中世纪温暖期时宋朝为何出现了严寒？
一、南宋宝佑五年的年底不太寻常
在快要迎来春节的某个日子，临安市民们惊异的发现，西湖，竟然封冻了。那一天，是宝佑五年十二月戊子，公元 1258 年 1 月 13 日。江南锦绣之地的西湖，居然因为一次结冰而被载入史册——某个不知名的史官在《宋史全文》卷三五里，写下了这样四个字：“西湖冰合”。
对于现代人，见过类似场景的人也不多。近几年，哪怕只是结上薄薄的一层冰都能登上当地的报导成为大新闻，引得八方游客纷至沓来。冷如 08 年南方冰雪灾害之时，西湖也只是在局部结了较厚的冰，仍保有较大面积的水域。据说 1930 年、1977 年都能够在湖上溜冰，但也未听闻达到“冰合”的程度。
2016 年初，北极点短暂突破零度引起的余波横扫中国大地，一波强烈的史诗级寒潮给人们留下深刻的记忆。但即便如此，西湖也只是结了一点点冰，聊表一下对于“史诗级寒潮”的微小“敬意。
二、长期以来，对古代气候的追踪只能在史书里寻觅刀笔之吏留下的蛛丝马迹
这样的记录如果不是湮灭于战火与动荡，就是仅有只言片语，而且都是感性描述和物候记录，科学意义有限。幸运的是，随着地球科学的发展，越来越多的技术手段被运用到重建古气候的工作上去。当代的地球科学工作者，已经可以综合运用石笋、树木年轮、冰芯、黄土沉积物、深海沉积物、深湖沉积物等生物和地质记录来恢复古代的气候规律。
2013 年，由政府间气候变化专门委员会（IPCC）出具的气候报告 AR5 里，便首次加入了人类历史尺度的古气温重建，同时公布的还有相关的数值模拟。更为贴心的是，他们专门区分了不同的大洲。10 世纪，欧洲气候非常温暖；亚洲气候也较温暖。11 世纪，欧洲气候略有降温，但也算暖；亚洲气候同样降温，变得偏凉；12 世纪，欧洲气候先大幅降温，中后叶快速升温；亚洲气候早期中幅降温，中后叶中大幅升温。13 世纪，欧洲和亚洲都在降温，而且都在中叶发生过显著的降温事件：大约就是 13 世纪五十年代的某个时候。14 世纪，欧洲缓慢升温，亚洲快速升温。
这里需要注意的是，史书中的描述与整体重建的古气候可能有冲突，这是因为气候快速变化的时期，上下波动也会十分剧烈，而史书的感性描述无法剔除剧烈波动的影响。还需要注意的是，这里的数据只是“亚洲”这个地理区域的整体性，在局部可以出现细节的波动甚至不同。受采样地区和数据的影响。
所以，本问题前半句描述不成立——欧洲和亚洲在 10 至 14 世纪的温度趋势，其实是一样的，并不存在欧洲在 10-14 世纪温暖，亚洲在 12-15 世纪降温——而且哪有这么比的……欧洲在 12-15 世纪还不也是总体降温趋势，只是细节不同而已。但是，为什么 13 世纪中叶开始突然变冷？为什么 1258 的临安那么冷？
三、科学家们觉得，他们近几年应该锁定了凶手
每年的降雪，都会携带那一年空气里的尘埃与气体，在冬天降落，然后化掉。但在一些下的雪比化的雪多的角落，上一个冬天降下的雪，会用一年的时间堆积、挤压成冰，成为下一个冬天到来时的“地表”——格陵兰冰盖和南极冰盖。于是，就有这么一群人，拉着各种钻井设备躲在南极和格陵兰岛的冰天雪地里。他们四处钻孔打井，从冰盖里取出一根根冰柱子，然后把它们拉进专门的低温实验室冻起来。
利用冰芯里封存的气泡和灰尘，科学家们可以做很多工作。其中有一项，就是分析尘埃中的硫酸盐含量。当科学家们逐渐建立起历史时期大气硫酸盐含量曲线时，发现了许许多多的峰值，其中，也包括 1258 年的一个峰值——它是南极洲和格陵兰岛位列第二的硫酸盐含量。
四、这些大气硫酸盐尘埃的峰值，是古代火山喷发的结果
2010 年 5 月，冰岛的一场火山大爆发重创了整个欧洲的航空业，一度导致大量乘客滞留欧洲各地的机场，引发了不小的麻烦。2011 年，冰岛的 Grimsvotn 火山又发生了一次剧烈的喷发。火山尘埃冲破云霄，冲破 12 英里（约 19.2km），直达平流层。
火山喷发是唯一可以将大量灰尘送入平流层的地表自然活动——核弹洗地这种人民群众喜闻乐见的娱乐活动不在此列——这些细小的火山灰会在缺少大气活动的平流层里停留很久，形成弥漫全球大气的尘埃层。就像给地球打了一把遮阳伞一样，将相当一部分太阳能量怼回去。同时，它们的徐徐降落也会在全球的大气降尘里露出马脚。这便是大家很熟悉的核冬天效应——在这里也叫火山冬天效应。
根据火山爆发指数（VEI， Volcanic Explosivity Index ）的不同，火山活动喷发的物质体积呈指数变化，对地球造成的降温能力也各不相同。2011 年看似凶猛的这次喷发，VEI 指数仅仅是 4而已——人畜无害的级别。
从 6 级往上，大约就开始对当年的气候有所影响了。1991 年爆发的皮纳图博火山，在当年和次年引起了世界范围的气候异常。引起1816 年全球凉夏的坦博拉火山爆发是个VEI 指数为 6.9~7的大爆发，光荣地成为人类有观测记录以来规模最大的火山爆发。看谁能抛射更多的尘埃（火山灰）进入平流层。根据这一点，科学家们建立了一个新的指数： 全球火山气溶胶（辐射）强迫 （单位 W/m^2，是不是很眼熟？）
虽然没有看到 1257 年火山喷发物体积的数字，但 1257 年的那次火山喷发对太阳辐射的减弱能力大大超过坦博拉火山喷发——如果说坦博拉火山带来了全球凉夏，那么 1257 年的火山爆发让西湖在来年一月结个冰，看起来很轻松愉快嘛。
五、找到了作案证据，但谁是凶手呢？
2015 年，一个研究团队宣布，他们终于找到了这个人类文明史上最强烈喷发（至少他们和相当一批科学家这么认为，但似乎 5 世纪的那几次也不差）的所在地。印度尼西亚，Lombok 岛，Rinjani 火山，Samalas 大爆发。
但别误会——1257 年爆发形成的，是一个小火山背后的巨型圆坑。这是一个南北长约 5.5km，东西长约 8.5km 的巨型破火山口（caldera，你要是了解美国的黄石火山，应该对这个词不陌生）。破火山口东侧是 Rinjani 火山主峰，高约 3600m。
这次巨大的爆发大约发生在1257 年春末或夏季，炸掉了 Rinjani 火山的顶。落在火山周围的火山碎屑物，大约是 1815 年坦博拉火山周边降落物的 2 倍，而它抛射进平流层的物质也自然比坦博拉火山多得多。在 VEI 指数上，研究者将它投在 7 的区间里，把坦博拉火山放在 6.9 的位置上。
六、就这样，1257 年的那个夏天，一个幽灵又一次笼罩了全球
这个幽灵从 Salamas 大爆发的巨响中再次苏醒，从大洋洲扶摇直上，飘到亚洲，飘到中东，飘过地中海，飘到欧洲。飘到格陵兰，也飘到南极洲。
它放出熔岩，蹂躏万物；它掀起海啸，收割生命；它降下酸雨，破坏收成；它带来减产，散播饥馑；它遮蔽阳光，带来凛冬。它为南国带来路边冻骨，将北国的马刀磨得锋利；它促成战争，毁灭王朝。
它从 6 世纪的三次强烈火山爆发里走来，在 13 世纪中叶给临安市民带去西湖冰合，又在 15 世纪中叶再临人间。南宋的气温，就这样在 1257 年的春夏之交被一场万里之遥的火山大爆发拉下了水。然后非常不巧的赶上了一段持续数十年的太阳辐射水平下降阶段，火山因素和太阳因素的强强联手，终于让全世界于 13 世纪后半叶至 14 世纪初得了一场重感冒。
七、蒙哥汗生命里最后的远征
1258 年的那个凉凉的秋天，蒙哥汗策马扬鞭，驰骋向南。大汗并不知道，遥远的临安城下，西湖竟在半年前冰封过。他只知道，北地的上个冬天不太好过——牲畜死伤甚多，百姓损失惨重，下个冬天还不知道会不会那么难熬，听说北边现在又已经冷得不行了。一些小部族去年冬天过的很惨，现在正陆陆续续往南寻找新的草场和过冬地，下面才报告上来一大批小冲突……北境不太平啊！主力都在南方和西部，北边这时候千万别出什么乱子才好。
看来是时候赶紧结束南方战事，回北边稳定一下边疆了。打了几十年，竟然打成了消耗战。包围圈已经形成，是时候开始决战了。这一次，我要亲征——亲率主力，速战速决。“再说了，北边冷死个求了，老子要去南方过冬。”
八、南宋的旗帜，在寒风中从临安城头降下
至元十三年正月（1276 年），临安城内一片死寂。西子湖畔，残垣断壁，尸横遍野。已经没有什么人在意，这是西湖连续多少年封冻了。或者，曾经在意过的人早已不在这里，而在这里的人并不在意。朔风呼啸，雪花落在北境骑士的铠甲与刀剑上。征服者的马蹄，从混着血污的雪地上踏过。
不断有部族从北境南迁。自大汗死后，南迁流民早已数不胜数。他们赶着牛羊，拖家带口越过长城。没有人胆敢阻拦，只能任由他们自己找地方安顿下来。好在终于打下了临安和江南，至少明年的口粮暂时不会缺了。
忽必烈不会知道，如果不是从大汗死后开始的连年的寒冷，他的敌人不会这么快就耗尽国力，宣告败亡。也许，他这个征服者， 还要晚上几十年才能站在雪后断桥边，欣赏这片合冰西湖吧。可是历史没有如果。南宋终究还是在寒冷的 13 世纪后期宣告败亡。凛冬已至。
九、地质历史没有如果，太阳活动也没有如果
谁会想到，从南极洲脱离下来的澳洲板块，竟然是让 1258 年的临安城迎来寒冬的罪魁祸首？
谁会想到，遥远印度尼西亚孕育的一座火山，竟然把全世界一脚踹进了人类文明史上最严重的一次火山冬天？
谁会想到，正好紧随在火山喷发之后的一次太阳周期性萎靡，竟然大大加重了 Salamas 大爆发的火山冬天效应。
又有谁会想到，这两个分别来自地球内部和太阳内部的洪荒之力，竟然影响着这个星球上王朝的兴替。
也许这就是地质学的某种神奇吧。太阳活动规律，那也是恒星地质学的研究规律嘛……
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