牛津大学地球科学系研究人员参与的一项研究提出，约3950年前中长江流域出现的持续性强降雨与大范围洪水，可能与石家河文化的衰落及人口迁移存在关联。研究成果已发表于《国家科学评论》。

石家河文化约在4600年前于中国中长江流域发展，形成包括宫殿、城墙、精细水利管理体系在内的复杂社会，并拥有玉器与陶器等手工业体系。但在不到一千年时间内，该文化在当地衰落并出现迁出迹象，其原因长期缺乏明确解释。

为追溯当时的水文与气候背景，研究团队对中长江流域何尚洞的钟乳石开展分析，建立具备精确年代约束的“降雨年鉴”。钟乳石由洞顶滴水沉积形成，雨水携带的矿物质在其表面逐层沉积碳酸钙，记录了不同时期的环境信息。

研究人员对钟乳石层位的化学成分进行高精度测量，以确定形成年代并量化当时降雨水平。团队共获得925个样本测量数据，用于推断该区域跨千年尺度的年降雨量变化。

重建结果显示，中长江流域在研究时段内经历三段低降雨期（年降雨量低于700毫米），持续40年至150年不等；同时出现两段高降雨期（年降雨量超过1000毫米），分别持续约80年和140年。研究将降雨重建与区域考古资料对比后指出，高降雨阶段与洪水增多、湿地大规模扩展以及流域内人口显著减少等现象相伴出现。

研究进一步指出，约3950年前该地区出现显著的气候与文化转折，时间上与重建结果中持续时间最长的高降雨期开始相吻合。研究认为，过量降雨可能推动湖泊扩张并加剧低洼地带积水，导致适宜居住与耕作的土地减少；从这一时期起，考古遗迹数量下降，显示人口减少并持续数百年。相关证据还显示，石家河文化衰落后，人口从流域内城市中心转向周边海拔较高地区。

通讯作者、牛津大学地球科学系Christopher Day博士表示，千年尺度的降雨记录向科学界开放具有意义，稳健的数据集有助于理解环境系统在快速变化时期的运行机制，并促进环境科学家、考古学家与气候模型专家等跨团队合作。

研究团队表示，该成果源自牛津大学与中国地质大学（武汉）古气候研究团队的长期合作。第一作者、中国地质大学（武汉）的廖进博士曾访问牛津团队，使用其专业铣削设备对钟乳石进行超高分辨率采样；随后，牛津开发的同位素工具用于提供更准确的年代测定与定量降雨重建。

合著者、牛津大学地球科学系Gideon Henderson教授称，团队与中国同事合作多年研究中国气候变化，近期将研究范围扩展至评估季风降雨变化对中部中国古代社会的影响；相关数据与对石家河文化的考古认识，使研究能够更清晰地展示高降雨与干旱均可能对社会带来压力。

研究人员还将古代降雨水平与近现代记录进行对比称，石家河文明衰落时期的最高年降雨量约为1200毫米/年，低于过去120年内记录的最高年降雨量1500毫米/年。研究指出，尽管现代水利管理技术使该地区成为重要稻米产区，但在气候变暖背景下，极端洪水强度可能上升，并对居民安全构成威胁。

廖进博士表示，相关发现反映古代社会适应能力的局限，也凸显现代水利基础设施、农业创新与治理体系在缓解气候风险、保障粮食安全方面的重要性。

论文题为《中部中国约4.2千年前水文变化的精确年代学及其对新石器时代社会洪水影响的评估》，发表于《国家科学评论》。