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发布时间:2020-07-20 00:22:35

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作者:本书编写组

出版社:世界图书出版公司

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认识自然灾害

认识自然灾害试读:

前言

不论是西方流传甚广的史前大洪水及诺亚方舟神话,还是中国的大禹治水传说,都说明了人类自降生到地球以来,就受到自然灾害的巨大威胁。史前那场波及全球的大洪水,使人类遭受灭顶之灾;黑死病肆虐欧洲几百年,吞噬了欧洲2/3的人口;一头奶牛引发的芝加哥大火,将一座城市毁于一旦……

21世纪,人类已经经历了数千年的文明发展,经济生活水平也有了大幅度的提高,但在破坏力极大、影响范围极广的自然灾害面前,仍不可避免地表现出渺小和无奈。与此相应的,自然灾害所造成的损失也在快速增长。以我国为例,由气象灾害、海洋灾害、洪水灾害、地质灾害、地震灾害、农作物灾害和森林灾害等7大类自然灾害造成的直接经济损失,在20世纪五六十年代年均400亿~500亿元(1990年不变价,下同),七八十年代年均500亿~600亿元,80年代末年增至600亿元以上,90年代达到1000亿~2000多亿元。尤其是近几年,非洲大旱、东南亚和欧洲大水、美国飓风等特大灾害频频发生,太平洋中一些岛国,由于海平面上升,濒于覆灭的危境。自然灾害是人与自然矛盾的一种表现形式,具有自然和社会两重属性,是人类过去、现在、将来所面临的最严峻的挑战之一。

但在自然灾害面前,我们并不是只能一味地表现被动,坐以待毙。正确地认识自然灾害的原理与状况,树立自然灾害的危机意识,学会有效的自救互救知识,能帮助我们最大限度地发挥主观能动性,尽可能地减小它们所造成的不良后果。这也是本书的编写宗旨所在。

根据自然灾害特点和灾害管理及减灾系统的不同,本书内容分为七章:第一章主要是对自然灾害基本知识的介绍;第二章~第7章,分别介绍了气象灾害、海洋灾害、洪水灾害、地质灾害、地震灾害、农作物灾害和森林火灾。每一部分都就主要的灾害类型作具体详尽的展开介绍(如气象灾害中就包括干旱、雨涝、寒潮等内容),并普及相应的自救互救知识。

值得一提的是,本书还在每章后涉及一些典型案例,增强内容的可读性,意在让读者结合实际来学习知识,是本书特色所在。编者

第一章 认识自然灾害

什么是自然灾害呢?自然灾害是以自然变异为主因造成的危害人类生命、财产、社会功能以及资源环境的事件或现象。简言之,“自然灾害”就是人类依赖的自然界中所发生的异常现象。自然灾害既有地震、火山爆发、泥石流、海啸、台风、洪水等突发性灾害;也有地面沉降、土地沙漠化、干旱、海岸线变化等在较长时间中才能逐渐显现的渐变性灾害;还有臭氧层变化、水体污染、水土流失、酸雨等人类活动导致的环境灾害。这些自然灾害和环境破坏之间又有着复杂的相互联系。

第一节 自然灾害形成的因素

由前文的自然灾害的定义中,我们就能看到形成自然灾害有两个必备的条件:其一,自然变异和自然灾变是引发自然灾害的自然因素;其二,受危害的人、财产、资源、环境等受灾体是造成灾害损失的社会因素。一、自然变异

当然,在这两方面因素中自然因素是主要的。引起自然灾害的自然因素主要是地球和各圈层物质的运动和变化,让我们一起来认识一下地球各个圈层的特点:地球各圈层

1.地核:地球的核心是地核,地核的主要成分是铁,占90%。也许,我们的脑袋里会出现一个画面,地球中心是坚硬的桃核状的小铁块。其实不然,因为地球内部的温度高达5000℃,再坚硬的铁也成了“水”,所以地核很可能是液态的。

2.地幔:地核之上为“地幔”,占了大部分的地球体积。地幔可以进一步分为上地幔和下地幔,地幔的上部为软流圈。顾名思义,软流圈的物质也是液态的,仿佛是可流动的水。它的岩浆的主要策源地,在大洋裂谷、大陆裂谷及年青造山带,软流圈的位置升高,岩浆活动异常强烈。

3.岩石圈:岩石圈是包括地壳和部分上地幔的固态层壳,位于软流圈之上。其厚度在地球的不同部分变化很大,在洋脊处接近于零,而在大陆下有时可达140千米以上,平均厚77千米。

4.水圈:水圈位于岩石圈之上,地球总面积的71%被海洋覆盖,估计占有面积3.6亿平方千米。水圈除了我们熟知的以液态形式出现的海洋、河、湖外,还有以固态形式出现的两极巨大冰帽和一些高山冰川。

5.大气圈:地球外层为大气圈。大气的结构、成分和性质主要随着高度而变化,因此,大气圈从下而上可分为4层。分别是:大气圈层(1)对流层——温度随高度而直线递减,对流层的高度在两极地区约为9千米,在赤道约为17千米,对流层的能量主要来自地面。(2)平流层——对流层之上温度又回升,到约50千米高处,温度回升到接近地面温度。因此,该层的大气多平流运动,故因得名。平流层的能量主要来自太阳辐射,在20~35千米范围内臭氧集中形成了臭氧层。(3)中层——距地面50千米以上,温度又随高度而下降,该层距地面85千米。(4)热层——中层以上为热层,吸收了太阳能。最初温度随高度增加很快,以后变慢,乃至进入和高度无关的恒温。

6.生物圈:地球上的生物主要发育在大气圈对流层、水圈和岩石圈上部,构成了一个依附于水资源与空气资源的生物圈层。地球各个圈层的物质不同,运动状态也不同,因此出现了不同的自然变异。当这些自然变异的强度超过一定的程度,就会发生灾变,形成自然灾害。不同的圈层的变异形成了不同类别的自然灾害:(1)大气圈:天气的异常变化导致暴雨、洪水、风雹、寒潮等灾害,统称为气象灾害。(2)水圈:海水的异常运动和变化导致风暴潮、风暴海浪、海啸等灾害,统称为海洋灾害;陆地水的异常活动导致洪水灾害和涝渍灾害,统称为洪涝灾害。(3)岩石圈:岩体和土体异常运动和变化导致地震及崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害,统称为地质灾害。(4)生物圈:有害生物的暴发或流行导致农作物病、虫、草、鼠害和森林病、虫、草、鼠害,统称为农林生物灾害。

自然灾害并非人类诞生之后才出现的,地球诞生几十亿年来,曾出现过大规模火山爆发、岩浆活动、气候剧变、陨石撞击等自然灾变。因此,现代自然灾害的变化规律,应该是地质时期自然变异的演化规律的延续。二、人为影响

虽然自然灾变的历史远远长于人类的历史,但是在人类出现之后,生物界就出现了对自然界进行强有力的干涉的一种能力。随着人口的增长、科学的进步,人类改造自然的能力越来越大,并且为了满足人口和社会经济发展的需要,人类无节制地向自然界索取土地、淡水、空气和矿产等资源,并将废料遗弃在地球表层,加之人类工程活动对自然环境随心所欲的改造和破坏,使地球生态环境日益恶化。

具体说来,有以下一些问题:(1)破坏森林植被,不但造成水土流失,而且加剧了自然灾害。(2)破坏草场,荒漠化急剧发展。(3)过量开采水资源使地表水体萎缩,地下水位下降,并造成地面沉降、地面塌陷、海水入侵等灾害。(4)严重的环境污染不但使淡水资源质量降低,直接危害人类健康和正常生活,而且导致大面积酸雨和赤潮等灾害。(5)生物多样性减少。(6)过多的温室气体排放,引起气候变暖,海平面上升,在部分地区造成了灾害。(7)随着社会经济的发展,受灾体的数量和价值快速增长;由于防灾能力建设滞后,使社会脆弱性增大。

这些都是造成严重自然灾害的重要社会原因。

第二节 自然灾害的特征

早在100多年前,恩格斯就曾谆谆告诫人们:“我们不要过分陶醉于我们对自然界的胜利。对于每一次这样的胜利,自然界都报复了我们。”工业化时代科学技术日新月异的发展,使得我们所生活的社会发生了翻天覆地的变化。新世纪防御自然灾害的能力得到了空前提高,灾害损失理应有所减少才对,但实际上却并非如此。

相比较古代的自然灾害,现今的灾害凸显出了许多新的特征。一、频率越来越高、破坏越来越大

科学技术的持续进步,为人类抵御灾害提供了最好的武器。但是灾害对人类生存发展的巨大威胁却有着越来越严重的趋势,不仅爆发的频率越来越快,而且规模越来越大,对人类社会造成的危害也越来越严重。

一方面,自然灾害的发生越来越频繁,周期越来越短。工业革命以来,由于人类对自然资源掠夺性的开发和消耗,造成生态系统严重失衡,大自然的调节机能严重削弱,传统自然灾害呈现出次数越来越多、间隔越来越短的趋势。以地震为例,据地震专家的统计,1900~1988年间,全球共发生7级以上的地震1285次,平均每年约14.6次,爆发的频率远远超过了工业革命以前。其他自然灾害无不类似于地震。至于温室效应、臭氧空洞、酸雨等工业革命以来新生的人为自然灾害更加如此,其爆发的频率越来越快,周期越来越短。

另一方面,自然灾害发生的规模以及造成的损失越来越严重。由于工业化和城市化进程的加速,社会物质财富和人口相对集中,一旦爆发自然灾害,所造成的损失也会相应地增加,这在灾害学上被称为“灾害的放大效应”。例如,孟加拉国1970年的特大台风暴雨挟带风暴潮,淹死30万人;以往每个世纪都发生同等规模的风暴潮,但因人口少,伤亡数字也相对小很多,1876年的一次特大台风灾害死亡人数是10多万人。二、群发性和全球性

许多自然灾害,特别是等级高、强度大的自然灾害发生以后,常常诱发出一连串的其他灾害接连发生,这种现象叫灾害链。灾害链中最早发生的起作用的灾害称为原生灾害;而由原生灾害所诱导出来的灾害则称为次生灾害。自然灾害发生之后,破坏了人类生存的和谐条件,由此还可以导生出一系列其他灾害,这些灾害泛称为衍生灾害。如大旱之后,地表与浅部淡水极度匮乏,迫使人们饮用深层含氟量较高的地下水,从而导致了氟病,这些都称为衍生灾害。

这是因为大气圈、水圈、生物圈、岩石圈是相互交错的统一体,每一种灾害的发生由许多因子触成,而且会触动影响其他系统,伴随一系列次生灾害。这就是自然灾害的群发性,通俗来说就是“连锁反应”。例如1923年的日本关东大地震,塌屋倒灶,木屋起火,地震波激动的气流引发了暴风,风助火势;随之而来的海啸,将港口设备、船舶、近岸房屋扫荡一空;死亡14.3万人中,死于地震的只占5%,死于次生灾害火灾的占79%,死于海啸的占16%;毁屋70万所,地震崩塌的只占36%,火烧的占63%,海啸吞没的占1%。

自然灾害还具有全球性的特点。例如,厄尔尼诺海流,不仅造成南美西海岸冷水性鱼类的大量死亡,而且对地球的大气环流产生影响,造成局部地区的异常冷热和暴雨、酷旱等,影响其他地区。牵一发而动全身,随着经济的全球化,大的灾害往往具有国际性质。1988年英国北海采油平台爆炸,当年减产12.5%,英国无油可供出口,欧洲石油价格因此上涨。

第三节 自然灾害的影响

自然灾害给人类带来的物质损失和肉体伤害毋庸赘语,但其引起的影响行为和精神健康的方式也是多种多样的:(1)灾难会带来实质性的创伤和精神障碍;(2)绝大多数的痛苦在灾后一两年内消失,人们能够自我调整;(3)由灾难引起的慢性精神障碍非常少见;(4)有些灾难的整体影响可能是正面的,因为它可能会增加社会的凝聚力;(5)灾难扰乱了组织、家庭以及个体生活。

自然灾害会引起压力、焦虑、压抑以及其他情绪和知觉问题。影响的时间以及为什么有些人不能尽快适应仍然是未知数。在洪水、龙卷风、台风以及其他自然灾害过后,受害者表现出恶念、焦虑、压抑和其他情绪问题,这些问题可以持续一年。

一种极度的灾难的持续效果,称为创伤后应激障碍,即经历了创伤以后,持续的、不必要的、无法控制的无关事件的念头,强烈的避免提及事件的愿望、睡眠障碍、社会退缩以及强烈警觉的焦虑障碍。

第四节 预防自然灾害

我国幅员辽阔,面积位列世界第三。广阔的土地给我们带来丰富的资源和财富之外,也给我们带来了不可抗性的自然灾害:洪水、地震、干旱、雪灾……近50年来,我国每年由地震、地质、旱涝、海洋、疫病等自然灾害造成的直接经济损失约占国民生产总值的4%。

自然灾害已经成为影响我国经济发展和社会安全的重要因素,依靠科技进步,提高我国防灾减灾的综合能力已成为当务之急。我国也在预防自然灾害方面做出了不懈的努力。一、建立防灾减灾监测系统

我国防灾减灾科技应用与建设的现状是我国目前已建立起了较为完善、广为覆盖的气象、海洋、地震、水文、森林火灾和病虫害等地面监测和观测网,建立了气象卫星、海洋卫星、陆地卫星系列,并正在建设减灾小卫星星座系统。

在气象监测预报方面,建成了较先进的由地面气象观测站、太空站、各类天气雷达及气象卫星组成的大气探测系统,建立了气象卫星资料接收处理系统、现代化的气象通信系统和中期数值预报业务系统。

在地震监测和抗震方面,组建了400多个地震观测台站,“十五”期间进行了数字化改造,由48个国家级数字测震台站组成的国家数字测震台网和由300多个区域数字测震台站组成的20个区域数字测震台网以及若干个流动数字测震台网、数字强震台网构成了中国数字测震系统,建立了大震警报系统和地震前兆观测系统,形成了比较完整的监测预报系统。

在地质灾害防治方面,加强了对滑坡、泥石流、崩塌以及地面沉降、地面塌陷、地裂等地质灾害的勘查防治工作,采取了包括工程防御体系、生物水保防御体系、管理防护体系、社会管理体系和预测及报警体系在内的综合防御体系,并取得了一定的效果,同时把生态建设与防灾减灾相结合,实施封山育林、退耕还林、退田还湖、退田还草和修建水利工程等一系列措施,极大地防止和减轻了地质灾害的危害和损失。二、加大科普宣传力度

之所以在自然灾害面前,大家猝不及防,没有任何的准备。原因在于:科普宣教力度不够,缺乏统一的防灾减灾科普规划,没有固定的防灾减灾科普教育基地,也缺乏经常性的防灾减灾科普宣传活动,使防灾减灾科普缺乏系统性、连续性,致使我国社会公众防灾减灾知识、防灾减灾意识的科普教育水平较低,全社会对生态环境保护的意识较差,最终影响我国的减灾防灾效果。

所以,预防自然灾害的重要措施之一就是加强科技普及和宣传力度,让大家对自然灾害都有一个明确科学的认识。三、加强国际之间的交流和合作

自然灾害是跨国跨区域,呈现全球化性特点的一种自然现象。如厄尔尼诺、台风、沙尘暴、海啸等,往往影响许多国家。所以,加强国内外防灾减灾科技交流与合作是很重要的。我们要鼓励防灾减灾科研机构、管理部门开展国内外交流合作,获得先进的应用技术及管理经验,追踪最新技术。在跨国、跨区域的防灾减灾工程建设中,国家应积极协调,为项目实施提供帮助和保障。链接

国际减灾日国际减灾十年是由原美国科学院院长弗兰克·普雷斯博士于1984年7月在第8届世界地震工程会议上提出的。此后这一计划得到了联合国和国际社会的广泛关注。1989年12月,第44届联大透过了经社理事会关于国际减轻自然灾害十年的报告,决定从1990~1999年开展“国际减轻自然灾害十年”活动,规定每年10月的第二个星期三为“国际减少自然灾害日”(International Day for Natural Disaster Reduction)。1990年10月10日是第一个“国际减灾十年”日,联大还确认了“国际减轻自然灾害十年”的国际行动纲领。2001年联大决定继续在每年10月的第二个星期三纪念国际减灾日,并借此在全球倡导减少自然灾害的文化,包括灾害防止、减轻和备战。

第二章 气象灾害

大气对人类的生命财产和国民经济建设及国防建设等造成的直接或间接的损害,被称为气象灾害。它是自然灾害中的原生灾害之一。气象灾害的特点是:1.种类多。主要有暴雨洪涝、干旱、热带气旋、霜冻低温等冷冻害、风雹、连阴雨和浓雾及沙尘暴等其他灾害共7大类20余种,如果细分,可达数十种甚至上百种。2.范围广。一年四季都可出现气象灾害;无论在高山、平原、高原、海岛,还是在江、河、湖、海以及空中,处处都有气象灾害。3.频率高。我国从 1950~1988年的38年内每年都出现旱、涝和台风等多种灾害,平均每年出现旱灾7.5次,涝灾5.8次,登陆我国的热带气旋6.9个。4.持续时间长。同一种灾害常常连季、连年出现。5.群发性突出。某些灾害往往在同一时段内发生在许多地区如雷雨、冰雹、大风、龙卷风等强对流性天气在每年3~5月常有群发现象。6.连锁反应显著。天气气候条件往往能形成或引发、加重洪水、泥石流和植物病虫害等自然灾害,产生连锁反应。7.灾情重。联合国公布的1947~1980年,全球因自然灾害造成人员死亡达121.3万人,其中61%是由气象灾害造成的。

第一节 干旱

一、定义

干旱是指长时期降水偏少,造成空气干燥、土壤缺水,使农作物和牧草体内水分亏缺,影响农作物播种和牧草返青,影响农作物和牧草正常生长发育,导致农牧业减产以及河流干涸、人畜饮水困难的一种气象灾害。二、分类

在我国,按照不同的标准,干旱有不同的分类。

1.按干旱成因分为大气干旱和土壤干旱

大气干旱是指空气温度高,相对湿度低,导致作物体内水分平衡被破坏而发生凋萎的一种干旱现象。

土壤干旱是指土壤水分不能满足农作物生长发育需要的一种干旱现象。久晴不雨或降水持续偏少导致大气干旱,长期大气干旱是土壤干旱的主要原因。

2.按干旱发生季节分为春旱、夏旱、秋旱、冬旱和季节连旱

春旱指3~5月期间发生的干旱。春季正是越冬作物返青、生长、发育和春播作物播种、出苗的季节,特别是北方地区,春季本来就是春雨贵如油、十年九春旱的季节。假如降水量比正常年份偏少,发生严重干旱,不仅影响夏粮产量,还造成春播基础不好,影响秋作物生长和收成。

夏旱指6~8月发生的干旱,三伏期间发生的干旱也称伏旱。夏季为晚秋作物播种和秋作物生长发育最旺盛的季节,气温高、蒸发大,干旱会影响秋作物生长以至减产,夏旱造成土壤底墒不足,还会影响到下季作物(如冬小麦等越冬作物)的生长。这期间正是雨季,长时间干旱少雨,水库、塘坝蓄不上水,将给冬春用水造成困难。

秋旱指9~11月发生的干旱。秋季为秋作物成熟和越冬作物播种、出苗的季节,秋旱不仅会影响当年秋粮产量,还影响下一年的夏粮生产。2010年贵州干旱,黄果树瀑布断流

冬旱指12月~翌年2月发生的干旱。冬季雨雪少将影响来年春季的农业生产。

两个或两个以上季节连续受旱,则称为连旱。如春夏连旱,夏秋连旱,秋冬连旱,冬春连旱或春夏秋三季连旱等。

3.按干旱程度分为小旱、中旱、大旱和特大旱

小旱:连续无降雨天数,春季达16~30天、夏季16~25天、秋冬季31~50天。损失小。

中旱:连续无降雨天数,春季达31~45天、夏季26~35天、秋冬季51~70天。损失中。

大旱:连续无降雨天数,春季达46~60天、夏季36~45天、秋冬季71~90天。损失较大。

特大旱:连续无降雨天数,春季在61天以上、夏季在46天以上、秋冬季在91天以上。三、危害

干旱的直接危害是造成农牧业减产,人畜饮水发生困难,农牧民群众陷于贫困之中。干旱的间接危害是引发其他自然灾害的发生。世界干旱分布

干旱是一种缓慢进行的灾害,短则两三个月,长则持续若干年,直至水源断绝,草木枯死,庄稼长不起来,出现饥荒,流行瘟疫,人畜相继饿死、渴死、病死。干旱不像洪水、风暴、地震、泥石流等突发性灾害,顷刻可使人员死于非命。干旱是慢刀子剐人,它不可能立刻将人晒死,但能在较长时间内使人陷入饥渴的困境,制造几十万、几百万人饿死的惨案。据国内外资料表明,旱灾致死人数居各类自然灾害之首。

干旱区指属于干旱气候的地区,约占陆地面积的30%,其共同特征是:降水量少而变率大,一般气温日较差和年较差皆大,可能蒸发量远远大于降水量,多风沙,云量少,日照强。干旱半干旱地区往往是旱灾高发区,这是雨量稀少造成的,但与不适当的垦牧、破坏植被紧密相关。非洲撒哈拉沙漠以南热带草原和荒漠地区,美国中西部半干旱大平原,印度塔尔沙漠周围地区,都经常出现大范围的旱灾。四、防治措施

人类无力阻止干旱的发生,但可以做到旱而不成灾或将灾情减轻。世界范围各国防止干旱的主要措施是:滴灌技术(1)兴修水利,发展农田灌溉事业。(2)改进耕作制度,改便作物构成,选育耐旱品种,充分利用有限的降雨。(3)植树造林,改善区域气候,减少蒸发,降低干旱风的危害。(4)研究应用现代技术和节水措施,例如人工降雨,喷滴灌、地膜覆盖、保墒,以及暂时利用质量较差的水源,包括劣质地下水以至海水等。(5)政府要有强大的抗灾救灾机制,能够做到“一方有难,八方支援”。链接

旱魃肆虐下的非洲非洲是世界上第二大洲,全称“阿非利加”,是拉西文“阳光灼热”的意思。赤道从大陆中部穿过,全洲有3/4的寺地受到阳光的直射,年平均温度在20℃以上的所谓“热带地区”,约占全洲面积的95%。撒哈拉沙漠、埃塞俄比亚和索马里的红海、亚西湾沿岸,年平均温度都在30℃以上。非洲是非常干燥的大陆,素有“干渴的大陆”之称。全洲约有1/3的地区,年降水量不足200毫米,干旱气候区的面积占世界各洲的第一位。撒哈拉沙漠的绝大部分,年降水量少于50毫米。其中许多地方甚至连续几年不降滴雨,是世界上最大的干旱地带。非洲年际之间降水变化也很大,正常年景,降水在200毫米左右的地方,也可能连续几年滴雨不降。再加上,常年晴空万里,日照强烈,蒸发旺盛,从而更加剧了旱情。1982~1984年,古老的非洲大陆连续3年遭受到百年未遇的特大旱灾。这场灾难始于西非干旱,旋即迅速蔓延到位于撒哈拉大沙漠西南部的萨赫勒地区,以及非洲东部和南部地区,形成了全洲性大旱灾。向来风调雨顺的南部非洲地区这次也遭遇了5000年来最严重的旱灾,中非、冈比亚等国粮食减产在50%以上。1985年3月20日的《人民日报》曾作过如此报道:“非洲经历着本世纪以来最大的一次饱受旱灾的非洲干旱和饥荒。从非洲北部至南部有34个国家遭受大旱,24个国家发生了饥荒,1.5~1.85亿人受到饥饿的威胁。遭受严重的地区河流干涸、田地龟裂、黄沙弥漫、牲畜倒毙,至少1000万人背井离乡,东奔西走寻觅食物。日内瓦红十字会说,1983年非洲有1600万人患上与饥饿或营养不良有关的疾病,1984年的死亡数字肯定更高。”联合国称这次大旱为“非洲近代史上最大的人类灾难”。

第二节 暴雨洪涝

一、定义

暴雨洪涝是由大暴雨形成的洪涝。气象部门规定,24小时降水量大于等于50毫米称为暴雨,24小时降水量大于等于100毫米称为大暴雨,24小时降水量大于等于250毫米称为特大暴雨。

由于各地降水和地形特点不同,所以各地暴雨洪涝的标准也有所不同。特大暴雨是一种灾害性天气,往往造成洪涝灾害和严重的水土流失,导致工程失事、堤防溃决和农作物被淹等重大的经济损失。特别是对于一些地势低洼、地形闭塞的地区,雨水不能迅速宣泄造成农田积水和土壤水分过度饱和,会造成更多的灾害。二、产生条件

产生暴雨的基本条件是,大气中要有充沛的水汽和强烈的上升气流;需要较长的持续时间、有利的地形作用。地处四川盆地和青藏高原过渡地带的雅安、峨眉山和北川、安县一带,正当暖湿夏季风的迎风坡,由于地形的抬升作用,成云致雨机会多,是四川的两个多暴雨区,平均全年暴雨日可达5~7天,其余地区一般为3~4天。四川盆地内暴雨多出现在5~9月,由东往西先后开始。2006湖南武冈暴雨

中国是多暴雨的国家,除西北个别省、区外,几乎都有暴雨出现。我国属于季风气候,从晚春到盛夏,北方冷空气且战且退。冷暖空气频繁交汇,形成一场场暴雨。我国大陆上主要雨带位置亦随季节由南向北推移。4~6月间,华南地区暴雨频频发生。6~7月间,长江中下游常有持续性暴雨出现,历时长、面积广、暴雨量也大。7~8月是北方各省的主要暴雨季节,暴雨强度很大。8~10月雨带又逐渐南撤。夏秋之后,东海和南海台风暴雨十分活跃,台风暴雨的点雨量往往很大。三、对城乡的不同危害

在农村,由暴雨引起的洪涝淹没作物,使作物新陈代谢难以正常进行而发生各种伤害,淹水越深,淹没时间越长,危害越严重。特大暴雨引起的山洪暴发、河流泛滥,不仅危害农作物、果树、林业和渔业,而且还冲毁农舍和工农业设施,甚至造成人畜伤亡,经济损失严重。2004北京暴雨

在城市,由于城市排水系统的某些问题,暴雨导致洪水能冲毁道路、输电线路等设施,中断城市的运输、供水供电等。城市特定的下垫面,汛期如果遇到暴雨、连阴雨、地势低洼、排水不畅地区,易发生洪涝灾害,使交通瘫痪,影响城市正常运转和市民正常生活,大量物资被浸泡受损,企业停产等。以北京为例,1996年7月21日北京城区降雨60~100毫米,造成43处渍涝,造成机场高速公路交通中断,延误航班(乘客不能按时到达机场)的事件。如果暴雨同时伴有大风,则不仅交通局部中断,还可能会造成停电事故。2004年7月10日15~21时,北京地区遭遇了一场10年不遇的局部地区大暴雨天气。10日下午16~22时,城八区平均降水量超过70毫米,主城区降雨量最大,自动站观测记录显示,最大降水量达110毫米以上。暴雨造成城区房屋倒塌、人员受伤、部分地区严重积水,东城、西城、崇文、宣武4个内城区道路积水严重。北京市区有41处路段发生交通拥堵,21个路段严重拥堵,尤其是本市主要干线的立交桥下,由于瞬间积水严重,有的立交桥下积水甚至深达2米,至少8处立交桥行车瘫痪,表现了城市化的交通设施建设布局和结构放大和衍生灾害的典型特征。四、自救常识(1)做好必要物质储备如水、食物、手电筒等以防断电断水。(2)地势低洼的居民住宅区,可因地制宜采取“小包围”措施,如砌围墙、大门口放置挡水板、配置小型抽水泵等。(3)及时疏通下水道,防止堵塞,造成暴雨时积水成灾。(4)底层居民家中的电器插座、开关等应移装在离地1米以上的安全地方。一旦室外积水漫进屋内,应及时切断电源,防止触电伤人。(5)减少外出,必须出行时在积水中行走要注意观察,防止跌入窨井或坑、洞中,不要走过桥下、涵洞等低洼容易积水处。(6)居住在病险水库下游、山体易滑坡地带、低洼地带、有结构安全隐患房屋等危险区域人群应转移到安全区域。(7)被洪水浸泡过的房屋不要马上入住,应进行安全检查后才入住。(8)暴雨洪涝严重影响时期,室外生产活动停止,中小学、幼儿园停止上课,露天集体活动暂停,并做好人员疏散工作。(9)暴雨易引发泥石流、山洪,在沟谷内游玩时遇暴雨不要向低洼的山谷和险峻的山坡下躲避。发现泥石流、山洪来时,不要顺着山沟往下跑,要向垂直方向的两面山坡爬,离开沟道、河谷地带。(10)已经撤离到安全区域后,在暴雨停止后不要急于返回沟内收拾物品。链接

2007年南方暴雨洪涝灾害2007年5月23~31日,我国南方地区出现明显降雨过程,黄淮西南部、西南地区东部、江淮西部、江汉、江南北部、华南大部过程降雨量一般有50~100毫米,其中河南驻马店235毫米,广东佛冈231毫米,重庆彭水214毫米。这一时段的暴雨洪涝及其引发的地质灾害造成全国900多万人受灾;农作物受灾面积40多万公顷;直接经济损失14亿元。其中四川、重庆、湖北、安徽、江西等地受灾较重。南方暴雨引发江淮河洪灾

四川5月20~24日,四川省甘孜、凉山、阿坝、达州等州(市)因突降暴雨,部分地区发生了严重洪涝、泥石流灾害,共造成240多万人受灾,死亡23人,失踪10人,紧急转移安置7.8万人;倒塌房屋8700余间,损坏房屋3.6万间;农作物受灾面积3.6万公顷,其中绝收面积5400多公顷;直接经济损失2.1亿元。

重庆5月23~24日,重庆市东部及中部地区大部分县(区)普降大到暴雨,其中彭水、奉节、涪陵、丰都等地遭受特大暴雨袭击,造成20个县(区)共164.9万人受灾,死亡11人,失踪6人,紧急转移安置11.2万人;农作物受灾面积7.1万公顷,其中绝收面积4200公顷;倒塌房屋1万余间,损坏房屋3.6万间;直接经济损失5.7亿元。

安徽5月23~24日,安徽省大别山地区南部和阜阳市中西部普降大到暴雨,造成潜山、枞阳、怀宁、岳西、太湖、宜秀、迎江、大观和临泉等9个县(区)179.2万人受灾,死亡2人;农作物受灾面积7.4万公顷,其中绝收4300公顷;直接经济损失1.8亿元。

湖北5月30日~6月1日,湖北省发生大范围降雨过程。此次暴雨洪涝灾害造成孝感、武汉、黄冈、荆门等11个市的26个县(市、区)134万人受灾,死亡1人;紧急转移安置1.6万人;农作物受灾7万公顷,其中绝收面积4200公顷。倒塌房屋2800多间,损坏房屋5600多间。直接经济损失2.3亿元,其中农业经济损失1.6亿元。

江西5月31日~6月3日,江西省自北向南出现了较明显的暴雨过程。赣州、抚州、九江、上饶、宜春和新余等地95万人受灾,死亡9人,紧急转移安置3.2万人;农作物受灾面积6.2万公顷,其中绝收面积3100公顷;倒塌房屋5800多间,损坏房屋1.5万间;直接经济损失2.9亿元,其中农业经济损失2.1亿元。

湖南5月31日~6月3日,湖南省岳阳、常德、益阳、张家界、怀化、永州等地市遭受暴雨袭击。据统计,受灾人口89.1万人,死亡6人;农作物受灾面积2.4万公顷,其中绝收2500多公顷;倒塌房屋1200多间,损坏房屋4100多间,直接经济损失1.5亿元。(摘自:《中国气象灾害年鉴》)

第三节 台风

一、台风和飓风

台风(或飓风)是产生于热带洋面上的一种强烈热带气旋。只是随着发生地点不同,叫法不同。印度洋和在北太平洋西部、国际日期变更线以西,包括南中国海范围内发生的热带气旋称为“台风”;而在大西洋或北太平洋东部的热带气旋则称“飓风”。也就是说,台风在欧洲、北美一带称“飓风”,在东亚、东南亚一带称为“台风”,在孟加拉国湾地区被称作“气旋性风暴”,在南半球则称“气旋”。台风云图

台风的大小是以风力或风速为依据来划分的,中国过去将热带洋面上最大风力8级或最高风速17.2米/秒以上的热带气旋称为台风,风力超过12级或风速超过32.6米/秒则称为强台风,现在则分别称为强热带风暴和台风。但人们习惯上仍统称为台风。二、台风的命名

台风每年被依次编号记录,称“第×号台风”或“第×号热带风暴”。除此之外,我们还经常会听到台风往往有个美丽的名字,云娜、蝴蝶、海燕……那么,它们都是谁给取的呢?

人们对台风的命名始于20世纪初,据说,首次给台风命名的是20世纪早期的一个澳大利亚预报员,他把热带气旋取名为他不喜欢的政治人物,借此,气象员就可以公开地戏称它。在西北太平洋,正式以人名为台风命名始于1945年,开始时只用女人名,以后据说因受到女权主义者的反对,从1979年开始,用一个男人名和一个女人名交替使用。

直到1997年11月25日~12月1日,在香港举行的世界气象组织(简称WMO)台风委员会第30次会议决定,西北太平洋和南海的热带气旋采用具有亚洲风格的名字命名,并决定从2000年1月1日起开始使用新的命名方法。新的命名方法是事先制定的一个命名表,然后按顺序年复一年地循环重复使用。命名表共有140个名字,分别由WMO所属的亚太地区的柬埔寨、中国、朝鲜、香港、日本、老挝、澳门、马来西亚、密克罗尼西亚、菲律宾、韩国、泰国、美国以及越南等14个成员国和地区提供,每个国家或地区提供10个名字。这140个名字分成10组,每组的14个名字,按每个成员国英文名称的字母顺序依次排列,按顺序循环使用,即西北太平洋和南海热带气旋命名表。

台风的实际命名使用工作由日本气象厅东京区域专业气象中心负责,当日本气象厅将西北太平洋或南海上的热带气旋确定为热带风暴强度时,即根据列表给予名称,并同时给予一个四位数字的编号。编号中前两位为年份,后两位为热带风暴在该年生成的顺序。例如,0704,即2007年第4号热带风暴。

根据规定,一个热带气旋在其整个生命过程中无论加强或减弱,始终保持名字不变。如0704号热带风暴、强热带风暴和台风,其英文名均为“ Man-Yi”,中文名为“万宜”。这些名字大多出自提供国和地区家喻户晓的传奇故事等。中国提供的名字是:龙王、玉兔、风神、杜鹃、海马、悟空、海燕、海神、电母和海棠。三、台风的形成及构造

台风是热带气旋的一种,而热带气旋是指热带地区形成的一种低气压。

1.台风的形成

热带海面受太阳直射而使海水温度升高,海水蒸发提供了充足的水汽。而水汽在抬升中发生凝结,释放大量潜热,促使对流运动的进一步发展,令海平面处气压下降,造成周围的暖湿空气流入补充,然后再抬升。如此循环,形成一个漩涡。它不断旋转,并伴随着大风和强降雨天气。热带气旋初形成时一般是直径约100千米在洋面上急速旋转的大漩涡。这个漩涡越转越快,越滚越大,直径到达1000千米以上,中心风速达到每秒100米,就形成了一个台风。

由于地球由西向东高速自转,致使气流柱和地球表面产生摩擦,由于越接近赤道摩擦力越强,这就引导气流柱逆时针旋转(南半球系顺时针旋转),由于地球自转的速度快而气流柱跟不上地球自转的速度而形成感觉上的西行,这就形成我们现在说的台风和台风路径。

以北太平洋西部地区台风移动路径为例,其移动路径大体有3条:北太平洋西部台风路径(1)西进型台风:自菲律宾以东一直向西移动,经过南海最后在中国海南岛、广西或越南北部地区登陆,这种路线多发生在北半球冬、春两季。当时北半球副高偏南,所以台风生成纬度较低,路径偏南,一般只在北纬16°以南进入南海,最后在越南登陆,波及泰、柬、缅等国,甚至进入孟加拉国湾。(2)登陆型:台风向西北方向移动,先在台湾岛登陆,然后穿过台湾海峡,在中国广东、福建、浙江沿海再次登陆,并逐渐减弱为热带低压。这类台风对中国的影响最大。(3)抛物线型:台风先向西北方向移动,当接近中国东部沿海地区时,不登陆而转向东北,向日本附近转去,路径呈抛物线形状,这种路径多发生在5~6月和9~11月。最终大多变性为温带气旋。

2.台风的内部结构台风结构示意图

发展到台风强度的热带气旋是一个深厚的低气压,如果我们从上往下看,它可以被看成3个部分:①眼区,又称热带风暴内圈。在此圈内风速小或静风,一般为天高云淡。此圈的直径一般为10~60千米,大多呈圆形,有时呈椭圆形,其大小和形状多变。②漩涡区,又称热带风暴和台风的中圈。该区是围绕眼区分布的一条最大风速带,其宽度为10~20千米。它是狂风、暴雨、巨流的集中区,也是破坏力最强烈的部分。③大风区,又称热带风暴和台风的外圈。其范围是从漩涡中最大风速去的边缘到外圈边缘的距离,一般为400~600千米,有时可达800~1000千米。其外围风力可达6~7级,向内风速急增。

一般发展比较成熟的热带气旋,移动的速度为20~30千米/小时。热带气旋按其中心附近风力大小划分为4种类型:中心风力在7级和7级以下的称热带低气压,8~9级称热带风暴,10~11级称强热带风暴,12级和12级以上称台风。这4种类型热带气旋在发展过程中往往会相互转化。台风的平均生命期为8天,个别台风可持续一个月之久。四、台风发源地

台风发源地分布在西北太平洋广阔的洋低纬洋面上。西北太平洋热带扰动加强发展为台风的初始位置,在经度和纬度方面都存在着相对集中的地带。在东西方向上,热带扰动发展成台风,相对集中在4个海区:(1)中国南海海区;(2)菲律宾群岛以东、琉球群岛、关岛等附近海面(最重要的台风发源地);(3)马里亚纳群岛附近海面;(4)马绍尔群岛附近海面。五、台风利弊

台风一旦登陆,其携带的狂风可以吹倒建筑物,摧毁电讯、电力设施,拔起大树,造成人畜伤亡。台风登陆时多与天文大潮期重合,结果在天文潮高潮、风暴潮和短周期波浪的综合影响下,导致沿海海岸海面潮水暴涨,引起风暴潮甚至海啸,造成海堤决口、海水倒灌等灾害。风暴潮产生的潮流和巨浪相结合,不仅可以迅速席卷内陆地区,摧毁建筑、淹没农田、切断人们逃生路线,而且会颠覆狭窄港口中的船只,甚至造成巨大的洪灾。带气旋登陆时伴随的暴雨可导致局部洪涝以及诱发泥石流或山体滑坡等地质灾害。此外,热带气旋登陆后深入内陆,即使强度减弱为低气压,但若与北方南下的冷空气相遇,仍然会在内陆地区引发暴雨、大暴雨、特大暴雨等强降雨,从而引起山洪暴发,造成局部地区发生内涝、泥石流、山体滑坡等严重灾害。

有人统计了1951~1998年造成严重灾害的“十大台风”:(1)1951年12月6~19日,台风“阿米”,死亡991人。(2)1970年10月11~15日,超级台风“娇安”,死亡768人。(3)1984年8月31日~9月4日,台风“艾克”,至少1363人死亡。(4)1984年11月3~6日,台风“阿克尼斯”,死亡895人。(5)1987年11月23~27日,超级台风“妮娜”,死亡979人。(6)1990年11月10~14日,超级台风“迈克”,死亡748人。(7)1991年11月2~7日,热带风暴“戴尔玛”,死亡人数在5000人以上。(8)1993年9月30日~10月7日,台风“佛洛”,死亡576人。(9)1995年10月30日~11月4日,超级台风“安吉拉”,死亡936人。(10)1998年10月15~24日,台风“巴布示”,死亡300人。从天上看巨大的台风眼

台风不仅给人们带来死亡,同时也给人们带来了严重的经济损失。据美国1900~1978年的统计,损失5000万美元以上的台风有25次之多,其中1965年、1969年、1972年3次台风造成的损失均在14亿美元以上。据资料统计,我国每年遭受台风危害的农作物面积达300万公顷,死亡近500多人,倒塌房屋30多万间,直接经济损失240亿元人民币。也就是说,每个登陆的台风可能使40多万公顷的农作物受灾,死亡60多人,倒塌房屋4万间,直接经济损失30多亿元人民币。

当然,台风并不是一无是处。它在危害人类的同时,一定条件下也在保护着人类:

首先,台风这一热带风暴却为人们带来了丰沛的淡水,大大缓解了全球水荒,一次直径不算太大的台风,登陆时可带来30亿吨降水。在中国沿海、日本海沿岸、印度、东南亚和美国东南部,台风带来大量的雨水,约占这些地区总降水量的1/4以上,对改善这些地区的淡水供应和生态环境都有十分重要的意义。

其次,靠近赤道的热带、亚热带地区受日照时间最长,干热难忍,如果没有台风来驱散这些地区的热量,那里将会更热,地表沙荒将更加严重。同时寒带将会更冷,温带将会消失。我国将没有昆明这样的春城,也没有四季常青的广州,“北大仓”、内蒙古草原亦将不复存在。

最后,台风还能增加捕鱼产量。每当台风吹袭时翻江倒海,将江海底部的营养物质卷上来,鱼饵增多,吸引鱼群在水面附近聚集,渔获量自然提高。六、防风抗灾与自救

加强台风的监测和预报,是减轻台风灾害的重要措施。对台风的探测主要是利用气象卫星。在卫星云图上,能清晰地看见台风的存在和大小。利用气象卫星资料,可以确定台风中心的位置,估计台风强度,监测台风移动方向和速度,以及狂风暴雨出现的地区等,对防止和减轻台风灾害起着关键作用。当台风到达近海时,还可用雷达监测台风动向。建立城市的预警系统,提高应急能力,建立应急响应机制。还有气象台的预报员,根据所得到的各种资料,分析台风的动向,登陆的地点和时间,及时发布台风预报、台风紧报或紧急警报,通过电视、广播等媒介为公众服务,让沿海渔船及时避风回港,同时为各级政府提供决策依据,发布台风预报或紧报是减轻台风灾害的重要措施。

作为个人而言,我们应做到以下几点:

1.千万别下海游泳

台风来时海滩助潮涌,大浪极其凶猛,在海滩游泳是十分危险的,所以千万不要去下海。

2.受伤后不要盲目自救,请拨打120

台风中外伤、骨折、触电等急救事故最多。外伤主要是头部外伤,被刮倒的树木、电线杆或高空坠落物如花盆、瓦片等击伤。电击伤主要是被刮倒的电线击中,或踩到掩在树木下的电线。不要打赤脚,穿雨靴最好,防雨同时起到绝缘作用,预防触电。走路时观察仔细再走,以免踩到电线。通过小巷时,也要留心,因为围墙、电线杆倒塌的事故很容易发生。高大建筑物下注意躲避高空坠物。发生急救事故,先打120,不要擅自搬动伤员或自己找车急救。搬动不当,对骨折患者会造成神经损伤,严重时会发生瘫痪。

3.请尽可能远离建筑工地

居民经过建筑工地时最好稍微保持点距离,因为有的工地围墙经过雨水渗透,可能会松动;还有一些围栏,也可能倒塌;一些散落在高楼上没有及时收集的材料,譬如钢管、榔头等,说不定会被风吹下;而有塔吊的地方,更要注意安全,因为如果风大,塔吊臂有可能会折断。还有些地方正在进行建筑立面整治,人们在经过脚手架时,最好绕行,不要往下面走。

4.一定要出行,建议乘坐火车

在航空、铁路、公路3种交通方式中,公路交通一般受台风影响最大。如果一定要出行,建议不要自己开车,可以选择坐火车。

5.为了自己和他人安全,请检查家中门窗阳台

台风来临前应将阳台、窗外的花盆等物品移入室内,切勿随意外出,家长关照自己孩子,居民用户应把门窗捆紧拴牢,特别应对铝合金门窗采取防护,确保安全。市民出行时请注意远离迎风门窗,不要在大树下躲雨或停留。链接

台风“桑美”并不“美”2006年8月10日17时25分,第8号超强台风“桑美”在浙江省温州市苍南县马站镇登陆,登陆时中心底层最低气压920百帕,近中心最大风速60米/秒,创下了多个中国第一,堪称中国的“台风之王”。在8月10日17时25分,登陆苍南马站的那一刻,“桑美”暴怒了!她将在海上所积蓄的能量全部爆发出来了!当天是农历七月十七,适逢农历七月天文大潮期,“桑美”在这天登陆,很有可能出现我们常说的风、雨、潮“三碰头”,破坏力极大。(最大潮出现在12点,桑美在5点25登陆,风暴潮威力没有完全的体现出来)昏天暗地,此时的苍南俨然成为了一个地狱!风在天地间呼啸着,雨从四面八方打来,温州鹤顶山风力发电站测得的81米/秒阵风!海军护卫艇遭遇“桑美”,测风仪超出强度全部失灵,所有的测风仪都到达了上限75米/秒!“桑美”很小的环流意味着巨大的气压梯度,苍南霞关16时左右录得气压963.6百帕,16时30分录得气压938.2百帕,那么半小时至少降压25.4百帕!海浪在狂风的推动下也变得疯狂,此时的避风塘在“桑美”强大的风暴潮的攻击下显得不堪一击,人们终于意识到自己的处境,在渔船上的人们纷纷逃离,避风塘内的渔船像一张纸那样被风所撕碎,一艘接一艘的沉没,很多人甚至在没来得及逃离的情况下随着渔船一起沉没!台风“桑美”过后狂风不单单让避风港里的渔船沉没,而且还让浙江省的沿海地区的电网完全瓦解!已知华东全网共出现4回500千伏线路跳闸,6回220千伏线路跳闸,32回110千伏线路跳闸,浙江、福建各有一座220千伏变电站全停。温州的苍南、泰顺、平阳3个县较大范围停电。鳌江水位已达7.8米,超过警戒水位1.8米!南麂岛掀起10米巨浪!所谓的防风设施被狂风暴雨一件件的剥下,所有楼房都发生了不同程度的损坏,福鼎倒塌房屋8万多间,损坏房屋12~15万间。“桑美”过后,苍南一片狼藉。在人们信赖的避风塘,近23%的船只沉没,树木被连根拔起的多不胜数。全市7万多口渔排网箱全部被毁;福鼎沿海20千米之内没有一间房屋幸免于难。“桑美”这个名字来自越南,意为“金星”。因2006年的超强台风“桑美”严重影响中国东部沿海地区,共造成了25亿美元的巨大损失。

第四节 龙卷风

作为风灾的重要成员之一,龙卷风具有极强的破坏力和威力。其风力可达12级以上,最大可达100米/秒以上。一、形成机制

龙卷风,又称龙卷、龙吸水等,是一种相当猛烈的天气现象,由快速旋转并造成直立中空管状的气流形成。龙卷风大小不一,但形状一般都呈上大下小的漏斗状,“漏斗”上接积雨云(极少数情况下为积云云底),下部一般与地面接触并且时常被一团尘土或碎片残骸等包围。

龙卷风中心附近风速可达100米/秒~200米/秒,最大300米/秒,比台风(产生于海上)近中心最大风速大好几倍。中心气压很低,一般可低至400百帕,最低可达200百帕。它具有很大的吸吮作用,可把海(湖)水吸离海(湖)面,形成水柱,然后同云相接,俗称“龙取水”。由于龙卷风内部空气极为稀薄,导致温度急剧降低,促使水汽迅速凝结,这是形成漏斗云柱的重要原因。漏斗云柱的直径,平均只有250米左右。

龙卷风产生于强烈不稳定的积雨云中。它的形成与暖湿空气强烈上升、冷空气南下、地形作用等有关。它的生命史短暂,一般维持十几分钟到一二小时,但其破坏力惊人,能把大树连根拔起,建筑物吹倒,或把部分地面物卷至空中。在我国,江苏省每年几乎都有龙卷风发生,但发生的地点没有明显规律。出现的时间,一般在六七月间,有时也发生在8月上、中旬。

龙卷风这种自然现象是云层中雷暴的产物。具体地说,龙卷风就是雷暴巨大能量中的一小部分在很小的区域内集中释放的一种形式。龙卷风的形成可以分为4个阶段:(1)大气的不稳定性产生强烈的上升气流,由于急流中的最大过境气流的影响,它被进一步加强。(2)由于与在垂直方向上速度和方向均有切变的风相互作用,上升气流在对流层的中部开始旋转,形成中尺度气旋。(3)随着中尺度气旋向地面发展和向上伸展,它本身变细并增强。同时,一个小面积的增强辅合,即初生的龙卷在气旋内部形成,产生气旋的同样过程,形成龙卷核心。(4)龙卷核心中的旋转与气旋中的不同,它的强度足以使龙卷一直伸展到地面。当发展的涡旋到达地面高度时,地面气压急剧下降,地面风速急剧上升,形成龙卷。二、分类

大致来说,龙卷风的分类包括以下几类:(一)真正的龙卷风

1.多漩涡龙卷

多漩涡龙卷风指带有两股以上围绕同一个中心旋转的漩涡的龙卷风。多漩涡结构经常出现在剧烈的龙卷风上,并且这些小漩涡在主龙卷风经过的地区上往往会造成更大的破坏。

2.水龙卷

水龙卷(或称海龙卷)可以简单地定义为水上的龙卷风,通常意思是在水上的非超级单体龙卷风。世界各地的海洋和湖泊等都可能出现水龙卷。在美国,水龙卷通常发生在美国东南部海岸,尤其在佛罗里达南部和墨西哥湾。海上水龙卷

水龙卷虽在定义上是龙卷风的一种,不过其破坏性要比最强大的大草原龙卷风小,但是它们仍然是相当危险的。水龙卷能吹翻小船,毁坏船只,当吹袭陆地时就有更大的破坏,并夺去生命。当水龙卷很可能产生或在海岸水域上已经看得见的时候,美国国家气象局将会经常发出特殊的海上警告,或者当水龙卷会向陆地移动时发出龙卷风警告。

3.陆龙卷

陆龙卷是一个术语,用以描述一种和中尺度气旋没有关联的龙卷风。陆龙卷和水龙卷有一些相同的特点,例如强度相对较弱、持续时间短、冷凝形成的漏斗云较小且经常不接触地面等。虽然强度相对较弱,但陆龙卷依然会带来强风和严重破坏。(二)类似龙卷的现象

1.阵风卷

阵风卷,是一种和阵风锋与下击暴流有关的小型垂直方向旋转的气流。由于它们严格来说和云没有关联,所以就它们是否属于龙卷风还存有争议。当从雷暴中溢出的快速移动干冷气流流经溢出边缘的静止暖湿气流时,会造成一种旋转的效果(可用“滚轴云”解释),若低层的风切变够强,这种旋转就会水平(或倾斜)进行,并影响到地面,最终的结果就是阵风卷。阵风卷的旋转方向不固定,可顺时针亦可逆时针。

2.尘卷

尘卷,也是一种柱状的垂直旋转气流,因此和龙卷风很像。然而,它们生成在晴朗的天气下,并且绝大多数情况下比最弱的龙卷风还要弱。气温较高时,如果地面因高温形成很强的上升气流,并且此时有足够的低层风切变,上升的热气流就可能做小范围的气旋运动,此时尘卷便会形成。尘卷之所以不属于龙卷风是因为它们在晴朗的天气条件下形成而且和云没有什么联系。不过,它们偶尔也能引起大的破坏,尤其在干燥地区。三、龙卷风的形态(一)形状漏斗状的龙卷风

大多数龙卷风呈狭长的漏斗状,几十至几百米宽,能卷起尘土碎片。不过,龙卷风仍然有多种形态。虽然漏斗云可能不会延伸到地面,但只要地面上相关联的风拥有超过64千米/时的风速,旋转的气流即可以被认为是一股龙卷风。巨型单漩涡龙卷风看起来像一个巨大的楔子插进地里,因而也可称为“楔状龙卷”。这类龙卷风的漏斗云很宽,就像一大块乌云,直径比云层底部到地面的距离还长。即使是有经验的风暴观测者也无法在远处区分低垂的云团和楔状龙卷风。大型龙卷风多为楔状龙卷但也不全是。楔子状龙卷风

多漩涡龙卷风可以呈现成一组旋风围绕同一个中心旋转,也可以完全被凝结水汽、尘土和碎片等掩盖,呈单一漏斗状。在衰亡阶段,龙卷风就像细长的管子或绳子,且常常弯曲扭转得奇形怪状。除了这些形态外,龙卷风还可能完全被雨或尘土掩盖。这样的龙卷风特别危险,因为即使是经验丰富的气象学家也可能无法发现它们。(二)旋转方式

龙卷风的旋转方向一般同气旋方向相同,即北半球逆时针南半球顺时针。规模大的风暴受科里奥利力的影响,总是做气旋式的旋转,而雷暴和龙卷风由于规模较小因而受科里奥利力的直接影响也较少。但即使忽略科里奥利力的影响,在计算机数值模拟中超级单体和龙卷风仍做气旋式的旋转。

约有1%的龙卷风以反气旋方式旋转。一般而言,只有陆龙卷和阵风卷属于这一类型。(三)颜色

龙卷风的颜色多样,取决于它们所处的环境。干燥环境下生成的龙卷风几乎是透明的,只是在旋风底部能看到旋转的尘土和碎片。几乎或完全不卷起碎片的漏斗云是灰白色的。当经过水体变成水龙卷时,它们会变得非常白甚至呈蓝色。移动缓慢的龙卷风由于卷起大量残骸和泥土,颜色通常较深,并带有被卷起物的颜色。例如,位于美国中央大平原上的龙卷风由于红色土壤的缘故会变红。

光照条件对龙卷风的外观也有大的影响。同一个龙卷风,逆光(即太阳光从龙卷风背后射下来)时会显得非常暗,顺光(即太阳光从观察者背后射下来)时则会显得比较灰或者非常白。日落时的龙卷风可以有很多种颜色,如黄、橙和粉红。雷电中的龙卷风

雷暴的狂风吹起来的尘埃、暴雨和强冰雹以及夜色都是减少龙卷风可见度的因素。在这种情形下产生的龙卷风尤其危险,因为此时即将被龙卷风袭击的区域的人们只能靠气象雷达观测或者龙卷风前进时发出的声音才能知晓龙卷风的到来。幸运的是,大多数大的龙卷风都发生在风暴的无雨区,而且大多数龙卷风发生在黄昏,这样即使云层很厚太阳光也可以穿过。此外,夜间发生的龙卷风也常常会被频繁的闪电照亮。四、龙卷风的频发地区及危害

一个龙卷风的能量只及一颗原子弹的百分或千分之一,但它集中在100米左右宽的区域中,便具有摧毁性的破坏力。陆龙卷能将整个村镇夷平,水龙卷能将万吨巨轮吸起翻沉。它的风俗赛过台风,每股寿命不过几分钟或几十分钟,最多维持几小时。但所经之处,声如“千百辆火车在行驶”、“几千架喷气式飞机或坦克刺耳地吼叫”,令人惊心动魄。

龙卷风主要发生在20°~50°中纬度地区。美国最多,一年出现2000多次;英国、新西兰、澳大利亚、意大利、日本等国次之。

龙卷风每年能在经济上造成数百万美元的损失,并会导致失业和死伤,危害不容小觑。在孟加拉,由于人口密度高,房屋质量差以及龙卷风安全知识贫乏,故每年约有179人死于龙卷风。加拿大平均每年出现的龙卷风有80个,致使2人丧生,20人受伤并导致数千万美元的损失。

英国是欧洲发生龙卷风最频繁的地区。若计入相关土地的面积,英国和荷兰是世界上单位面积发生龙卷风次数最多的国家,其中荷兰平均每平方千米土地每年可遭受0.00048次龙卷风袭击。纽西兰和乌拉圭的一部分也有小型强烈龙卷风活动。

美国是世界上遭受龙卷风侵袭次数最多的国家,平均每年遭受100000个雷暴、1200个龙卷风的袭击,有50人因此死亡。在美国中西部和南部的广阔区域又以“龙卷风道”最为著名。有记录以来美国最致命的龙卷风是发生在1925年3月18日,越过了密苏里州东南部、伊利诺州南部和印地安那州北部的“三洲大龙卷”,导致695人死亡。在一天里若有超过6个龙卷风产生便可称出现了“龙卷风爆发”。1974年4月3日,有史记录以来最大的龙卷风爆发产生了148个龙卷风,绰号“超级爆发”,有5个州受损,10000人无家可归,148个龙卷风中有6个F5级龙卷风,其中一个F5级龙卷风,只用了9分钟,就造成一个城镇34人死亡,损失高达1亿美元,还有1150人受伤,这个龙卷风的时速为200英里(321.86千米),2000幢房屋受损失,美国有2/3的地区受威胁。五、龙卷风的防范

根据加拿大环境部门的数据,直接被龙卷风吹翻致死的概率为1/12000000,而实际可能性更低。尽管如此,针对龙卷风的安全防护工作依然不能松懈。防范龙卷风,我们要做到以下几点:(1)在家时,务必远离门、窗和房屋的外围墙壁,躲到与龙卷风方向相反的墙壁或小房间内抱头蹲下。躲避龙卷风最安全的地方是地下室或半地下室。(2)在电杆倒、房屋塌的紧急情况下,应及时切断电源,以防止电击人体或引起火灾。(3)在野外遇龙卷风时,应就近寻找低洼地伏于地面,但要远离大树、电杆,以免被砸、被压和触电。(4)汽车外出遇到龙卷风时,千万不能开车躲避,也不要在汽车中躲避,因为汽车对龙卷风几乎没有防御能力,应立即离开汽车,到低洼地躲避。

第五节 低温冷冻灾害

低温冷冻灾害主要是因为来自极地的强冷空气及寒潮侵入造成的连续多日气温下降,使作物因环境温度过低而受到损伤以致减产的农业气象灾害。低温冷冻灾害包括低温连阴雨、低温冷害、霜冻和寒潮等。一、种类(1)低温连阴雨:指连续多日阴雨并伴随气温下降的天气现象。此间降水量不大,但气温较低,这种天气有时接连出现,以致阴雨天气长达一个月之久。(2)低温冷害:多是在农作物或经济林果生长期间,因气温低于作物生理下限温度,影响作物正常生长,引起农作物生育期延迟或受损,导致减产的一种农业气象灾害。(3)霜冻:是指当地面最低温度降至0℃以下时,对农作物等造成伤害或死亡的农业气象灾害。(4)寒潮:是指高纬度地区的冷空气在特定天气形势下加强南下,造成大范围剧烈降温和大风、雨雪天气,这种来势凶猛的冷空气活动使降温幅度达到一定标准时,称为寒潮。二、形成

冷空气是低温冷冻灾害发生的主要原因。就中国而言,在春秋季节,北方的冷空气和南方的暖湿空气频繁交汇,常常造成低温连阴雨天气。而强冷空气,尤其是寒潮的爆发南下,使得温度急剧下降,会造成“倒春寒”、霜冻等灾害。

冷空气的堆积、加强、南移和爆发有一个过程,并有相应的天气形势配合。在强烈的辐射冷却作用下,北冰洋和西伯利亚地区会形成大规模的冷空气团,且由于冷堆中的空气做上升运动而产生绝热膨胀冷却,冷空气堆会不断增强。当冷空气堆达到一定强度时,就在有利的环流形势下爆发南下,发生寒潮。

对于霜冻而言,一般发生在寒冷、晴朗(无云或云量很少)、无风或微风、空气湿度不大的夜晚,多是由于地表面及植物表面向外大量辐射热量,使得近地面空气冷却到0℃以下。霜冻与地面辐射冷却有关,而云量是影响辐射量多少的最主要因素之一,有云不利于霜冻的形成。风可以促使近地层与上层空气的混合,从而减小地面的冷却程度,因而大风不利于霜冻的产生。三、冷冻灾害在我国的时空分布(一)春季低温冷害

我国南方在早稻播种育秧时期(3~4月),由于受低温影响造成烂种烂秧,称为春季低温冷害,俗称倒春寒。由于形成低温冷害的因素比较复杂,除了低温这一主要因子外,还与作物品种、育秧和管理技术等因素有密切关系,所以各地的低温冷害标准有所不同。中国气象科学院农气室,根据各地的试验资料及历年烂秧时段的气象条件,确定日平均气温连续3天小于10℃为粳稻烂秧指标;当日平均气温连续3天小于11℃为籼稻烂秧指标。应该指出,这一温度指标是可能致灾的临界温度指标,还不能作为灾害标准。

事实表明,春季低温冷害主要发生在3月中旬~4月上旬,正值从南到北大范围早稻播种育秧时期。此时极地冷空气仍然不断入侵,所以各地每年都有程度不同的冷害,但严重灾害较少。长江中下游地区1953~1980年发生过6次严重灾害,平均5年一遇;华南地区北部冷害较多,严重灾害约5~7年一遇;中部南部少,海南未发生过。近几年来,由于早稻播种育秧技术的进步,低温造成的损失明显减轻。(二)秋季低温冷害

秋季低温冷害是指晚稻抽穗扬花期,受到低温天气的影响,造成空壳和疵粒率增大而减产。由于此种灾害在华南地区多发生在“寒露”节气前后,故称寒露风。我国云贵川地区称为“八月寒”或“秋寒”。一般把日平均气温小于等于20℃,且持续3天或以上,作为秋季低温冷害的指标。由于作物品种和地域的差异,各地采用的低温指标有所不同。这种低温指标是危害作物抽穗开花时期的临界温度值。一般温度越低,且维持的时间越长,造成的损失越重。

秋季低温冷害主要发生在9月下旬~10月上旬,发生期自长江流域向南逐渐推迟。云贵高原的秋季低温冷害,一般发生在8~9月份。一般秋季低温冷害的发生机率比春季冷害低,但危害大,造成的损失严重。据统计,长江中下游地区,严重秋季低温冷害,平均4~5年一遇;华南,不同程度的寒露风害,约4年一遇;云贵川地区,由于地势高地形复杂,几乎每年都有不同程度的“八月寒”害,但大范围的严重秋季低温冷害发生概率较少,约6~8年一遇,且多发生在云贵高原地区。霜冻的植物(三)东北夏季低温冷害

东北地区是我国最北的农业区,冬季长,无霜期短,仅100~200天,大于等于10℃的积温在1300℃~3700℃之间,这种热量一般基本上能满足当地粮食作物的生长需求。但是,夏季平均气温明显偏低,往往使作物生育期延迟。延迟的时间(天数)与平均温度成反比,即平均温度越低,作物生育期延迟的时间越长。所以当未成熟的作物遇到早霜冻就会造成大幅度的减产。此种冷害,按其危害的症状和机制,分为延迟型、障碍型和混合型冷害。若按冷害年的天气气候特点,分为低温多雨型、低温干旱型、低温早霜型和低温少日照型等4种。四、冷冻灾害的防御

低温冷冻灾害的防御措施主要是:根据当地气候条件,确定适合的作物品种和播栽期,以便在低温敏感期避开有害低温;根据冷害预报调整作物布局和品种比例;调节农田小气候,既可克服春季低温危害,又能使作物提早成熟,避开秋季低温;培育作物的耐寒早熟品种;加强农田基本建设和田间管理等。

目前,在低温冷害的防御方面,气象研究人员已经掌握了低温气候规律,并加强了低温冷害预报。特别是长期趋势预报,为调整作物布局和品种搭配,中、短期预报为及时采用应急的抗御措施提供可靠依据。

第六节 雪灾

雪灾是指因长时间大量降雪造成大范围积雪成灾的自然现象。

根据我国雪灾的形成条件、分布范围和表现形式,将雪灾分为4种类型:雪崩、风吹雪灾害(风雪流)、牧区雪灾和积雪灾害。一、雪崩

积雪的山坡上,当积雪内部的内聚力抗拒不了它所受到的重力拉引时,便向下滑动,引起大量雪体崩塌,人们把这种自然现象称做雪崩。

雪崩是一种所有雪山都会有的地表冰雪迁移过程,它们不停地从山体高处借重力作用顺山坡向山下崩塌,崩塌时速度可以达20~30米/秒,随着雪体的不断下降,速度也会突飞猛涨,一般12级的风速度为20米/秒,而雪崩将达到97米/秒,速度可谓极大。

雪崩具有突然性、运动速度快、破坏力大等特点。它能摧毁大片森林,掩埋房舍、交通线路、通讯设施和车辆,甚至能堵截河流,发生临时性的涨水。同时,它还能引起山体滑坡、山崩和泥石流等可怕的自然现象。因此,雪崩被人们列为积雪山区的一种严重自然灾害。雪崩常常发生于山地,有些雪崩是在特大雪暴中产生的,但常见的是发生在积雪堆积过厚,超过了山坡面的摩擦阻力时。

雪崩的原因之一是在雪堆下面缓慢地形成了深部“白霜”,这是一种冰的六角形杯状晶体,与我们通常所见的冰碴相似。这种白霜的形成是因为雪粒的蒸发所造成,它们比上部的积雪要松散得多,在地面或下部积雪与上层积雪之间形成一个软弱带,当上部积雪开始顺山坡向下滑动,这个软弱带起着润滑的作用,不仅加速雪下滑的速度,而且还带动周围没有滑动的积雪。二、风吹雪

大风携带雪运行的自然现象,又称风雪流。积雪在风力作用下,形成一股股携带着雪的气流,粒雪贴近地面随风飘逸,被称为低吹雪;大风吹袭时,积雪在原野上飘舞而起,出现雪雾弥漫、吹雪遮天的景象,被称为高吹雪;积雪伴随狂风起舞,急骤的风雪弥漫天空,使人难以辨清方向,甚至把人刮倒卷走,称为暴风雪。风吹雪

风吹雪的灾害危及到工农业生产和人身安全。风吹雪对农区造成的灾害,主要是将农田和牧场大量积雪搬运他地,使大片需要积雪储存水分、保护农作物墒情的农田、牧场裸露,农作物及草地受到冻害;风吹雪在牧区造成的灾害主要是淹没草场、压塌房屋、袭击羊群、引起人畜伤亡;风吹雪对公路造成危害。三、牧区雪灾

牧区雪灾亦称白灾,是因长时间大量降雪造成牧区大范围积雪成灾的自然现象。

它是中国牧区常发生的一种畜牧气象灾害,主要是指依靠天然草场放牧的畜牧业地区,由于冬半年降雪量过多和积雪过厚,雪层维持时间长,影响畜牧正常放牧活动的一种灾害。对畜牧业的危害,主要是积雪掩盖草场,且超过一定深度,有的积雪虽不深,但密度较大,或者雪面覆冰形成冰壳,牲畜难以扒开雪层吃草,造成饥饿,有时冰壳还易划破羊和马的蹄腕,造成冻伤,致使牲畜瘦弱,常常造成牧畜流产,仔畜成活率低,老弱幼畜饥寒交迫,死亡增多。

牧区雪灾同时还严重影响甚至破坏交通、通讯、输电线路等生命线工程,对牧民的生命安全和生活造成威胁。雪灾主要发生在稳定积雪地区和不稳定积雪山区,偶尔出现在瞬时积雪地区。

中国牧区的雪灾主要发生在内蒙古草原、西北和青藏高原的部分地区。四、积雪的分类

根据积雪稳定程度,将我国积雪分为5种类型:(1)永久积雪:在雪平衡线以上降雪积累量大于当年消融量,积雪终年不化。(2)稳定积雪(连续积雪):空间分布和积雪时间(60天以上)都比较连续的季节性积雪。(3)不稳定积雪(不连续积雪):虽然每年都有降雪,而且气温较低,但在空间上积雪不连续,多呈斑状分布,在时间上积雪日数10~60天,且时断时续。(4)瞬间积雪:主要发生在华南、西南地区,这些地区平均气温较高,但在季风特别强盛的年份,因寒潮或强冷空气侵袭,发生大范围降雪,但很快消融,使地表出现短时(一般不超过10天)积雪。(5)无积雪:除个别海拔高的山岭外,多年无降雪。雪灾主要发行在稳定积雪地区和不稳定积雪山区,偶尔出现在瞬时积雪地区。

积雪对牧草的越冬保温可起到积极的防御作用,旱季融雪可增加土壤水分,促进牧草返青生长。积雪又是缺水或无水冬春草场的主要水源,解决人畜的饮水问题。但是雪量过大,积雪过深,持续时间过长,则造成牲畜吃草困难,甚至无法放牧,而形成雪灾。五、应对暴雪

在暴雪来临之际,我们可以采取以下措施来应对暴风雪:(1)关注气象部门关于暴雪的最新预报、预警信息;(2)做好道路清扫和积雪融化准备工作;(3)暴雪来临前要减少外出活动,特别是尽可能减少车辆外出,并躲避到安全地方;(4)机场、高速公路、轮渡码头可能会停航或封闭,要及时取消或调整出行计划;(4)做好防寒保暖准备,储备足够的食物和水;(5)不要待在不结实不安全的建筑物内;(6)农牧区要备好粮草,将野外牲畜赶到圈里喂养;(7)对农作物要采取防冻措施,防止作物受冻害。链接

2008中国南方雪灾2008年中国雪灾是指,自2008年1月10日起在中国发生的大范围低温、雨雪、冰冻等自然灾害。中国的上海、浙江、江苏、安徽、江西、河南、湖北、湖南、广东、广西、重庆、四川、贵州、云南、陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆和新疆生产建设兵团等20个省(区、市)均不同程度受到低温、雨雪、冰冻灾害影响。截至2008年2月24日,因灾死亡129人,失踪4南方雪灾人,紧急转移安置166万人;农作物受灾面积1.78亿亩,成灾8764万亩,绝收2536万亩;倒塌房屋48.5万间,损坏房屋168.6万间;因灾直接经济损失1516.5亿元人民币。森林受损面积近2.79亿亩,3万只国家重点保护野生动物在雪灾中冻死或冻伤;受灾人口已超过1亿。其中湖南、湖北、贵州、广西、江西、安徽、四川等7个省份受灾最为严重。2008,广州火车站滞留的乘客暴风雪造成多处铁路、公路、民航交通中断。由于正逢春运期间,大量旅客滞留站场港埠。另外,电力受损、煤炭运输受阻,不少地区用电中断,电信、通讯、供水、取暖均受到不同程度影响,某些重灾区甚至面临断粮危险。而融雪流入海中,对海洋生态亦造成浩劫。台湾海峡即传出大量鱼群暴毙事件。中国国家气象部门的专家指出,这次大范围的雨雪过程应归因于与拉尼娜(反圣婴)现象有关的大气环流异常:环流自1月起长期经向分布使冷空气活动频繁,同时副热带高压偏强、南支槽活跃,源自南方的暖湿空气与北方的冷空气在长江中下游地区交汇,形成强烈降水。大气环流的稳定使雨雪天气持续,最终酿成这次雪灾。

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