大约万年前,地球环境发生了空前的变化,即由末次冰期的干冷环境演变成冰期后时期的湿润环境,借此契机,人类文化也由旧石器时代进入新石器时代。而一万年之后,地质环境经历了三个大的阶段性变化,距今约10000年至8000年为升温期,距今约8000年至3000年为高温期(气候适宜期),距今3000年至今为降温期。这三大环境格局变化为地质、生物、化学与物理的古环境研究所证实,只是在三阶段划分的时间上,由于方法、地点或研究对象的不同而略有出入。这种环境气候的变化规划了人类的活动范围与方式。
以楼兰为例,新石器时代人类便涉足这里,青铜器时代这里人口繁盛,这时恰值高温期,罗布泊湖面广阔,环境适宜。但此后进入降温区后,水土环境变差,河水减少,湖泊缩减,沙漠扩大。在距今约2000年左右旱化加剧,这表现在中国北方广大地区冰进发生,黄土堆积,湖沼消亡,海退发生。
楼兰古城的消亡大约在公元前后至四世纪(中原的汉朝到北魏时期),这时正是旱化加剧的时期。其实,在这一旱化过程中,不仅是楼兰古城消亡,而且由于沙漠扩大,先后发生尼雅、喀拉墩、米兰城、尼壤城、可汗城、统万城等的消亡。
楼兰古城的消亡是在中国北方,甚至是世界气候出现旱化的大背景下发生的,它不是一个孤立的空间,只是由于楼兰处在干旱内陆,这里人文与自然环境的变化更显着罢了。