中国具有独特的活动构造环境和复杂的气候单元属性。据中国灾害通史记载，中国在其悠远历史中频繁遭受两类主要的自然灾害，其一为灾难性的地震事件、其二为极端气候事件。这两类自然灾害在年代际时间尺度（帝王时间尺度）是否、并且如何影响中国朝代更迭至今无定论。

新构造与年代学实验室范佳伟等人对公元1000–2000年间的气候突变事件、灾难性地震活动和中国朝代更迭历史进行了详细对比，总结得到以下结论：在年代际时间尺度，极端干旱（或洪水）事件会使农业产量显著减少（图 1A），引起严重的粮食短缺和饥荒，流亡人口激增、食物价格上涨、通货膨胀（图 1B）、军事防御物资补给匮乏（图 1C），这些因素会超过社会承载和恢复能力，最终导致经济危机和社会动荡。此外，发生在中国人口密集、农业集中地区的灾难性地震事件，比如1303年山西洪洞8级地震、1556年陕西华县8.25级地震和1920年宁夏海原8.5级地震，这样的一次大地震造成的直接死亡人数就超过20万、受灾流亡人数数以百万计（图 1D），这种灾害规模与年代际尺度极端气候事件引起的难民规模相当。与这些地震活动相关的后续次生地质灾害，比如持续时间可以达到几十年的大范围滑坡和土壤侵蚀（图 1D），会使遇难人数激增、粮食减产加剧。并且，地震伤亡引起的大范围疫情传播会使幸存民众出现严重的恐慌心理，进而产生社会不稳定性。因此，在没有迅疾、有效的减灾措施情况下，灾难性地震事件也会加速朝代（比如明朝）的更迭。

图1 军队农场粮食收成、边疆粮食价格、边疆银两供应以及7级以上地震伤亡

此外，考古资料记录到晚青铜器时代（距今3400–2400年），欧亚草原东部地区和阿勒泰地区游牧文化快速发展；距今~2900–2300年，中亚地区斯基泰文化扩张并向东迁移至萨彦-阿勒泰-天山山区。大约在这一时段，原始丝绸之路开始形成，西亚遗存在中国西北地区和东亚季风区显著增加。距今2300–1000年，这些西方游牧文化显著衰落；但是，公元前202年，汉武帝派张骞出使西域，开辟了古代丝绸之路。那么，古代东西方文化交流是否与气候或地震事件有关联？

我们对新疆阿勒泰地区伊雷木湖泊沉积岩芯开展了高分辨率的年代学、沉积学、地球化学分析，并将此记录与中亚干旱区和东亚季风区记录对比研究，发现：距今3500–2300年，中亚地区气候湿润，可能促进了草原植被的发育，进而使游牧文化得到发展、原始丝绸之路开始形成（图 2和图 3）；距今2300–1000年，中亚干旱区气候显著变干，而东亚季风区（尤其在季风边缘区）气候显著变湿，可能促进了中国季风区农业经济的快速发展，并为汉代开创古代丝绸之路奠定了基础（图 2和图 3）。中亚干旱区和东亚季风区气候特征与高纬和低纬海气相互作用紧密关联（图 3）。并且，我们的湖泊沉积记录到距今~3500年，阿勒泰富蕴地区发生了一次8级以上地震（图 2）。据此，我们推测，山区强烈的地震活动可能破坏了局地的水文、生态系统，迫使游牧文化在震后从山区迁移至草原湿地，进而促进了原始丝绸之路的形成。未来对中亚地区考古地震的深入研究可以检验上述推测。

图2 新疆伊雷木湖沉积岩芯记录的地震和气候事件

图3 高、低纬驱动下中亚干旱区和东亚季风区气候事件对丝绸之路文化交流的潜在影响

我们希望目前这些初步工作能够为人文地震、生态地震、水文地震等交叉学科领域的深入研究提供一定的理论基础，并最终为国家防震减灾规划编制提供科学依据。上述相关成果分别发表于Journal of Geographical Sciences和Journal of Quaternary Science杂志。感谢中国地震局地质研究所中央级公益性科研院所基本科研业务专项和地震动力学国家重点实验室自主研究课题的支持。

原文链接：

1. https://doi.org/10.1007/s11442-022-2050-1;

2. https://doi.org/10.1002/jqs.3468.