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从公元前6100年开始进入升温期，降水量变化不大，干旱程度逐步加大。
气温回升有利于人类活动，新石器时代文化遗址遍布广大地区。
贺兰山区进入相对高温期，年平均气温比现代约高3.5℃～4℃，降水减少，出现偏温干气候，公元前5000年至公元前4000年期间山火（森林火灾）频发。
南部于公元前5000年后气温迅速上升，进入有利于原始农业发展的温暖期。
3.公元前4200年至公元前1000年
气候和环境变化幅度大，频率高。
银川平原于公元前3900年前后出现极端干旱期，年平均气温与今日相同或略高，降水量不足100mm，导致水体收缩，荒漠化范围扩大，流沙扩展，为全新世最干旱时期；公元前2500年以后，转向温润，年平均气温低于现代，为全新世最湿润期；公元前1200年时趋于凉干，年降水量降至100多毫米，气温逐渐下降，低温值分别出现于公元前2000年和公元前1100年。
贺兰山区以公元前4000年为转折点，降水增加；公元前2200年左右，气温急降，出现全新世最寒冷期，为典型冷湿期；由贺兰山现存冰缘地貌可知，公元前1500年前后为寒冷期，当时海拔2750～3050m高度范围，年平均气温为-1.5℃左右；公元前2000年以后出现约300年冷干期，导致黄土丘陵区齐家文化衰退解体，农业文化界线南移。
其后气温又持续上升，经历较长温暖期，南部年平均气温高于当代2℃～3℃。
4.公元前1000年至公元初
自公元前1000年以后，气候变化幅度减小，波动性增强，气温变化在现今温度水平±2℃～±3℃范围内，降水变幅在现今降水水平±25～±50mm范围内。
公元前1200年至公元前900年，气温急降，自然环境发生重大变化，称为新冰期前期。
但寒冷期持续时间不长，春秋时开始变暖，秦汉时农业环境更为适宜，温暖湿润。
贺兰山区于公元前500年以后，气温呈波动性回升，水分呈波动性下降，即趋向于现代温带半湿润山地气候，其间公元前100年前后山火严重，一度气候暖干。
5.公元初至12世纪
东汉、魏晋南北朝时期，今宁夏地区和整个西北都处于温暖期向寒冷期的重大转折阶段，自然灾害频发。
公元155年之后，年平均气温大致低于当今水平1℃，直到公元589年为止，是为新冰期后期。
隋唐时气温上升，年平均气温较今高0.5℃～1℃，称小温暖期。
10世纪后期～12世纪，气候较为凉干，旱灾频发，贺兰山地则冷湿。
这次寒冷期为公元初以来气温最低时期，今宁夏北部地区公元1101—1200年寒冷期年平均气温比现代低1.5℃～2℃或更多。
6.13世纪至19世纪
元代冷暖变化频率大。
明初转向显著的凉干气候，开始了现代小冰期，直到19世纪为止。
明清两代，旱灾频繁且严重。
就温度变化看，现代小冰期一般分为3个冷期和3个暖期，第一冷期1420—1520年，第一暖期1521—1570年；第二冷期1571—1680年（最冷期），银川平原均为干旱期，第二暖期1681—1770年，暖干、暖湿与正常气候交替，18世纪中叶一度暖湿；第三冷期1771—1890年，冷湿，第三暖期1891—1980年为趋向干旱的暖干与暖湿交替气候。
由贺兰山现存冰缘地貌可知，1620—1720年为晚全新世冰缘早期，海拔2750m以上年平均气温低于-1.5℃。
1840—1890年为晚全新世冰缘晚期，海拔2750m处平均气温在0℃左右。
据历史文献记载的银川地区旱涝资料，可分11个干湿期，18世纪以后涝年和偏涝年增多，但干旱年份并未减少，旱涝年份交替出现，正常年份显著减少。
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