寒害，包括霜冻和雪灾。霜冻是元代北方较严重的农业灾害，而雪害(白灾)对北方畜牧业的危害比黑灾(无雪)更严重。这里所说的北方，指中书省和岭北、陕西、辽阳等行省，及河南行省的河南府、淮安等10路府;时段从中统元年(1261)到至正二十八年(1368)止，共108年。主要分析霜冻和雪灾的时空分布特点，兼及黑灾及暖冬的相关问题，以供研究农业和气候变迁问题的参考。同时叙述当时的减灾措施，以说明封建国家指导生产、维护社会稳定的社会职能。
农作物霜冻在统计时段内共有44个霜冻年，差不多每两年半就有一年发生霜冻。根据发生时期，霜冻可分为早霜冻和晚霜冻。由温暖季节向寒冷季节过渡时发生的霜冻为早霜冻或秋霜冻;由寒冷季节向温暖季节过渡时发生，为晚霜冻或春霜冻。元代北方霜冻，有的年份，两种类型的霜冻都有发生，这样在44个霜冻年份中共发生58次(月)霜冻。农作物如禾麦菽霜冻，发生于除一月和十二月以外的所有月份中。在44个年份中，发生于四、五月的春霜冻(晚霜冻)分别是5年和7年，主要影响麦类如大、小麦的拔节、开花和灌浆，危害豆类的苗期生长。文献记作“杀麦”、“杀麦禾”、“杀菽”，表示损害程度严重。这种重霜冻造成减产甚至绝产，该收的夏税收不上来，州县官逐级上报中书省或各行省，并申请减免地税或请求粮食救济。发生于七和八月的秋霜冻(早霜冻)分别是11年和10年，主要危害尚未成熟的谷类，如粟、黍、稷、粱，和未收获的露地蔬菜。文献记作“杀稼”、“害稼”、“杀禾”。
霜冻次数和时段不仅表示气候寒暖对农业生产的影响，而且还可以作为反映气候寒暖变化的良好指标(李克让主编《中国气候变化及其影响》，海洋出版社1992年)。108年中，农作物霜冻有38年，平均2.8年一遇，13世纪后40年有13个农作物霜冻年，平均3年中就有1年发生霜冻;14世纪的68年中有25个农作物霜冻年，平均2.7年发生1年，说明14世纪前期比13世纪后期霜冻频率增大了。按照每10年中的作物霜冻积年来看，14世纪前期霜冻年比13世纪霜冻年明显增多，这或许可以作为14世纪比13世纪寒冷的佐证之一。
元代北方地区农作物霜冻，多为局地灾。霜冻地区随纬度而变化，发生霜冻频繁的地区为：大同、太原、临汾，河北中部，平滦、辽阳，山东中部，奉元地区。总计44年中，共有30多个路和枢密院所辖诸卫屯田受霜冻。
霜冻发生，有纬度、地形、天气、农作制度等多方面因素，俗话说：“雪打高山霜打洼”，北方低洼而无山体阻隔的平原;或东西南三面皆山、中间是平地或坡地或河流谷地，北面有通向山谷的缓坡，冷气流易于进入。上述几个霜冻频繁地区，如陕西中南部地区、山西中部的汾水谷地，河北中部平原、山东中部地区，就是这样的地形。当阴雨或密云不雨，偏北风较强或很强，在干冷气团控制下，天空转晴，风力减小，入夜后天晴风静时，是霜冻发生的一般天气前提(张养才等《中国农业气象灾害概论》，高教出版社1991年)。霜冻也与农作制度有关，宣德地处北纬40度以北，北京(地在内蒙古宁城县西北)纬度更高，中统初曾几次发生农作物霜冻，后来不见有霜冻记载，这是因为12和13世纪我国东部地区气候重新出现温暖，人们把喜温作物的种植北界向高纬度地区推移，元初颁布的官修农书《农桑辑要》记载桔树在怀州(今河南沁阳)有种植，苎麻在河南陈蔡(今河南淮阳与汝南)年收三次。当温暖气候转变为寒冷气候时，人们未能及时调整农作制度，因而作物遭受霜冻。后来调整了农作制度，才不见有霜冻记载。
桑树霜冻108年中，有10年发生桑树霜冻，平均十年一遇。多数为晚霜冻或春霜冻，10年中有7年发生于3月。霜冻影响桑树生长，轻则“损桑”，10个霜冻年中只有1年为轻霜冻;重则为“杀桑”，有9年为重霜冻，蚕无桑叶可食，文献记作“无蚕”、“废蚕事”，有精确数字记载的有两次：至元二十一年(1284)“山东陨霜杀桑，蚕尽死，被灾者三万余家”，大德九年(1305)“益都、般阳、河间三郡属县陨霜杀桑。河间清、莫、沧、献四县，霜杀桑二百四十一万七千余本，坏蚕一万二千七百余箔”。也说明14世纪前期比13世纪后期明显寒冷得多。
桑树霜冻，多发于北纬35—40度的中纬度地区，即中书省的六路一州：济南、东平、益都、般阳、河间、大名等路和宁海州。山东及河北是元代北方主要植桑区，也是元代诸王五户丝分拨数量较多的几个路(《元史•食货志》)，桑树霜冻危害了养蚕，也最终影响了元代国家丝料和诸王五户丝的收入。
雪灾寒害如何威胁草原牧区？
无雪(黑灾和草原火灾)牧区冬半年积雪过少或无积雪，使牲畜缺乏饮水而遭受损失时，称为黑灾。连续20—40天无积雪，为轻黑灾，超过60天为重黑灾。1976年中科院蒙宁综合考察队指出黑灾与冬春雨雪多少有关，冬春干旱尤其是秋旱及冬春旱，更易发生重黑灾，内蒙古黑灾多发于11月至4月，并以3、4月出现次数最多，海拉尔地区中黑灾几乎全出现在4月份，锡林郭勒盟4月份的黑灾占总数的40%以上(张养才等《中国农业气象灾害概论》)。蒙古国定宗贵由汗三年(1248)三月，发生了严重黑灾和火灾，史载“三年戊申……是岁大旱，野草自焚，牛马十死八九，人不聊生”(《元史•定宗纪》，又见《五行志》)，结果“诸王及各部，又遣使于燕京迤南诸郡，征求货财、弓矢、鞍辔之物，或于西域回鹘索取珠玑，或于海东楼取鹰鹘，驲骑络绎，昼夜不绝，民力益困”(《元史•定宗纪》)。这年的黑灾，应该是重黑灾。由于蒙古国与宋交战，燕京以南诸郡承担大量粮食供应任务，草原干旱、无雪、草原火灾，使蒙古各部畜牧业遭受严重损失，财赋及其他物资供应短缺，加剧了蒙古国内部的矛盾和紧张，“自壬寅(1241)以来，法度不一，内外离心，而太宗之政衰矣”，而政治不稳又无力减轻自然灾害。
气候学家竺可桢在其关于气候变迁的卓越论文《中国近五千年来气候变迁的初步研究》中用10个证据和今昔对比法，说明13和14世纪的气候变迁：13世纪初和中期比较温暖，并持续到后半叶，14世纪比较寒冷(竺可桢《竺可桢科普创作选集》，科学普及出版社1981年)。元代北方的暖冬现象再次证明了其结论之正确，包括定宗三年(1248)的北方大旱无雪和草原大火，共有4条记载说明13世纪北方的暖冬，“至元六年(1269)，京师冬无雪”(《元史•五行志统一》)，“至元十三(1276)冬无雪”(《续通考》卷222“恒燠”)。至元十五年(1278)淮安冬无雪，父老诉说：“冬无雪，民多疾，奈何？”无雪日很长才能造成疾病流行(《元史•许维桢传》)。14世纪大德五年(1301)以后，北方虽有2个暖冬记载：皇庆元年(1312)冬无雪，延祐元年(1314)大都檀蓟等州冬无雪，至春草木枯焦;但雪灾和大寒的记载比暖冬记载多，14世纪的雪害和大寒比13世纪多。
雪害(白灾)和大寒白灾是草原畜牧业的冬春雪害，冬半年降雪过多积雪过厚，掩埋牧场，影响牲畜采食或不能采食，造成冻饿或染病，甚至大量死亡。元代北方农牧交错带及其以北的畜牧区，大风雪引起的灾害，14世纪比13世纪明显增多。大德五年(1301)以后，北方农作区时有奇寒大雪，甚至南方历来无冰雪区，也发生结冰降雪现象。
雪灾
元代前期北方暖冬较多，至元二十五年(1288)北方气候出现变冷迹象，“拔突古伦所部，往岁北边大风雪……牛马多死”。大德五年(1301)开始到至正七年(1347)，北方草原及农牧交错带大风雪的记载明显增多，共有14年发生白灾，称海至北境十二站，朔方乞禄伦之地，大同路，蒙古大千户，大宁蒙古大千户，达达地，云需府，镇宁王那海部曲二百户，兴和路鹰房及蒙古民万一千一百余户，河州路，晃火儿不刺、塞秃不剌、纽阿迭烈孙、三卜剌等处，大斡耳朵思等发生大风雪，有时是“比岁大风雪”。有时冬季发生，有时夏秋发生。风雪造成了严重畜牧灾害：牛马多死，马驼羊冻死者十九，畜牧亡死且尽，羊马驼畜尽死，畜牧亡死且尽，毙畜牧，损孳畜，畜牧冻死，羊马冻死等，而且使民大饥，士卒饥，人民流散等(《元史•五行志》和各《本纪》)。
不仅北方草原和农牧交错带，就是在北方农作区，大德五年(1301)以后也有不少路府发生大雪奇寒。漳德地处北纬36度，降雪正常，但《元史•五行志》记载彰德在14世纪中期的非降雪季节，有3年发生奇寒大雪：至正六年(1346)九月彰德雨雪结冰;十年(1351)春大寒，近清明节雨雪三尺，民多冻馁而死;二十七年(1367)三月大雪，寒甚于冬，民多冻死。延祐元年(1314)三月东平、般阳等路，泰安、曹、濮等州(北纬34—37度)，大雨雪三日;奉元路(西安，北纬34度)咸宁县至正二十七年(1367)井水结冰。这种寒冷的天气在南方也时有发生，后至元六年(1340)宝庆路(今湖南邵阳市，地处北纬27度)大雪，深四尺五寸;至正九年(1349)温州(地处北纬28度)大雪。大约在1314年至1327年平素无冰的岭南地区(北纬23度左右)始结冰(《元史•卜天璋传》)，这种气候肯定对当地的农业生产和生活有严重的影响。
草原白灾与大寒现象，在地区上有逐渐南移的特点。从1301年至1347年，北方草原和农牧交错带14年发生草原白灾，农区发生大风雪灾害的年份只有两个，即延祐元年(1314)三月东平等路大雪和至正六年(1346)九月彰德路雨雪;同期，南方只有后至元六年(1346)宝庆路大雪。1347年后，北方旱作区和南方大雪大寒及结冰现象增多，这说明14世纪开始的寒冷气候，先由北方开始，逐渐南移了。总之，霜冻、白灾、大寒及无雪(黑灾)等各项指标，都说明了14世纪大德五年(1301)以后北方气候的转冷。
雪灾、寒害来了：元朝如何防灾减灾？
元代荒政继承前代，有报灾、救灾、防灾等措施。早在太宗窝阔台汗十年北方诸路发生蝗灾时，就减免赋税，元朝立国后，对灾害的救济比前期更好。
霜灾和白灾发生后，朝廷有折物、减免赋税、赈济粮钞三种措施。中统元年定户籍科差条例时，规定“被灾之地，(丝料)听输他物折”(《元史•食货志》)，这是对植桑区丝料的折物输税规定。翻检《元史》的《纪》及《食货志》，可以看到大量由于灾荒或减免赋税，或救济粮钞的记载。总的说，世祖、文宗、顺帝前期对霜雪之灾的赈济比其他时期要多些，对蒙古部落饥民和卫士的赈济比对汉人的赈济要多些。
对霜灾的预防，是元朝农书中的重要内容。《农桑辑要•栽桑》云：“备霜灾者，三月间，倘值天气陡寒，北风大作，先于园北，觑当日风势，发火燠氲，假借烟气，顺风以解霜冻。”熏烟预防桑树霜冻，是较古老的方法，由于朝廷几次颁布《农桑辑要》，这种预防霜冻法对农业生产具有指导作用。东平王桢《农书》卷2《垦耕》从耕作上讲究预防霜冻低温对作物的影响，“秋耕宜早者，乘天气未寒时，将阳和之气掩在地中，其苗易荣。过秋天气寒冷有霜时，必待日高方可耕地，恐掩寒气在内，令地薄不收子粒。春耕易迟者，亦待春气和暖，日高时耕”，是通过一天中恰当掌握春耕秋耕的时机达到防止低温对农作物的影响。
霜冻、黑灾、白灾对农业畜牧业及政治经济生活都发生了相当的影响，朝廷的救济和预防措施发挥了一定的作用，减免赋税等各项政策在元世祖时执行得比较严厉，至元二十年(1283)正月谕：“自今管民官，凡有灾伤，过时不申，及按察司不即行视者，皆罪之。”但因关涉财政收入，报灾减税往往不能认真执行，甚至发生“按察司已尝阅视，而中书不为奏免”，直到御史台请求，才能权停税粮的情况(《元史•世祖纪》)。报灾救灾往往滞后，文宗至顺元年(1330)正月，大名路及江浙诸路以去年旱告，永平路以去年雹灾告”(《元史•文宗纪》)，以此推想，霜灾报灾救灾的滞后在所难免。
