Globalclimatechange,war,andpopulationdeclineinrecenthumanhistory
翻译：马德
全文原载：PNAS(美国科学院院刊)_December4,2007
http://www.pnas.org/content/104/49/19214.full#abstract-1
原文作者：DavidD.Zhang,PeterBrecke,HarryF.Lee,Yuan-QingHe,andJaneZhang
摘要
尽管科学家已经就气候变化带来的社会灾难提出了警告，但是在长期气候变迁对于社会动乱和人口崩溃的影响方面，仍然缺乏定量的研究。
本项研究运用高分辨率的历史气候资料，探讨了前工业时代气候变化对于战争的爆发和人口下降的宏观影响。研究显示，战争发生频率和人口的变动，在长时期的尺度上，与平均气温的变化周期相关。
进一步的分析表明，气候变冷阻碍了农业生产，带来一系列严重的社会问题，比如物价膨胀，频繁的战乱，灾荒，以及人口的持续下降等等。
本项研究结果提示，若干世纪以来，战争与和平，人口的变动，以及物价的变动，在很大程度上受气候长期时间尺度变化影响，在全球范围内呈同步周期性波动。
研究的结果还显示，在考察所涉及的历史时期，社会机制能够对气候因素造成的灾难所产生的缓冲作用，并不是特别的显著。在人类文明的历史进程中，与我们此前的印象相比，气候变化所起的实际作用可能扮演着更重要的角色，产生了更广泛深远的影响。
希望本项研究的成果能够为马尔萨斯和达尔文的经典学说添砖加瓦。
关键词：农业生产，人口崩溃，物价，战争和平周期，前工业化时代

研究成果与论述
我们通过量化和宏观史学相结合的方法，探索前工业化历史时期“气候-农业-战争-人口”序列诸因素（如图SIFig.3所示）。以统计学的研究考察上述互动过程中各个要素之间的关系。对欧洲和中国这两个不同地区，在不同的发展途径中的各种要素以充分数据和资料进行详尽的分析。
战争和气温变化的周期模式
就战争的发生率而言，随着北半球气温的变化，欧洲、亚洲和北半球的地区的干旱地区（即从欧亚大陆到北非的干旱地带，参见图SIFig.4），在公元1400年到1900年的时间跨度内，有一种周期性的循环，即在一段动乱之后，接着会有一个相对平静的阶段(见图Fig.1A和B)。在这个500年期间，有两个灾难性的动乱时段和三个相对平静的时期，它们与气温的变化呈反相位的波动。这一模式不仅呈现于欧亚大陆范围，而且在全球范围不同地区的三组与战争相关的历史数据中也不同程度地得到印证(图Fig.1C)。除此之外，19世纪晚期，当南半球的气候处于最近1000年期的最冷时期，该地区非洲南部的战争的战争发生频率也处于高峰。简言之，相对的和平稳定与战争动乱，呈周期性波动，是这个500年期间一个全球性的现象，这似乎与气温变动周期相关联。

图1. 历史时期温度变化，战争频率，和人口增长率，公元1400-1900。（A）为北半球温度异常（℃）曲线，这是40年分辨率的经巴特沃斯低通滤波器处理的平滑曲线（17）。（B）为战乱频率，亮绿色为北半球，粉红色为亚洲，蓝绿色为欧洲，橙色为北半球干旱地区。（C）为全球范围内有数据资料的战争次数，蓝绿色为赖特（Wright）的数据（39），橙色为吕亚德（Luard）的数据（38），亮绿色为布莱克（Brecke）的数据。（D）为每二十年的人口增长率，蓝绿色为欧洲，粉红色为亚洲，蓝色为北半球，亮绿色为北半球每50年人口死亡率指数。图中的灰色区域为冷期。所有的战争时间序列统计以10年为单位，数据见列表SITable1.。图中绿色的曲线对应于列表右侧的数据。
一组关于公元1400—1900年北半球灾难的统计数据，是根据已知的人口灾难记录按每50年的分辨率统计的，可以通过这组数据考察战争及其对于人口的严重影响。(参见图Fig.1DandSIText).。人口灾难指数的两次峰值出现在寒冷的17世纪和19世纪早期。这也是公元1400年以来最严重的两次人口下降记录。

欧洲和中国的案例
上述分析结果已经显示，温度变化与战争频率以及人口增长率在不同的时间和空间尺度上都显著相关且在时序上吻合。我们的分析也表明，气候变冷是冷时期社会灾难蔓延的推动力。这种推动力是通过农业收成的减少而发生作用的。收成的减少通常是因为气候变冷造成了生长期缩短和有效耕作面积的缩小。食品资源的短缺（体现为价格的上涨）会导致社会动乱和人口的下降。
为了阐明气候变化与我们所研究的其他要素之间的关系，我们用图表显示了欧洲和中国的这些相关要素在公元1500年至1800年间的波动曲线（图Fig. 2）。这两个地区保留了相对长时期的相关历史记录，而且在此期间，这两个地区拥有世界人口总数的大约60%。
中国的数据，按现在的中华人民共和国版图范围进行统计，包括了属于中国的周边地区和中国的少数民族地区。
关于数据获取的时间跨度，欧洲在公元1500年之前没有任何真正的市场价格机制（26），尽管这里在公元1800年后成为工业革命的策源地。
图Fig.2的去趋势波动分析曲线显示了在技术革命发展期间，气候变异对社会的实际影响，如农业产出、人口规模、谷物价格、战争频率等方面的增长，这些增长与气候变异之间的非趋势波动曲线如图所示。
图Fig.2

图Fig.2 历史时期欧洲和中国温度变化及其影响，公元1500年-1800年。图中（A）为北半球温度异常（°C）（17）。（B-E）绿色曲线为欧洲数据，红色为中国数据。这些数据单位进行了规范，以使足以充分显示曲线的振幅。（B）绿色实线表示欧洲农产品产量的估值，绿点曲线为欧洲谷物产量增长率（18）。农产品估值是根据区域人口规模和食物价格得出的。（C）实线表示人口规模，网点线表示人口增长率（22，24）。（D）为欧洲小麦价格和中国稻米价格（41，42）。（E）为总的战争频率 (‖ and ref. 40)。所有数据以410年分辨率滤波处理。所有点状曲线数值在右侧Y轴标注。

理论与社会方面的启示
气候变化与战争发生的频率以及人口下降在全球和大陆的尺度上有着非常的相关性，对此，我们已经通过不同的量化方式加以论证。在全球范围内的不同时期，战争—和平周期与人口的波动与令人惊讶地多重吻合，这不可能是偶然发生的。研究显示，在人口居住区域战争爆发频率的增加正是在过去1000年当中的寒冷时期发生的。欧洲和中国的资料有力地证明，气候变化对人类社会起着密切关联和影响作用。从大的周期看，战争爆发和人口的下降，在很大程度上，是受到气候变化这样一个巨大的力量的推动。以上分析结果说明，战争和人口衰减，是前工业时代的历史时期，人类在灾害面前最重要的适应性选择。这个结论将影响到下列的论述。
人类适应生存环境的其他选择
我们的研究也揭示了人类在应对战争和人口下降等灾难时其他一些生存性选择的重要作用。在国家和地区的范围内，如果气候变冷的程度比较缓和或时间比较短暂，社会机制的作用可能会减弱、延缓或者甚至会避免战争爆发和人口下降。举例而言，公元1400年前，每一次温度降低，都立即在中国引发战争和导致人口的下降（见图，SI Fig. 5）。但是在之后15世纪的短暂变冷期间，并没有发生战争爆发和人口的衰减；而在17世纪和19世纪，战争爆发和人口下降对应于剧烈的气温下降，在时间上被延缓了大约30年，其原因可能是社会机制和技术进步产生了效果。公元1700年之后，中国的战争发生频率的总体程度有所降低，则是因为清朝皇帝征服并整合了西部和北部边缘地区的部落社会，避免了由之引发的战争冲突。
从长时期和全球的角度看，由技术革命和社会发展所推动的人口增长率，与公元1000年—1400年期间相比，在公元1400年—1700年期间为30%，在公元1700年—1900年期间为310%（图Fig. 1 D）。人口增长对于气候变化的相关程度有所减弱（公元1400年之后），表现为时间上的延缓和之后人口回复的加速。 例如，在公元1400之前，在气温下降跟人口衰减之间，在时间上没有延迟期，而在之后的17世纪和19世纪，人口的下降跟气候变冷二者之间在时间上分别有20年和40年的延迟（参见图表SI Fig. 6）。随着时间的推移，北半球人口减少与气候变冷之间的延迟期逐渐加大。当我们进入现代社会，社会机制对人口的宏观影响，至少在某些方面可能会随着时间的推移，会越来越成为有效的因素。由于受现有数据来源的限制，我们当前尚无法量化地评估这些社会因素的在避免灾难方面的重要程度。但是，我们可以确定的是，这些社会机制的适应性选择，在全球和大陆的范围内，并没有使人类社会逃脱过去一千年来由于几次气候变冷所造成的诸如人口衰减之类的巨大灾难。就武装冲突而言，在所有的气候变冷时期，任何有效的社会机制都不能减少战争的数量也不能无限期地延缓战争爆发的时间。不过，公元1900年后的经济变化（工业社会基本资源的改变）造成了巨大的社会冲突和人口动荡，而在全球范围内农业生产对此冲突和震荡的影响实为有限。

周期理论
许多社会科学家没有注意到历史上治世与乱世的周期性，在这种周期的下降区间，呈现出这样一些特征，即在高涨之后，就会有一个严重的衰落，包括政治危机，战争，乃至国家的破裂（见图表SI Text 和参考文献. 28 、29）。也有许多理论和假设试图解释这种历史循环背后的危机以及波动的规律（24）。这些关于周期性波动的理论和假设有很多。不过，这些理论假设都没有能够解释为什么这些类似的危机会在广泛的地域平行地发生，而这些地区地缘上相隔遥远，处于不同的文明发展阶段，具有不同的文化背景，拥有不同的自然环境和资源。它们也没有能够预测到这些危机发生的时机。这些建立在农业和环境基础上的理论模型跟我们的模型很相似。但是，因为它们没有重建所研究的历史时期的高分辨率的气候模型，而且也缺少人口变量的反馈影响，所以它们不够完整，也缺乏足够的说服力。
人口理论
马尔萨斯以及后来的达尔文等生态学家，他们提出了“积极抑制”的观点。认为当人口增长超越了生存资源的承受水平的时候就会发生所谓的“积极抑制”，而生存资源的承受水平是基于这样的假设的，即认为基本的生存资源是一个常量，或者是一个缓慢地线性增长的变量，因此，这个观点仅仅有部分的正确性（见SI Text）。而我们的研究结果显示，人类社会所需的生存资源（食物）并不总是稳定在一个水平，也并非总是呈正增长，充其量也只能是波动地增长的，原因在于受着气候变化的影响，所以人口的增长也并不会一直稳定地增长。博塞拉普的“反马尔萨斯模式”（30）认为，人口的压力会推动农业生产的增长。在有限的区域范围和较短的时期内，这种观点是正确的，前提是其土地资源始终具有承受密集种植的潜力；或者就长时期人类历史而言，这也符合总的趋势。但是，历史上不同类型的欧洲地区的经济数据和本项研究所提供的证据显示，这种密集的农业种植方式在欧洲和中国的气候变冷期间，并不能跟人口的增长保持同步。
战争理论
毫无疑问，战争是一种极其复杂的社会现象。引发战争的原因是什么？这是自修西得底斯以来，学者们一直在探索的一个问题（参阅SI Text 和 ref. 31）。遗憾的是，尽管历代社会科学的学者都在这个问题上努力探索，但是取得的成果却是有限的（32）。其中一些理论也许能够解释某些战争，有的理论甚至可以解释战争的许多类型，但是这些理论都不能对战争的原因作出跨越时间和空间的解释。 而我们的研究所采取的方法，并非试图解释个别的战争，而是研究在人类历史时期具体时段所发生的战争的频率，从而在时间、空间和引发战争的原因等方面寻求战争与和平的周期性规律。我们的研究成果不仅在时间和空间上解释了绝大部分战争发生的规律，而且也明确提示，食物资源的相对短缺是战争爆发的一个最基本的原因，这是我们基于不同环境、不同社会结构和不同地区的定量分析所的出的结论。这里所说的因资源短缺而导致战争的原因表现在两个方面：一种是直接的原因，即为了争夺生活资源而引发了战争。当世界人口的生存水平处于不得温饱，即马斯洛需求层次理论所指的低水平需求状态时，资源短缺就会成为引发战争的直接原因（33）。另一种是间接的原因，即因食物资源和经济的短缺导致社会矛盾的加剧，这也会增强战争爆发的可能性。

对未来的启示
我们研究的成果也适用于当代的情况，尽管这些成果来自于对气候变冷时期的研究。我们现在处于过去两千年来气候最温暖的时期。而在另一种极端气候时期，比如小冰期的17世纪，则属于过去两千年中的最冷时期（17）。历史经验表明，温度由较高到较低的变化会导致人类生态系统的变化。重要和直接的影响来自于气候变冷所造成的农业生产的变化，而这正是农业社会的控制性因素。全球变暖也将引发对农业的冲击。尽管依据生物学原理，气温上升将会增加农作物的总体收益，至少在一定时期内会是如此，但是据最近的有关研究认为，全球变暖在农业方面的负面影响大于其正面的效应（34，35）。值得关注的是，尽管农业在现代经济中的相对规模已经很小，但是绝大部分世界人口的生存依然无法摆脱对它的依赖，而农业经济对于气候变化依然如我们所研究的历史时期一样高度敏感。全球变暖在其他方面也会产生直接影响，比如海平面的上升，热带疾病的蔓延，极端气候现象的增加以及冰川的退缩，这将增加以廉价能源为支撑的现代经济的成本。在严重情况下，经济上的重负将导致争夺资源的冲突，加剧社会矛盾和动荡，这已被我们以往的经历所证实。不过，我们相信全球变暖所造成的更大的威胁，却是来自生态系统变化的不确定性，因为当前的全球平均气温所处在的高水平（这在过去两千年来时罕见的）依然在加速升高。也许我们正在到达一个可能足以破坏人类生态系统平衡的阈值，而这个平衡体系是长期地在较低温度的水平上形成的。另外，全球变暖也许还会带来许多次生的和再生的影响，而由于当前科学认识水平的限制，我们对此还无法预测。在全球变暖的大环境下生态环境某个关键部分的改变将可能引发建立在此基础上的人类社会灾难性的后果。摆在我们面前的问题是，对于由于气候造成的生态环境的变化，我们是否能够充分适应，或者是否有能力承受适应性的选择呢？
尽管我们在国际间和国家层面上已经有足够健全的社会机制，而且目前社会和技术的进步已经发展很高的程度，但是，人口也达到了极大的规模，生活达到了更高的水准，政治疆界也更加严格，这些将成为应对气候变化的适应性选择的约束条件。我们寄希望于积极的社会机制，以期有助于人类更加适应自然，对未来的挑战扮演一个更加积极有效的角色。
（译文完。注释及相关资料请查阅原文：http://www.pnas.org/content/104/49/19214.full#abstract-1 ）

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