今日，气候改变对人类社会的政治、经济、文明等发生了深刻影响，这已是不争的现实。但是，在前史和史前时期，气候改变能否或怎么影响人类社会文明、文明开展，近百年来，一直是天然科学和社会科学不同范畴争辩的论题。
气候改变的最基本的特征是它的周期性和事情的不确认性。长时刻以来，人们知道全新世（约1万年以来）气候改变与人类社会开展的联系，首要会集在三个方面:（1）灾变性气候事情：如洪水、干旱、地震、火山、冰筏事情等，对人类活动发生的严重影响；（2）周期性气候改变：如十年-百年际时刻尺度的周期性气候振动，或许与游牧迁徙、人口改变、战役频率、王朝替换等人类社会开展进程有关；（3）社会弹性（social resilience）：考古文明对气候事情或周期钳制的灵敏程度。因为周期性气候改变的进程、规则、机制在预告、预警方面的优势和需求，它是近年来学界研讨的焦点之一。
迄今，关于周期性气候改变与社会变迁的许多研讨效果，多来自有文献记载的前史时期，其时刻和进程较精确牢靠。但关于从全新世前期（农业开端的1万年前后）到晚期，在这段绵长的人类开展进程中，因为短少精确认年的、高分辨率气候记载，短少精确认年的人类活动和文明变迁的定量目标，一直是影响研讨长时刻气候改变与人类活动联系的瓶颈。
中国科学院地质与地球物理研讨所吕厚远科研团队与云南师范大学、山东大学和美国斯坦福大学协作，供给了全新世以来我国东北区域气候和人类活动两组彻底独立的代用目标记载（图1）：一组是，根据东北龙岗火山区小龙湾玛珥湖年纹层堆积精确认年的优势，高分辨率剖析、判定了9260年以来（到公元2005年止）周边植物花粉品种的改变（图2），提醒出习惯强夏季风温暖湿润气候的栎属等花粉含量以及花粉组合榜首主成分出现周期性改变，暖湿相位的峰值年纪，先后出现在～8970、～8470、～7970、～7420、～6830、～6350、～5940、～5450、～4980、～4390、～3900、～3400、～2810 cal yr B.P（cal yr B.P为距公元1950年前的年纪），花粉含量谱剖析出现出明显的500年周期（图3a1、图3a2），每个周期的动摇起伏并不相同，发生在中全新世后期的3个周期（峰值 ～6350、～5940、～5450 cal yr B.P）的动摇起伏十分弱（图4）。别的，花粉组合提醒出1万年来的气候暖湿改变，阅历了从低-高-低的整体改变趋势，最暖湿的中全新世出现在约～7000 - ～5000 cal yr B.P.，500年气候周期，叠加在全新世气候整体改变趋势上（图2栎属等）。
另一组是使用考古遗址碳十四测年数据概率密度办法，以高精度年纪结构重建史前人口改变记载的优势，全面系统获取了我国东北和华北北部627个考古遗址碳十四测年数据，在扫除大差错样品和其他无法反映人类活动的资料数据之后，进一步经过卡方查验进行数据兼并，削减遗址间或同一遗址不一起期人为采样的误差，使用世界通用计算办法和希尔伯特黄改换（Hilbert-Huang Transform），取得从8000年到2000年期间反映人类活动强度的碳十四概率密度曲线。成果表明，人类活动强度高峰值，先后出现在～7570、～6770、～6240、～5440、～4930、～4420、～3820、～3300、～2800 cal yr B.P.。谱剖析和小波剖析成果表明人类活动强度具有～500年主导周期 (图3 b1、图3b2)。
比照气候改变和人类活动的成果表明，花粉记载的季风气候改变和碳十四概率密度提醒的人类活动存在约500年周期的同步改变，部分人类活动周期相位略滞后了几十年。季风气候周期性的暖湿/冷干与人类活动的强/弱，以及与史前文明的盛/衰的进程明显相关。在东北区域史前六个文明茂盛期中（兴隆洼文明，赵宝沟文明，红山文明，小河沿文明，夏家店基层文明，夏家店上层文明），除了红山文明（～6500 - ～5000 cal yr B.P.）无法与中全新世后期3次十分弱的500年周期对应外，其它文明期都明显对应着500年周期夏季风加强的暖湿期（图4）。
红山文明是中国北方最具代表性的新石器文明之一，被学者称之为“中华文明曙光升起的当地”（图5），现在坐落东亚夏季风北部的边际区，其生态环境对周期性气候改变灵敏。但在红山文明期对应的中全新世，是最强盛的千年尺度夏季风暖湿期，夏季风北部的边际区会进一步向西北搬迁，或许按捺了该区500年气候周期信号的强度，相对弱的500年周期气候动摇很难击垮一个“社会弹性”现已很高的文明系统，包含增强土地使用的集约化农业、居住地和宗教活动的改变，以及精英阶级取得的空前的祭祀权利等。直到5000年前后，中全新世后期快速的变冷一起叠加了500年周期冷相位，加快恶化的气候击垮了红山文明社会弹性底线。进一步研讨发现500年周期性气候演化与太阳活动引发的厄尔尼诺-南边涛动的频率有清晰的联系。一起也阐明，不一起刻尺度的气候改变对不同区域（规模）影响的程度和办法，可所以不相同的。
总归，叠加在全新世气候布景上的500年气候改变周期，深刻影响了东北亚区域史前文明的演替和开展，温暖湿润的天然气候，促进该区植物和动物生产力的进步，有利于史前人类文明、文明的开展、茂盛。
地质地球所副研讨员徐德克和研讨员吕厚远为论文的一起通讯作者和一起榜首作者，研讨员储国强、吴乃琴、副研讨员李丰江，云南师范大学教授沈才明，美国斯坦福大学教授刘莉，山东大学博士王灿参加了协作研讨。该研讨得到中科院战略性先导科技专项（A类和B类）、国家天然科学基金、国家重点研制方案、“973”方案项目和云南省高端人才项目一起赞助。这是该团队使用植硅体、花粉等微体古生物办法，继在学术期刊Nature（2005）、PNAS (2009, 2013, 2017)先后宣布古人类活动、农业考古、古气候改变等方面的效果后，又一次在世界期刊宣布环境考古方面的效果。
研讨效果宣布于《天然-通讯》（Nature Communications）。
图1 小龙湾玛珥湖和14C定年的考古遗址方位图
图2 小龙湾玛珥湖孢粉剖析成果
图3 栎属花粉和14C概率密度时刻序列剖析成果
图4 栎属和14C概率密度500年周期改变与文明演化阶段比照
图5 红山文明的代表性遗址和出土陶、玉器 （a,b,c1,e，孙永刚供给红山文明遗址和文物相片）
来历：中国科学院地质与地球物理研讨所
