个人收集整理 仅供参考学习2自然灾害与地球物理世界历史上有许多自然灾害造成人类生命、财产损失的记录：1783年冰岛斯卡普塔火山使当地五分之一的人丧命；1970年盂加拉遭遇强热带风暴，死亡30余万人；1976年的唐山强烈地震(7.8级)，不过几秒钟就使99的房屋倒塌，24万余人丧生，16万余人受伤，整个城市被毁，造成了不可估量的经济损失；又例如，发生在公元79年8月24日的维苏威火山爆发，使在距离那不勒斯西南23km处的庞贝(Pompeii)古城在极短时间内毁灭，全城生命瞬息死灭：先是火山喷发出的熔岩碎块、浮石和其他火山岩屑将庞贝城埋了3m多深，全城房舍均遭灭顶，随后火山灰尘落如雨，积灰又厚达3m，全城居民和动物多数是被火山灰闷死的。这是有历史记录并被考古发掘证实的地质活动引起生态环境急剧变化的事例。海啸往往是由于大洋底部深层发生强烈地震引起的。地震震波可传到很远的地方引发海啸。从大的地质时空演变尺度来说：地球表面的海陆变迁，气候变异(冰期)等地质演化过程(时间变化过程以数百万年计，空间范围则是地球的全部或大部)会使某些生物灭绝，而另一些生物繁衍。这种地质活动对地球上生物的生命活动的影响是全球性的、长时间的。但是对这类地质演化过程对生态环境的影响侧重在有人类活动以前(如恐龙的灭绝)，或虽有人类活动，但还不属于历史范畴(如楼兰古国的消失)。1. 自然灾害分类按时间特征1. 缓变自然灾害：水土流失、土地沙漠化、海平面上升、地表沉降、臭氧层空洞2. 突发性自然灾害：洪水、旱灾、地震、火山爆发、山体滑坡、海啸、森林火灾按人类的认识1. 未知不可治：地震2. 可知不可治：台风3. 可知可治：洪水2. 主要自然灾害概述一、气候变化和水旱虫灾害长期气候变化和农业灾害1. 局部瞬时气候变异性灾害气旋 ，龙卷风 ，雷暴 ，暴雨和洪涝气旋定义：大气层的对流层中围绕低气压中心旋转的大范围风暴(大气流动）系统，围绕低气压中心，形成一个旋转移动、形状近于圆形的气流涡旋。气旋可在地球山任何地点发生，但主要发生在中低纬度地带。在北半球气流按反时针方向旋转，在南半球按顺时针方向旋转。反气旋：围绕高气压中心旋转的气旋。在发生气旋的区域部可能产牛反气旋。反气旋的运动规律与气旋相反，在北半球为顺时针方向由中心向外呈螺旋形旋转；在南半球，则是沿逆寸针方向田内向外旋转。反气旋一般不如气旋强烈，而且也不带来降水，因此其造成的灾害也较轻。龙卷风定义：龙卷风是一种猛烈的小尺度天气现象其形成与雷暴云中的上升气流有关；在雷雨或大雷雨后，地面潮湿，空中干燥，地面与空中风向不同，以至产生气流旋转，在雷雨云下面形成一个直径为几米至几百米的气旋，呈漏斗状，并快速栘动，这就是龙卷风。美国是龙卷风灾害最严重的国家，因此有专门的研究机构及较完善的气象雷达顶警系统，与20年前相比，预警时间提前10min，即可在龙卷风发牛前约15min发出警报，赢得了相当的救生机会。我国由于龙卷风灾害远小于其他自然灾害，因此对龙卷风的观测和预报属于空白：既无先进的观测设备，也无资料。灾害发生后也缺乏快速的反应机制。雷暴产生：雷电是积雨云强烈发展阶段，当云层带电，而且云层之间、云地之间、云层与周围空气间的电位差增大到一定程度时发生放电现象。雷电通常伴随大风、暴两、冰雹、龙卷风，是一种局部性猛烈的灾害性天气。危害：致人死亡，引起建筑物火灾，对航天器构成威胁，对油库、建筑物和施工设施的威胁暴雨和洪涝暴雨洪涝是自古以来对人类威胁最大的自然灾害：l 1991年4月底盂加拉国南部沿晦遭受暴风雨和洪涝灾害，死亡12.9万人l 1931年我国长江流域16省672县遭受水灾，被洪水淹死者40万人，而在暴两洪涝诱发的瘟疫，饥饿又有几百万人死亡。l 1943-1944年盂加拉地区遭受暴两洪涝，致使水稻绝收，加上当时日本侵略军占据缅甸，切断了从缅甸进口大米的通道，以致该区在两年内饿死300400万人!二、 地质灾害1. 地震2. 滑坡：多发生在地形起伏大、断层发育和多暴雨的地区；暴雨、冰雪融化、地震、火山及人类活动是主要诱发因素。3. 泥石流：由于暴雨、冰雪融化等水源诱发的含有大量泥沙、石块的特殊洪流。4. 地面塌陷：多发生于地下为石灰岩溶洞、暗河发育区的地表，未回填的采空区或年久失修的地下坑道。5. 地面沉降：地壳运动及地下水长期过量开采或油气田开发引起地表水平高程的降低；温室效应的海平面上升.6. 煤田火灾：煤层与空气中的氧接触氧化至煤的燃点。7. 火山爆发：裂隙式，火山沿地壳断裂分布，从地壳裂隙中喷出形成火山岩平原或高原。中心式，由竖直简单的熔岩管喷出，在地表形成锥形山体。8. 人为地质灾害：矿产盲目开采，工作失误（工程选址错误，地质评估错误），军事密划.地震l 分类：构造地震、火山地震、崩塌地震、陨石地震、水库地震、核爆炸地震l 过程：能量释放岩体破裂地震波破坏作用 *地震涉及地球内部能量的释放，但并非所有地球能量释放都与地震有关： eg：地磁能的释放（极光）并不引起地震。热能的释放（火山爆发）也不一定引起地震地震震级地震震级：地震的危害程度由地震释放的能量来表示，并可由地震台网记录到的面波的振幅来评估。里氏震级：由面波幅度评估的地震震级 MslgA/T + f(h, H) + Cs自然灾害与地球物理问题一、地震预测及震情监控1、 地震预测对破坏性地震（Ms5）的时间、区域或地点、震级作出概率预测。2、 地震预测基础：全球（全国）地震台网的建立；全球及区域地震活动的研究；地震活动的历史特点研究；地震观测仪器的研制；地震预测方法的研究等。3、 地震预测的困难：a. 研究对象的非实体性：孕震介质周围的几何尺寸和物理状 态不尽相同；b. 观测方法和条件的限制：相对固定的地震台网；c. 观测手段的选择及观测空间：85地震均在海上，而.d. 复发周期长e. 类型多样f. 前兆现象观测困难4、 问题解决和突破口：a. 孕震机制和孕震过程的研究b. 前兆现象的准确认定并有可靠的检测方法；c. 建立布局合理全球范围内的观测台网5、 地震预测分类：长期预测。地震重复周期论，地震空区理论中期预测短期预测及临震预测6、 地震预测方法：a.正演方法，推理和模型b.统计归纳法c.前兆现象研究地震前兆现象一、震前10几天或数年发生的异常现象 区域地震活动型异常，地震波速度异常，地壳运动异常，地层电阻率异常。二、震前几分钟或几天呈现的异常1. 地壳变形异常2. 地震活动异常3. 地磁异常4. 地电异常5. 地下水异常6. 地声与地光7. 动物行为异常 二、人类活动引起的生态变化及相应的地球物理变化评估1. 全球变化研究和同位素地层研究2. 岩石矿物分析和全球水陆变迁的研究3. 自然灾害发生规律及各种自然现象间相互关系的研究三、环境地球物理学关注的其他生态环境问题1. 地表水与地下水污染的测量和监控 用电阻率测量和自然电位测量测量监控河水和湖水污染状况，查明污染源；用核磁共振方法在探察基岩裂隙水山前冲积扇区地下水，平原区地下水，黄土区地下水。2. 城市建筑物的环境地球物理问题3. 查明废弃弹药的隐藏位置和核爆炸的监测 eg：例如，曾经用电阻率法，自然电位法，人工电位法查明波罗的海中废弃水雷和其他晦底隐藏的弹药 测量记录核爆炸引起的观测点处的岩层位移，地震波速度和幅度及频率，可估算这些参数和核爆炸当量的关系。