灾害地理复习资料
更新时间:2024-06-21 01:46:01 阅读量: 综合文库 文档下载
一、关于灾害定义的理解:
辞海中对“灾害”的定义为:凡是危害人类生命财产和生存条件的各类事件统称为灾害。 1、灾害是某种不可控制或者未予控制的破坏性因素引起而突然或在短时间内发生的,造成大量人员伤亡和物质财富毁坏或损失的现象。
2、灾害是一种或者数种具有破坏性的自然力,通过非定常方式释放,从而在较大范围内对人类正常的经济、社会生活产生严重破坏的自然现象。 3、凡是对人类社会以破坏影响的事件即为灾害。
4、联合国教科文组织发表1966年以来的灾害统计,将地震、火山、海啸、暴风、洪水等异常现象作为灾害,没有考虑灾害后果。
5、美国规定损失在100万美元以上,10人以上死亡或者10人以上伤残的事件定义为灾害,强调了灾害后果。
6、日本的灾害对策基本法第二条规定:自然灾害是指由暴风、暴雨、暴雪、洪水、地震、火山爆发及其他异常自然现象所引起的灾害。而在日本防灾手册中定义为:起因于异常性自然现象及地形地貌发生变化,破坏了人类社会建筑起来的设施,并给人类社会和人的生命造成损害的事件。 卢振恒人为,灾害定义应该揭示灾源、灾力、灾场、灾象、灾度等及它们之间的内部规律性。 灾害:是指给人类生存带来灾祸的现象和过程,它包括自然灾害与人为灾害两类。自然灾害,则是指给人类生存带来灾祸的自然现象和过程,它是地球演化过程中的正常现象,但是对人类而言则是不正常的。
(一)灾害的主体与客体
灾害主体-----灾害本身
灾害客体-----受到灾害影响的人类
任何灾害都应该包括这两个方面,单方面不构成灾害 (二)灾害的现象
包括灾害现象和被害现象两个侧面,分别由现象和现象量两个方面来定义。 一般认为,灾害的大小是以被害量来定义的。
1972年底召开的第27届联合国大会决议,把每年的6月5日定为世界环境日。 二、灾害地理学
灾害地理学:指运用地理学的理论、观点和方法,来综合研究自然灾害的新兴学科,主要研究地表自然灾害的地理规律和结构。
地理学理论和方法-----地域分异规律、系统结构理论等等。 自然灾害的地理规律-----自然灾害的时空分布
以及运动变化规律。
自然灾害的结构-----即灾害生态系统。灾害生态系统就是生命系统(包括人类)、环境系统和灾害系统在特定空间的组合。
灾害地理与地理灾害
(一)灾害地理:是一门灾害学与地理学的交叉学科,即以地理学的理论、观点和方法来研究灾害。
(二)地理灾害:没有明确的含义建议不使用。
区域灾害与灾害区域
(一)区域灾害:多种灾害的地区性组合特点,说明了灾害的地区性和特殊性。是灾害地理学研究的对象
(二)灾害区域:指某种灾害的分布地区,是灾害学研究的主要对象。 三、灾害的分类
(一)根据灾害形成的主要原因
自然灾害、人为灾害、综合成因成灾。 (二)根据灾害波及的范围
全球性灾害、区域性灾害、微域性灾害 (三)根据灾害出现的时间先后(主次) 原生灾害----是主发灾害,即最先出现的灾害。 次生灾害----是原生灾害诱发的灾害,是从属灾 害,这种灾害只要提前预防就可以避免。 (四)根据灾害的属性不同
地质灾害、地貌灾害、气象灾害、水文灾害、土壤灾害、生物灾害 四、自然灾害的外在特征和内在规律 外在特征:
1、突发性与永久性 2、频繁性与不确定性 3、周期性与不重复性 4、广泛性与区域性 自然灾害形成的内在规律
1、灾链 灾链:就是一系列灾害因为成因关联而相继发生的现象,还包括出现某种灾害后使另一种灾害不再发生的现象。灾链是复合灾害的形式。有以下五种灾链。
(1)因果链。这一灾害为下一灾害的形成发生造成诱发条件,或本身转化成另一种灾害。 大地震之后引起的瘟疫,旱灾引发森林火灾等等
(2)同源链。一系列的灾害相继发生同它们之外的某一因素有关。 在太阳活动的高峰年,许多灾害都会发生。
(3)互斥链。这一灾害发生后使另一灾害不再发生的现象。
大风无霜大雨截震
(4)偶排链。一种灾害偶然在靠近的时间内发生的现象。
(5)交叉链。在两不相连接的地区间,通过某种形式,把灾害从一地传到另一地的现象。 2、边际效应规律
均匀介质中突变现象是少见的,大多数突变现象发生在两种介质的交界面位置上。 3、灾害发生的时间规律性 (1)灾害发生在特定的时间
(2)各种周期。天体对地球有不同的影响,天体的运行周期也决定着灾害的发生周期。 (3)时效性。地震的时效烈度就是一种时效性。
(4)持续后延性。一方面,有些灾害形成后并不只产生一次性的后果而是持续的产生破坏;另一方面,某一灾害发生后,形成潜在灾害。
(5)灾害的时间分布规律
4、陆地灾害分布规律 (1)空间等间距规律 (2)强度分布规律
五、影响自然灾害发生的因素 灾因
灾害的形成原因包括内因和外因,具体表现为:
1、能量的积累和释放。能量的积累是成灾的潜在条件,但是成灾的直接原因还是能量的释放和转化。比如地震的形成、放电、雷暴等现象。
2、协调破坏。协调是自然界普遍存在的现象,一旦这种协调被破坏即可成灾。比如瓦斯爆炸。
3、分布不均。在自然界,不均匀现象也是普遍存在的,比如电荷、能量、密度等。这种不均匀促使物质沿梯度和旋度运动,不均匀越强烈则这种运动就越强烈因而易于造成灾害。 4、沿面运动。物体相互运动以接触面的运动阻力最小,故灾害也易于在接触面附近发生。比如锋面暴雨。
5、通道引诱。有些灾害的形成和运动是要有通道的。比如火山喷发、泥石流等的发生。 6、外因触发。外部因素的触发是成灾的外部条件。比如暴雨触发滑坡和泥石流。 7、多因强化。越是大灾害,其形成和触发的因子就越多,不可能单因素形成。所以许多灾害,应当考虑多因强化的问题。
8、空间集中。能量在空间的高度集中,一旦释放即可形成灾害。比如地震和工程断裂事故的发生就是如此。
*东方灾因论
穴位论;相克论;祸不单行论; 黑道论;跨时论;干支周期论; 回光返照论。
六、灾害学的研究内容
四、人类与灾害的关系
对立关系:1、成灾客体在增多 2、人为破坏作用在增加 3、灾害类型在增加 4、周期在缩短 5、分布范围在扩大
统一关系:1、没有人就没有灾害(人类是成灾的客体; 有些灾害与人类的活动有关系。)
2、灾害还可以带来某些好处
3、化灾为利
4、大的灾害可以促进灾害科研水平的提高。 辨证发展的关系:
被动阶段-----较主动预防阶段-----再被动阶段-----主动预防
火山喷发是一种自然灾难,它造成的危害举不胜举。
然而,事物总有其两面性,火山活动还带给人类大量的资源——火山资源。 肥沃的土壤: 巨大的地热能:。 多彩的矿产: 美丽的风景:
灾害在根本上还是和人类相对立,给人类社会带来巨大损害 第二章灾害的地理理论基础和研究方法 一、理论基础 (一)地域分异规律
1、地域分异规律:自然地理各要素及其综合特征在地表呈现的分布现象,指自然地理环境整体及其组成要素在某个确定方向上保持特征的相对一致而延伸,而在另一方向上表现出差异性,因而发生更替的规律。
2、自然灾害地域分异规律:五个等级
(1)全球地域分异---海陆对比性、热力分带性 (2)陆洋地域分异---大陆地域分异、大洋地域分异 (3)区域地域分异(4)地方分异 (5)局部分异
(二)系统结构理论
系统结构理论:各要素灾害的内在功能联系性与灾害治理的系统整体方法。
实例分析:火山喷发与全球气候、二氧化碳含量的增加及其对气温的影响 (三)横向交叉观点
横向交叉观点:指互不相连的两区域间灾害的相互影响与联系,它是通过水文、大气过程等完成的。
横向交叉的主要运动形式:大气环流(厄尔尼诺与拉尼娜现象)、水体运动、生物移动。 二、研究方法
(一)定性分析与定量分析相结合的方法 1、灾害评价的指标:8个方面 (1)平均灾害伤亡率
包括:单位面积人口伤亡率=伤亡人口/计算区面积% 人口伤亡率=伤亡人口/总人口%
劳动力伤亡率=伤亡劳动力/总劳动力%
根据上面的指标可以将灾情划分为重灾、大灾和特大灾: 灾情等级人口伤亡率劳动力伤亡率
重灾 10% 5% 大灾 20% 10% 特大灾>30% >15% (2)灾害损失率=S.P
其中S:灾害严重度=损失金额/灾害次数P:灾害发生概率=灾害次数/单位时间 (3)受灾面积率=成灾面积/计算区面积
(4)灾害发生频率=累计成灾次数/计算时数
(5)单位面积经济毁损率=经济损失总金额/计算区面积
(6)单位面积固定资产损坏率=固定资产损失总金额/计算区面积
(7)单位面积个人财产毁损率=个人财产损失金额/计算区面积
(8)综合受灾程度=(受灾面积+经济毁损率+人口伤亡率+??????.)/n 2、人类生存环境危险的评价方法
(1)这是一种以被评价环境与某些作为参考的环境之对比为基础,采用打分的方法,指定自变量为分数,最后根据总的危险分数来评价其危险性。
(2)影响环境危险的三个主要因素 I.发生灾害(危险)的可能性L II.暴露于这种危险环境的频率E III.灾害一旦发生,可能造成的后果C (3)环境危险程度分级:环境危险程度=L.E.C (4)自然灾害的灾度
灾度:用来评估自然灾害本身造成的社会损失的度量标准。第一表现为人员的死亡数量,第二表现为社会经济损失的折算金额。建议分为巨、大、中、小、微五个灾度。其中把死亡人员达10万人,直接经济损失达100亿元的划分为巨灾,以下每降低一个量级降小一个灾度。
(二)地理区划法(包括灾害要素区划、综合区划、灾害防御规划等)、制图(比如灾害系列图、危险地区图)法。(图) (三)建立和参与各种协作体系 (四)利用现代手段
三、自然灾害的一般对策
(一)灾兆
灾兆:自然灾害在爆发前的先兆。
1、间接灾兆:不是灾害发生体自身产生的灾变信号,而是与之有关的其他自然现象出现的异常现象。
2、直接灾兆:由灾害发生体自身产生的一种灾变信号。
3、随机灾兆:这种灾兆具有不确定性,在目前的认识水平下还未发现其内在规律,一般在灾后分析中可以发现。
4、常见的一些自然灾害的前兆 煤炭自燃的前兆
瓦斯突出事故前兆 地裂和地陷 泥石流前兆 火山喷发前兆
(二)灾害预报
1、灾害预报的四要素:时间、地点、强度、影响 2、几种灾害预报的方法
重演假定、类比假定、相关性、变化趋势延伸假定、 突变预报
(三)控灾
1、概念:把灾害消灭在爆发之前,或把损失减少到最小程度。 2、主要类型:
釜底抽薪法:把将来可能形成灾害的因素事先排除掉。 对抗法:灾害能量有多大就用多大的能量去控制它。
诱导法:利用自然界酿灾系统的不稳定成分,稍加能量使其朝着控灾的方向发展来达到控灾的目的。 缓释法:要使自然界成灾的破坏力不在短时间集中释放而让其缓慢释放达到控灾的目的。 (四)防灾 1、预报性防灾
2、条件性防灾 3、特征性防灾 4、平衡破坏性防灾 第三章区域灾害 第一节区域灾害地理 一、区域灾害地理学
1.定义:用地理学的理论、观点、方法,研究世界不同等级区域自然灾害的结构的学科,是灾害地理学的重要组成部分。
2.任务:研究区域内自然灾害的独特性、整体性和差异性,探讨人为对策。
3.分类:世界灾害地理学、中国灾害地理学、城市灾害地理学等等。 二、全球自然灾害的区域分布规律
根据灾害造成的损失的大小,可以归纳为: 1、大陆比海洋多灾害
大陆是人类居住的主要场所,海洋中没有常住居民,海洋灾害一般只影响船只或波及大陆沿海地区;大陆的三相交界面比海洋的两相交界面更容易产生骤变形成灾害;大陆表面起伏大,环境复杂,海洋表面环境单一。
2、北半球比南半球多灾害
北半球-----陆地面积大;大陆板块向北半球汇集,应力集中,由地球内力导致的地质灾害多;山地、高原广布,多山地灾害;气候类型多样、季风突出,各种气候要素的季节变化大,年际变率大,气象灾害突出;人口众多,成灾客体多;亚洲灾害最多。
南半球-----澳大利亚灾害较少,南极洲则相对无灾害 3、温带多灾害
温带大陆集中;地应力集中;大陆性气候区广且经向变化大类型复杂;温带自然植被破坏严重,缺乏森林保护;人口集中。
4、环太平洋带、欧亚带(大陆边缘)多灾害 是地震火山带、山地带;大陆边缘受陆地和海洋灾害的双重影响;多为不发达地区,人为灾害多;海陆交界。
5、岛屿多灾害
多数位于大陆边缘与海洋交界;多数位于地壳活跃地带多地震火山;面积小,发生灾害殃及全岛,损失大;外援受限制。
6、富饶地区及城市多灾害
7、生态环境脆弱带多灾害
三、中国灾害地理
中国灾害地理学,是区域灾害地理学的组成部分,主要研究中国境内自然灾害的地理规律,充分认识中国灾害在世界上的区域位置,包括类型的多少、危害的大小、分布规律、治理措施和国际协作等等,以提高全民族的防灾意识和对灾害的研究治理的行动,并初步掌握自然灾害的预防、治理方法,达到减少灾害的目的。
(一)中国灾害的基本特点
1、类型多样。中国是世界上灾害类型和频次最多的国家之一,拥有几乎所有的自然灾害类型,这在世界上是独一无二的。
2、损失巨大
中国每种灾害所造成的损失以及总灾害损失占世界很大的比重。比如:唐山地震、大兴安岭火灾、1998年长江中下游洪涝灾害、2006年四川重庆地区的干旱高温天气等等都是灭绝性的灾难。(数据)
3、具有明显的季节性
夏季是爆发期,特别是与气象灾害有关的灾害集中于这个季节。 4、灾害分布广泛
5、区域差异明显。包括要素灾害和综合灾害的区域性两个方面。比如河南、河北两省多灾,吉林省灾害较少。
中国是自然灾害品种最齐全,受自然灾害危害特别大的国家。 (二)形成中国灾害基本特征的原因 1、地理位置
经纬度跨度大----中国东西跨经度60多度,南北跨纬度49度多,造成气候与环境的巨大差异。
海陆位置----处在世界最发达的季风区。 地理面积----广大,自然景观复杂。 2、地质地貌因素
大陆块破碎,板块挤压明显,构造运动强烈,为形成板块内和边缘地震提供了条件。 山地高原面积广(69%的国土面积),多山地灾害。 地表组成物质类型多样,沙漠、黄土、石灰岩等,形成相应的灾害。 3、气候因素
季风气候突出、干旱区域面积广大、气候的大陆性强烈。各气象要素变化极端,容易导致灾害的发生。
4、森林覆盖率小。
中国森林面积达到1.75亿公顷,森林覆盖率为18.21%。(比过去的12.98%上升了近6个百分点)但是距离全球森林覆盖率平均水平31.7%还有很大的差距。 5、人为因素
人口压力大、环境保护措施欠缺、生产布局的不合理、人口素质还需要提高。
6、经济性质
中国作为农业大国,农业生产的特征是靠天吃饭,它决定了我国经济容易受到自然条件的影响和干扰,灾害对经济的平衡和稳定性挑战巨大。
第二节地质灾害
地质灾害概述
1、地质灾害:由地球内营力作用而引起的地壳变形、位移以及地表物质运动所产生的有害过程和现象。
2、地质灾害的主要类型
固体活动灾害----地震、地裂缝、构造断裂等
液体活动灾害----火山喷发等
气体活动灾害----即地气灾害。比如氡气(可直接致人死亡,也可引起癌症)链接、火山活动产生的有毒气体(覆盖于地表使人窒息死亡)
超自然力灾害----如魔鬼三角区,世界著名的四大死亡之谷也是不解之谜。 3、地质灾害的基本特点
I 危害最大,人员伤亡最多
II 分布广泛而有规律,多数呈点状线状分布
III 具有突发性,人类最难预防,研究早、投资多、见效甚微。 一、地震灾害
(一)地震的涵义和相关要素
自然界的一种特殊现象,地面突然自动摇晃,持续一段时间后逐渐平静下来的现象。若震动得厉害,会造成房屋的倒塌、山崩地裂、给人的生命财产带来很大的危害,这就是地震灾害。
1、地震波
地震波是一种弹性波,地震是从震源处释放出来的部分能量以弹性波的形式向四周传播。地震产生的振动以波的形式传递能量,所谓弹性波即岩石受到震动,其中各个质点产生规则的震动,然后回到原来静止的位置。
地震波的分类:地震波可以在三维空间向任何空间传播,这种波叫做体波;但地球是有边界的,在边界附近,体波延伸出另一种沿着地面传播的波,叫做面波。其中体波又包括纵波和横波。
地震发生时在震源处同时产生纵波和横波,由于纵波的传播速度比横波快,因此最先到达地表的是纵波。纵波使人感受到上下跳动,横波使人感受到左右晃动。
2、地震的震级和烈度
地震震级:地震大小的一种度量,根据地震释放能量的多少来划分,由地震仪记录到的各地地震的震幅,经过计算后得到。1935年,里克特(美)-----里氏震级
各国划分地震震级的方法和标准不同。中国把地震分为6个级别:小地震(<3级)、有感地震(3~4.5级)、中强地震(4.5~6级)、强烈地震(6~7级)、大地震(7~8级)和巨大地震(≥8级)。
几种常见的震级标度
面波震级Ms
体波震级Mb 矩震级Mw
中国的面波震级计算公式为:
地震震级 M ,用地震面波质点运动最大值 (A/T)max 测定。计算公式为: M=lg(A/T)max+ σ ( Δ )
式中: A 地震面波最大地动位移,取两水平分向地动位移的矢量和,μ m ; T 相应周期, S ;Δ震中距, ( 度 ) 。
震级与能量
地震烈度:地面及房屋等建(构)筑物受地震破坏的程度,是由人为制定的,并非是仪器测定。我国将地震烈度划分为12度。
3、震中、震中距、等震线(地震构造示意图) (二)地震的类型
1、地震按其发生的原因可以分为四大类:陷落地震、火山地震和构造地震以及人工诱发地震。
2 、根据地震的震源深度,还可以把地震分为浅源地震、中源地震和深源地震 □ 浅源地震——震源深度为<70千米
□ 中源地震——震源深度为70-300千米
□ 深源地震——震源深度为>300千米
破坏性地震的震源深度一般都不超过100千米。
在我国,除东北和东海一带有少数中源地震以外,绝大多数地震的震源都在40千米以内。
(三)地震灾害的基本特点 1、死亡人数多且危害大
2、时空分布的广泛性
世界各处陆地、海洋中均有地震发生,但就大陆地震而言,主要集中在环太平洋带和地中海----喜马拉雅带。
3、爆发时间短且有周期性
前兆很短;有大致的周期,比如我国西南地区7级以上的大地震有大致40年的周期,关中大地震也有大致600年的周期,日本东京大地震有60+13年的重复规律。
4、最难预报
目前还不能准确地预报它的发生的时间、地点、震级(地震预报三要素)等信息。 5、地震有利于形成矿藏石英、黄金 (四)地震的形成原因和影响因素 1、形成原因
由于地球在不断运动和变化,逐渐积累了巨大的能量,在地壳某些脆弱地带,内部岩石所承受的应力超过了岩石的强度造成岩层突然发生破裂,或者引发原有断层的错动,这就是地震。(如图)
I.地球内力因素
II.自然外力的诱发
III.人为诱发因素
主要包括核爆炸引起地震、水库诱发地震、人工注水诱发地震等等情况。 (五)世界地震的空间分布规律
全球大地震主要沿全球板块边界集中分布
1、环太平洋地震带
分布着全球大部分浅源大地震和中源地震,以及几乎全部深源地震;这一带地震所释放的能量巨大,占全球地震释放总能量的80%以上;带的形态狭窄、曲折。 2、欧亚地震带
分布着除环太平洋带以外的大部分浅源大地震和其余全部中源地震;地震带较宽且直线性强;地震活动频繁的地区集中。
3、洋脊地震带
分布在全球洋脊的轴部,均为浅源地震,震级一般较小。太平洋上的夏威夷群岛也是大洋中的裂谷。
4、东非裂谷地震带等大陆内部一些分布范围相对较小的地震带。 (六)地震灾害的预报和预防 1、地震的预报
地震预报主要是确定地震的地点、震级和时间。地点和震级的预报相对比较简单,对地震发生的时间,尤其是临震预报却很难有准确方法。
I.地震仪 (候风地动仪)
II.中长期预报、短期预报、临震预报
地震中长期预报:对某地十年内可能发生的破坏性地震做出的预报叫地震长期预报。对某地一二年内可能发生的破坏性地震做出的预报叫地震中期预报。地震的中期预报和长期预报又可合称中长期预报。主要通过地震和地质情况的调查研究来实施。
地震短期预报:对某地一二个月内可能发生的破坏性地震做出的预报叫短期预报。既要靠地震和地质情况的调查研究,还要运用各种监测手段。 地震临震预报:对某地几天以内可能发生的破坏性地震做出的预报叫临震预报。这种预报尤其重要。主要依靠各种监测手段。我国曾在新疆伽师地区的两次准确预报震惊了世界。
5种主要临震观测预报方法 (1)次声波观测
选用频率为0.04—0.1Hz次声波传感器及记录仪组成次声波观测系统,记录的是电压信号。次声波有衰减小、传播远的优点,因而世界范围内7级以上的地震一般在震前都能测到次声波异常信号。次声波异常信号结束后9天内发震,震级大小由次声波异常幅度大小确定。用它预测发震时间误差在4天以内,预测震级误差小于0.8级。
次声波观测是从地震的临震地声现象得到启示的。唐山地震前6天就听到底闷沉重的地声。
(2)地电脉冲观测
采用不锈钢板电极,两极埋设位置为南北方向、东西方向,之间相距十几米,电极埋深1—2米,将两极与地电脉冲仪相接,由圆图记录仪进行记录。这种地电脉冲观测能克服一般地电观测的干扰因素。无震的时候是一光滑的圆周线。临震时才出现异常曲线,发震时间与震级的判定与次声波观测相同。
(3)虎皮鹦鹉异常行为观测 在一个笼内放置一对虎皮鹦鹉,在笼内的横杆上安装传感器并连接计数器,记录每天虎皮鹦鹉跳动次数(跳动频度),以跳动频度的相对值来确定异常状况,异常出现后8天内发震。该项观测只能预测发震时间,不能测震级和震中位置。在新疆伽师地区的临震观测中,4月2日虎皮鹦鹉出现跳动异常,日跳动次数达到2173次(虎皮鹦鹉正常跳动每天600—700次),所以预测发震时间为4月11日前。
唐山地震前,鸟类异常反应比较明显。据调查,天津市内居民养的虎皮鹦鹉的异常反应量比其他动物要高,并且集中在震前24小时。
(4)地应力观测 采用专门的电阻应变片地应力传感器,测定地下某一深度水平面内3个方向的应变,从而可以算出主应力方向,根据主应力方向确定震中,根据地应力变化图可以作中、短期地震预报。依据地应力的脉冲信号作临震预报能预报未来地震的三要素。 这是地震预报的基本观测方法。之所以没有引起人们的重视,是因为地应力传感器存在严重的缺陷。导致测到的信号不是完全来自地应力。
(5)大地微动观测
采用专门研制的大地微动观测系统,震前能接收到大地微动信号,信号结束后4天内发震。 1976年唐山7.8级大地震发生前几天,唐山进行水准测量的工作人员发现,水平仪气泡无法调整平衡,这说明大地在微动,人虽然没有感觉,但是精密仪器可以测量到这种微动信号。 其他观测方法还有地倾斜观测、深井水位观测、大气压力观测等等。目前我国已经建立了地壳运动的卫星定位观测系统,这将为中国的地震预报工作带来质的飞跃。但确定临震前震区的各种地球物理、地球化学指标的阈值也是非常困难的。
动物异常与地震:
地震前兆有300多种,其中有100多种为动物震前异常反应。主要有狗、鸡、老鼠、蛇、鸟、鱼、猫、猪和大牲畜9种(图)。其异常反应出现的时间规律是: 蛇、鼠、鱼相同,震前3天,甚至30多天就有反应。
鸡狗在震前1—2天出现反应。
猪和大牲畜在震前1天才出现反应。
不同动物震前的异常反应是不一样的,比如鱼类的反应有:跳跃、狂游、倒立在水面打
旋、漂浮水面、集群转移等。
地下水异常与地震:
岩石的空隙会在地震前后发生变化,同样地下水在地震前后也会改变赋存状态。在地震前后都可能出现冒水现象。地震过程中,如果震区地下为松散的沉积物,同时又有丰富的地下水,很容易造成震区的液化现象,使地面冒浆,造成破坏。
2、地震的预防
(1)主要在于提高建筑物的抗震能力。加强建筑物的整体性、结构的牢固程度和地基的稳固性。
(2)个人如何避震和自救互救
震前准备:
个人避震:地震时就近躲避,震后迅速撤离到安全地方,是应急避震较好的办法。避震应该选择室内结实、易于形成三角空间的地方,开间小、有支撑的地方和室外开阔、安全的地方。室内易于形成三角空间的地方是:炕沿下、坚固家具附近;内墙墙根、墙角;厨房、厕所、储藏室等开间小的地方。地震发生后,应及时撤离到开阔的空间以免余震再次引起人员的伤亡。
自救与互救
(七)地震区划及中国的地震区划 1、地震区划
对研究区未来可能遭受的地震影响按照强弱程度进行分区并以图的形式表现出来。反映地震活动的时空不均一性,为抗震决策和防灾、救灾打基础。 2、中国地震区划分区
根据《中国地震区划图》将全国划分为10个地震区、23个亚区、30个地震带。 2005年中国大陆地震灾害介绍
2005年中国大陆地震灾害主要特点
(1)2005年的成灾地震次数(11次)与2004年成灾地震次数(11次)持平,但损失程度却是2004年的近3倍,人员伤亡也是2004年的2倍。但2005年成灾地震次数远低于2003年(21次),损失程度约相当于2003年的55%。 (2)2005年中国大陆地震成灾事件分布较分散,虽然新疆、西藏、云南等传统地震活动性较强的地区也发生了多次破坏性地震,但东部地区地震活动性明显增强。
(3)人员伤亡和经济损失主要由东部地震造成。地震由于发生在人口稠密地区,造成了巨大经济损失和人员伤亡 .
二、火山活动灾害
(一)火山活动
火山是一个由固体碎屑、熔岩、流或穹状喷出物围绕着其喷出口堆积而成的隆起的丘或山。 火山活动是大家熟悉的地质现象,现代火山喷发,一方面可造福于人类,为人类提供沃土、空气、矿产、建材、能源和其他资源;另一方面,又常给人类带来灾难和痛苦。
(二)火山的构造
含火山通道、火山锥和火山口。
火山通道——指岩浆喷发通过地壳所形成的管道。
火山锥——由火山喷发物在火山口堆积而成,一般上部较陡,呈30°-40°倾角,下部较缓。
火山口——位于火山顶部。
火山口内若被物质充填,可以形成火山原,有时可成为村落之地,火山口内若积水成湖即称火山湖。如:日本阿苏山火山口南北长23km,东西宽16 km;位于长白山主峰白头山顶上
的天池是有名的火山湖,周长11.3km,湖深313m 。
(三)火山的成因
火山喷出地表前的过程归纳为三个阶段:岩浆形成与初始上升阶段、岩浆囊阶段和离开岩浆囊到地表阶段。
(四)火山的喷发类型 裂隙式——通过地壳裂缝溢出或漫流出来的熔岩的形成形式。多为基性熔岩,形成岩被,少见固体喷发物。
中心式——岩浆沿管形通道喷出地表的表现形式。
宁静式(夏威夷型)——以基性熔性(玄武岩)喷发为主,熔岩温度较高、气体较少、不爆炸。(图)
暴烈式(培雷型)——以中酸性熔岩喷发为主,气体较多,爆炸力强,可形成大量火山碎屑特别是火山灰。(图)
中间型——属于宁静式与暴烈式之间的一种类型,以中基性熔岩。斯特龙博利、武尔卡型、维苏威型。
火山喷发方式的决定因素:
1、岩浆的成分、挥发分含量、温度和粘度
2、地下岩浆上升通道的特点
若岩浆房中的岩浆沿较长的断裂线涌出地表,即形成裂隙式喷发;若沿两组断裂交叉而成的筒状通道上涌,在岩浆内压力作用下,便可产生猛烈的中心式喷发。
3、岩浆喷出的构造环境
看其是在陆地,还是水下;是在洋脊还是在板内;是在岛弧还是在碰撞带等等。火山所处的大地构造环境不同,火山喷发类型的特点也大不相同。
(五)火山的喷发的一般过程 1、气体的爆炸
在火山喷发的孕育阶段,由于气体出溶和震群的发生,上覆岩石裂隙化程度增高,压力降低,而岩浆体内气体出溶量不断增加,岩浆体积逐渐膨胀,密度减小,内压力增大,当内压力大大超过外部压力时,在上覆岩石的裂隙密度带发生气体的猛烈爆炸,使岩石破碎,并打开火山喷发的通道,首先将碎块喷出,相继而来的就是岩浆的喷发。
2、喷发柱的形成 气体爆炸之后,气体以极大的喷射力将通道内的岩屑和深部岩浆喷向高空,形成了高大的喷发柱。喷发柱又可分为三个区:
(1)气冲区:它位于喷发柱的下部,相当于整个喷发柱高度的十分之一。因气体从火山口冲出时的速度和力量很大,虽然喷射出来的岩块等物质的密度远远超过大气的密度,但它也会被抛向高空。气冲的速度,在火山通道内上升时逐渐加快,当它喷出地表射向高空时,由于大气的压力和喷气能量的消耗,其速度逐渐减小,被气冲到高空的物质,按其重力大小在不同的高度开始降落。
(2)对流区:位于气冲区的上部,因喷发柱气冲的速度减慢,气柱中的气体向外散射,大气中的气体不断加入,形成了喷发柱内外气体的对流,因此称其为对流区。该区密度大的物质开始下落。密度小于大气的物质,靠大气的浮力继续上升。对流区气柱的高度较大,约占喷发柱总高度的十分之七。
(3)扩散区:位于喷发柱的最顶部,此区喷发柱与高空大气的压力达到基本平衡的状态。喷发柱不断上升,柱内的气体和密度小的物质是沿着水平方向的扩散,故称其为扩散区。被带入高空的火山灰可形成火山灰云,火山灰云能长时间飘流在空中,而对区域性的气候带来很大影响,甚至会造成灾害。此区柱体高度占柱体总高度的十分之二左右
3.喷发柱的塌落
喷发柱在上升的过程中,携带着不同粒径和密度的碎屑物,这些碎屑物依着重力的大小,分别在不同高度和不同阶段塌落。决定喷发柱塌落快慢的因素主要有四点: (1)火山口半径大的,气体冲力小,柱体塌落的就快;
(2)若喷发柱中岩屑含量高,并且粒径和密度大,柱体塌落的就快;
(3)若喷发柱中重复返回空中的固体岩块多,柱体塌落的就快;
(4)喷发柱中若有地表水的加入,可增大柱体的密度,柱体塌落的就快。反之,喷发柱在空中停留时间长,塌落的就慢。
(六)火山的其他分类方法
1、根据火山的活动情况 活火山、死火山、休眠火山
判断依据:时间依据:正在喷发的或历史时期及近10000年来有过喷发的火山称为活火山。
是否存在活动的岩浆系统:
怎样才能知道火山下面存在活动的岩浆系统呢?
一般可根据以下现象作出初步判断:(1)在活火山区存在水热活动或喷气现象;(2)以火山为中心的小范围内,微震活动明显高于其外围地区;(3)火山区出现某些可观测到的地表形变。上述现象都是由于火山下面岩浆系统具体活动情况导致,则必须在该火山区布设长期地震-地形变观测台网,以及其他多种地球物理、地球化学方法进行探测。这是当该火山已被确认为危险的火山之后应当进行的基本监测和探测研究
2、根据形状
A.盾状火山:盾状火山是具有宽阔顶面和缓坡度侧翼(盾状)的大型火山。由于火山挤出的产物主要为低粘滞性的玄武岩岩浆,大量快速流动的岩漿涌出地表渐次冷卻,成为宽广低平的形状。夏威夷岛(大岛)是典型的盾状火山。
B. 火山渣锥:火山渣锥是玄武岩碎片堆积而成的山丘,喷出气体携带熔岩滴进入大气,然后在火山口附近降落,而形成火山锥。喷发时间越长,火山锥越高,从几米到几十米不等。火山渣锥可以单独存在也可以组成小的或大的群,或火山场。
C、复合型火山(层状火山):复合型火山为多次喷发所建造,其复发周期可以是几十万年,也可以是几百年。形成复合型火山的最经常的是安山岩,主要由火山碎屑组成,也有些岩浆侵入使锥体内部破裂而形成岩墙或岩床。这样多次侵入形成的岩墙或岩床将碎石编织成巨大堆积。这样的构造可以比单独由碎屑物构成的火山锥高。地球上最高的火山为层状火山。
(七)火山喷发物-气体、液体和固体 气体喷发物:水汽占60%-90%。其他成分是H2S,SO2,CO2,HF,HCl,NaCl,NH4Cl]等。从这些气体中可以升华出硫磺、钠盐、钾盐等有用物质。
液体喷出物:熔岩流、熔岩被和熔岩锥。
熔岩流——呈液态在地面流动的熔岩。其温度常在900℃-1200℃之间,如熔岩中气体的含量多,更低的温度也能流动。酸性熔岩粘滞,流动不远,甚至堵塞在火山口内;基性熔岩流动性强,当熔岩来源充足,地势适宜,则流布范围很广很远。
熔岩被----基性熔岩沿地壳裂缝喷出而成的大面积的熔岩。如印度德干高原著名的玄武岩熔岩被。
熔岩锥----短而厚的穹隆状的熔岩。一般是由粘性较大的酸性熔岩喷发形成。
固体喷发物:是火山喷发时飞入空中的所有碎屑物的总称。又称火山碎屑。其物质为熔岩碎块和围岩碎块。火山喷发碎屑是被喷入空中的碎屑,因而在回落地表时具有一定程度的分选性,一般较粗粒的碎屑离火山口较近,而细粒的较远。根据火山喷发碎屑的尺寸和形态
又可分为多种类型,如火山灰、火山砾、火山块、火山弹等。
火山灰——粒径<0.01mm,很轻,其中的更细小颗粒可以升到高空,甚至进入平流层。火山灰不同于烟灰,它坚硬、不溶于水。火山爆发时,岩石或岩浆被粉碎成细小颗粒,从而形成火山灰。
火山渣——从砂粒级到50mm大小,且具尖锐棱角。
火山弹直径50-100mm大小直到几吨重,呈纺锤、梨及扭曲等形状,是熔岩高速喷向高空发生旋转迅速冷凝而成。
(八)火山活动带来的影响 1.影响全球气候。 2.破坏环境。
次生灾害:地震、火灾、海啸、泥石流、洪水等 (八)世界火山分布
很多学者根据板块理论建立了全球火山模式,认为大多数火山都分布在板块边界上,少数火山分布在板内,前者构成了四大火山带,即环太平洋火山带、大洋中脊火山带、东非裂谷火山带和阿尔卑斯-喜马拉雅火山带。
1、环太平洋火山带:也称火环,全长4万余公里,分布于靠陆一侧的岛弧上。火山活动频繁,据历史资料记载全球现代喷发的火山这里占80%,主要发生在北美、堪察加半岛、日本、菲律宾和印度尼西亚。印度尼西亚被称为“火山之国”。
2、大洋中脊火山带:也称大洋裂谷,它在全球呈“W”形展布,成为全球性的大洋裂谷,总长8万余公里。大洋中脊火山带火山的分布也是不均匀的,多集中于大西洋裂谷。
3、东非裂谷火山带:是大陆最大裂谷带,分为东西两支。自中生代裂谷形成以来,火山活动频繁,尤其晚新生代以来更为盛行,据统计,非洲有活火山30余座,多分布在裂谷的断裂附近。
4、阿尔卑斯-喜马拉雅火山带:该火山带分布于横贯欧亚的纬向构造带内,西起比利牛斯岛,经阿尔卑斯山脉至喜马拉雅山,全长10余万公里。这一纬向构造带是南北挤压形成的纬向褶皱隆起带,主要形成于新生代第四纪。
中国全新世以来有过喷发的活火山现已知的、较为确切的有以下几处: 1.黑龙江五大连池火山 2.黑龙江镜泊湖火山 3.吉林长白山天池火山 4.吉林龙岗火山
5.云南腾冲火山 6. 新疆阿什库勒火山
7.台湾岛大屯火山和龟山岛火山 8.海南琼北火山 中国现今没有火山活动,但中国新生代是一个多火山的国家,分布有范围广泛的新生代火山岩。
中国火山分布在成因上与两大板块边缘有关:一是受太平洋板块向西俯冲的影响,形成我国东部大量的火山。另一是受印度板块碰撞的影响,形成了青藏高原及周边地区的火山的分布。
我国现在已经建立了三处活火山监测站,分别是:吉林长白山天池火山、云南腾冲火山和黑龙江五大连池火山。
三、地气活动
地气:地壳内蕴含的各种气体在区域应力作用下溢出地表的气体称为地气。它包括固体岩矿脱气,液体汽化和游离态气体三种形式。其成份主要二氧化碳、甲烷、硫化氢等。受各地区物质成份、构造状态而有不同的气体。此外还有深成、浅成之别。
地气灾害:
氡气,特别是氡222,主要是从花岗岩中自然放出的一种放射性气体,一方面可以直接
致人死亡,全球每年有1——2万人死于氡气;另一方面可以致癌。
火山活动的有毒气体,特别是 CO2、SO2和甲烷,它们比重大,覆盖于地表,极易使人窒息死亡。
四、超自然力灾害
这种灾害的具体成因还不清楚,可能是由地球巨大的内力所产生。
魔鬼三角区
位置:百慕大三角海区是以美国的佛罗里达半岛南端为一点,与加勒比海的波多黎各和百慕大两点连成一个想象中的三角形区域.位于北大西洋西部,是由7个大岛和大约150个小岛以及一些礁群组成的群岛。
现象:它在科技发达的今天仍然是神秘莫测的海域,在这里先进的仪器都会失灵,使经过这里的飞机和船舶遇险而失事。而人员一旦遇险则没有生还的可能。这里被称为“魔鬼三角”,是令人恐怖的神秘之所。
全球异常区分布特点:
全球类似于百慕大这样的异常区共有12个,南北半球各5个,南北极地各1个。
北半球:百慕大、日本本州南部、夏威夷至美国之间的一片海区、地中海西部、阿富汗山区 南半球:非洲东南部海区、澳大利亚西部海区、新西兰北部海区、南美洲东部、东南太平洋中部海区
每个异常区在地球上几乎等距离分布,都大致位于纬度30度,并以精确的72度经度间隔均匀地环绕地球;将12个异常区连接,整个地球能被划分成20个等边三角形。
百慕大三角区产生原因的假说: 海底水文地壳运动说
次声波地磁引力说(前苏联地球物理学家B·B·舒列金) 第三节地貌灾害 一、概述
1、定义:广义地貌灾害----由外营力作用导致的地表固体物质运动所产生的有害过程和现象。
狭义地貌灾害----山地灾害,包括滑坡、泥石流、崩塌等灾害过程和现象。
地貌灾害地理学:用地理学的理论、观点、方法研究地貌灾害的学科。 与地质灾害地理学类似,着重探讨成灾的综合因素与综合治理措施;研究地貌灾害的区域分布特点与规律。
2、地貌灾害的主要类型 根据运动物质的形态分为:
块体运动灾害:滑坡、崩塌、雪崩、陷落等。 颗粒运动灾害:沙漠运移扩大、尘暴等。 液固混合运动灾害:水土流失、泥石流等。 3、地貌灾害的基本特点
(1)渐变性:爆发速度缓慢,有时也不易发现或不受重视
(2)广泛性:表现为面状灾害,广布于地表,特别是土壤侵蚀,显现于地表每个角落。 (3)季节性:由于风力、降水等外力条件的周期性变化,地貌灾害也有周期性即季节性。冬、春季是沙漠扩大期,夏、秋是水土流失、泥石流爆发期。
(4)损失大:尽管这一灾害有缓慢性,但对人类的影响却十分巨大。比如水土流失。 (5)可以化灾为利:与地质灾害不同,地貌灾害有直接利用的可能性。比如,水土流失,可以直接拦截淤地。
4、影响地貌灾害的主要因素
(1)自然因素:
地形起伏----地形的起伏增强了重力作用,从而产生滑坡、崩塌、泥石流等,即大部分与山地有关。
气候条件----降水的季节性、冻结消融的季节性,风速变化的季节性,使地貌灾害也具有季节性的特点,而且一次大的气象灾害,往往诱发一些大的地貌灾害。
生物因素----植被的多少,决定着地貌灾害的多少与强度,水土流失、沙漠化,均与地表植被的破坏有关系
(2)人为因素
人口因素----由于人口压力,导致过度开垦、放牧,从而破坏了地表结构,导致地表物质的流动。
耕作因素----由于耕作单一,农田地表覆盖物年季变化大,缺乏对地表的保护作用,使表土流失成为可能。
人为工程因素----人为开沟挖渠,使山坡块体失去平衡或增加地表湿度,从而导致滑坡等灾害。
(3)自然诱发因素
地震、火山、洪水等经常是诱发地貌灾害的直接原因。
(2)滑坡发生的前兆(异常现象)
在大滑动之前:在滑坡前缘坡角处,有堵塞多年的泉水复活现象或泉水突然干枯;有土体出现上隆现象,是滑坡体向前推挤的明显迹象;有岩石开裂或被剪切挤压的音响,这种迹象反映了深部变形与破裂,动物对此非常敏感;在滑坡体中、前部出现横向和纵向放射状裂缝,反映出滑坡体向前推挤并受到阻碍,已经进入临滑状态;滑坡体后缘的裂缝急剧扩大,并从裂缝中冒出热气(或冷风)。
(3)滑坡的类型 根据物质组成
堆积层滑坡、黄土滑坡、粘土滑坡、岩层滑坡
(4)滑坡的预报和防治
预报---时间、速度、危害范围
防治---增大抗滑力与抗剪强度、减小下滑力、挡住下滑体,具体措施: 排,排除地表水和疏干地下水,增加抗滑力
挡,修建挡工墙等建筑物,挡住下滑体;在下滑体外缘抛石块或沙袋临时压重固脚 减,在斜坡上方刷方减重,减小下滑力
固,在滑坡体内打抗滑桩或采取措施使滑动面土体胶结,加大抗剪强度。
2、崩塌
[崩塌]:在陡峻的山坡上,巨大的岩体、土体或碎屑层,主要在重力作用下,常常突然发生沿坡向下急剧倾倒、崩落现象,在坡脚处形成倒石堆或碎屑堆。称为~。
[崩塌的形成条件]:
地貌条件---坡度。由松散碎屑组成的坡地,当坡度超过其休止角就可发生崩塌;由坚硬岩石组成的坡地,坡度要在50-60度以上才可发生崩塌。
地质条件---岩性结构和构造。同一类岩石,由于岩性结构和构造不同,其休止角不同。岩层的构造(包括断层面、节理面、层面、片理面等)及其组合方式是发生崩塌的另一个重要条件。
气候条件---在一些日温差、年温差较大的干旱、半干旱地区,强烈的物理风化作用促使岩石风化破碎,以致产生崩塌。
[触发因素]:暴雨、强烈的融冰化雪、爆破、地震以及人工开挖坡角等等是引起崩塌的
触发因素。
我国的滑坡、崩塌灾害的主要分布区: 1.西南地区,含云南、四川、西藏、贵州四省。为我国滑坡、崩塌灾害分布的主要地区,类型多、规模大、频繁发生、分布广泛、危害严重。
2、西北黄土高原地区。以黄土滑坡、崩塌广泛分布为其显著特点。 3、东南、中南等省山地和丘陵地区。滑坡、崩塌灾害也较多,规模较小,以堆积层滑坡、风化带破碎岩石滑坡和岩质滑坡为主。滑坡、崩塌灾害的形成与人类工程经济活动密切相关。
4、西藏、青海、黑龙江省北部的冻土地区,分布着与冻融有关、规模较小的冻融堆积层滑坡、崩塌。
5、秦岭---大别山地区也是我国滑坡、崩塌灾害的分布区之一。堆积层滑坡大量出现。
3、泥石流
[概念和分类]:山区常见的一种突发性自然灾害现象,是由大量土、砂、石块等固体物质和水组成,并以高速前进具有强大能量和破坏性的一种特殊洪流。
根据泥石流的物质结构和流态特点分为:
稀性泥石流:水体体积比为0.1~0.5,容重1.2~1.8t/m3,具紊流性质,石块呈滚动或跃移形式运动。
粘性泥石流:土体含量约为0.55~0.78,容重1.9t/m3,即使在缓坡上也不发生散流,前锋突起,动力强大,破坏性强。
[形成的条件]:
(1)固体松散物质储备丰富;
(2)坡面坡度与沟谷纵比降较大;
(3)可从高强度降水或冰雪融水获得充足的水源供给。 (4)人为因素
[泥石流灾害的特点]
(1)来势猛,成灾快,历时短。
(2)规模大、灾情重
(3)数量多、分布广,具有群发性
[泥石流活动过程中的特有现象]:泥石流是水与泥砂石块相混合的流动体,由于含有大量的固体碎屑物,其运动过程产生巨大的动能,因而不同于一般洪水,具有一些特殊的现象。
(1)泥石流爆发之初出现短暂的断流现象与巨大的轰鸣声。所以,出现断流、响声等现象时,已经预告了泥石流的发生。
(2)强劲的冲刷、刨刮和侧蚀。
(3)弯道超高和遇障爬高。泥石流的直进性很强,在受阻时,泥石流体被迫上抛,甚至龙头可越过障碍物,爬背越岸摧毁各种目标。
(4)严重的淤埋和堵塞现象。
(5)阵流现象。主要发生在粘性泥石流中,其特征是自泥石流开始到结束,沿途出现多次泥石流洪峰,各次出现的时间间隔长短不一。
[泥石流防治对策]
1.定点监测与预报,建立自动化泥石流观测研究站。
2.建立山地灾害综合防治系统。
3.把泥石流灾害的防治工作和环境保护工作纳入国民经济建设总体规划中。 4.在泥石流沟等运动区,采取适当的工程措施。
三、水土流失 1、相关概念
土壤流失:也称为土壤侵蚀,是土壤或土体在外力(水力、风力、冻融或重力)作用下发生冲刷、剥蚀和吹蚀的现象,通常分为水蚀、风蚀和重力侵蚀三种类型,土壤流失主要是水蚀。即水土流失。
水土流失:是在水流作用下,土壤被侵蚀、搬运和沉淀的整个过程。
2、水土流失的原因
在自然状态下,纯粹由自然因素引起的地表侵蚀过程非常缓慢,常与土壤形成过程处于相对平衡状态。因此坡地还能保持完整。这种侵蚀称为自然侵蚀,也称为地质侵蚀。在人类活动影响下,特别是人类严重地破坏了坡地植被后,由自然因素引起的地表土壤破坏和土地物质的移动,流失过程加速,即发生水土流失。其中以黄土高原地区最为严重。 (1)地质地貌条件
我国是个多山国家,山地面积占国土面积的2/3;我国又是世界上黄土分布最广的国家。山地丘陵和黄土地区地形起伏。黄土或松散的风化壳在缺乏植被保护情况下极易发生侵蚀。 (2)气候条件
我国大部分地区属于季风气候,降水量集中,雨季降水量常达年降水量的60%~80%,且多暴雨。
(3)人为因素
过度开垦:我国人口多,粮食、民用燃料需求等压力大,在生产力水平不高的情况下,对土地实行掠夺性开垦,片面强调粮食产量,忽视因地制宜的农林牧综合发展,把只适合林,牧业利用的土地也辟为农田。
大量开垦陡坡:以至陡坡越开越贫,越贫越垦,生态系统恶性循环。
滥砍滥伐:滥砍滥伐森林,甚至乱挖树根、草坪,树木锐减,使地表裸露,这些都加重了水土流失。
另外,某些基本建设不符合水土保持要求,例如,不合理修筑公路、建厂、挖煤、采石等,破坏了植被,使边坡稳定性降低。
3、水土流失的危害
(1)破坏土地资源,土壤肥力下降
土壤肥力下降,水土流失可使大量肥沃的表层土壤丧失。据统计,我国每年流失土壤约50亿吨,损失N、P、K元素约4000多万吨。(联)
(2)淤积水库,阻塞江河,使通航能力下降,洪水等自然灾害加剧(联)
(3)常引发泥石流灾害,威胁工矿交通设施安全。 (4)生态严重恶化,加剧区域贫困 4、水土流失的防治
水土流失是地表径流在坡地上运动造成的。各项防治措施的基本原理是:减少坡面径流量,减缓径流速度,提高土壤吸水能力和坡面抗冲能力,并尽可能抬高侵蚀基准面。
治理原则:工程措施与生物措施相结合,以生物措施为主;沟坡兼治,上下游兼治。
措施: A.农业技术措施。使用水土保持耕作法,等高耕作,少耕免耕。 B.生物措施(林草措施)。要林、灌、草结合。其中草本植物即草的作用十分重要。因为在植物固土作用中,根系起着非常大的作用,其中特别是直径≤1毫米的根系。在干旱、半干旱地区因用造林办法进行水土保持十分困难,种草就成了最重要的生物措施。即使在半湿润地区,造林可行,乔灌草的结合也是十分必要的
C.工程措施。梯田工程、旱井、截流防冲工程、护岸工程等等。
D.严格控制人口增长,调整土地利用结构。 我国黄土高原地区水土流失的原因 四、沙漠化
1、沙漠化:原非沙漠地区出现以风沙活动为主要标志的类似沙漠景观的环境变化过程。
2、我国土地沙漠化发生与发展的条件 (1)丰富的沙质土壤和风成沙分布广泛
(2)气候条件(干旱、大风)
全球沙漠主要分布在副热带高压控制的范围和中纬度远离海洋的大陆内部。
在副高内,气流下沉干燥,气层稳定而成为世界上雨量稀少的干旱地区,中纬度大陆内部,因离开海洋远,降水稀少,也成为干旱区。
(3)植被稀少
(4)人为因素
自上世纪30年代以来,干旱地区人口的激增和城市化进程是世界干旱地带的生态恶化、沙漠化加剧的主要原因。 人口增长的后果:
过度放牧、过度耕作、燃料问题紧张、城市用水问题紧张。 3、我国北方地区沙漠化土地的分布 4、沙漠化的防治
传统方法:
工程防沙措施----是利用杂草,树杈,土墙等,在流沙上设风障或覆盖沙面,防止风沙流动。这种办法主要是在受流沙严重威胁的交通线、居民点、重要工矿基地、农田以及为保护固沙植物生长时采用。主要方法有:设草方格沙障、黏土固沙、化学方法固沙。工程防沙,必须与栽植固沙植物结合,才能长期固沙。
植物固沙措施----是利用植树种草,增加地面覆盖率,达到防止风沙危害,提高土壤肥力的一种根本性措施。它也是改造利用沙化土地行之有效、被广泛采用的一种方法。通过营造防沙林、护田林及封沙育草,可以防止风蚀、固定流沙、保护农田、牧场;改造气候,改良土壤,变沙荒地为农牧业生产基地。
新思路
沙漠化的治理不能仅仅限于种树种草,而是要从解决沙漠化土地上过重的人口压力出发,从经济学、生态学和沙漠学相结合的角度,把沙漠化治理与农村经济发展有机结合起来,形成沙漠化防治的生态经济模式。在这个模式中,沙漠化治理应该按照降低土地上的人口压力和形成稳定生态系统的总体目标,有层次、按时序进行。
首先,种树种草与提高农田产量同步进行。通过施用高新技术、改造生产要素组合条件,提高未沙漠化土地粮食产量,使沙漠化土地的承载力发生跃迁,从而减缓或消除人口压力。与此同时,施行退耕还林还草,推广应用沙地造林和农田防护林带技术,初步建立起防沙体系,使沙漠化土地初步得到治理。值得注意的是,种树种草和沙漠化土地承载力的跃升应同步进行。前者离开了后者,沙漠化的治理由于没有去除沙漠化的根源,而效果不佳;后者离开了前者,在强烈风蚀下不可能实现。
其次,调整农业结构,大力推广粮草间作,将牧草引入农田耕作系统,发展粮食—饲料—经济作物的三元结构种植模式,培肥土壤,生产优质原料,大力发展畜牧业,丰富农业结构,形成稳定的生态农业系统。
第三,推进农业产业,引导农民致富。 扬沙、浮尘、沙尘暴
浮尘出现在冷空气过境前后无风或风小时,由远处沙尘经高空气流传播而来。或由扬沙或沙尘暴天气过后尚未下沉的沙尘浮游在空中所致。能见距离小于10km,垂直能见度也很差。
扬沙是由于本地或附近的沙尘被吹起,使能见度显著下降,能见距离一般为1-10km。天空混浊,风力较大。在北方春夏,冷空气过镜或空气不稳定时出现。
沙尘暴的成因与扬沙相似,但能见度<1km。风力很大。常伴有强对流或雷雨过境。浮尘和扬沙的区别在于扬沙是本地或附近的沙尘被吹起形成的而浮尘多来源于远方(也可能是扬沙过后沙尘仍漂浮空中形成);更主要的是扬沙时风力较大空气不稳定而浮尘的条件是风小或无风。沙尘暴和扬沙的主要区别在于能见度更低。
第三章第四节气象灾害
一、概述
1.气象灾害:
狭义-短暂的异常天气现象所引起的灾害现象与过程,即大气的各种物理现象和运动变化引起的灾害,比如暴雨、雹灾、风灾、干旱、台风等等。
广义-除上述灾害外,还包括气候变化引起的天气异常所产生灾害现象和过程。
根据大气物理现象,气象灾害划分为:
气温异常灾害-寒潮、低温、酷热、霜冻等等。 降水异常灾害-干旱、暴雨、雹灾、暴风雪等等。 气流运动异常灾害-大风、台风、龙卷风等等。 光电异常灾害-雷电灾害等等。 2.气象灾害的特点 经济损失最大: 波及面最广:
地带性特点最显著: 有一定的周期性和季节性: 3.我国气象灾害的背景条件
地域广阔,南北纬纬向跨度大;地形复杂,地势高低差别大;海陆分异明显;人口众多,人类活动对自然地理环境的破坏严重。
二、台风灾害(热带气旋) 台风(typhoon):发展到一定强度时候(大于12级)的热带气旋,在西太平洋地区被称为台风;在东太平洋和大西洋和澳大利亚中心附近最大风力12级或12级以上的热带气旋称为飓风。
1989年世界气象组织规定,按照热带气旋中心附近平均最大风力的大小,把热带气旋划分为四类:中心风力低于8级的称为热带低压;8-9级称为热带风暴;10-11级称为强热带风暴;12级或12级以上的称为台风。
台风的强度以台风中心地面最大平均风速来确定: 中心附近最大平均风速12-13 级-----台风 中心附近最大平均风速14-15 级-----强台风 中心附近最大平均风速16级或以上 -----超强台风 热带气旋形成的条件
热带气旋形成需具备以下几个条件:
1)广阔的暖洋面,海水温度在26.6°C以上,提供热带气旋高温、高湿的空气。
2)对流层风速的垂直切变小,有利于热量聚集,
3)地转参数f大于一定值(纬度大于5°的地区),有利于形成强大的低压涡旋。 4)热带存在低层扰动,提供持续的质量、动量和水汽输入。
台风消亡的条件:主要是高温高湿的空气不能继续供给,低空幅合、高空辐散的流场不能维持、以及风速的垂直切变增大等等。
为什么西北太平洋是全球生成热带气旋(台风)最多的海区?
西北太平洋是全球生成热带气旋最多的海区:
全球约有30%的热带气旋生成于西北太平洋,而这些热带气旋中约有80%会发展成台风。这是因为西北太平洋有全球最大最广阔的洋面,热带气旋有更长时间可以停留其上发展;同时热带西北太平洋也是全球大洋最暖的地方,有\\\暖池\\\(Warm pool)之称。夏季强烈的东亚夏季风环流在此造成强烈的上升运动,既容易形成热带扰动,也有利高温高湿的水汽从海洋向大气输送,为热带气旋生成提供有利条件
(3)台风天气
外螺旋云带:由层积云或浓积云组成,以较小的角度旋向台风内部;
内螺旋云带:一般由数条积雨云或浓积云组成的云带直接卷入台风内部;
云墙:是由高耸的积雨云组成的围绕台风中心的同心圆状云带,云顶高度可达12公里以上。好似一堵高耸的云墙;台风眼区:因气流下沉,晴空无云。
4.侵袭我国的台风路径
第Ⅰ类为西移路径:台风从菲律宾以东海面一直向西移动,经我国南海,在华南沿海和海南岛、越南沿海一带登陆。这条路径的台风对我国华南地区影响较大。
第Ⅱ类为西北移路径:台风自菲律宾以东海面向西北方向移动,横穿我国台湾和台湾海峡,在闽、粤一带登陆;或者穿过琉球群岛,在江、浙沿海登陆。这条路径的台风常常侵袭我国大陆,对华东、华南均有很大的影响,所以有人称之为“登陆型台风路径”。
第Ⅲ类为转向路径:台风在菲律宾以东海面先向西北方向移动,以后转向东北,呈抛物线状,是最多见的路径,如台风在远海转向,主要袭击日本或在海上消失;如台风在近海转向,大多向东北方向移动,影响朝鲜,但有一小部分在北上的后期会折向西北行,登陆于我国辽鲁沿海。冬季这类台风的转向点很偏南,有可能影响菲律宾和我国台湾一带。
5.台风预报
台风预警信号分五级:分别以白色、蓝色、黄色、橙色和红色表示。 三、干旱灾害
旱、涝灾害的发生是大气环流异常,造成降水时间空间分布不均,久旱不雨或者暴雨成灾。人类的负面行为又加剧这种灾害的发生。
1、干旱
干旱与旱灾:干旱通常指淡水总量少,不足以满足人的生存和经济发展的气候现象。干旱一般是长期的现象。
旱灾,一些地区,由于大气环流发生异常而引发的天气异常,在某一时期出现降水比多年平均值大为偏少而导致土壤缺水、空气干燥而造成农作物枯死、人畜饮水不足等的灾害现象。在干旱地区、湿润地区都可以发生。从天气状况考虑,干旱灾害还包括干热风、高温和热浪等种类,是我国农业最为严重的气象灾害。
干旱形成的影响因素
自然因素:大气环流异常造成的降水时空分布不均。
人为因素:人类对气候的影响;人类需水量的增加和用水浪费导致水资源短缺;植被的破坏使植被的蓄水作用丧失,地下水减少。
近年来全球极端高温干旱事件频繁出现的主要原因是什么?
全球气候变暖是北半球及我国夏季高温干旱事件频繁出现的大背景。近百年来,地球气
候正经历一次以全球变暖为主要特征的显著变化。这种全球性的气候变暖是由自然的气候波动和人类活动共同引起的。
环流异常是造成极端高温事件发生的直接原因。
城市化造成的热岛效应加重了极端高温事件的剧烈程度。 3、我国干旱灾害的时空分布特点
(1)干旱类型及其分布
我国干旱类型的分布,大致以秦岭、淮河为界,其以北以春旱、夏旱为主;其以南以夏旱、秋旱、冬旱为主。
(2)干旱次数和干旱天数的分布
我国存在几个明显的干旱中心,即黄淮海干旱区、 东北干旱区、长江流域及华南干旱区、西南干旱区。 (3)受旱面积分布
受旱面积分布很不均匀,其中,以黄淮海地区受旱面积和成灾面积最大,几乎占全国总数的一半。其次是长江中下游和东北地区,西北和华南地区受旱面积和成灾面积最小。
4、影响及对策 影响:干旱对国民经济的影响十分广泛,对农业生产、水资源、水能源、林业、畜牧业、渔业等都有影响,也带来沙漠化等灾害。特别是对农业生产有更直接更严重的影响。 对策:
跨流域调水工程(南水北调) 兴修水利和科学灌溉:在农业生产中,这不仅有利于防洪,也有利于抗旱。对于经常出现干旱的地区,利用水库推广节水灌溉技术,发展灌溉农业尤为重要。
植被建设: 人工增雨:
拦截和蓄存雨水雾水:
推广耐旱品种和抗旱播种法;
重视干旱灾害的预报:
城市建设注重科学规划,改善城市小气候。
全球气候变暖是大背景--这种变化在北半球中高纬度地区尤其明显,我国的很多地方处在北半球中高纬度地区,所以我国也是气候变化比较明显的地方。重庆、四川恰好就处于这个地区。
直接原因是大气环流异常,高温干旱则与青藏高压和副热带高压双重控制有关。 四、洪涝灾害
1、洪涝的成因
自然条件:洪水是形成洪水灾害的直接原因。只有当洪水自然变异强度达到一定标准,才可能出现灾害。主要影响因素有地理位置、气候条件和地形地势。
社会经济条件:只有当洪水发生在有人类活动的地方才能成灾。受洪水威胁最大的地区往往是江河中下游地区,而中下游地区因其水源丰富、土地平坦又常常是经济发达地区。
2、洪涝灾害的类型
A.河流洪水:暴雨洪水、山洪、融雪洪水、冰凌洪水溃坝洪水 B.湖泊洪水 C.风暴洪水等
3、洪涝灾害的特点
季节性、区域性和可重复性 破坏性和普遍性
可防御性
4、洪涝灾害的防治
减小洪涝灾害发生的可能性;
使已经发生的洪涝灾害的损失降低到最小。 5、我国洪水灾害的特点
我国暴雨洪水形成的主要特点是:
①暴雨集中,强度极大,从而形成江河洪水峰高量大
②高强度、大面积暴雨洪水集中分布在山地丘陵向平原的过渡带,并具有明显的地区差别和时序规律,夏季集中出现的雨带主要在太平洋副热带高压的西北部。
③江河洪水年际变化很大,同时又存在重复性和连续性,一个流域重复出现类似的特大洪水和连年发生特大洪水的情况屡见不鲜。
④沿海风暴潮灾害主要由强热带风暴和台风引起,其中少数登陆台风深入内地与从西南部产生的气旋性涡旋东移北上,往往在局部地区产生特大暴雨。 长江流域洪涝灾害的原因:
自然原因:长江流域广、支流多,流经地区为亚热带季风气候,雨热同期,夏季高温多雨,干流汛期长、水量大,最容易产生洪涝灾害;长江洪水有三个主要来源:①宜昌以上的长江上游干支流;②中游南面的洞庭湖、鄱阳湖两大水系;③北面的汉江。
社会原因:近些年来,人们为了生产粮食,人为地围湖造田,使长江上中游湖泊面积缩小;人们为了赚钱,在长江上中游乱砍滥伐森林、滥垦草地,使森林和草地植被遭到严重破坏,造成大量的水土流失,自然生态环境日益恶化,因而使长江中下游地区的洪涝等自然灾害频繁发生,不断加剧。
长江洪涝灾害的发生既有自然原因,又有人为原因,而人为原因是更重要的原因。要避免或减轻长江的洪涝灾害,人们必须努力做到遵循自然规律,人地协调发展,综合治理长江。
第四章海洋性灾害
一、海啸
二、海平面上升 三、赤潮
三、赤潮
赤潮:近海水体中某些微小的浮游植物、原生动物和细菌,在一定的环境条件下突发性地增殖和聚积,引起一定范围内一定时间中水体变色现象。通常水体颜色因赤潮生物的数量、种类而呈红、黄、绿和褐色等。
(一)、赤潮的成因
成因十分复杂,至少具备两方面基本条件: 1 .有赤潮生物的存在
2.有适宜生态环境,包括氮、磷、硅等营养盐,水温、盐度、微量金属元素以及维生素类等。
人为原因
(1)我国农田施用数以亿吨计化肥,约1/2以上属浪费, 随径流进入江、河、湖、海,是海水营养盐骤然上升的主要源头。
(2)工业生产、生活垃圾和污水大量入海,对海水中磷的过量富集有直接影响。 (3)沿海地区过度海水养殖,残饵腐败污染海水。
(二)、赤潮的危害
1. 使局部海域生态环境恶化
2. 对海洋渔业危害巨大 3. 危害人体健康 (三)、赤潮的防治
由于赤潮发生的原因比较复杂,目前还难以及时准确预报。赤潮的防治是一项系统工程,难度很大,必须坚持“以防为主、防治结合”的方针。
预防
①控制海水的富营养化:禁止含磷洗涤剂等。
②改善水质和底质生态环境:种植芦苇、蒲草等, 吸收氮、磷等成分,制约浮游藻类生长,净化水质。
③减缓海水养殖对海洋生态环境的影响:选择对水质有净化作用的养殖品种,多品种混养、轮养和立体养殖,合理开发。
④控制外来有毒赤潮生物侵入:控制压舱水排放。
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