大气中的水分会通过各种各样的形式，对人类的农业生产形成诸多的影响。要寻找到这种影响，可以按照历时性研究和共时性研究，也就是纵观历史或只聚焦于一个时代。在数千年的时间中，中国的农业必然是随着水分、温度等因素产生了大量的变化和发展，而水分的变化带来了尤其重要的影响，因此有必要对其进行历时性研究。然而，由于中国的版图辽阔而且不断扩大，在历时性研究中必然也需要兼顾同一时期各个地区的差异，以保证论证的合理性和完整性。从中国历代气候变迁和水利工程建设，我们或许能窥探到大气中的水分对人类的农业生产形成的诸多影响中的一角。

水分对农业生产的影响是从始至终的，早在先秦时代，水分就对中国的远古先民的农业生产选择产生了影响。最典型的就是400毫米等降水量线，它是公认的能够大致划分我国农业区和牧业区的线，这一法则在我国古代科技尚不发达、对水分的调配能力较弱的时期尤为适用，为我国千年的历史格局奠定了自然基础。

我国在新时期时代就已经产生了农业，但是农业的出现是分地区的。在那个时期，400毫米等降水量线以东、以南的部分大多会选择农业生产，目前学界认为，我国上古时期的农业起源点有两个，一是河北磁山文化的粟，二是湖南彭头山文化的稻。这两个地区的水热条件都不同，稻对于水的需求量远远大于粟：近代的实验标明，稻的需水量在700毫米上下，而粟只需要少量的水分即可生长，所以两地会产生不一样的作物。而以北、以西的地方由于水分不足，大多数粮食作物难以生产，以现在的数据来看，拿需水量相对较少的小麦来进行分析，其需水量的范围为317～356 mm, 平均需水量为331 mm，表面上看其需水量低于400毫米，但这仍然是一个远高于上古时期西北地区大气中所能提供给农作物的水量的数字。而上古时期又相对来说不需要经济作物，因此根据目前的考古研究发现来说，西北一带鲜少发现进行农业生产的历史遗迹，其兴起也多是从牧业开始的。

水分会对农业生产提供帮助，但也会带来挑战，先秦时期，随着人口的增多和生产力的发展，在水分条件合适的地区，农业生产不断扩大，这也是水分对农业生产规模扩大的支持。然而水分也并不全是帮忙，也会带来一些灾害。我国水利工程确实历史悠久，但是在虞夏时还没有成型的水利工程，再加上当时降水量的增大，各地都发生了水患，对老百姓的农业生产产生了较为严重的影响，因此合理利用水资源和水利工程的建设成为了人们需要考虑的问题，大禹治水之传说也由此而来，他疏通水渠，“随山浚川，导水入海”“令益予众庶稻，可种卑湿”，合理地运用水利工程，来让民众能够灌溉农田，又可以免于洪水的侵扰。随后有着合理的水分供给，商代和周代的农业生产都能稳步发展。

秦汉到晚清的这段时间里，我国季风区的水分条件是多变的，因此不同的朝代都有不同的水利设施，农业生产情况也各不相同。季风区的水分，在两汉时期从北往南呈现“湿-干-湿”的局面，秦岭以南和黄河以北大多偏湿；而在魏晋到唐的这段时间里，由于季风强度和方向上的一些变化，这一方向变为从西北到东南分布，情况为“干-湿-干”，尤其是到隋唐时期，降水变率更大；五代北宋时期的干湿分布情况可以说非常复杂，不仅仅是有东西方向的分异特点，还存在着南北分异的现象但却并存南北与东西分异的现象。南宋到元代除了长江三角洲地区、华北的东北部地区和河套平原一带，大部分地区都比较干旱。明代则是正常的东南到西北依次递减的情况，而清代就和南宋到元这段时期里的分布情况基本无异了。因此，从秦汉一直到元代，各个朝代都有不同的农业策略和技术来应对水分条件的变化。
面对多变的水分条件，我国先民发展出了一系列水利设施工程，例如秦朝就有“四大水利家”，他们通过水利设施在水分与农业的关系之间建立起平衡，不仅将水分合理分配到了作物上，还保证了水分不会因为泛滥而危害农田，也对后世的农业生产、水利设施建设有着深远的影响。除了建设，水车等工具也被人们发明，以改变水资源的高低分布，让地处的河水得以灌溉到高处的农田。这样的做法，让部分水分条件较差的地区——例如地势较高的河谷平地——也能够较为便捷地进行灌溉种植。后来的人们更是撰写大量的著作，来记载当时或历史上的各项水利技术，例如靳辅的《治河方略》。

随着生活品质的发展和人口数量的增加，原有的较为扁平化的作物类型已经无法满足需求，在农业技术不断进步的情况下，老百姓对于更加丰富的农业生产项目有了要求。特别是到元代，随着航海的发展和国家之间的往来愈发紧密，外来作物不断传入，丰富了农业的生产。因此，各地开始根据自己的水热条件，种植一些经济作物，而作为决定性因素之一的水分，自然会起到很大的作用。元代时期，全国绝大部分地区的水分条件都比较不充足，因此需求水量较少的谷类作物就兴起了，粟、黍、稷、梁、秫都是这个时期在干旱地带广泛种植的谷类。各地的经济作物也在这个时期有所发展，比如棉花的广泛种植就需要缺水干燥的环境，木棉更是从原本偏于西南发展到了北方地区，桑麻的种植分布也体现出了水分的变化。当然，水稻仍然在北方部分降水条件较为充足的地方或南方多雨的地带有种植活动。这就体现了水分对于元代时期种植品类拓展以及其分布状况的影响。

进入近现代，随着科学技术的发展，水分能够更好地为人们所用。民国时期由于时局混乱，不少气象观测和水利工程建设都难以开展，而由于民众的穷困，也鲜少有新技术出现，一直到新中国成立后，随着一系列水利建设和气象研究，这一情况才发生改变，水分和农业生产的关系随着科研人员的不断推进产生了一系列重大的成果。

水分和农业如今协调得相对较好，并不是说如今气候条件就不像中国古代那么复杂，而是现代科学技术和治理手段起到的作用。这样的好转一方面仰仗国家在治理过程中对水利工程的重视，例如毛泽东带领全国各族人民大兴水利的思想和实践，南水北调工程的开发和进行，诸多河流上大坝的进行，都是水利工程对于农业生产的调节作用，这些实践其实是我国人民几千年来与水分斗智斗勇的延续。另一方面就是当代气象学的发展，能够及时地预测大规模降水、山洪等现象的发生，使得民众能够更好地预测将要发生的气象灾害，以做好相应的应对措施，与前文提到的水利工程相比，气象学的观测和预警是近现代新产生的一种与水分带来的灾害斗智斗勇的方式。如今虽然仍然会有梅雨、台风等情况导致大量的降水，造成农业上的灾害，比如前几年在河南发生的洪涝灾害，但是有诸多大坝等水利工程的调控，以及及时的预报让农民能够进行提前准备，与我国台湾省在前些年旱涝灾害中的表现对比即可得出这样的结论，在那几年的异常天气中，台湾的农业遭到重创，甚至带来部分农产品大规模减产，可是大陆在异常天气中的农业生产却没有出现大规模减产现象。由此可以看出，随着新中国的建设，水分异常带来的损害已经远远小于之前了。

科学技术的发展并不仅限于减少水分异常的危害，更重要的是能够改变水分不足或水分过量的情况，让一些无法发展农业的地段也能够进行生产种植。例如滴灌技术为干旱地区带来了全新的灌溉方法，也比大水漫灌更加节省水资源；对于气候的精准分析也为干旱地区指明了种植的方向，例如新疆的葡萄、番茄和西瓜等，使得更多地区能够有种植作物的可能；大棚和加湿器为一些作物的生长提供了水分支持，让一些水源并不紧缺但空气干燥的地段有可能种植这些需水量较大的作物。此外，人工降雨的进行也是从气象学上对局部地区缺水的情况进行调节，有效地改善了我国部分地区因季风气候导致的冬春季节干旱的情况，为当地的农业发展提供了水分支持。如此种种，都是水分与农业生产在当代产生的新变化。

由此可见，水分和农业生产的关系一直随着时代的发展而变化。然而必须强调的是，水分对农业固然会产生或好或坏的影响，但是只要人类可以合理地运用自己的才智，就可以调控两者之间的关系，使其产生较为正面的影响，或减少它带来的灾害。因此从宏观和全局的民族历史角度来看，在我国历朝历代的水分和农业关系之中起到最大影响的，其实还是人类的认识水平和科学技术的发展情况，只要人类的科技水平或者技术能力达到一定程度，就可以让水分满足人类农业生产生活的需要。