▲《南都繁会图》，描绘了南京的繁荣景象，作于1520年左右
然而好天气转瞬即逝。自进入15世纪，华夏各地开始降温，其平均气温比现在低了0.7℃，严寒程度，使得渤海、洞庭湖、鄱阳湖、太湖都出现常年结冰的现象，其中渤海的冰层厚度甚至最厚能达到九米。
除了降温，极端的雨水分配也给农业造成了巨大的损伤。在15世纪，黄河决口了数十次，又断流了数十次，长江中下游的支流也时常断流，使得百姓无水可用。
受这般气候影响，江南地区的水稻从一年两熟或一年三熟，变为一年一熟。明朝北部的农耕区也因寒冷在往南退缩，从前设在黄河以北的屯田卫所，现在退后到河套平原以南，蒙古人也趁此机会直入阴山之内。
▲明朝北境的卫所位置也随农牧交错带的变化而变化
如此恶劣的气候变化，使得明朝的国库收入骤减。1419~1421年全国田赋实际征收额度为2253.38万石，平均每年751万石，这个数字连洪武末年的1/3都够不到。在之后的时间里，情况越来越艰难，屯田兵因入不敷出，逃离卫所的愈来愈多，原本洪武年间能自食其力，还给中央输出贡赋的北方卫所，到15世纪已必须从内地运粮。
粮食产量的下降最直接的结果就是饥荒。在15世纪，出现了三次持续数年，影响深广的大饥荒，分别是1434~1445年，1460~1470年，1484~1489年三个时期。“自春夏以来，风劲砂飞，所种田苗，秋成无望......平凉以西赤地千里”是当时粮食歉收的写照。
不过很快，进入到16世纪后，新的温暖期给明朝带来了又一次恩惠。
在1500~1570年之间的70年里，平均气温比上个世纪提高了0.8℃，三季稻重新登上历史舞台，各地屯田卫所也再度兴盛。
嘉靖年间的奏议这般形容当时的情况：“耕者黍麦盖藏，牧者牛羊被野，人得乐生，和气上达。”嘉靖十九年（1540），宁夏五卫的屯田面积有1.48万余顷，到嘉靖三十三年（1554），竟增长到超过13万顷。不仅旧有屯田发展起来，蒙古人也开始农耕了起来，嘉靖二十六年（1547），俺答汗“备外臣朝请，请瓯脱耕具及犁楼、种子，因归耕。”
▲曾经叱咤欧亚大陆的蒙古人
在度过这最后的温暖期后，东亚开始了长达130年的漫长寒冷期，就在这段时间内，明朝走向了终结。
嘉靖年间，正定地区亩产量可达1石，到万历年间时却不足5斗，广东潮阳地区在1596年亩产为3.8石，到1635年已减少至2.5石。当时的农书作者张履祥言：“十年之耕不得五年之获。”
极端气候在这个时候也频繁爆发。《豫变纪略》中记载，河南“崇祯三年（1630年）旱；四年，旱；五年，大旱；六年，郑州大水，黄河冰坚如石；七年，夏旱蝗；八年，夏旱蝗；九年，夏旱蝗......”这份记录一直持续到崇祯十五年（1642年），极端天气都有记录，而河南不是孤例，当时中国各个地区都连年遭遇灾害，旱灾、水灾、蝗灾、人相食的记录数不胜数。
