旱灾是一个全球性问题，旱灾对经济和社会所造成的损失相当于其他各种自然灾害之总和。中国更是一个多旱灾国家，从远来说，秦汉至明清的2000多年间，大、小旱灾多达1022次；从近来说，2011年上半年一场大干旱席卷了包括中国在内的一些北半球国家。通过重建全球古气候，我们就会发现中国尤其是中国北方干旱气候的成因。那么，我国北方干旱气候究竟始于何时？今后的趋势又将如何呢？
　　中国北方干旱气候始于何时？
　　中科院南京地质古生物所陈旭院士、樊隽轩研究员长期关注古气候的研究，他们分析了自寒武纪（距今5.42亿年）以来世界各地、各个时期的数万个古气候敏感沉积物的资料点，撰写了《显生宙全球古气候重建》一书，重建了全球古气候。
　　显生宙是指从寒武纪以来有大量生物化石出现的时期，包括古生代、中生代和新生代。因为从寒武纪始，生物逐渐向较高级的发展阶段进化，动物已具有外壳和清晰的骨骼结构，故称显生宙。
　　地史时期的古气候带的分布主要受南、北极冰盖或联合大陆的形成和发展所控制，如南、北极为冰盖或寒带为主导的冰期或冷期时，地球上纬向气候分带就明显；而联合大陆为主导的暖期时，全球纬向气候带的格局就被打破，导致北半球高纬度地区出现了似热带区。
　　从距今1.6亿年的晚侏罗世起，南、北极已为寒带区，所以我国北方从那时起也就处于北纬30度的干旱带，在这一地区的漫长地质时期的地层中发现了许多指示干旱气候环境的蒸发盐、钙质壳等。到了距今2000万至500万年的中新世，南、北极仍为寒带，虽未形成今天的大范围冰盖区（距今250万年以来地球进入了第七次冰期，南、北极形成了冰盖区），但全球纬向气候分带仍很明显，我国北方仍为干旱区。
　　北方气候发展趋势
　　在距今4000万年前印度板块与西藏碰撞、拼合而形成青藏区时，由于地势不高，印度孟加拉湾的暖湿气流还可以到达我国西北地区，后来由于印度板块不断向北挤压，致使青藏高原不断隆起，阻挡了孟加拉湾暖湿气流的进入，从而加剧了我国北方的干旱。另外，随着高原的升高，高原季风导致我国西北地区无论冬夏都干旱少雨。而且随着高原不断升高，这种不利影响只会越来越大。
　　地球在距今250万年时进入了大冰期，也加剧了我国北方的干旱。在大冰期时间里又可根据气候冷暖不同而分成许多小的冰期和间冰期（即相对温暖期）。在冰期里由于气候寒冷，中亚和我国西北地区风大、沙尘暴多，沙尘在甘肃、陕西、山西等地黄土区沉积下来的黄土层就厚；而间冰期气候较温暖潮湿，发生沙尘暴少
　　而小，在黄土区沉积下来的黄土层就薄，加上有植物生长，所以黄土层就变成含有机质较高、颜色较深的古土壤层。
　　我国黄土区在世界上是范围最大、沉积黄土最厚也是黄土地层年代最连续的地区。在距今250万年至150万年间，我国北方黄土区沉积了10层黄土层（代表冰期沉积物）和10层古土壤层（代表间冰期沉积物），平均每10万年为一冰期和间冰期周期。此时期冰期和间冰期的温差不大，气候温暖潮湿，降水量每年可达600～700毫米（比现在多100～200毫米），沙尘暴也不强，每百万年才沉积1.7米厚的黄土层，植物也较茂盛；距今150万至70万年间，沉积了15层黄土和古土壤层，多数以4万年为一冷暖周期，少数为10万年或2万年为一周期。此时期气温较低，降水减少，沙尘暴增多、增强，每百万年沉积的黄土增至3.1米厚；从距今70万至1.1万年间，共沉积12层黄土和古土壤层，分别以10万、4万或2万年为一周期，这一时期气温更低，降水更少，沙尘暴更多、更强，每百万年沉积黄土高达5.5米厚。也就是说，250万年以来我国北方气候是在逐渐变冷、变干，黄土层的厚度也在增加。
　　距今1.1万年至今，地球进入间冰期，故气温稍高，沙尘暴稍减弱，平均每百万年沉积黄土只有3米厚，但从这1.1万年以来，气候也是趋向干旱，如20世纪50～60年代，我国沙化土地每年扩展1560平方千米，发生沙尘暴5～6次；70～80年代，每年扩展沙化面积1200平方千米，沙尘暴每年13～14次；90年代以来，每年扩展沙化达2460平方千米，沙尘暴23次。近年沙化更已逼近北京。当然，这除了气候因素外也有人为的因素。
　　如今地球正处于较温暖、潮湿的间冰期，按以前气候演变规律，在不久之后将进入冰期，但到底何时进入众说纷纭。外国学者绘制过未来10万年气候变化预测图，根据该图，再过三四千年，现代间冰期才会结束而进入新的冰期。而我国科学家则认为，由于人类二氧化碳的排放，可能导致间冰期延长几千年。与之相反的是，2008年俄国学者推测50年后地球将进入冰期，并认为受灾居民将占全球人口的80%。究竟孰是孰非，确实难定。
　　地球变冷、变干比变暖危害更大，因其不利动植物繁衍。如4世纪前后发生过一次小规模的变冷，就引起中亚各民族南下或向西大迁徙，若冰期真的来临，后果恐不堪设想。