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根据《中国历史地图集》提供的历代行政区划沿革情况，系统研究了秦汉以来北方游牧民族南迁过程中所建立的民族政权疆域南界的纬度变化，游牧民族的南下过程大致可划分4个阶段。
一是中国北方游牧民族偏居塞外。秦汉时期，北方游牧民族处于奴隶社会发展阶段，它的南方屹立着封建农业文明大国。北方游牧民族时时侵扰秦汉王朝北疆，秦将蒙恬和汉将卫青、霍去病等驰骋大漠，追歼犯境铁骑。游牧民族和农耕政权两个世界的界线基本上维持在长城一带。
二是中国北方游牧民族割占黄河流域。魏晋南北朝时期，北方民族从三国鼎立到司马炎代魏立晋的近百年间，匈奴、鲜卑、羯、氐和羌族纷纷内迁。晋室偏安江南，内迁各族则割占中原，相互混战，黄河流域出现了“五胡十六国”的混乱局面。前秦疆域南界推进到淮河一线。到南北朝后期，北齐政权的南界甚至扩展到长江岸边，中国历史上出现了第一次南北“画江而治”的政治格局。
三是中国北方游牧民族政权与农业王朝长期分庭抗礼。如果说魏晋南北朝时期的北方游牧民族政权还只是混乱而短暂地占据黄河流域的话，到宋、辽、金时期，从辽与北宋的对峙(边界在河北省中部的淮河一线)都表明，一个单独的游牧民族政权已经能够稳居黄河流域并敢于同农业王朝分庭抗礼。
四是中国北方游牧民族入主中原农业王朝。从蒙元帝国到满清政权(其中明朝为例外)时期，游牧民族入主中原农业王朝。公元13世纪，欧亚大陆的游牧人之王成吉思汗及其子孙在半个世纪中，先后灭亡了西夏和金，倾覆了宋室江山，建立了中国历史上第一个大一统的“牧者王朝”。在朱明灭元270年之后，清军入关，定都北京，北方游牧民族再次登上金銮宝座，建立了第二个“牧者王朝”。
将数千年来气候的冷暖波动、干湿变化与中国北方民族政权疆域南界的纬度变化三者用一个时间座标绘制在同一图上后发现，无论是王朝的兴衰，还是游牧民族的阶段性南下及其南迁的幅度，都与气候的周期性变化及其变化程度存在着大体同步的共振关系。
最近四、五千年来，中国气候经历了3个主要的温暖湿润时期。第1个暖湿期为“仰韶暖期”(约公元前3000至1000年)，它与全球性的“大西洋气候期”相对应。黄河中下游游地区当时为亚热带气候，年平均温度高出现代2℃～3℃。先民在这里创造了仰韶-龙山农业文化，继而出现了光辉的黄河流域文明。
秦汉时代为第2个暖湿期(公元前770年至公元初)。司马迁在《史记·货殖列传》中记载的生长于黄河流域的桔、竹、漆和桑等亚热带经济作物今天在这里已无法种植。历时七、八百年的温暖时期，中国的政治、经济和文化发展达到了中国封建社会的第一个高峰。
第3个暖期为“隋唐暖期”(公元600年至1000年)，对应于欧洲的“中世纪暖期”。黄河流域气候温暖，国都长安的冬季无冰无雪，梅、桔等亦可在皇宫中生长、结果。由于黄河流域雨量丰沛，水利事业发达，农业丰收，经济繁荣、政局稳定，出现了中国历史上少有的太平盛世。
综上所述，大凡社会稳定、经济发达、国势强盛的大一统农业王朝时代，都与上述的气候暖湿时期大体一致。与暖湿气候期相间隔，2000年来中国气候经历了3个寒冷干旱时期。
第1个寒冷期为西周冷期(公元前1000年至公元前850年)。河南淅川下王岗遗址的第1个文化层与该时期相当。其环境考古分析表明，当时气温明显下降。《竹书纪年》中有周孝王七年(公元前903年)江、汉结冰的记载。
第2个寒冷期为魏晋南北朝冷期(公元初～公元600年)。当时的年均温比现代低2℃～4℃。《齐民要术》中记载的物候，约比今天推迟10天至15天。这次冷期引发了中国历史上历时最长的动乱岁月。
第3次寒冷期出现在北宋初年到清末(公元1000年至1900年)。其中北宋初年到南宋中叶的100年出现了本次寒冷期中第1次明显的降温；南宋中叶到元朝初年(公元1200年至1300年)有1个短暂的回暖期；从15世纪开始，气候进一步向干冷方向演进，直到20世纪初气温才有所回升。最后这个连续500年的干冷阶段，即为“明清小冰期”，其中17世纪最为寒冷，尤以公元1650年至1700年最甚，形成中国最近四、五千年来气温下降的最低谷。黄河流域从1627年到1641年出现了前所未有的连续14年的流域性干旱。第3次寒冷期几乎经历了中国2000多年封建社会的最后1000年。它最初引发了辽、金与宋室江山的对峙，后期导致元、清两代“牧者王朝”对黄河-长江流域农耕世界的统治。
由上可见，最近几千年来我国气候虽然表现出以数百年时间尺度为周期的冷暖波动，但总的趋势是暖期不断缩短，冷期愈来愈长，冷期降温的幅度逐渐加大。如，“仰韶暖期”历时几千年，秦汉暖期延续七、八百年，而“隋唐暖期”只有三、四百年。相反，最初的西周冷期只有100多年，魏晋南北朝冷期则经历五、六百年，而第3次寒冷期则长达八、九百年，到17世纪中叶又形成了中国最近四、五千年来最寒冷的气候。
众所周知，中国季风气候的特征表现为温暖与湿润同期，寒冷与干旱同期，历史时期亦复如此。因此，最近几千年来，由于寒冷气候期经历的时间越来越长，降温的幅度越来越大，历史时期以来我国气候干旱化的程度愈益加重。根据历史上的旱涝记载，我国北方在9世纪以前，干旱年份出现的几率不超过17%；9至14世纪增加到27%；15～17世纪上升到43%；18世纪则为46%，干旱年份几乎隔年出现。尤其是处于明清小冰期间的公元1431年至1820年的390年间，旱期竟长达320年。
如果将我国气候的冷暖干湿变化与历代王朝的兴衰荣枯进行对应分析，发现，正是由于2000多年来温暖湿润气候期的不断缩短、寒冷干旱气候期的不断延长和干旱化程度的日益严重，才一次又一次引发了塞外游牧民族步步深入到黄河-长江流域。
自然界的变化，尤其是气候的冷暖干湿变化，对于从事农耕和游牧的民族来讲，尤其是在生产力水平十分低下的古代，不可能不对其生产效率和经济发展产生一定的影响，从而直接或间接地影响到国势的强弱、社会的治乱、王朝的更替乃至游牧人与中原农耕世界的关系。当中国北方的气候由温暖湿润转向寒冷干旱以后，以农业为基础的中原农业王朝必然受到自然灾害袭击，农业歉收，民不聊生，贪官污吏横行，阶段矛盾激化，国势一天天衰微。与此同时，气候的变冷变干同样使地处干旱半干旱地区的游牧民族面临牧草枯竭、水源干涸、生态环境恶化的严重威胁。他们向南部的农耕世界发起攻击，寻找扩大新的宜牧地区。尽管游牧民族在经济发展水平、军事组织才能和人口的数量、素质方面都落后于农业民族，但其强悍的民族性格、灵活机动的战略战术等军事优势是农业民族所无法比拟的。而此时，中原农业王朝又因国势衰微无力抵御北方游牧民族的攻势，弃都南逃，偏安江南，形成南北对峙局面。
到中国封建社会后期，由于寒冷气候周期的延长和寒冷程度的加剧，促使北方游牧民族向农耕世界的进攻，中原农业政权步步退却，出现了北方游牧民族统治农耕世界的王朝。寒冷气候结束之后，温暖气候期接踵而至，黄河流域气温回升，降水增加，农业复苏，经济发展，国势增强，出现太平盛世。游牧人退出中原，重返这时同样水草丰美的草原世界。两者各得其所，相安无事，彼引进行和平友好的经济、文化交流。
应当指出，历史发展，包括王朝的兴衰更迭、北方游牧民族的南进北撤等，是多种因素相互影响、综合作用的结果，气候的变化只是诱发因素，只能决定其发展的方式、方向、速度和进程。在历史过程中，应该承认气候-生态-经济-社会的连锁反应或反馈机制对于社会和历史发展的重要影响。纵观2000多年的历史，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。因此，中国历史发展与气候变化之间，具有一定的内在联系。