根据竺可桢先生的研究，我国气候变化可以分为四个温暖时期和四个寒冷时期。
(1)第一温暖期：从公元前3000年到公元前1000年。大体上相当于欧洲气候适宜期(公元前5000年至前3000年)和气候副适宜期(公元前2000年左右)。这一时期考古学家们曾发现山东龙山文化遗址的炭化竹节，和河南安阳殷墟的竹鼠、水牛和野猪的甲骨以及动物化石。这些动植物现在只见于热带和亚热带。
(2)第一寒冷期：从公元前1000年左右到公元前850年。它相当于欧洲的气候副寒期(公元前1000年到公元100年)。《竹书纪年》记载周孝王期间，长江一大支流———汉水，于公元前903年和前897年分别发生过两次结冰，而且结冰之后紧接着是大旱。
(3)第二温暖期：约开始于公元前770年持续到公元初。在欧洲这个时期仍然是气候副寒期。《左传》记载，鲁国(今山东)过冬，“冰房”得不到冰，在公元前698年、前590年和前545年尤其如此。此外，像竹子和梅树这样的亚热带植物，在《左传》和《诗经》中也多有记载。后又有《史记》记载：“蜀汉江陵千树橘，……陈夏千田漆，齐鲁千亩麻，渭川千亩竹。”这些也都是亚热带植物。
(4)第二寒冷期：约从公元初期持续到公元600年，包括我国东汉、三国到南北朝时期。东汉时代，史书记载中的确有过几次严冬，甚至到晚春洛阳还下雪。三国时代曹操在铜雀台种橘，只开花不结果，说明气候开始变冷。曹丕在公元225年到淮河广陵视察军事演习，由于严寒，淮河突然封冻，演习不得不停止。这种寒冷气候持续到公元3世纪后半叶，特别是公元280—290年的10年间达到极点，北朝贾思勰撰写的《齐民要术》，就记载了当时石榴的栽培，“十月中以蒲藁而缠之，不裹则冻死也，二月初乃解放”。
(5)第三温暖期：公元600—1000年，包括隋唐时代(公元589—907年)，比欧洲世纪早期的温暖时期要早400年左右。我国气候在7世纪中期变得暖和；8世纪初期有记载称梅树生长于皇宫；9世纪初期西安还种有梅花、柑橘。
(6)第三寒冷期：公元1000—1200年，相当于宋代，对应于欧洲中世纪早期的温暖时期。11世纪初华北已没有野生梅树；12世纪初，中国气候加剧转寒。公元1111年第一次记载江苏、浙江之间的太湖全部冻结，冰层坚实得可以走车马，太湖洞庭山的柑橘全部冻死；12世纪寒冷气候也流行于华南和西南。福州是我国东海岸生长荔枝的北限，12世纪中那里大规模种植的荔枝，曾两次全部冻死，一次在公元1110年，另一次在公元1178年。
(7)第四温暖期：公元1200一1300年。元代(1268—1292年)初期，西安和博爱(今河南)已重新设立竹监司管理竹子生产。
(8)第四寒冷期：约从公元14世纪到19世纪结束，相当于欧洲的小冰期。根据江苏丹阳人郭天锡的日记，公元1309年他正月初乘船回家，途中运河结冰，只好离船上岸。公元1329年和1353年太湖结冰，厚数尺，橘尽冻死。可见14世纪比13世纪和现时都冷。