1973 |
6．21 |
37．5 |
1979 |
7．15 |
35．9 |
|
1974 |
7．10 |
35．8 |
1980 |
7．9 |
35．1 |
|
极端高温未太高（1889－1895） |
|||||
|
年代 |
日期 |
气温 |
年代 |
日期 |
气温 |
|
1889 |
6．6 |
37．5 |
1893 |
8．11 |
34．5 |
|
1891 |
6．26 |
37．1 |
1894 |
6．4 |
35．2 |
|
1892 |
6．24 |
37．3 |
1895 |
7．18 |
34．4 |
|
常突破40摄氏度（1930－1968） |
||
|
年代 |
日期 |
气温 |
|
1930 |
7．5 |
39．6 |
|
1942 |
6．15 |
42．6 |
|
1943 |
7．15 |
40．5 |
|
1944 |
6．21 |
39．4 |
|
1948 |
6．18 |
40．7 |
|
1954 |
6．3 |
33．4 |
|
1961 |
6．10 |
40．6 |
|
1968 |
6．5 |
40．1 |
北京城郊温差 比以前至少涨1摄氏度
热岛效应造成京城季节长短不一 建国门入春比郊区早
北京城的热不仅来自上天，还有自身散发的。尤其是城区，消耗大量能源的同时释放出大量的热量，并且热量难以扩散。因此，全市热得不均匀，城区形成一个大“热岛”，年、月平均气温都明显高于郊区。
通过历年对城区古观象台和郊区气象站的气温观测资料对比显示，“热岛效应”主要从现代开始明显起来：1960年至1969年，城区和郊区的年平均温差为0.94摄氏度；之后每个五年，温差以0.1至0.2摄氏度的幅度递增。到1990年至1994年，城郊温差已达到1.82摄氏度，比30年前涨了将近1摄氏度。
由于“热岛效应”，北京地区季节长短都不一样。城中心的建国门地区，每年入春时间比郊区早5到6天；入夏也要早3天，并且夏季持续时间要多出11至15天；而入秋和入冬时间，建国门地区则要比郊区晚上7至11天，冬季更是晚了10到13天。
城市“水泥森林” 产生热岛效应
即城区气温高于郊区 因污染、林木减少等原因造成
城市热岛效应是指城市中的气温明显高于外围郊区的现象。
究其原因，一是城市内有大量人工构筑物，如混凝土、柏油路面、各种建筑墙面等，这些人工构筑物吸热快而热容量小，在相同的太阳辐射条件下，它们比绿地、水面等升温快，因而表面温度更高。
另一个原因是人工热源的影响。工厂生产、交通运输以及居民生活都需要燃烧各种燃料，每天都在向外排放大量热量。
此外，城市中绿地、林木和水体的减少也是主要原因，致使缓解热岛效应的能力被削弱。
城市中的大气污染也是重要原因。城市中的机动车、工业生产以及居民生活，产生了大量的氮氧化物、二氧化碳和粉尘等排放物。这些物质会产生温室效应，从而引起大气进一步升温。文/陶颖 曹坤
现代高温
在现代，各种报纸杂志也都屡见北京高温的记载。
1961年6月10日 热死农民
房山炒米点最高气温超过40摄氏度，田间耕作的农民中暑死亡。
1975年6月上旬 遭遇干热风
北京遭遇干热风。这是一种高温、低湿，并伴有一定风力的灾害性天气。当时，京郊的小麦粒变蔫，被逼熟，造成减产。仅北郊农场的3.6万亩小麦就减产达30%至40%。
1981年7月18日至23日以及7月29日至8月2日
京城先后持续5到6天的高温天气。
据当时调查，全市多数人都长痱子，各药店痱子粉脱销，病人死亡率也增多。高温期间，有些地区三层楼以上曾一度断水。当时，全市牛奶产量减少25%，鸡蛋产量也大幅度降低。当年也成为建国以来，北京工业因高温而减产最严重的一年。
1998年8月6日 高温闷热
据媒体报道，因高温闷热，全市供电负荷陡升至485万千瓦。部分居民区供电掉闸，电表熔丝都烧断了，共发生了243起供电故障。当高温与空气高湿相遇时，闷热天气更难耐。
1999年7月23日至31日 干热风
京城再度遭遇干热风。各大医院中暑高烧患者增多，其中儿童医院每天门诊就能接待3000多名此类患者。
[法制晚报]
