中国存在着一条地理线，叫做胡焕庸线，大致沿着黑河至腾冲一线，把中国分成东南和西北两部分。该线的东南是人口密集的农业区，而西北则是人口稀少的干旱区。这条线和400mm年降雨量等值线基本重合。可见，地理环境对人类社会的影响占据主导地位。

在这一地区，只要和降雨相联系，就与季风有莫大关系。中国东部的降雨区的水源主要来自东亚夏季风（East Aisa Summer Monsoon, EASM）。其影响范围可以到达北纬55°。从海上吹来的东亚夏季风EASM带来充足水汽，推动着东亚地区的文明和社会发展。

在整个全新世，胡焕庸线并不是一成不变的，也就是EASM的深入内陆的最前沿边界也是变化的。当EASM强的时候，这条线就像西北方向延伸，反之就会向东南移动。在MCA和LIA的转折期，具体来说是在1230年—1260CE（中世纪气候适宜期MCA发生在950-1250 CE），胡焕庸线就大致稳定在现今的位置。

研究EASM的介质主要有三种：中国黄土、石笋和海洋沉积物。

中国的黄土高坡非常有特色。人们在黄土层中开辟窑洞，冬暖夏凉。由于缺水，当地还设计了一种特殊的水井，用来搜集平日的雨水。当冬季风盛行的时候，从外围的干旱区吹来大量粉尘，并主要沉积在黄土高坡地区，经过几百万年，该地区积累了两百多米厚的粉尘。在天气较暖的时期（间冰期），冬季风减弱，粉尘输入量减少，但是东亚夏季风增强，带来大量的水汽，于是土壤开始发育。

在成土作用（Pedogenesis）过程中，会发生复杂的物理化学和生物变化。其中较为典型的性质变化是土壤的磁性和颜色。在成土过程中，会生成大量的几十纳米的超顺磁颗粒，这种颗粒的磁化率（c）非常高，于是黄土高坡地区古土壤层的磁性就会显著增加。与黄土的背景磁性值相比，可以增加10-20倍。另外，成土过程还会生成纳米级别的赤铁矿，这种小颗粒赤铁矿也叫染色赤铁矿，颜色是红通通的，于是土壤-古土壤层的颜色也就成红色，在野外一眼就能识别出来。所以在野外，我们看到的黄土序列都是红黄相间，这就是气候周期性变化的最直观表达。

土壤作用会产生向下的淋滤作用，比如碳酸钙的信号就会向下移动，土壤下面的黄土层顶部也会受到干扰，从而模糊了土壤与黄土之间的界线。所以，科学家喜欢沉积速率高的序列，这样有助于分别快速变化的信号。

与东亚夏季风对应的是东亚冬季风（East Asia Winter Monsoon，ESWM）。EASM带来的成土作用，可以用很多参数来研究。与EASW研究相比，EAWM的研究手段就不那么丰富。在黄土高坡地区，最为流行的是黄土成分的粒径。我们可以基于这样一个简单的假设，风力越强，其携带的物质就越粗，反之亦然。通过构建中国黄土高坡全新世的粒径和磁化率曲线，科学家发现EASM和EAWM呈现反向相关关系，也就是一个强，另外一个就弱。

但是，这里面还存在着一点逻辑上的瑕疵。粒径变化并不只受到风力控制，物源的远近也是重要调控因素。当物源近时，吹来的物质粒径就偏粗，反之亦然。我们现在假设EASW夏季风增强，EAWM的风力不变。然后看看一个固定剖面的记录会怎么显示。EASW增强的时候，它的最前沿会向西北方向推进，原来可能是物源的地方会有植被发育，于是黄土的物源区也会向西北方向后撤，即使冬季风的风力不变，但是记录的粒径依然会变小，于是我就会得出冬季风风力减弱这一结论（而实际上，我们假设冬季风风力强度没有变化）。

可见，夏季风可通过调节粉尘源区范围来调控冬季风粒径记录，在某种程度上看，粒径并不是一个纯的冬季风风力的指标。即便如此，粒径仍然是大家喜欢，且最有效的一个指标。将来的研究如果能够扣除掉物源远近的影响，会是一个本质上的突破。我们需要几个剖面联动，尤其是把西北东南方向的几个剖面一起探讨，会得出更为合理的，更为纯的冬季风风力变化曲线。目前，科学家还没有构建出这样的一条“纯”曲线。

WASM和EAWM之间到底是正相关还是反相关？通过模型研究显示，在不同时间尺度上，二者之间的关系可能并不完全一样。在岁差Precession周期上，二者之间具有正相关关系。而在千年尺度上，二者似乎具有反相关关系。这暗示着在不同时间尺度上调控亚洲冬季风和夏季风的机制并不完全一样。此外，在千年和百年尺度上，EASW 和印度尼西亚-澳大利亚夏季风（Indonesian-Australia summer monsoon, IASW）之间，在全新世也呈现反相关关系。

石笋也可以记录降雨信息。在卡斯特溶洞里，我们经常会看到漂亮石钟乳和石笋。可不要小看一根根一米左右长的石笋，那可能是经过几万年滴水沉积而来。石笋可以被看成是一个碳酸钙封闭体系，所以可以用U/Th方法进行高精度定年。在微观尺度上，石笋也是较为连续的沉积，只是在研究的时候，要特别精细，与动辄几十米-上百米的海洋沉积物相比，属于工笔画。我有一位朋友，在石笋U/Th定年方面造诣深厚，在万年尺度上的定年误差可以达到几十年之内，甚至更小（这取决于样品的质量和铀钍的含量）。因此，石笋记录可以被用来与冰芯记录直接对比，这是石笋研究的最大优势之一。

Mg/Ca比值在海洋沉积物中常被用作温度指标，温度升高，Mg/Ca比值也增加。但是在溶洞中，温度变化相对稳定，此时Mg/Ca比值则更与降雨量相关，越干旱，Mg/Ca值越高。其原理为：卡斯特地区的溶解水含有Mg和Ca。在这些水到达石笋沉积点之前就会优先沉积一些CaCO₃，于是水中的Ca成分就会降低。天气越干旱，水流动越慢，在路程中更多的Ca从水中被移出，Mg/Ca值越高。除此之外，石笋的d¹⁸O是最先被用来解释夏季风变化的指标。当降雨量增加时，这个值会偏负。

可是随着研究的深入，科学家发现有很多因素都影响石笋的d¹⁸O值，包括水汽源区的d¹⁸O变化、水汽传输路径、不同水汽的混合、温度变化等等。因此，很多时候很难用单一因素来进行解释。高纬度冰盖在全年可能都起重要作用，因此石笋d¹⁸O可能并不能代表单纯夏季风的行为，而代表着全年的水文循环。现今观测也表明，在全年降水中，夏季风带来的降水很少超过一半。

研究石笋生长的降雨量，还可以用其生长率来进一步核实。干旱时期，石笋生长满，湿润时期则生长快。如果上述三者都自洽，说明都是反应了同一种主要控制—降水。

我们来举个例子，比如对于8.2ka的冷事件，在中国南方的石笋中也有反应，发现明显偏高的Mg/Ca比值和很低的沉积速率，以及偏高的d¹⁸O。这说明，北半球高纬触发的8.2ka冷事件通过大气快速地影响了中国南方的降水。一般情况下，冷事件会使得ITCZ南移，夏季风减弱，从而影响中国南方干旱。这在印度季风区也同样成立。

在更长的时间尺度上，中国石笋d¹⁸O记录展示出很强的岁差Precession周期，与北纬65°夏季日照量变化几乎同步。这里就出现了一个问题，东亚夏季风的机理与印度夏季风一样吗？

我们知道印度季风受到越赤道急流的影响，印度季风的变化并不完全与日照量同步。在冷期一样可以出现印度季风较强的状态，在暖期也可以出现较弱的状态。但是，东亚季风这种与日照量更为紧密的耦合关系，要么是暗示不同的变化机制，要么就表示东亚石笋d¹⁸O并不是纯的夏季风记录。

在MCA时期，EASM的最北边界可以达到阴山一线。在向LIA的过渡时，EASW大幅度减弱，向南后退。在这一时期，太阳辐射量减弱，使得大陆和海洋的温差变小，西太副高压带和ITCZ向南移动，同时西伯利亚高压加强，东亚冬季风加强，这些因素凑在一起是EASM南移的主要驱动机制。

全新世适宜期（Holocene Optimum，HO）的气温最高，降水最足。但是，HO在东亚地区的出现起始时间并不一致，而是从南向北逐渐变年轻。也就是中国东南地区在早全新世就先响应，而东北地区直到6000年才体会到HO。同样的模式在降雨记录中也得以体现，也就是最大降雨其实时间也是从南北逐渐变年轻，统计意义上每218年向北均匀移动一度。

这种模式不由得让科学家联想起中国南方的梅雨季节。这是西太亚热带副高压带（West Pacific Subtropical High，WPSH）的季节性移动造成的。WPSH就如同一个鼓风机，把海洋水汽从东向西吹如内陆。现今每年6月份以前，WPSH位于北纬20°左右，然后从六月份开始逐渐向北移动，造成江南梅雨季节。早夏之后，WPSH移动到更北的地方，华北地区开始雨量增加。秋季WPSH又开始向南撤退。

我们可以设想，在全新世不同时期，日照量不同，这种WPSH的季节和纬度之间的关系也会随之发生改变。于是，科学家认为日照量驱动下的WPSH的季节性变化是造成HO逐渐北移的原因。在早全新世，日照量大，WPSH主要在低纬度，于是华南的气候首先收到影响。随着日照量降低，WPSH主要在相对高纬活动，于是北方逐渐受到影响。在某种意义上，中国南北地区的降雨在全新世有一定的反相关。

南亚和东北亚地区的降水具有一定的反相关关系，这暗示着这两个地区的降水源具有竞争关系。模型也显示，东西太平洋之间的SST梯度在这一关系中非常重要。当赤道东太平洋区变得温暖时，信风减弱。在Precession最大时，会使得东亚夏季风加强，同时在西北太平洋地区产生一个反气旋（高压）异常，使得。降雨带向亚洲东北地区移动，造成那里降水增加，而南方降水反而减少。

第三种常用的介质是海洋沉积物，可用的参数也很多，包括黏土矿物、有机质等等，在此不多赘述。