1、第三章 地表環(huán)境異常引發(fā)的 全球性自然災(zāi)害問題,印度尼西亞海嘯,2006年12月26日7時(shí)59分由地震引發(fā)的大海嘯波及印度尼西亞、斯里蘭卡、印度、泰國、馬來西亞等國，造成20萬左右人員傷亡，無疑與以下三點(diǎn)客觀因素密切相關(guān) 首先就是災(zāi)害本身規(guī)模巨大。26日發(fā)生在印尼蘇門答臘島以北海域的地震震級(jí)達(dá)到了里氏8.9級(jí)，美國地質(zhì)調(diào)查局已經(jīng)根據(jù)震級(jí)把此次地震列為有記錄以來的第五大地震。 在這次罕見的巨大地震中斷層移動(dòng)又導(dǎo)致斷層間產(chǎn)生一個(gè)空洞，當(dāng)海水填充這個(gè)空洞便產(chǎn)生巨大的海水波動(dòng)，于是一場罕見的大海嘯產(chǎn)生了。 根據(jù)各國海嘯目擊者的描述，本次海嘯中海浪的高度高達(dá)5到10米，海浪沖上海岸很遠(yuǎn)。在泰國，逃生者在

2、海岸300米外才找到避難所，而在斯里蘭卡，海水甚至深入內(nèi)地1000米之遙，在印尼，海嘯退去之后，許多地方還在2、3米深的海水內(nèi)淹沒了2個(gè)小時(shí)。,二是災(zāi)害發(fā)生異常突然。在發(fā)生地震約半個(gè)小時(shí)后，以每秒200米速度傳播的海底波動(dòng)就到達(dá)了蘇門答臘島的亞齊省海岸，在大約1個(gè)小時(shí)后就在泰國南部普吉島登陸，2個(gè)半小時(shí)后殃及印度和斯里蘭卡，最后甚至沖到東非索馬里，造成當(dāng)?shù)?人死亡。 在目擊者的回憶中，海嘯到來是如此出乎意料。印尼亞齊的漁民正在海灘上做活、泰國普吉的游客們正在曬日光浴或者等著出海釣魚、印度泰米爾納德幫的孩子們正在沙灘上玩板球，幾層樓高的海水幾乎在瞬間平地而起，逃生已經(jīng)毫無機(jī)會(huì)。 三是受災(zāi)地區(qū)人員

3、密集。在印尼、印度和斯里蘭卡，孟加拉灣沿岸城市都居住了大量人口，而在泰國受災(zāi)的普吉和攀牙，正是歐洲游客到來的旺季。事實(shí)上，有報(bào)道指出，幸虧海嘯發(fā)生在早晨，大多數(shù)游客還在房間里睡覺，否則死亡人數(shù)還可能激增。,表1.4.1 20世紀(jì)一些重大自然災(zāi)害,資料來源：陳順等.人類活動(dòng)、自然災(zāi)害和活動(dòng)構(gòu)造研究.第四紀(jì)研究，2001，21（4）：315,表1.4.2 20世紀(jì)后50年，每10年重大自然災(zāi)害統(tǒng)計(jì),資料來源：陳颙等.人類活動(dòng)、自然災(zāi)害和活動(dòng)構(gòu)造研究.第四紀(jì)研究，2001，21（4）：315,一、自然災(zāi)害產(chǎn)生的原因 1、致災(zāi)因子 概念： 可能引起人民生命傷亡及財(cái)產(chǎn)損失和資源破壞的各 種自然與人文因素

4、 分類： a、自然致災(zāi)因子:如巖石圈、大氣圈、水圈、生物圈 和地球外致災(zāi)因子 b、人為致災(zāi)因子:如人口激增、城市化加快、掠奪資 源、破壞環(huán)境 2、人類社會(huì)抗災(zāi)能力相對(duì)下降,巖石圈所產(chǎn)生的致災(zāi)因子火山、地震、滑坡、崩塌、泥石流等； 大氣圈、水圈所產(chǎn)生的致災(zāi)因子臺(tái)風(fēng)、暴雨、風(fēng)暴潮、海嘯、洪水、干旱等； 生物圈所產(chǎn)生的致災(zāi)因子病害、蟲害等； 來自地外的致災(zāi)因子太陽耀斑爆發(fā)、太陽磁場變化、太陽黑子增多、隕石撞 擊地球等。,亞利桑納隕石坑,隕石撞擊地球的歷史：美國內(nèi)華達(dá)州亞利桑那隕石坑。這個(gè)隕石坑是5萬年前，一顆直徑約為3050米的鐵質(zhì)流星撞擊地面的結(jié)果。這顆流星重約50萬千克、速度達(dá)到20千米秒，爆炸

5、力相當(dāng)于2000萬千克梯恩梯(TNT)，超過美國轟炸日本廣島那顆原子彈的一千倍。爆炸在地面上產(chǎn)生了一個(gè)直徑約1245米，平均深度達(dá)180米的大坑。據(jù)測，坑中可以安放下20個(gè)足球場，四周的看臺(tái)則能容納200多萬觀眾,二、火山噴發(fā)與地震帶的活動(dòng),美國奧古斯丁火山,非洲最著名的火山之一，位于剛果民主共和國.是非洲中部維龍加火山群中的活火山，也是非洲最危險(xiǎn)的火山之一。尼拉貢戈火山火山口直徑2000米，深244米，底部有熔巖平臺(tái)和熔巖湖。1948年、1972年、1975年、1977年、1986年、2002年都發(fā)生過猛烈噴發(fā)。其中，1977年1月火山噴發(fā)在近半小時(shí)內(nèi)共造成約2000人死亡。,尼拉貢戈火山,

6、表1.4.3 1980年5月1993年8月全球火山災(zāi)害,資料來源:根據(jù)韓振海等.火山災(zāi)害及其監(jiān)測預(yù)防.自然災(zāi)害學(xué)報(bào),1993，2（4）：8687經(jīng)整理,1、火山噴發(fā)： 形成： 地球內(nèi)部的能量積累到一定程度，灼熱的巖漿在強(qiáng)大 的內(nèi)壓力作用下，沿地殼薄弱地帶噴出地表，形成火 山。 火山結(jié)構(gòu)：火山通道、火山口、火山錐 火山噴發(fā)物：氣體、熔巖、固體,火山噴發(fā)特點(diǎn)： a、主要集中分布于板塊邊緣地帶即環(huán)太平洋帶和地中 海喜瑪拉雅帶 b、火山可分為活火山、死活山、休眠火山三大類,長白山是我國與五岳齊名、名光秀麗、景色迷人的關(guān)東第一山，因其主峰白頭山多白色浮石與積雪而得名，素有千年積雪為年松，直上人間第一峰的

7、美譽(yù)。主峰海拔2749米，海拔2500米以上的山峰有16座，總面積8000余平方公里,素有立體資源寶庫之稱。而在長白山豐富的自然景觀中，天池是最具風(fēng)姿、最為壯麗和最具有神秘色彩的。海拔2189米的長白山天池是我國最高、最深、最大的火山口湖，總蓄水量20億立方米，水面面積98平方公里，平均水深204米，天池池水常年清澈碧綠，從空中俯瞰宛如平鏡。,長白山是一座休眠火山，由于長白山獨(dú)特的地理構(gòu)造，其景觀也綺麗迷人，30多處景觀，處處秀麗誘人，馳名中外，登上群峰之冠，可謂一覽眾山小，由于山地地形垂直變化的影響，長白山從山腳到山頂，隨著高度的增加形成了由溫帶到寒帶的4個(gè)景觀帶，這種自然多彩的垂直景觀帶在

8、世界上是罕見的，一山有四季，十里不同天。,火山防御：監(jiān)測預(yù)報(bào) 我國火山分布：,唐山大地震時(shí)間：1976年7月28日，北京時(shí)間晨3時(shí)42分53.8秒 唐山大地震地點(diǎn)： 中國河北唐山、豐南一帶 唐山大地震事件： 發(fā)生了7.8級(jí)強(qiáng)烈地震，震中區(qū)烈度11度，地震波及天津市和北京市。這次地震集中在工礦企業(yè)集中、人口稠密的城市，是迄今為止400多年世界地震史上最悲慘的一頁，相當(dāng)于400枚廣島原子彈在距地面16公里的地殼中猛然爆炸，強(qiáng)烈的搖撼中這座百萬人口的城市頃刻間被夷為平地。24萬人死亡，16萬人重傷，100多萬人受傷，15886戶家庭解體，3817人成為截癱患者，25061人肢體殘廢，遺留下孤寡老人3

9、675位，孤兒4204人，數(shù)十萬居民轉(zhuǎn)眼變成失去家園的難民。直接經(jīng)濟(jì)損失在100億元以上。,2、地震帶的活動(dòng),唐山被震彎的鐵路,灤河大橋被震垮,印度洋板塊向亞歐板塊俯沖，造成青藏高原快速隆升導(dǎo)致地震。高原物質(zhì)向東緩慢流動(dòng)，在高原東緣沿龍門山構(gòu)造帶向東1擠壓，遇到四川盆地之下剛性地塊的頑強(qiáng)阻擋，造成構(gòu)造應(yīng)力能量的長期積累，最終在龍門山北川映秀地區(qū)突然釋放。逆沖、右旋、擠壓型斷層地震。四川特大地震發(fā)生在地殼脆韌性轉(zhuǎn)換帶，震源深度為10千米20千米，持續(xù)時(shí)間較長，因此破壞性巨大。,地震前美麗的汶川,5月14日航拍的地震后汶川縣映秀鎮(zhèn),空間分布： 板塊俯沖或碰撞的邊緣地帶，環(huán)太平洋帶和地中海 喜瑪拉雅

10、是最主要的地震帶 時(shí)間分布：活躍期和平靜期交替出現(xiàn) 預(yù)測：尋找地震前兆,宏觀前兆： 指人們通過視、聽、嗅等感官直接感覺和觀察到的一些自然界的反常現(xiàn)象。如動(dòng)物生活習(xí)性和行為的異常表現(xiàn)、井水水位大幅度的上漲下落 、井水噴沙冒泡、地聲、地光等宏觀現(xiàn)象。這些現(xiàn)象與地震有著密切的聯(lián)系，我們稱這些異常為地震宏觀異常。 微觀前兆： 不能被人的感覺直接覺察，需用儀器才能測出的地震前兆。如利用衛(wèi)星紅外線遙感探測等,震前動(dòng)物有前兆，密切監(jiān)視最重要。 騾馬牛羊不進(jìn)圈，老鼠成群往外逃。 雞飛上樹豬亂拱，鴨不下水狗狂叫。 冬眠蟾蛇早出洞，燕雀家鴿不回巢。 兔子豎耳蹦又撞，游魚驚慌水面跳。 家家戶戶細(xì)觀察，綜合異常作預(yù)報(bào)

11、。,1、動(dòng)物異常：許多動(dòng)物的某些器官感覺特別靈敏，它能比人類提前感到地震災(zāi)害的發(fā)生。我國地震災(zāi)區(qū)的廣大群眾根據(jù)強(qiáng)烈地震前動(dòng)物的異常反應(yīng)，編寫一首預(yù)報(bào)地震的生動(dòng)歌謠：,地下水異常： 破壞性地震發(fā)生之前，地下水往往發(fā)生異常變化。主要表現(xiàn)為水位升降，另外，還有水溫變化、翻花、冒泡、打旋、發(fā)渾、變色和變味等。震例資料表明，一般地下水異?，F(xiàn)象大多集中在臨震前的幾天之內(nèi)出現(xiàn)，尤以震前一至二天更為集中，除水位大幅度升降外，其它變化如發(fā)渾、變色、變味、冒泡、打旋等也較為激烈。但是，一個(gè)7級(jí)以上大地震之前一、二個(gè)月，甚至幾個(gè)月、一年左右，地下水就出現(xiàn)異常，往往還會(huì)出現(xiàn)幾起幾落的現(xiàn)象。,天旱井水冒，反常升降有門道

12、,無雨水變渾，變色變味又難聞。,噴氣又發(fā)響，翻花冒氣泡,3、地光：是由于地震活動(dòng)而產(chǎn)生的發(fā)光現(xiàn)象。通常地光的出現(xiàn)往往預(yù)示著地震馬上就要發(fā)生了。大多數(shù)地光現(xiàn)象幾乎與地震同時(shí)出現(xiàn)，但也有在震前一段時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)的，如唐山大地震的地光一般出現(xiàn)在震前六小時(shí)到大震發(fā)生的瞬間，并以臨震前十多分鐘出現(xiàn)的最多。地光的形狀有帶狀光、條狀閃光、片狀閃光、球狀光、火狀光、柱狀光等，五光十色，蘭、紅、白、黃、橙、綠等色樣樣俱全，此外，還可能出現(xiàn)少見的復(fù)合色，如銀蘭色、白紫色、綠青色等。觀察地光時(shí)，要特別注意與燈光、電弧光、城市上空的反射光、磷光、閃電、焰火等現(xiàn)象的區(qū)分。,從大量震例的調(diào)查結(jié)果看，其顏色以白色和紅色居多，黃

13、色次之，其他顏色也有。地光的外觀形態(tài)，既有呈片狀大面積分布在震區(qū)上空，天地紅光一片，極似火燒云的；也有呈帶狀橫亙天際，像彩虹的；而1970年云南通海大地震，人們在峨山縣城附近看到的，則是高34米的紅色柱狀光；此外，還有球狀和不規(guī)則狀等。地震前夕為什么會(huì)有地光產(chǎn)生呢？這是因?yàn)榈叵律钐幍膸r石中含有氦、氬、氖、氙等氣體，地震即將到來時(shí)，地下巖石受力形變并已產(chǎn)生了許許多多的小裂縫，這些揮發(fā)性氣體便從地下逸出。另一方面，巖石破裂時(shí)也產(chǎn)生漫射電子，從而將這些氣體點(diǎn)燃，于是便形成了地光。,4、地聲： 是地震之前發(fā)自地下的一種響聲。地聲一般出現(xiàn)在震前幾分鐘、幾小時(shí)、幾天或幾十天，震前數(shù)分鐘出現(xiàn)者居多，是一種臨

14、震信號(hào)。人們聽到 的地震之聲有機(jī)器轟隆聲、拖拉機(jī)聲、雷聲、炮聲、鼓聲、撕布聲、狂風(fēng)呼嘯聲等。利用地聲防抗地震，關(guān)鍵一條是要將其與風(fēng)聲、雨聲、雷聲及拖拉機(jī)、飛機(jī)、汽車等轟鳴聲區(qū)別開來。地震、山崩時(shí)有液體或氣體從地殼內(nèi)沖出或爆炸，在地內(nèi)運(yùn)移等等都可造成發(fā)聲現(xiàn)象。由于聲源介質(zhì)、能量、傳播介質(zhì)、距離，人的經(jīng)歷，精神狀態(tài)各不相同，再加上不同地形地物的反射折射等等，人們描述地聲時(shí)自然就千奇百怪，各具特色了。地聲是地下巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及其所含的液體、氣體運(yùn)動(dòng)變化的結(jié)果，有相當(dāng)大部分地聲是臨震征兆。掌握地聲知識(shí)對(duì)于緊急避險(xiǎn)防災(zāi)好處很多。 雖然地震前有很多宏觀異常，但是自然界的變化很復(fù)雜，種種反常現(xiàn)象出現(xiàn)的原因

15、很多，并非都是地震前兆。因此，觀察到宏觀地震前兆時(shí)，一定要注意識(shí)別真?zhèn)危⒓皶r(shí)向地震部門報(bào)告。,1996年和1997年全球主要風(fēng)暴災(zāi)害,根據(jù)下述資料整理而成：姜彤等.1996年全球自然災(zāi)害分析.自然災(zāi)害學(xué)報(bào)，1997，6（4）：15 姜彤等.1997年全球自然災(zāi)害回顧與分析.自然災(zāi)害學(xué)報(bào)，1998，7（3）：2-3,3、風(fēng)災(zāi)與水旱災(zāi)害 風(fēng)災(zāi)： 種類：風(fēng)暴、暴風(fēng)雪、熱帶氣旋、龍卷風(fēng)、沙塵暴 熱帶氣旋： 概念：在熱帶海洋上生成的大氣渦漩的統(tǒng)稱。 等級(jí)：以中心附近最大風(fēng)速為分類標(biāo)準(zhǔn)劃分如下 危害：強(qiáng)風(fēng)、特大暴雨、風(fēng)暴潮,陸龍卷,水龍卷,龍卷風(fēng)：是一種范圍小、時(shí)間短促、中心氣壓很低的猛烈旋風(fēng)。雖然它的

16、范圍很小，一般只有二三百米，大的也不過2千米，但破壞力卻很大。經(jīng)過地面，人、畜、物被卷至空中帶往他處，經(jīng)過水面，吸水上升如柱。 龍卷風(fēng)的風(fēng)速達(dá)每秒100多米，甚至超過每秒200米，比臺(tái)風(fēng)的速度還要大得多。它的樣子很像一個(gè)巨大的漏斗或大象的鼻子，從烏云中伸向地面。它往往來得非常迅速而突然，并伴有巨大的轟鳴聲。,沙塵暴： 概念： 是一種由于強(qiáng)風(fēng)將地面沙塵吹起，使天空能見度大大 降低的惡劣天氣現(xiàn)象 分布： 主要集中在西北、華北等地區(qū)，以45月份為多發(fā)季 節(jié) 成因： a、大氣環(huán)流和地形相互作用的結(jié)果 b、西北、華北表土質(zhì)地松散 c、人為活動(dòng)破壞地表植被,危害形式： (1)強(qiáng)風(fēng)： 攜帶細(xì)沙粉塵的強(qiáng)風(fēng)摧毀

17、建筑物及公用設(shè)施，造成人蓄傷亡。 (2)沙埋： 以風(fēng)沙流的方式造成農(nóng)田、渠道、村舍、鐵路、草場 等被大量流沙掩埋 尤其是對(duì)交通運(yùn)輸造成嚴(yán)重威脅。 (3)土壤風(fēng)蝕： 每次沙塵暴的沙塵源和影響區(qū)都會(huì)受到不同程度的風(fēng)蝕危害，風(fēng)蝕深度可達(dá)110厘米。據(jù)估計(jì)，我國每年由沙塵暴產(chǎn)生的土壤細(xì)粒物質(zhì)流失高達(dá)106107 噸，其中絕大部分粒徑在10微米以下，對(duì)源區(qū)農(nóng)田和草場的土地生產(chǎn)力造成嚴(yán)重破壞。 (4)大氣污染： 在沙塵暴源地和影響區(qū)，大氣中的可吸入顆粒物（TSP）增加，大氣污染加劇。,近年頻發(fā)的沙塵暴給 人們的生活帶來不小的影 響，它不但危害我國的環(huán) 境質(zhì)量，而且波及韓國、 日本等東亞地區(qū)。但科學(xué) 家的研

18、究表明，沙塵暴也 并非一無是處，它所攜帶 的大量沙塵可以起到抑制 我國北方和韓日兩國的酸 雨的作用。中國科學(xué)院大氣物理研究所的科學(xué)家說，來自亞洲 內(nèi)陸地區(qū)的沙塵含有堿性物質(zhì)，可以中和大氣中造成酸雨的酸 性物質(zhì)。專家運(yùn)用數(shù)值模式，量化了沙塵輸送對(duì)于東亞酸雨分 布的影響，結(jié)果表明：沙塵及其土壤粒子的中和作用可使中國 北方和日韓兩國的降水酸性減小。,1996年和1997年全球主要水旱災(zāi)害,根據(jù)以下資料整理而成：姜彤等.1996年全球自然災(zāi)害分析.自然災(zāi)害學(xué)報(bào)，1997，6（4）：1416 姜彤等.1997年全球自然災(zāi)害回顧與分析.自然災(zāi)害學(xué)報(bào)，1998，7（3）：1-3,水旱災(zāi)害： 分布：以亞洲為多

19、發(fā)區(qū)，集中于69月份 成因：降水量在時(shí)空上的分配不均，降水變率大,1998年長江流域洪水,1998年，一場特大百年不遇的大洪水。在距離武漢僅120公里的簰洲灣，被洪水浸泡了一個(gè)多月的長江堤防突然發(fā)生管涌，廣空某炮高炮團(tuán)225營的168名官兵奉命搶險(xiǎn)。當(dāng)他們趕到離大堤僅300米的地方時(shí)，大堤潰口了，洪水咆哮而來，將戰(zhàn)士們乘坐的汽車掀翻。一連指導(dǎo)員高建成不僅讓出了救生衣，還連續(xù)將幾名戰(zhàn)士推上大樹。而他和其余16位戰(zhàn)士卻被洪水沖走當(dāng)年僅6歲的小江珊，抱著洪水中的一棵大樹，度過了漫長的一夜。第二天清早，她被解放軍救下了。,印度洪水,四、厄爾尼諾與拉尼娜現(xiàn)象 1、厄爾尼諾現(xiàn)象（El Nino） ： 是指

20、一種東太平洋赤道地區(qū)海水異常變化的極端情況，是全球氣候和海洋環(huán)境異常的一種信號(hào) 主要特征是： 從南美洲的秘魯和厄瓜多爾沿岸至赤道太平洋出現(xiàn)大范圍的持續(xù)的海水溫度升高，時(shí)間可達(dá)12年； 出現(xiàn)無確定的周期，一般為27年。,厄爾尼諾發(fā)生時(shí)太平洋水溫的異常,厄爾尼諾和拉尼娜現(xiàn)象對(duì)氣候的影響,2、拉尼娜 (La Nina)現(xiàn)象： 在厄爾尼諾之后出現(xiàn)，西太平洋海水溫度上升，降雨量增多。 3、影響： 破壞生態(tài)平衡 造成浮游植物、魚類、鳥類的大量死亡 引起全球性氣候反常,4、發(fā)生機(jī)制： 信風(fēng)和季風(fēng)的影響 海流紊亂 地球自轉(zhuǎn)速度的變化 天體引力的變化 洋底火山爆發(fā) 地幔大規(guī)模排氣等等,五、沙漠化： 1、概念：

21、土地滋生生物潛力的削弱和破壞，最后導(dǎo)致類似沙漠情況，它是生態(tài)系統(tǒng)普遍惡化的一個(gè)方面，它削弱或破壞了生物的潛力,撒哈拉沙漠,2、實(shí)質(zhì)： 土地退化，土地 生物生產(chǎn)力下降，土地 資源喪失和地表類似沙 漠景觀的出現(xiàn),2、形成原因： 自然因素： 氣候干燥、雨水稀少、植被覆蓋度低、地表形成 沙質(zhì)土壤受到大風(fēng)的吹揚(yáng) 人為因素： 過度放牧、過度農(nóng)墾、過度樵采、不適當(dāng)?shù)睦盟?中國沙漠化的人為成因類型,資料來源：朱俊鳳等.中國沙漠化防治.北京：中國林業(yè)出版社，1999,因沙漠化被掩埋的村莊,內(nèi)蒙古草原由于長年干旱，沙塵暴肆虐，把地表土壤吹走，使草根裹露，大面積沙化。,由于干旱無雨，地表水嚴(yán)重下降，在內(nèi)蒙古的一

22、些地區(qū)人們已無法生存，不得不背井離鄉(xiāng)，有很多地方成為無人村。,由于生態(tài)惡化，荒漠化加劇，我國現(xiàn)已有24000個(gè)村莊消失。,一件羊絨衫的代價(jià) 我們在內(nèi)蒙古鄂爾多斯市看到，各種鄂爾多斯羊絨制品占據(jù)了商店的主要柜臺(tái)，成為這里的特色產(chǎn)品。當(dāng)?shù)啬撩窠o我們算了一筆賬：一件普通的羊絨衫大約需要300克的原材料，而一只綿羊產(chǎn)絨也就是300克左右。如果換了山羊，只能產(chǎn)絨150克250克，也就是說兩只山羊才夠一件羊絨衫的原料。在內(nèi)蒙古，養(yǎng)一只羊，如在荒漠的草場（西部）需要1315畝，如在硬梁山地（中部）需要810畝草場，在比較好的灌木或人工草場需要13畝。 在內(nèi)蒙古，以鄂爾多斯羊絨集團(tuán)為龍頭的羊絨企業(yè)少說也有上百家。盡管每個(gè)企業(yè)的羊絨銷量屬于企業(yè)機(jī)密，我們難以獲得，但是我們也不難想像，這些企