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欧亚大陆核心区域，也就是西伯利亚森林带南缘的草原带与中国北部接壤，现代考古发掘表明，这里自史前文明时期，就有人类早期活动的遗迹。五千年来，黄河流域汉族及农耕文明与北方民族游牧、渔猎文明及其不同的生产、生活方式世代并存，彼此交往、融汇。同时，由于地理、环境、气候等自然条件方面的差异，也造成了社会经济、民族文化发展的不平衡及风俗习惯的多样性等人文差别。这些差异性与不平衡性是造成历史上北方民族大规模南迁，从而引发民族矛盾、文明冲突、文化碰撞、政治动荡、王朝更替等政治、社会变迁的直接因素。
地理学家、气象学家竺可桢先生在《中国近五千年来气候变迁的初步研究》
一文中，利用古籍与方志的记载以及考古成果、物候观测和仪器记录资料等综合材料得出的研究结论指出，中国五千年历史气候可以“大致分成五个暖期和四个冷期（包括六个小冰河期）”，每次波动的周期历时约400年至800年。自西汉末叶至隋初为中国历史上第二个小冰河期。
近年来，自然科学领域的研究人员又继续对竺可桢先生所开辟的这项研究做了不少有益的补充。
如：中国科学院地球环境研究所的研究团队即认为，“公元1～6世纪（贯穿我国东汉、三国、魏和晋朝），……在温度曲线图上，这一时期的温度大部分都处于过去2485年来的平均温度值（2.07℃以下）。由于气候寒冷，晋朝时期的草场、牧地已延伸到黄河以南区域，农业用地也在往南退缩，整个中国西北部处于干冷气候中。其中公元348年至366年间达到了过去2485年间寒冷的顶点，年平均温度仅为1.62℃。在这条温度曲线图上，虽然汉朝和东晋的灭亡相对于其之前的低温区域有一些滞后，但在朝代灭亡之前战乱早已经开始。例如晋朝灭亡于公元420年，但战争带来的社会动荡在公元386年就已经开始，而这一年正接近于温度曲线中的温度最低点”
。
包括竺可桢先生在内的很多自然科学工作者们，都对中国历史上的气候做过归纳性的总结与综合研究，虽然他们在其他的一些细节上有不同的研判，但是在探讨三国两晋南北朝这一历史时段时，却达成了“气候寒冷、灾难频发”的基本共识。也就是说，在这300多年的时间段里，自然灾害暴发的频次和造成的影响深度远远超过其他历史时期。邓云特（邓拓）先生曾经总结，这369年间共计发生灾害619次，尤其是南北朝时期，区区169年内就遭灾315次，平均每年遭灾1.87次，几乎没有一年平安无灾。
历史文献记录也佐证了中国历史上的第二个小冰河期，气候转寒且旱，不但旱霜连年，而且夏霜、夏雪的记载也非常多。
西晋武帝泰始元年至东晋恭帝元熙二年（265～420），是中国历史上自然灾害最严重的一个时期。《晋书·五行志》中记载：
武帝泰始七年（271）五月闰月旱，大雩。八年五月，旱。
咸宁三年（277）八月，平原、安平、上党、泰山四郡霜，害三豆。是月，河间暴风寒冰，郡国五陨霜伤谷。……五年（279）五月丁亥，钜鹿、魏郡雨雹，伤禾麦。辛卯，雁门雨雹，伤秋稼。六月庚戌，汲郡、广平、陈留、荥阳雨雹。丙辰，又雨雹，陨霜，伤秋麦千三百余顷，坏屋百二十余间。癸亥，安定雨雹。七月丙申，魏郡又雨雹。闰月壬子，新兴又雨雹。八月庚子，河南、河东、弘农又雨雹，兼伤秋稼三豆。太康元年（280）三月，河东、高平霜雹，伤桑麦。四月，河南、河内、河东、魏郡、弘农雨雹，伤麦豆。是月庚午，畿内县二及东平、范阳雨雹。癸酉，畿内县五又雨雹。五月，东平、平阳、上党、雁门、济南雨雹，伤禾麦三豆。……二年二月辛酉，陨霜于济南、琅邪，伤麦。壬申，琅邪雨雹，伤麦。三月甲午，河东陨霜，害桑。五月丙戌，城阳、章武、琅邪伤麦。庚寅，河东、乐安、东平、济阴、弘农、濮阳、齐国、顿丘、魏郡、河内、汲郡、上党雨雹，伤禾稼。六月，郡国十七雨雹。七月，上党雨雹。三年十二月，大雪。五年七月乙卯，中山、东平雨雹，伤秋稼。甲辰，中山雨雹。九月，南安大雪，折木。
咸和九年（334）八月，成都大雪。
穆帝永和二年（346）八月，冀方大雪，人马多冻死。五年（349）六月，临漳暴风震电，雨雹，大如升。十年（354）五月，凉州雪。
由上述的一系列记载可知，当时的气候异常现象非常普遍。无独有偶，《晋书·四夷列传·北狄·匈奴》载：“武帝践阼后，塞外匈奴大水，塞泥、黑难等二万余落归化，帝复纳之，使居河西故宜阳城下。”说明北方草原带这一时期也发生了一系列气象灾害。
寒冷和干旱对农作物而言是两大天然杀手，在基本“靠天吃饭”的封建农业社会里，政权的稳定与否一向维系于农业生产与人口繁衍。
《宋书·五行志》中记载：
晋惠帝元康元年（291）七月，雍州大旱，殒霜疾疫。关中饥，米斛万钱。元康七年七月，秦雍二州大旱。故其年氐羌反叛，雍州刺史解系败绩。是年正月，周处、卢播等复败，关西震乱。交兵弥岁，至是饥疫荐臻，戎、晋并困，朝廷不能振，诏听相卖鬻。元康七年九月，郡国五旱。晋惠帝永宁元年（301），自夏及秋，青、徐、幽、并四州旱。是年春，三王讨赵王伦，六旬之中，大小数十战，死者十余万人。十二月，郡国十二又旱。晋怀帝永嘉三年（309）五月，大旱。襄平县梁水淡渊竭，河、洛、江、汉皆可涉。……又四方诸侯，多怀无君之心，刘渊、石勒、王弥、李雄之徒，贼害民命，流血成泥，又其应也。
无独有偶，此时“中原板荡”，由政治黑暗最终酿成“八王之乱”……加上普遍出现的自然灾害及伴生的饥馑、瘟疫等，导致人口大幅度下降并伴随大规模迁移。
气候异常导致北方草原地带牲畜大量死亡，“逐水草而居”的游牧民族被迫集体向相对温暖的农耕地区迁徙。其实，北方民族的南迁，早在东汉末年气候变冷后就陆续开始了，大约在公元4世纪初左右，气候进入极寒期，北方民族南下也就集中暴发了。永嘉之年的“八王之乱”只不过是“五胡乱华”蝴蝶效应的诱因。
匈奴、鲜卑、羯、羌、氐等北方民族先后登上历史舞台，左右了中国北方将近300年的历史进程。
现代学者通过综合研究，认为：
南北朝时期（420～589）中国北方处于入侵的游牧民族统治之下，这一时期也是中国北部和周边游牧民族世居地气候急剧恶化的时期。北方游牧民族赖以为生的草原越来越不适于居住，同时农业产量减少带来了极大的压力，游牧民族南迁以避开寒冷的气候绝不是偶然现象。亚洲北方游牧民族因生态变化的压力南下。此时中国中原地区因气候变化在经济上进而在军事上显得更加脆弱和易受攻击。
通过梳理归纳历史文献，我们发现“在气候暖期，朝代更迭次数减少；在气候冷期，朝代更迭次数增多。这表明，在寒冷期更能表现出执政能力的强弱，在冷暖时期的交界处，往往就是新旧朝代的更迭之处。如果持续时间相同，冷期的朝代执政能力比暖期的朝代执政能力更强”
。
为此，罗新教授认为：
难道就只能把定居文明的失败归因于定居文明自身的政治腐朽和王朝堕落吗？传统的历史学家无法解释这种历史的和现实的困境。历来研究游牧社会与定居文明的冲突历史的学者，都相信这样一个原则，即游牧经济不是一个自给自足的经济，它要依赖与其他经济形式如农业经济之间的交换，才能弥补其非自足的特性。
结合竺可桢先生所开创的研究领域及其相关研究成果，
可以将中国数千年来的气候变迁轨迹与历史发展规律结合起来，让我们得以突破传统人文社会科学的学科界限，去探索气候的变化如何成为改变一个王朝命运的重要因素。许倬云先生说：“若游牧民族大量移入中国，必是在北方草原上有了住不下去的困难。天然灾害，每是使他们不能不迁徙的原因。”“北边常有天灾，最严重者为酷寒及苦旱。前者缩短植物的生长季节，后者剥夺了植物生长的水分。塞外从牧畜为生，野无青草，则牛羊不能生息繁殖，饥馑接踵而至。”“气温变化与北方民族入侵的时代如此契合，不能说完全是巧合。”
所以，气候史上的寒冷期，往往与北方草原带“胡骑南下”的历史周期相重叠、一致。每当游牧民族因饥寒交迫而南迁的时候，总会改变长城以南定居型文明的历史进程。
如果按照地形、地貌，结合气候等差异性特点，可以由西向东依次把中国疆域划分为青藏高原区、西北干旱区和东部季风区三大自然区。中国历史上的气候变化之所以如此明显，还要归因于季风性气候及其所造就的独特的“十五英寸等雨线”。
“十五英寸等雨线”是由美国著名汉学家、蒙古学家欧文·拉铁摩尔（Owen Lattimore，1900～1989）发现的，指年均降雨总量在15英寸（381毫米）的降雨线。在1940年出版的《中国的亚洲内陆边疆》这本书中，他全面阐述了“十五英寸等雨线”的观点。根据他的研究，这条等雨线有相当长的一段与长城吻合。相对于长城以南的黄河流域和长江流域，长城以北的漠北草原地处高纬度地区，气候的冷暖变化对高纬度地区的影响要远远大于对低纬度地区的影响。此线以南，可发展农业；以北，只能发展游牧业。
近年来，环境历史学学科领域专注于对自然环境与人类存在之间关系的关切。有研究结果即认为：
在半干旱地区……年降水量在二十英寸……人们可以在一平方英里的土地上放养超过六百头的羊群，如果年降水只十三英寸，那么只能维持大概一百头羊，而跌到了十英寸的时候，只能养活十头羊。当降水下降35%的时候（即从二十英寸到十三英寸），这就是说，大概80%的羊就没了。
使我们更加直观、具体地加深了对中亚少数民族大举南迁和气候变化之间关系的客观认识。
《史记·匈奴列传》载：“匈奴处北地，寒，杀气早降。”“自君王以下，咸食畜肉，衣其皮革，被旃裘。”“匈奴之俗，人食畜肉，饮其汁，衣其皮；畜食草饮水，随时转移。”
草原带游牧民族往往对肉食有很大的消耗，乳制品是一部分补充；食用生肉则是森林带渔猎民族的饮食习惯，由此可以补充体内缺乏的维生素。而“十五英寸等雨线”恰好和适宜农耕与游牧、渔猎的自然界线相吻合，从这条线往南栖息的是农耕民族，往北则是游牧、渔猎民族。黄仁宇先生也认为，“易于耕种的纤细黄土、能带来丰沛雨量的季候风，和时而润泽大地、时而泛滥成灾的黄河，是影响中国命运的三大因素”
。季风性气候在造就最广大农耕地区的同时，也造就了最广阔的草原带，而这最广阔的草原也就孕育了最为强大的游牧民族及游牧经济。《史记·匈奴列传》云：“匈奴好汉缯絮、食物。”“匈奴处北地，寒，杀气早降，故诏吏遗单于秫糵金帛丝絮佗物岁有数。”而汉地则迫切需要来自北方草原的良马品种，《三国志·魏书·田豫传》中记载：
文帝初，北狄强盛，侵扰边塞，乃使豫持节护乌丸校尉，牵招、解儁并护鲜卑。自高柳以东，濊貊以西，鲜卑数十部，比能、弥加、素利割地统御，各有分界；乃共誓要，皆不得以马与中国市。豫以戎狄为一，非中国之利，乃先构离之，使自为仇敌，互相攻伐。素利违盟，出马千匹与官，为比能所攻，求救于豫。豫恐遂相兼并，为害滋深，宜救善讨恶，示信众狄。
鲜卑“大人”轲比能与弥加、素利等盟誓，皆不得以马匹与内地互市。经曹魏护乌桓校尉田豫离间，素利遂出马千匹给朝廷，轲比能为此事攻打素利，田豫则助力素利……可见，良马在当时是战略稀缺物资。
正是“地理位置的优劣决定了世界上这些差异的存在”
。
历史上，农耕、草原，定居、牧猎，看似泾渭分明，其实互通有无，不断重复着边缘与中心区域的互动。农耕者后来成为游牧民，牧猎者有时候也变成农夫，叠加交替并演绎着不同的身份、民族和文化的多元融合。
如果从地缘学角度解读历史，北纬41度线（400毫米等降水量线）是农牧分界线，农牧之间反复争夺的是北纬38度线南北的地域。
而北纬35度线附近，在世界的东、西方几乎是同时出现了一批影响整个人类文明进程的哲人及文明古国。
中国历史上的夏、商、周“三代”文明，三个不同的地理区块，也都先后出现在这条线周围的区域。
从纬度上来看，黄河中下游平原处于气候较适宜的北纬35度线附近（“十五英寸等雨线”东南的广大区域），这里气候温和、雨量适中，动植物资源丰富，非常适合人类的祖先采集、打猎、繁衍生息。相对肥沃的大面积土地又为大规模集体耕种创造了有利条件，于是华夏先民从六七千年前的彩陶文化时期，就逐渐形成了自给自足的复合型农业经济模式，孕育了发达、成熟的农耕文明。《晋书·徙戎论》所谓：“夫关中土沃物丰，厥田上上，加以泾、渭之流溉其舄卤，郑国、白渠灌浸相通，黍稷之饶，亩号一钟，百姓谣咏其殷实，帝王之都每以为居。”从西汉《氾胜之书》到成书于东汉末年的《四民月令》、北朝的《齐民要术》等“农书”，皆能反映当时的农业经济发展程度。广大农人的命运与土地“捆绑”在一起，起居有定、耕作有时，周而复始地精耕细作使得单位土地产量较高；
安土重迁、安居乐业是自给自足的小农经济者最大的生活渴望，如果不是出现重大的“天灾人祸”，他们很少背井离乡、迁徙流动，因此容易出现人口爆发式的增长模式。这让率先拥有大规模先进农业文明的华夏古国具备得以实现统一的充分条件。所以，从“三代”开始，封建王朝皆“以农立国”。正如葛剑雄先生的研究认为：“中国农业区的统一是由汉族完成的，但中国历史上农业区和牧业区的统一都是由牧业民族完成的，牧业民族的三次南下为中国的统一做出了更大的贡献，第一次南下可以追溯到东汉后期，魏、晋时都未停止，以拓跋鲜卑的南下建立北魏为高潮，在统一北方的基础上由隋朝完成了消灭南朝的使命。唐的统一实际上也是以此为基础的。”