环境地学赵烨第10章

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1、10-地球环境系统中的自然灾害,1,10 地球环境系统中的自然灾害目录,10.1 自然灾害类型及特征 10.2 地质灾害及其环境影响 10.3 气象水文灾害及其环境影响 10.4 土壤与生物灾害及其环境影响 10.5 海洋灾害及其环境影响 10.6 中国自然灾害特征 10.7 思考题与个案分析,10-地球环境系统中的自然灾害,2,10.1 自然灾害类型及特征,10.1.1 自然灾害的概念,环境科学大辞典中自然灾害的定义是“自然环境的某个或多个环境要素发生变化，破坏了自然生态的相对平衡使人群或生物种群受到威胁或损害的现象”。,10-地球环境系统中的自然灾害,3,自然灾害是指发生在地球环境系统中，

2、并给人类社会带来重大损失与危害的各种自然过程变异和事件，即那些会给人类的生存与发展带来各种灾祸的自然现象的总称。,10-地球环境系统中的自然灾害,4,从环境地学的角度来看：自然灾害是由自然环境原因、人为活动原因或二者兼有的原因给人类社会系统带来不利后果的现象，自然灾害并不是单纯的自然现象或社会现象，而是一种自然社会现象，是自然环境系统与人类社会系统相互作用的产物。,10-地球环境系统中的自然灾害,5,根据自然灾害特征及其在地球环境系统中出现的位置，可以将自然灾害划归为以下类型： 天文灾害 地质灾害 气象水文灾害 海洋灾害 土壤生物灾害 环境灾害,10-地球环境系统中的自然灾害,6,按照自然灾害

3、发生的速率和持续的时间，可将自然灾害划分为突发性灾害和非突发性灾害。前者如地震、山崩、火山爆发、洪灾等；后者如水土流失、土壤风蚀沙化、土壤盐碱化、旱灾、海岸侵蚀、海水倒灌等；非突发性灾害一般又称为环境灾害或生态灾害。,10-地球环境系统中的自然灾害,7,10.1.2 自然灾害的特征 对大量的自然灾害形成与发生研究表明，自然灾害具有以下特征： 危害性和并发性 意外性和紧急性 区域性和延滞性 周期性和群发性 复杂性和多因性,10-地球环境系统中的自然灾害,8,10.2 地质灾害及其环境影响 地质灾害是指由地质营力引发的或地质环境（即岩石圈）变异为主要特征的自然灾害，主要包括火山爆发、地震、崩塌、滑

4、坡、泥石流、地面沉降、地面塌陷、地裂缝等。,10-地球环境系统中的自然灾害,9,10.2.1 火山灾害 火山灾害是由火山活动造成的自然灾害，属于岩石圈内动力驱动的地质灾害。在全球有3个火山集中分布的强烈火山活动地带：一是环太平洋火山带；二是地中海印度尼西亚火山带；三是洋中脊火山带。,10-地球环境系统中的自然灾害,10,图10-1 全球活火山及地震分布带图式,10-地球环境系统中的自然灾害,11,根据火山灾害的危害差异，可以将其划分为火山直接灾害、火山（间接）衍生灾害、火山环境灾害。火山爆发的直接致灾方式有火山泥石流、火山碎屑流、火山熔岩流、火山灰云和有毒性气体排放等。,10-地球环境系统中的

5、自然灾害,12,10.2.2 地震灾害 地震是指地壳任何部分的快速颤动，是地壳运动的特殊形式。地下发生地震的地方叫震源，震源在地面上的垂直投影叫震中，从震源到震中的距离叫震源深度，常以h(km)表示。,10-地球环境系统中的自然灾害,13,10-地球环境系统中的自然灾害,14,地震的空间分布与地壳各大板块之间的边界基本一致，集中于以下几个可称之为地震带的地区： 环太平洋地震带 阿尔卑斯喜马拉雅印度尼西亚地震带 大洋中脊和大陆裂谷地震带 大陆板块内部地震带,10-地球环境系统中的自然灾害,15,10.2.3 滑坡和崩塌 滑坡是指浸湿的土体、岩体或碎屑堆积物，在重力作用下沿一定的滑动面做整体下滑的

6、现象，它是山地丘陵区常见的一种地质灾害。按自然类别或与工程的关系，滑坡可以分为自然滑坡、岸坡滑坡、矿山滑坡和路堑滑坡四种。,10-地球环境系统中的自然灾害,16,崩塌是指陡峭斜坡上的岩块、土体在重力作用下发生突然的、快速的下移运动。其形式主要有散落、坠落、翻落等。崩塌与滑坡共同的诱发因素都是重力作用。,10-地球环境系统中的自然灾害,17,10.2.4 泥石流 泥石流是一种含有大量泥沙石等固体物质，突然爆发、历时短暂、来势凶猛、具有强大破坏力的特殊洪流。泥石流中泥沙石体积一般占总体积的15以上，最高可达80，其体积密度（容重）一般在1.32.3t/m3之间。,10-地球环境系统中的自然灾害,1

7、8,泥石流多发生在新构造运动强烈、地震烈度较大的山区沟谷中以及黄土高原地区。这些地区沟谷多、坡度陡峭，流域内崩塌滑坡作用频繁，松散物质丰富，在暴雨季节又有充足水源，使土屑饱和达到流塑状态，导致泥石流的形成。,10-地球环境系统中的自然灾害,19,10.3 气象水文灾害及其环境影响 气象水文灾害是指因大气圈的气象要素、天气过程或水圈的水文要素及水文过程的异常变化给人类生产生活造成危害的自然灾害，它是当今世界发生频率高、影响范围大、对大范围生态环境质量破坏较大的自然灾害之一 。,10-地球环境系统中的自然灾害,20,10.3.1 旱灾 旱灾是指长时期降水偏少，造成空气干燥、土壤缺水，使农作物体内水

8、分发生亏缺，影响正常生长发育而减产的一种农业气象灾害。在气象学上干旱具有两种含义：一是干旱气候，二是干旱灾害。,10-地球环境系统中的自然灾害,21,由于旱灾的发生使地表植被干枯死亡，导致农业生产减产或绝收，区域人畜饮水困难。干旱还导致表土干燥裸露，如遇强风就会引发严重的地表扬尘过程，从而损害区域大气质量。,10-地球环境系统中的自然灾害,22,图10-2 北京西郊遭受干旱威胁的玉米田景观,10-地球环境系统中的自然灾害,23,10.3.2 洪涝灾害 洪涝灾害包括洪水灾害和涝灾。前者是指因大雨、暴雨或大量积雪快速融化而引起的山洪暴发，河水泛滥，淹没农田园林，毁坏农舍、农业设施和交通设施的现象；

9、后者是指由于当年降雨量比常年显著偏多，造成农田积水危害农作物正常生长发育的现象，区域发生涝灾的频繁程度与该地降水量的变率大小密切相关。,10-地球环境系统中的自然灾害,24,图10-3 1998年湖南岳阳大洪水遥感影像 （据国家遥感中心，1999年资料）,10-地球环境系统中的自然灾害,25,10.3.3 沙尘暴 沙尘暴是一种风与沙相互作用的灾害性天气现象，它的形成与地球温室效应、厄尔尼诺现象、森林锐减、植被破坏、草场退化、气候异常等因素有着不可分割的关系。,10-地球环境系统中的自然灾害,26,图10-4 东亚沙尘暴遥感影像图,10-地球环境系统中的自然灾害,27,沙尘暴灾害对生态系统的破坏

10、力极强，它能够加速土地荒漠化，造成较为严重的大气污染威胁人群健康及其生命安全，对交通、通信、供电、农业等产业带来多种负面影响。请同学们集体讨论并列出沙尘暴的具体危害。,10-地球环境系统中的自然灾害,28,10.4 土壤与生物灾害及其环境影响 土壤与生物灾害是指在自然因素或人为因素的作用下，致使区域生物圈、土壤圈的物质组成与结构发生异常变化给人类生产生活造成危害的自然灾害，主要包括荒漠化、盐碱化、水土流失、森林火灾、病虫害、物种灭绝等。,10-地球环境系统中的自然灾害,29,10.4.1 土地荒漠化 土地荒漠化是在自然因素和人为活动综合作用下，干旱区、半干旱区、季节性干旱的半湿润区的土地退化现

11、象，包括土壤退化（侵蚀、盐碱化、肥力衰竭等）、植被覆盖度降低、生物量减少、生物多样性下降等，即类似荒漠景观的形成与扩展过程。,10-地球环境系统中的自然灾害,30,1992年联合国环境与发展大会指出：荒漠化是由于气候变化或人类不合理的经济活动等因素，使干旱、半干旱和具有干旱灾害的半湿润地区的土地发生了退化。,10-地球环境系统中的自然灾害,31,10-地球环境系统中的自然灾害,32,土地荒漠化的主要影响：一是导致土地生产力的下降和随之而来的农牧业减产，相应带来巨大的经济损失和一系列社会问题，甚至会造成大量生态难民；二是造成区域生态系统的失衡、区域环境质量的恶化。,10-地球环境系统中的自然灾害

12、,33,10.4.2 森林火灾 森林火灾是指因雷电作用、煤炭自燃以及人为原因导致的森林被燃烧，并且在失去人为控制情况下，火点在森林内自由蔓延或扩展，对森林生态系统和人类带来一定危害和损失的森林着火现象。,10-地球环境系统中的自然灾害,34,森林火灾可以产生多种危害：一是造成人民生命财产的损失；二是烧毁林木植被，摧毁森林生态系统，破坏森林结构及其价值，破坏林业资源；三是影响森林区土壤性状，强化土壤侵蚀从而影响相邻区域的环境质量。,10-地球环境系统中的自然灾害,35,图10-5 2007年8月希腊发生山林大火景观 （据 农业病虫害 农业病虫害是指对农作物（含蔬菜）、森林、果树的正常生长发育，以

13、及农产品储存有危害的虫害、草害和病害。同学能否说出虫害、草害和病害的具体差异？,10-地球环境系统中的自然灾害,37,图10-6 墨西哥的蝗虫大灾害景观 （据 遭受虫害的蔬菜景观,10-地球环境系统中的自然灾害,39,10.5 海洋灾害及其环境影响 海洋灾害是指因海水异常运动或海洋环境异常变化引起的自然灾害，它主要发生在海洋和沿海地区，其种类繁多，主要包括台风、海啸、赤潮、海雾、厄尔尼诺、海岸侵蚀、海岸崩塌、海底火山喷发、海底滑坡等。,10-地球环境系统中的自然灾害,40,10.5.1 台风灾害 台风是指北太平洋西部的强烈热带气旋。中国中央气象局规定：最大风力达6级以上的热带气旋统称为台风，其

14、中最大风力6至7级者称为弱台风；8至11级者称为台风；12级以上者称为强台风。,10-地球环境系统中的自然灾害,41,台风带来的主要危害有四种： 风灾 雨涝灾 台风暴潮灾 强风、大暴雨或特大暴雨及其巨大洪流，可 催毁地面基础设施，导致许多环境污染物的 泄漏和扩散，也会造成巨大严重的环境污染,10-地球环境系统中的自然灾害,42,2006年8月10日在浙江苍南沿海登陆的超强台风“桑美”，其登陆时中心最低海平面气压为920hPa，中心附近最大风速达60m/s，新安站过程雨量高达100.9 mm。 “桑美”为1949年以来登陆我国大陆最强的台风， “桑美”使浙江省共转移989 937人，沿海地区回港

15、避风船只共34 313艘。,10-地球环境系统中的自然灾害,43,图10-8 2007年8月2日在中北美登陆的飓风“安迪” 影像 （据美国国家海洋及大气管理局，2007年资料）,10-地球环境系统中的自然灾害,44,10.5.2 海啸与风暴潮灾害 海啸是指由海底地震、海底火山喷发、海底滑坡与塌陷等活动引起的波长可达数百千米、具有强大破坏力的海洋巨浪。,10-地球环境系统中的自然灾害,45,风暴潮是指由于强烈的大气扰动如强风、气压骤变等所引起的海水面异常变化，使沿岸一定范围出现显著的增水或减水，亦称之为气象海啸或风暴海啸。,10-地球环境系统中的自然灾害,46,10.5.3 赤潮灾害 赤潮是指在

16、一定的环境条件下，由海水中某些浮游植物、原生动物或细菌在一定环境条件下，突发性增殖或聚集，并在单位水体中达到一定的生物量且引起表层海水变色的一种生态异常现象。,10-地球环境系统中的自然灾害,47,赤潮生物体长与形成赤潮所需生物密度比较,10-地球环境系统中的自然灾害,48,图10-9 1999年中国渤海海域赤潮的遥感监测 （据科技部863项目组，1999年资料）,10-地球环境系统中的自然灾害,49,赤潮的形成原因十分复杂，但必须具备以下两个基本条件：一是要有赤潮生物的存在；二是要有适宜赤潮生物快速繁殖和聚集的生态环境条件，包括海水中N、P等的富集、海水温度、盐度、微量养分以及维生素类物质等。,10-地球环境系统中的自然灾害,50,10.6 中国自然灾