

在古腾堡圣经问世的八年前,他的印刷机就已印制了一本年历。这本1457年的出版物很可能为读者提供了全年份的潮汐表、天气预报和天文见解,就像如今的《老农年历》或《国家地理》一样。
到那时,季节和星辰已成为人类生活数千年的核心力量,激发着宗教传统和科学探索,并塑造着艺术冲动。古代农夫祈求他们的神灵赐予丰收。已知最古老的年历——刻在石头上的智慧箴言——可追溯到近4000年前,即天文学的诞生之时。许多莎士比亚戏剧的情节都围绕着自然界的变化展开,从标题中的风暴到春天的浪漫。
但正如任何有窗户或订阅报纸的人所知,季节正在改变。在2009年《自然》杂志发表的一篇早期论文中,研究人员发现,在1850年至2008年间,一年中最热的一天稳步提前,在数据集的末尾比开头早了将近两天。在随后几十年里,这一趋势仍在继续:冬夏温度越来越相似;以植物首次发芽为标志的春天,每年都提前到来;秋天几乎消失了。这足以让人思考:我们是否该重新定义季节了?
美国国家物候网络(USA National Phenology Network)的副主任Theresa Crimmins表示,不要急于下结论。该网络由数千名志愿者和科学家组成,监测全国各地植物和动物生命周期的行为。Crimmins说,定义季节至少有三种不同的方法:天文、气候和生物。虽然其中两种一直处于变化之中——而且现在比以往任何时候都更加剧烈——但我们在太阳系中的位置永远不会改变。
从天文学角度来看,季节是由北半球或南半球与太阳的距离决定的。在美国,当这个星球的上半部分稍微倾斜远离炽热的火球时,冬天降临。当地球重新向炽热的等离子体方向移动时,夏天回归。这就是为什么阿拉斯加的冬天是澳大利亚的夏天:当北半球远离太阳时,南半球就靠近太阳,反之亦然。
基于太阳系的季节由光照决定。一年中最长的一天,通常在6月21日,标志着北半球的夏至;一年中最短的一天,通常在12月21日,标志着北半球的冬至。在这之间,是3月21日的春分和9月21日的秋分,此时太阳处于一个完美的中间点,带来昼夜均等。
光照在我们对季节性概念中的作用因人而异。有些人会经历严重的昼夜节律紊乱;随着白天变短,大约5%的美国人会经历“季节性情感障碍”,或称SADs。但Crimmins说,人们倾向于“利用长期的气候数据来划分[他们的]年份”,其结果差异很大。
美国大部分地区经历四季分明。“传统上,冬天是三个最冷的月份,夏天是三个最暖的月份,剩下的就是春天和秋天,”Crimmins说。然而,季节在各地并不相同。亚洲大片地区将一年分为两季:旱季和雨季,或称季风季。(即使在亚利桑那州,Crimmins最近从四季分明的密歇根州搬来这里,旱季和雨季也是一个更有用的划分模式。)一些生态学家将气候描述为六个阶段的循环:初春、春季、夏季、晚夏、秋季和冬季。西非部分地区有其独特的季节——哈马坦季——它不是由温度定义的,而是由干燥的空气和沙尘暴决定的。
正是这种天气的摇摆不定——雨水、炎热和风——产生了第三种、最后一种、也是最濒危的季节定义:生物季节。
“当大多数人说春天或秋天来了的时候,他们就是看着窗外说,‘哦!’” Crimmins谈到冬天过后生命重现的时刻。“在盯着灰蒙蒙、光秃秃的树木几个月后,当嫩芽开始迸发时,一切都变得如此显而易见。”
唯一的问题是,嫩芽并没有在它们应该出现的时候出现。蓝莓、樱花树和丁香——这些都是春天的典型标志——比以往更早地出现,然后枯萎。“当这种情况提前发生时,人们不禁会注意到,”Crimmins说。“这似乎不对劲。”这对其他生物产生了连锁效应,比如昆虫,它们以空前的速度消失,以及以这些昆虫为食、生活在我们喜爱的树上的鸟类。尽管这是几十年缓慢变化的积累,但感觉上就像一夜之间,我们家门口的景象就变得面目全非。
重新定义季节似乎是对这种混乱的自然反应,是一种夺回控制权的方式。但是,Crimmins说,改变我们基于生物衍生的季节的界限,“假设植物能够继续推进它们的物候并很好地生存。”数据表明并非如此。
有些植物仅凭温暖就会开花。但许多植物表现出更复杂的保护机制。一些生物拥有精密的内部时钟。当春天比正常时间提前到来时,这些物种拒绝开花,假设它们被冬季中期的暖流欺骗了。其他植物只有在温暖与精确的太阳角度同步时才会开放。当温室气体比太阳系通过其发光季节的速度更快地加热地球时,这些植物就被甩在了后面。
“能够最好地追踪变化条件的物种是那些过得更好的物种,这很合乎逻辑。它们说,资源可用,我要开始长叶子,我要开始开花了,”Crimmins说。“那些等待的物种处于竞争劣势……并开始从景观中消失。”
只要太阳还在发光,天文学定义就不会改变。气候定义从来没有普遍适用过。但也许我们不能重新定义季节的最重要原因是,我们生物世界正在经历的深刻混乱才刚刚开始。“如果我们使用植物或动物的活动来定义春天的开始,那么问题就变成了,是哪个物种?”Crimmins说。“而且,有些物种将不再存在的事实又该如何解释?”