由于農(nóng)業(yè)是“靠天吃飯”的產(chǎn)業(yè)，因此氣候變化對農(nóng)業(yè)產(chǎn)量有巨大影響。一般而言，在北半球，年平均氣溫每增減1攝氏度，會使農(nóng)作物的生長期增減3-4周。這個變化對農(nóng)作物生長具有重大影響。例如，在氣候溫和時期，單季稻種植區(qū)可北進至黃河流域，雙季稻則可至長江兩岸;而在寒冷時期，單季稻種植區(qū)要南退至淮河流域，雙季稻則退至華南。據(jù)張家誠的研究，在今天的中國，在其他條件不變的情況下，年平均溫度變化1攝氏度，糧食畝產(chǎn)量相應變化為10%;年平均降雨變化100毫米，糧食畝產(chǎn)量的相應變化也為10%。在生產(chǎn)力發(fā)展水平低下的古代，減少的幅度要更大得多。此外，年平均溫度的高低和年平均降雨量的多少，對冷害、水旱災和農(nóng)業(yè)病蟲害的發(fā)生頻率及烈度也具有決定性的影響，從而明顯地增加或減少農(nóng)業(yè)產(chǎn)量。

這里需要說明的是，氣候變化對農(nóng)業(yè)產(chǎn)量的影響，在高緯度地區(qū)表現(xiàn)最為明顯，而對低緯度地區(qū)則影響相對既較小。因此氣候變化對農(nóng)業(yè)產(chǎn)量的影響，我國北方地區(qū)更為巨大。這一點，集中表現(xiàn)在明末北方地區(qū)的大旱災以及隨之而來的大蝗災、大瘟疫上。

在河南，據(jù)鄭廉《豫變紀略》所記，崇禎三年旱，四年旱，五年大旱，六年鄭州大水，黃河冰堅如石，七年夏旱蝗，八年夏旱蝗，懷慶黃河冰，九年夏旱蝗，秋開封商丘大水，十年夏大蝗，閏四月山西大雪，十一年大旱蝗，赤地千里，十二年大旱蝗，沁水竭，十三年大旱蝗，上蔡地裂，洛陽地震，斗米千錢，人相食，十四年二月起大饑疫，夏大蝗，飛蝗食小麥如割，十五年懷慶地震，九月開封黃河決。

崇禎七年，家住河南的前兵部尚書呂維祺上書朝廷說：“蓋數(shù)年來，臣鄉(xiāng)無歲不苦荒，無月不苦兵，無日不苦輓輸。庚午(崇禎三年)旱;辛未旱;壬申大旱。野無青草，十室九空。于是有斗米千錢者;有采草根木葉充饑者;有夫棄其妻、父棄其子者;有自縊空林、甘填溝壑者;有鶉衣菜色而行乞者;有泥門擔簦而逃者;有骨肉相殘食者”。

在西北，情況更為可怕。崇禎二年馬懋才上《備陳大饑疏》說：“臣鄉(xiāng)延安府，自去歲一年無雨，草木枯焦。八九月間，民爭采山間蓬草而食。其粒類糠皮，其味苦而澀。食之，僅可延以不死。至十月以后而蓬盡矣，則剝樹皮而食。諸樹惟榆樹差善，雜他樹皮以為食，亦可稍緩其死。迨年終而樹皮又盡矣，則又掘山中石塊而食。其石名青葉，味腥而膩，少食輒飽，不數(shù)日則腹脹下墜而死?！?最可憫者，如安塞城西有翼城之處，每日必棄一二嬰兒于其中。有號泣者，有呼其父母者，有食其糞土者。至次晨，所棄之子已無一生，而又有棄子者矣。更可異者，童稚輩及獨行者，一出城外便無蹤影。后見門外之人，炊人骨以為薪，煮人肉以為食，始知前之人皆為其所食。而食人之人，亦不數(shù)日后面目赤腫，內(nèi)發(fā)燥熱而死矣。于是死者枕藉，臭氣熏天”。

明末干旱引起的特大蝗災，始于崇禎九年(1636年)，地點是陜西東部、山西南部及河南開封一帶。崇禎十年蝗災向西擴展到關中平原，向東擴展到以徐州為中心的山東及江蘇北部，然后擴展到南起淮河、北至河北的廣大地區(qū)。崇禎十一年形成東西上千公里、南北400-500公里的大災區(qū)，并開始向長江流域擴散。崇禎十二年向北擴展到陜西和陜西兩省北部，向南擴展到江漢平原。崇禎十三年黃河長江兩大河流的中下游和整個華北平原都成為重災區(qū)。

崇禎十四年華北蝗災開始減退，但是長江流域蝗災卻繼續(xù)發(fā)展。崇禎十五年由于氣候發(fā)生大變化，連續(xù)四年的特大蝗災結(jié)束。

氣候變化還會導致瘟疫的流行。所謂瘟疫，一般指“具有溫熱病性質(zhì)的急性傳染病”。布羅代爾說：“在人們彼此長期隔絕的時代，各地居民對不同的病原體各有其特殊的適應性、抵抗力和弱點。一旦相互接觸和感染，就會帶來意外的災難”。由于大規(guī)模的流民出現(xiàn)，瘟疫在明代后期也日益猖獗。

據(jù)《明史·五行志》記載，從1408年到1643年，發(fā)生大瘟疫19次，其中1641年流行的一次瘟疫遍及河北、山東、江蘇、浙江等。

當時著名醫(yī)學家吳有性在《瘟疫論.原序》就著重指出：“崇禎辛已(1641年)，疫氣流行，山東、浙省、南北兩直，感者尤多。至五六月益甚，或至闔門傳染”。這里，要特別提一提明末大鼠疫。開始于崇禎六年(1633年)，地點是山西。崇禎十四年傳到河北，并隨著李自成和清朝的軍隊傳到更多的地區(qū)。

崇禎十四年(1641年)，鼠疫傳到北京，造成北京人口的大批死亡。史載崇禎十六年二月，北京城中“大疫，人鬼錯雜”，“京師瘟疫大作，死亡枕藉，十室九空，甚至戶丁盡絕，無人收斂者”。至夏天和秋天，情況更甚，“人偶生一大肉隆起，數(shù)刻立死，謂之疙瘩瘟。都人患此者十四五。至春間又有嘔血病，亦半日死，或一家數(shù)人并死”。