欧洲
在世界范围内，欧洲的气候历史资料最全面，也发展得最好。一大群欧洲气候历史学家，在过去的30年以来，建立了一个系统的持续的气候研究领域。1999年，克里斯汀 • 菲斯特、鲁道夫 • 布拉兹迪尔（Rudolf Bràzdil）和鲁迪格 • 格拉泽（Rudiger Glaser）等人，在《气候变化》（Climate Change）杂志上编辑发表了12篇中欧16世纪的气候历史的文章。这个合集——45位撰稿人的著作，显现出针对欧洲近代气候历史的研究领域，跨学科研究的力量和深度。
撰稿人利用了伯尔尼大学系统化的中欧气候数据库的资源。菲斯特，一位瑞士的历史学家，是这一研究团队中的领军人物，他组织并协同了各种可能的气候资料文件和有代用的数据，帮助建立欧洲的气候历史的数据库。先从瑞士和其周边的中欧国家开始，菲斯特和他的同事们建立了1525年到1979年之间系统的气候数据。从各种不同的资料来源中包括了80000个来自天气日记的气候数据，学者们将这些资料均一化并进行编码，建立起一个温度和湿度指数的序列，这套数据覆盖了过去四个半世纪的每个月和每一年。这个数据以1901—1960年作为参照时段进行了校准。他们还计算了温度和降水对于1901—1960年这一参照时段平均值的偏差。计算偏差时使用了年值或季节值的11年滑动平均。28
瑞士的16世纪，就有7350条天气观察记录，几乎把整个世纪的数据全部记录下来了。前50年里，共600个月，有气候观察的月份是228个月（占了38%）；后50年里，有气象观察记录的月份上升到588个月，占到98%。29直接对天气和气候做观察，并出现在文字记录里的，比如地区的或城镇的每年的年鉴，另有教堂、大学、医院和其他机构的记录档案，或是个人日记中对天气、气温的有关记载。印刷和出版的爆发式成长，为大量文件和书籍的印发创造了基础，远远超出中世纪时期人们的想象。例如，在15世纪末开始出版印刷的年历就留有为拥有者记录观测天气结果的空白。
一些有科学爱好的个人保存了严格的天气日记。其中最有价值并保留至今的记录，是苏黎世的沃尔夫冈 • 哈勒（Wolfgang Haller）的个人日记。他记下了1545年到1576年间，10200个天气情况。天文学家第谷 • 布拉赫（Tycho Brahe）和他的助手，在丹麦汶岛（Hven）从事天文观察中，记下了1582年到1597年间4962个天气观察数据30。当我们把这些前人的数据，和使用现代仪器测量的1901年到1960年的对应数据相比较的时候，那些精确的日记中的天气记录，对于创建那一时期降水指数，就非常有帮助了。
其他文件记录的，不是直接对气候的观察，譬如关于生物现象的变化，或者其他一些现象的观察记录，从中可以推测出气候的变化情况。有些年鉴编写者和记日记的人，记录了湖泊、河流的结冰和解冻，洪流和大水的发作，强烈的暴风雨，旱灾，饥馑等；以及与天气变化相关的人力劳动，比如割晒牧草，在葡萄园里干活，或者切割冰块等工作。
学者们参考日记，参考一系列文本资料，还有其他代用性的资料，创建了一套16世纪季度和年度的气温、降水的变化指数。这些指数再乘以今天德国、瑞士、捷克共和国领土面积的权重，可以度量出对于1901—1960年相同地区的偏差。根据编撰者的研究，这些指数表明气温在各个季节的情况。相比之下，16世纪的平均气温，要比1901—1960年参照期的平均气温低1.5摄氏度，特别是在冬天和春天。那时的所有季节，比之1901—1960年期间的参照数据，降水要多出很多，特别是冬天（多9.8%）和秋天（多5.8%）。尽管这是一个大的趋势，其中也存在一些比较明显的波动，所谓“温暖阶段替代了寒冷阶段，潮湿时段替代了干燥时段”31。
这些趋势，在16世纪末开始变得更加显著。鲁迪格 • 格拉泽和他的同僚认为：“一共算下来，在中欧，在16世纪下半叶，气温的确发了明显地下降。在整个16世纪，四个季节都表现出大的寒冷趋势，而且越来越强烈。”321586—1595年期间，出现了几乎不曾被打破的一连串的寒冷冬天，平均气温比1901—1960年期间的平均气温，大概还要低2摄氏度。在同一时段，夏天也变得不同寻常地寒冷，“从1591年到1598年，连续八年的夏天都是一样的凉爽，也许在过去500年的历史中，是唯一的一次。”33
在树轮年代学的研究中，针对北欧的芬诺斯坎迪亚和西西伯利亚乌拉尔地区生长的年老树木，还有对横跨欧洲而分布的橡树等树木的研究，所积累的长时期的数据，都证实了这一气候变冷的趋势。树木年轮数据，和俄国北冰洋斯瓦尔巴特群岛的冰川融化的数据是一致的。根据各种资料，研究人员最后总结出：“欧洲在整个16世纪，夏天的平均气温，也有可能是全年的气温，发生了重大的下降。在北欧和阿尔卑斯山脉，这一情况在1570年突然发生，开始了长期的普遍的气温下降时期，大概一直持续到下一个世纪。”34
研究瑞士的阿尔卑斯冰川的数据，特别是大阿雷奇峰（Great Aletsch），还有下格林德瓦（Lower Grindenwald），还有罗纳冰河（Rhone glaciers），都得出类似的结论。16世纪末，阿尔卑斯冰川体积增长并向前推进，直到19世纪末才停止。当冰川生长的时候，将流经它的河流和小溪阻挡住，就形成了冰湖；某些时候，比如说气候突然回暖，冰川上面的冰湖突然冲破冰库，一泄千里，洪水对下游造成极大危害35。
这部合集里有两篇文章，直接将16世纪下半叶的寒冷和潮湿的天气，跟减少了的葡萄酒和谷物的产出联系在一起。酿葡萄酒的葡萄，乃是中欧最重要的作物，瑞士、奥地利凹地、符腾堡（Württemberg）和西匈牙利的年度有关数据，表明葡萄酒的生产，都是在1587年突然直线下降，而且这一下降趋势一直延续到1610年。这个下降趋势，与16世纪末的阴冷潮湿的夏季气候的广泛影响存在着直接关系。因为葡萄酒的生产，都是在这些国家的北部地区，凉爽的夏季减少了葡萄的产出，并将收获的葡萄中的糖分也降低了。与其喝这样劣质但是高价的葡萄酒，消费者们不如转而去喝啤酒36。
同样，黑麦的年度价格在中欧，跟不利的季节气温和降水直接联系在一起37。从1565年到1600年，16世纪的最后三分之一时期里，物价波动和气候变量之间存在显著的相关。菲斯特和布拉兹迪尔指出，“在16世纪的后三分之一时期，气候的变化，成了影响食物价格的最重要的因素”38。这个观点反驳了人们普遍的观点，即不断增长的对新大陆的贵金属或者人口水平的投资，决定了粮食的价格。
最终，沃尔夫冈 • 贝林杰（Wolfgang Behringer）认为，恶劣天气导致的庄稼减产和1560年以后的焚烧女巫事件数量的突然上升之间，有着因果关系39。当人们熬过了漫长的寒冷的冬天后，紧接着又是潮湿的春天和夏天，这大大减少了粮食的收获，害怕而焦虑的人们，开始在整个欧洲寻找替罪羊。贝林杰指出：“每个人认为，持续的粮食减产是因恶魔般的巫婆们导致的，整个国家决定要将她们斩草除根”40。女巫们被指控造成天气的变化，带来了强烈的暴风雨或冰雹，粮食歉收，洪水发生，牛群生病。在巨大的折磨下，女巫们被迫承认的确计划要通过改变天气将农田和葡萄园毁掉，云云。简而言之，当时的人们认识到，那时欧洲的气候环境的确变得越来越糟了。
近代早中期那段时间，从1500年到1850年，中欧的数据库与那些从非文献记录的代用资料相比，所表现的气候变化趋势是大致一样的。从1560年开始，季度和年度的气温一致表现出比1901—1960年期间的年度平均气温显得低，且有几次多年连续的极端寒冷的天气记录。在17世纪90年代，比之参照期的记录，年平均气温大概下降了1摄氏度，此后的200年间，再也没有出现如此极端的寒冷气候。而19世纪是“自1500年以来，最寒冷的一个百年”。19世纪第一个十年，和后来的19世纪80年代，都比17世纪90年代的气温还要低，与20世纪的参照期（1901—1960）比较，降水也表示出一致的偏低状态。唯一例外的是，16世纪末的夏天，比起20世纪的气候要更潮湿一点。另外，比之20世纪的平均值，整个18世纪的夏天，普遍上比较温暖和潮湿。除上述情况，每一季节都比1901—1960年期间的平均气温和降水量低，年度的比较也是如此41。
瑞士的气候数据，与从欧洲别的国家获取的数据保持了一致。比如由杰勒德 • 曼利编撰的英格兰中部1659年及其后的季度和年度的气温数据，与瑞士气温数据有统计学上“非常显著”的相关联系42。用现代统计法分析意大利北部，从1536年到1855年的寒冬气候，结果表现出和瑞士气候几乎一样的惊人的相似43。俄国位于欧洲的部分，从1620年到1890年的季度平均温度，也表现出非常严峻的寒冷冬天的特征44。在一位耶稣会信徒的通信中，详尽地记录了对天气的观察，在1634—1648年期间的卡斯提尔留（Castile），气候表现是：不正常的寒冷而潮湿的冬天，寒冷而不正常的多雨的春天，正常的夏天，寒冷并且潮湿的秋天。据罗德里戈（F. S. Rodrigo）、埃斯特班-帕拉（M. J. Esteban-Parra）、卡斯特罗-迪兹（Y. Castro-Diez）等人的说法，“1634—1648年间，从了解的主要的气象现象看，发现有强烈的降水，寒冷的天气，还有暴雪”45。
不过，只看长期变化趋势，会掩盖年度的强烈波动的现象。比如，在最早使用天气观察仪器测量的天气数据中，路易斯 • 莫林（Louis Morin），于1676—1713年期间的每一天，在巴黎的中心使用温度计和晴雨表，记录了气温和气压，保留下天气数据。在他的日记里，天气观察涵盖36年时间，其中一半的冬天（18个），低于1901—1960年期间的平均气温值，这里面又有4个，是迄今所知西欧最寒冷的冬天，分别是1684年、1695年、1697年和1709年。而另外18个冬天，气温却升高了，有些年份（如1683年、1686年、1702年、1707年）大大超过那个20世纪校准期的平均值46。
东地中海的天气情况，并不总是和南欧气候是一样的，尽管在大体上变冷的趋势是明显的。统治克里特岛的威尼斯官员，有规律地向威尼斯总督——威尼斯共和国首领——做汇报，包括有精确日期的关于天气和气候的信息47。在20世纪，克里特岛的夏天干燥炎热，冬天潮湿温和；然而，在威尼斯人统治的最后一个世纪，即从1548年到1648年，克里特岛经历了21个异常严峻的冬天。记录内容有“暴雪，长期不正常的寒冷气候，过分的降水，直到晚春的时候农民们才能开始耕种。”另外，还有颇不寻常的一处是旱灾。有25个年头，要么是冬天，要么是春天，一直不下雨，或者整个冬春季节都没有雨水48。以现代标准看，那些旱灾危害程度非常严重。杰 • 格罗夫和安娜丽莎 • 孔特里约（Annalisa Conterio）说道，“20世纪的旱灾年份，从没出现过像1547—1645年期间的旱灾，那么长的无雨期，或是完全没有降水的冬天。49”过度潮湿的冬天和冬春季节的干旱，两者对农作物，对葡萄和橄榄的收获，以及牲畜的放牧等等，都有非常大的影响。可以明确一点，近代初期的不利的气候环境，让克里特岛的居民增添了额外的负担。
在1988年的一篇文章，菲斯特给出了明确而有力的证据，证明小冰河期对欧洲的经济有着严重影响50。他证实了，瑞士的年度气候数据与年度食物价格之波动，是相互联系的。每逢不利气温和降水的年份，农产品价格就会有不正常的高价，而在那个时期，农产品一直是瑞士的食品预算中很大一个份额。
菲斯特设计了一个模型，用以衡量气候对农业生产的影响，这个模式给7种不利的季度天气情况分配了相对权重。这些情况包括：秋天雨水过多，冬天过早来临，冬天多雨，春天多雨，春天低温，夏天低温，还有收获时节过度降水等（7月和8月）51。利用现代的农业经济理论，他认为，上述情况影响最严重的是春天低温，特别是4月份低温，造成播种期延后，抑制了土壤的固氮作用，减少以后的收获。他另外考量了收获期的长期的超量的降水，认为可以导致发霉和病虫害入侵，严重削减产量。菲斯特认为，另五种情况的损害程度，算稍微轻一点。把每月的气温和降水的数据结合起来，这样就可以将每年的气候变化的数据跟食物价格的波动进行匹配了。
菲斯特根据许多已发表的长时期序列，建立了他的价格序列。他参考的粮食价格的文章，主要有关于每月从巴塞尔（Bazel）公家的仓库购买谷物的价格；洛桑（Lausanne）市医院每月购买小麦、燕麦和小麦黑麦混合面粉的价格情况；伯尔尼的农民和市政府每月协商谷物的价格52。
他将这些数据整理之后，计算出35年的滑动平均值，并用方差百分比的形式将价格波动标注出来。通过直观的比较，在1550—1850年的三个世纪中，明确显现出恶劣天气和高物价间的明显的一致性。菲斯特指出，两个权重最大的变量拥有最大的解释权。如在1569—1574年间、1586—1589年间、1593—1597年间、1626—1629年间、1688—1694年间，均出现了价格高峰，恰恰也是当时出现了寒冷春天和潮湿夏天两种天气情况。但是，价格最高的年份，如1570—1571年间，寒冷的春天和收获期出现大幅降水，连续两年都发生了53。对那些少见的价格高涨而气候却不是非常糟糕的年份，战争，及其导致的物资乏匮和对粮食的需求，为这样的高价年份做了合理的解释。直到19世纪下半叶，1870年之后，建设起来的铁路系统，使得便宜的可大量而快速运输的食物，能够到达大陆内部，使得天气和食品价格之间的对应关系被打破。
根据菲斯特积累的长期瑞士数据，他进一步指出，小冰河期严重地降低了瑞士和中欧的粮食产出。自16世纪60年代始，直到20世纪温暖的气候回归，那一历史时期的欧洲，食物受天气影响而短缺，农产品价格随气候的变化而变化54。
这就是说，菲斯特的研究发现，与扬 • 德弗里斯从芬兰找到的证据恰恰相反。瑞士数据显示出的气候，是个直接的变化因素，决定了中欧的食物价格，不像面临波罗的海的荷兰，谷物可以通过海运定期进口，满足内需，瑞士则几乎完全依靠本土的农业收成。另外，不利的气候在这一期间，似乎影响了整个西欧。
看来，欧洲的海上和海滨国家，因为可以凭借海运进口粮食，来减少国内农业歉收的影响。换句话说，食品进口具有国家战略上的重要意义，而不仅仅是字面的意义。像荷兰、英格兰、西班牙和葡萄牙这样的国家，他们的对外贸易和殖民地的收入，使得他们的人口可以买到新大陆的鳕鱼，西印度群岛的糖，或者是波罗的海的谷物，这些都能部分地缓解恶劣气候的不利影响。
中国
中国近代的气候历史，和小冰河期模式大体是一致的。这一时期的历史，因为有大量保存完整的文字记录，可以重建中国近代的气候的很多细节，在这一点上，欧洲，甚至世界上任何一个国家，都无法和中国相比。
中国的历史学家和科学家，从若干个世纪以来的地方史志里，可以获得中国几乎每个角落的年度的气候观察方面的信息。最早的中国温度序列重建工作是1972年，由中国的气象学家竺可桢完成的，我曾在前文提到过他，他的研究成果，在西方世界曾经用多国语言发表过55。竺可桢主要依据长江下游的湖面结冰期，推测寒冷气候趋势的开始时间；距今近一点的，有地理学家郑斯中，他在竺可桢结论的基础上，作了一些修正。这两项研究，总结了从1470年到1850年之间，中国的年平均气温，大概下降了1摄氏度56。如此漫长的一个时间段，他们依气候数据，分为五个冷暖交替的时期：1470年到1560年较为寒冷，1560年到1620年较为温暖，1620年到1740年较为寒冷，1740年到1830年较为温暖，1830年到1850年较为寒冷57。
此外，布拉德利和琼斯两位，比较了五个地区的重点的1400—1950年夏季温度距平，即华北、华东、华南、黄河下游、长江下游五块，从1400年到1950年的异常的夏季气温58。以上每个地区的气候数据，都依据历史的文献记录，与1860—1959年期间夏季平均气温作参照，显示其异常情况。按布拉德利和琼斯的说法，上述时期的整体气候模式为：“大约公元1500年前后，气温开始下降，一直到17世纪中，降到了最低点。1650年的气温非常突出，整个华东和朝鲜都感受到气候异常寒冷。而后，气温开始回升，整个18世纪，气温快赶上20世纪初期的温暖了。接着，寒冷气温再度出现，从19世纪初一直持续到19世纪中”59。
以上五个研究区域的气候数据，按十年为一单位，用图表标示出来，气候模式突出猛烈下降的趋势60。最具戏剧性的就是，17世纪50年代的平均气温的巨大跳水，比之中国的平均气温值，低了4摄氏度。中国18世纪的气候，不像欧洲那样，很少能上升到1860—1959年参照期的平均气候值之上。将以上的气候数据合并在一起，可以看出，在1600—1959年期间，中国气温数据的变化，和北半球的总体的变化数据是相关联的61。明显的是，中国气温和北半球各个地区一样，在近代前期也陷入了寒冷的境况。
中国的文献资料，包含了非常长的年度降水数据，据此可以进行研究分析。中国气候学家编制了一份历史地理图，绘制了五个等级的指数，时间从1470年到1998年，每张地图包括全中国100个城市或地区。潮湿/干旱指数的范围，从一级（极度潮湿，大面积长期的强烈的降水，引发大洪水）到三级（正常，好收成，没有洪水或者旱灾记录），再到五级（极度干燥，长期的严峻的旱灾，在大范围地区）62。这些指数反映出，每年从5月到9月的夏季季风情况，它为中国带来了大概80%的降水。
令人有点吃惊的是，在近代早期的寒冷气候下，中国的降水比起20世纪，比较稳定，也不那么走极端。从1470年到1800年，作51年滑动平均结果变化趋势显示出，每年在100个地区中，有40个到50个地区的降水指数属于三级，到了17世纪中叶，正常气候指数的地区数量大幅下降。1800年之后，正常气候指数的地区数量逐渐下降，从1800年的50个，降到20世纪初期的25个63。在整个19世纪，正常气候的地区明显变得越来越少，到20世纪初，这一数字降到了最低。
表示极度潮湿或极端干燥的指数，显示出完全不同的轨迹64。强降水的年份伴随着洪水，从16世纪中叶到17世纪末，这种情况较普遍，而到18世纪就下降了很多了。接着，在19世纪又开始变得多起来，于20世纪初达到了一个新的峰值。旱灾年份，在17世纪相对也是非常多，在18世纪和19世纪也是变得少起来，直到1900年，旱灾的频率又开始增多了。
总结一下，中国的小冰河期，极端的降水情况在17世纪达到巅峰状态，17世纪记录了很多年份，要么是极端的降水和洪水，要么就是完全没有雨水，干旱或者土地龟裂。然而，正常降水的年份的数量，基本上还是保持不变，18世纪的降水情况好了许多。1900年以后，中国的气候又重新进入一个新的阶段，雨水要么是太少，要么就是太多。
长期的恶劣天气——旱灾或者寒冷，伴随并促成了一个所谓“中国十七世纪危机”65超过一个半世纪，突变的暴动，导致了明王朝的覆灭、满族的入侵，建立了清朝。自1644年始，漫长的汉族抵御满族的战争，使中国遭受一回大的人口危机，疾病、饥荒和战争，席卷了整个中国人口。
马立博（Robert Marks）谈到，依据中国历史学家积累的岭南地区气候数据的报告，广东和广西，这样一片属于亚热带、热带的区域，位于中国的东南沿海，它们发生的异常气候，的确让人相信气候变化了。岭南在17世纪中叶，“人口大批死亡的同时，也是一个大的生存危机”。仅就广东省，1630年至1690年间，当地地方志的作者们记录，其中40年的严寒天气出现了霜冻，甚至某些地方如沿海的惠来村，1636年那里出现了“雪，霜，还有冰，池塘上结了四五英寸厚的冰……他们以前从来没有经历如此严寒的天气。”同一时期内，还发生了大范围的旱灾和饥馑，据广东省全部郡县的饥馑报告看，在17世纪50年代中期达到了高峰。广西居民，即广东人的邻省，当时也经历了近代历史上最为严峻的干旱66。
这一时期，地方志的作者们报道了众多年份的春寒（气温在15摄氏度以下），拖延了水稻的移栽。在某些倒春寒年份里，广东和广西的农民们，只好选择一年一熟的耕作方式，而不是他们惯常的一年两熟方式。在某些年份里，晚春的冰冻或降雪，会冻死水稻的秧苗、果树的幼苗、池塘里的鱼，甚至一些牲畜。当地地方志里还记录了雨水迟至，与之相应的农业歉收，和大米价格标高疯涨的情况。即使是中国南部的相对温暖的地区，17世纪变得较为寒冷的气候，让农业生产和居民生活付出了很高代价。
西非
西非，处于热带地区，“小冰河”一词对它算是个误称。这样一个地区，每年夏季的季风带来的降水量，则是一个很重要的问题，至于气温的寒冷或暖和问题，倒在其次了。
西非大部分地方的年降水量来自夏季那几个月，这时正是当三个大气团在热带辐合带相遇的时期，其一是大陆的热带气团，它是一个准永久性的高压环流，也叫作撒哈拉反气旋，它全年一直停留在撒哈拉沙漠上空。这个高压干热气团中的气流向地面下沉，在热带辐合带与另两个潮湿的低层的海洋气团相遇，即从印度洋来的海洋热带气团，和从南大西洋来的海洋赤道气团。在夏季，太阳到达最北纬点，热带大陆高压减弱，热带辐合带向北移，这一移动带来了强烈的降水，因为湿润的热带气流下降，接触到了炎热的西非陆地。
20世纪70年代末，莎伦 • 尼科尔森（Sharon Nicholson），当代一位历史气象学家，发表了她所重建的气候历史的某些发现，即非洲大陆南纬10度以北地区，长期的降水的波动情况67。到目前为止，她的研究还是业界一个标准。尼科尔森依据几条河流和湖泊水位的长时段的年代记录，以此推断气候是相对潮湿还是相对干旱。她的研究数据包括了通过直接测量的年度的尼罗河和乍得湖的水位，以及根据湖内的沉淀物和花粉测定的图尔卡纳湖和阿贝赫湖（Lake Abhe）的水位。根据年鉴的资料和其他历史资料，她还加进塞内加尔、冈比亚、尼日尔等地长期的饥荒干旱的年表记录。另外，她还积累了早期欧洲探险者们关于地理的描述和观察。
尼科尔森把各种资料合成在一起，将西非的气候历史分作潮湿和干燥的不同时间段。她总结出，从700年到1300年，西非整个地区的气候大致比较湿润；从1300年到1500年的两个世纪，是一个比较干燥的期间，不过，“当时的气候环境，认为比现在的16世纪、17世纪的情况要潮湿一些”。公元1700年后，开始了较为缓慢的干燥的一个过程，尽管“普遍地比较潮湿的特征，大概一直延续至整个18世纪”68。总之，从1500年到1800年，大概是小冰河期，西非的降水比这之前或之后的时期，要更为充沛。
这一气候变化，对于自然环境和人类社会的影响是非常深刻的。对于西非的人类、植物类群、动物类群来说，由等雨量线标示的年降水量水平的高低的变化，或者是降雨的东西边界的变化，都是很重要的。在地图上，从北往南看，我们发现了一些降水的标记。第一，100毫米年度等雨量线，表示了在撒哈拉沙漠中的阿拉伯文化圈的南部边界，那里有小的游牧部落，有骆驼、羊和山羊69。第二，在萨赫勒地区是牧区，每年7月到10月有100毫米到400毫米不等的降水。萨赫勒地区讲富拉尼语的牧人，放牧的是牛、羊、山羊，他们的牲畜随着季节移动，冬天的几个月份，牧民们向南进入到湿润的非洲大草原。牛群每天必须消耗大量的水，牲畜要安置在有井的地方，或有其他水源的地方的附近。第三，400毫米降水线，区分开萨赫勒地区和非洲大草原。在非洲大草原，降水量在400毫米和600毫米之间，非洲的农耕者可以种植耐旱的高粱、谷子，他们保持长的休耕期，或者是采用轮垦的方法。第四，600毫米降水量以上的地方，非洲农民可以生产玉米，和更多的适合雨水灌溉的庄稼。第五，1000毫米的等雨量线，区分了湿润的森林草场和北方的采采蝇活动的地域。最后，第六，在沿海的西南部和海滨地区，降水可以达到1500毫米以上，这就是非洲热带雨林开始的地方70。
在潮湿的时期，等雨量线向北扩展，那么在干旱的时段，等雨量线会缩回到南边。当16世纪降水量增加的时候，北方的萨赫勒牧区也向北扩展，到了阿德拉尔地区，大概是北纬22度的地方。在非洲大草原上，人类居住和耕种区域的北方边界（400毫米等雨量线为标志），是由提希特（Tishit）、瓦拉塔（Walata）71、廷巴克图（Timbuktu）等镇子作为标志的。在16世纪和17世纪，大草原上的农民种植由葡萄牙人带来的玉米，如果没有灌溉的设施，那至少要求有600毫米以上的降水量来维持农业72。
18世纪初期，萨赫勒地区的气候逐渐变得干燥起来，降雨的月份从6个月下降到了3个月，年降水量相应地变少了。降水的边界开始向南转移，在1850年，是由提希特、瓦拉塔、廷巴克图小镇，已经变成萨赫勒牧区的北边界线，而不再是大草原上的农业小镇。几乎，上述的每个区域的范围，都向南平行推移了200到300千米。非洲的黑人农民和牧民，都在向南迁移，而此时，阿拉伯的骆驼游牧民族反而开始扩展，当撒哈拉的边界开始往南移动时，沙漠中的阿拉伯居民也是如此。他们成功地将父系文化在柏柏尔人和非洲黑人中建立起来，在萨赫勒地区的牧区，创造了一个新的阿拉伯化的种族身份73。
像欧洲、中国一样，西非在近代早期，经历了一个气候上的重大变化，和现在的气候完全不一样。西非的居民，不像欧洲、中国的居民遭受的那样，他们的16世纪、17世纪，却是拥有比较潮湿的更为有利的气候环境。但是到了后来的18世纪，气候逐步地缓慢地变干燥了，不过，尽管是18世纪出现比较干旱的情况，也比19世纪和20世纪的以干旱为主的气候条件要好。
至于西非气候变化的趋势，也许和其他热带地区的趋势相似。究竟是何状况，并且它在多大程度上，和近代初期的温带地区的气候历史联系在一起，目前还没有人能回答这个问题。
全球气候联系
全球气候模式，以及背后的力量机制，科学性探索一直在前进，努力帮助我们重建过去的世界的气候历史。现在有证据表明，小冰河期的恶劣天气，也引起了大范围的海洋表面气温和海洋风向的变化。比如说厄尔尼诺年份，在温暖的中世纪年代（1100—1300）期间，似乎相对不那么活跃，而在比较寒冷的近代前期阶段（1500—1800），厄尔尼诺发生频率增多了74。科学家已经明确，在1525—1800年间，出现了59个厄尔尼诺——南方涛动（ENSO）现象事件，平均每4.6年就有一次。这些ENSO被大致平分，16世纪有19次，17世纪18次，18世纪有22次75。
过去的五千年来，ENSO的波动每隔几年就出现一次，“从全球范围来看，是单一的最大的年际气候波动的源泉”，“它的作用非常广泛和深刻”76。一个典型的厄尔尼诺年份，开始于3月到5月，一直持续12个月甚或更久，直到第二年为止。通常情况下，沿赤道带的太平洋东边的海平面的气压，要比太平洋西边的气压高，这个压力差驱使风从东向西刮77，自东向西一路吹过太平洋，即从南美洲的海岸吹到澳大利亚，再到印度尼西亚。当厄尔尼诺年开始时，这个关系就被逆转了，赤道上的太平洋东边的海平面气压降低，而太平洋西边海面的气压上升，这就叫做南方涛动。没有气压的推动，原本应该从南美的海岸猛烈地吹到太平洋赤道地区的东风，现在却减弱并退回东边去了。这样，使得热带降水从澳大利亚和等候季风的亚洲移走了，朝太平洋的中部和东部移去。
ENSO对热带的影响是巨大的。湿润的空气在热带太平洋东部的温暖的上空，形成了大量的降雨云层，在美洲中部和南部释放大量的降水，海滨平原厄瓜多尔和秘鲁北部，经常有洪水泛滥。而在太平洋西边，东风实际上在厄尔尼诺年就消失了，这就导致了干燥的季风期和旱灾，对澳大利亚、印度尼西亚和其他东南亚国家，对印度次大陆、埃塞俄比亚高地，还有南部非洲等地区，经常是具毁灭性的气象。一些在印度出现过的最著名的旱灾和饥荒期，就是在最强烈的ENSO年份78。
ENSO年份造成了全球的天气扰动，因此对温带地区气候也构成影响，比如北美地区。厄尔尼诺对于北美的美国和西加拿大的气候的影响是，造成比较温和的冬天，美国南部的德州和佛罗里达州的气候变得潮湿。现在还不清楚的是：是否可以推测出，ENSO年份影响了温带的欧亚大陆气候？是否可以将小冰河期的寒冷和极端天气的年份，联系到ENSO上？是否在欧洲和亚洲出现的反常的天气和厄尔尼诺有关？
的确存在着一些联系。比如说，莫林在他的天气日记中，记录的巴黎最寒冷的四个冬天——1684年、1695年、1697年、1709年，都属于厄尔尼诺年份79。理查德 • 格罗夫（Richard Grove）建议，将法国大革命之前的法国庄稼歉收与1789—1793年间的ENSO事件联系起来进行考察。另外，他认为这个ENSO还在印度、非洲和新大陆世界，造成了大范围的干旱、饥荒。他认为，“ENSO的到来，也许在1787—1788年期间，导致了西欧不正常的寒冬，接着是个迟来的潮湿的春天，又接着是个闹旱灾的夏天，严重地影响到庄稼收成。而这一切，就发生在法国大革命之前”80。他认为，那场饥荒之前欧洲一月份出现的北大西洋涛动，与印度的夏季季风雨二者之间，是有关联的。
也许，北大西洋和南方涛动之间，的确存在某种关系。北大西洋的地区正常的大气环流，是由西风带的风推动的，在冰岛、格陵兰岛的低压和亚速尔群岛及附近区域的高压二者中间，形成的是强劲的西风带，在西风到达北欧的途中，来自寒冷的大陆空气逐渐被海洋温暖了。西风带的南北两侧是东风带，当北大西洋涛动出现时，北格陵兰岛出现一个高压，而亚速尔群岛的高压变成了低压81。在这一变化中，北格陵兰岛的高压体推动着干燥而寒冷的极地空气，穿过了北欧，造成清冷的夏天和酷寒的冬天。正常的西风带逆转了方向，接着东风带将从北欧极地刮来的冷空气，在海洋上被温暖后，再到达北美。
结论
显然，上文描述的气候变化程度和范围，证明近代前期，气候在很多方面对人的生存产生了影响。对于欧亚大陆和北美大陆来说——北半球温带区，有大量证据证明了“长期恶劣天气”，比如所有的季节都出现了寒冷、天气多变、降水量很少，人类社会面对这样不温和的气候，生活变得艰难，生产力下降，健康下降，甚至增加了死亡率。当时的人，极大地改变了他们的生活方式和生产方式，来适应更为恶劣的天气。但是还不能说，这些气候情况之险恶，足以使得温带地区的社会进化偏转了方向，或者被阻碍了。
也许，我们可以看到，人类社会变得越来越有韧性，能更有效地应对气候振荡。近代前期的中国人和欧洲人，面临了同样恶劣的气候情况，农业生产受到了阻碍，这个在本书的其他章节也会谈到。然而，这两个社会里，都增加了食物供应，同时加深了土地的利用，把农耕区扩大到了边远的地方。就中国而言，“边远地方”比如说台湾岛，不断有汉族的中国人迁移过去；欧洲人则兼并了广大的新大陆的土地，而对于日本，却表现为另一方面，他们更加适应了对自然的保护和对资源的利用，而不是地域的扩张。
有很多证据证明，人类社会和机构在过去的三个半世纪的近代前期，变得越来越有活力和适应性。国家和市场都变得更加有效率，而且扩展到了更加边远的地方。世界范围的快速增长的航海技术和淡水舰队可以运输大量的货物到很远的距离，反应市场的需求，这一点非常重要。国家和社会可以更好的回应并减轻那些曾经看起来是非常致命的恶劣气候的影响。在欧洲，救济和社会福利由国家监督执行，18世纪比之15世纪，显得有效的多。
对于气候历史学家，还有很多工作尚待完成，不过现在已经具备在世界范围内搜集气候数据的可能，传统历史学家们可能需要表格，依靠地理坐标做参考，还有地方上月度和季度的数据，这样可以建立起精密的表格，来分析气候与社会的关系。这些地方上的数据类型，以每年或多年为一组的，就可以揭示出那些藏在气候平均数据和长期概述后面的极端气候情况。比如说，一个地方只是简单地计算每年无霜的夏天的数据，就非常有用。同样的，地方上的数据，关于恶劣天气事件的旱灾、洪水、冰雹、暴风雪、潮水涌浪、暴风气旋等等，关于它们存在的时间、对应的空间，就对经济历史学家和其他学者有所帮助。
对世界温带区域，除了欧洲和东亚，气候历史学家必须进行最基础的研究，来判断相似的地区或完全不同的地区的气候后果，譬如北美的气候重建工作，就需要完善。至少对于温带地区，我们有了令人信服的，大范围上准确的有关近代早期的气候模式，及其所造成的后果的画面。而对于热带地区，我们甚至连这个都没有，在那里，问题不是气温，而是降水量。前文研究西非的例子就表明，利用有限事例亦可做出气候研究的成果。
即便是采用国际标准指数，对季风型降水地区，创建起一个简单的表列数据系统，工作所涉及的范围也会非常宽，而且工作量也很大。在大范围上共同发生缺雨，旱灾和饥馑的情况发生在什么地方？又是什么时候发生的？这些都是经验性问题。但是这些问题的答案，会大大帮助我们理解那改变了近代人类历史走势的自然之力。
注释
[1] 参见杰 • M • 格罗夫（Jean M. Grove）的《小冰河期》（The Little Ice Age），伦敦，梅休因出版社，1988年，1—3页。
[2] 参见雷蒙德 • S • 布拉德利（Raymond S. Bradley）和菲利普 • D • 琼斯（Philip D. Jones）合编的《公元1500年以来的气候变化》（Climate since A. D. 1500），伦敦，劳特利奇出版社，1995年，6—14页。
[3] 参见R • D • 达里戈（R. D. D'arrigo）和G • C • 雅各比（G.C. Jacoby）发表的《北美北方年轮气候学的证据》（Dendroclimatic Evidence from Northern North America），收录在由雷蒙德 • S • 布拉德利（Raymond S. Bradley）和菲利普 • D • 琼斯（Philip D. Jones）主编的《公元1500年以来的气候变化》一书，303—304页。两位作者将1880年到1974年这段区间作为衡量标准，测量了那些与这个区间平均气温有偏差的时期，重建了更早之前年份的年平度气温，直至1671年。参见G • C • 雅各比和R • D • 达里戈的《根据北美高原树木年轮数据，重建北半球自1671年起年度气温数据》（Reconstructed Northern Hemisphere Annual temperature since 1671 Based on High-Latitude Tree-Ring Data from North America）一文，载《气候变化》（Climatic Change）期刊，1989年，第14期。
[4] 参见亚历山大 • T • 威尔逊（Alexander T. Wilson）的《古气候和环境变迁的同位素证据》（Isotope Evidence for Past Climatic and Environmental Change），收编在由罗伯特 • I • 罗特伯格（Robert I. Rotberg）和西奥多 • K • 拉布（Theodore K. Rabb）主编的《气候与历史：跨学科历史研究》（Climate and History: Studies in Interdisciplinary History）一书中。普林斯顿，普林斯顿大学出版社，1981年，215—232页。
[5] 参见A • 塔鲁索夫（A.Tarussov）所著《从北极的斯瓦尔巴特群岛（挪威）到北地群岛（俄罗斯）：冰芯与气候重建》（The Arctic from Svalbard to Severnaya Zemlya: Climatic Reconstructions from Ice Cores），收录在雷蒙德 • S • 布拉德利和菲利普 • D • 琼斯合编的《公元1500年以来的气候变化》一书中。伦敦，劳特利奇出版社，1995年，505—516页。见图26.7。
[6] 参见B • 佐利托施卡（B.Zolitschka）所著《高分辨率湖沉积物和它对于古气候的重建》（High Resolution Lacustrine Sediments and Their Potential for Palaeoclimatic Reconstruction），收录在由菲利普 • D • 琼斯、雷蒙德 • S • 布拉德利、杰 • 茹泽尔（Jean Jouzel）以及北大西洋公约组织科学部共同主编的《气候变化和过去两千年以来的力量机制》（In Climatic Variations and Forcing Mechanisms of the Last 2000 Years），柏林，斯普林格出版社，1996年；参见乔纳森 • T • 欧弗佩克（Jonathan T. Overpeck）所著的《纹泥沉积物对近一千年以来的季节性的环境变化的记录》（Varved Sediment Records of Recent Seasonal to Millennial-Scale Environmental Variability），收录在由菲利普 • D • 琼斯、雷蒙德 • S • 布拉德利、杰 • 茹泽尔以及北大西洋公约组织科学部共同主编的《气候变化和过去两千年以来的力量机制》，柏林，斯普林格出版社，1996年，479—498页。
