第二章-自然灾害学的基本理论--武汉理工大学课件.ppt

1、第二章第二章 自然灾害学的基本理论自然灾害学的基本理论 2.1 自然灾害的本质自然灾害的本质 自然灾害的两个属性自然灾害的两个属性:一是其自然属性（一是其自然属性（natural attribute)，即自然界，即自然界部分部分物质以特殊方式物质以特殊方式进行的自然运动，这种特殊方式的自然进行的自然运动，这种特殊方式的自然物质运动可称为事件；物质运动可称为事件；二是其社会属性二是其社会属性(social attribute)，即该事件会对其，即该事件会对其所涉及范围内的人员、物质资产和生物等产生一定的所涉及范围内的人员、物质资产和生物等产生一定的损损害害，这种损害便称为，这种损害便称为“灾害灾

2、害”。所以，自然灾害之本质就是给人类社会所以，自然灾害之本质就是给人类社会造成损害的造成损害的自然事件。自然事件。请问：请问：在荒无人烟的地区所发生的地震或泥在荒无人烟的地区所发生的地震或泥石流是否称为石流是否称为“自然灾害自然灾害”？为什么？为什么？正确答案：正确答案：地震这种自然界的特殊运动方式，在人类出现之前的地震这种自然界的特殊运动方式，在人类出现之前的地质时期或在人类活动尚未涉足的荒野地区都曾发生地质时期或在人类活动尚未涉足的荒野地区都曾发生过，但因这种特殊运动未涉及到人类及其物资损失，没过，但因这种特殊运动未涉及到人类及其物资损失，没有社会属性，因此它不称为有社会属性，因此它不称为

3、“自然灾害自然灾害”；如果这种特殊如果这种特殊运动方式给人类社会造成了一定的损害（如：唐山大地运动方式给人类社会造成了一定的损害（如：唐山大地震等），就称为震等），就称为“自然灾害自然灾害”。所以，。所以，自然灾害之本质就自然灾害之本质就是给人类社会造成损害的自然事件。是给人类社会造成损害的自然事件。2.2 2.2 自然灾害的共同特点自然灾害的共同特点 1、潜在性、潜在性 在在灾害发生前，有一段较长时间的灾害发生前，有一段较长时间的能量积累能量积累和能量转换和能量转换过程，这种过程通常不易为人们直观过程，这种过程通常不易为人们直观所察觉或没有意识到它会突破临界限度，因而对所察觉或没有意识到它会

4、突破临界限度，因而对即将发生的急剧物质运动无以提防。即将发生的急剧物质运动无以提防。2、突发性和急剧性、突发性和急剧性 自自然界物质运动往往是由其他因素的触动而然界物质运动往往是由其他因素的触动而突然进入高速位移运动，在突然进入高速位移运动，在短时间短时间内内释放释放出出巨大巨大的能量的能量，即便人类有所设防，也没有能力加以抑，即便人类有所设防，也没有能力加以抑制或抗衡，甚至避之不及。制或抗衡，甚至避之不及。3、偶发性、偶发性 有有多种因素可以促发自然界物质发生某种形多种因素可以促发自然界物质发生某种形式的急剧运动，因此这种诱发因素的多样性和不式的急剧运动，因此这种诱发因素的多样性和不确定性就

5、决定了自然灾害的偶发性和确定性就决定了自然灾害的偶发性和不可预见不可预见性。性。4、局限性、局限性 自自然灾害的本质仍是以急剧运动的方式来释然灾害的本质仍是以急剧运动的方式来释放能量，潜伏时期积累的能量越多，急剧运动时放能量，潜伏时期积累的能量越多，急剧运动时期释放的能量也越大，但终究有个时空限度。期释放的能量也越大，但终究有个时空限度。特点启示：特点启示：自自然灾害的共同特点决定了自然灾害对人然灾害的共同特点决定了自然灾害对人类来说实质上是类来说实质上是不可避免的。自然灾害的减轻自然灾害的减轻或防治实质上是人们以较少的损耗来抵销它对或防治实质上是人们以较少的损耗来抵销它对人类社会的大得多的损

6、害，或人们只能通过改人类社会的大得多的损害，或人们只能通过改变自然界物质的能量结构，避免、削弱或推迟变自然界物质的能量结构，避免、削弱或推迟这一类物质运动所必需的能量的积累，以此推这一类物质运动所必需的能量的积累，以此推迟或减少灾害的发生。迟或减少灾害的发生。2.3 2.3 自然灾害发生的自然基础自然灾害发生的自然基础 自然灾害事发生前必然有一个能量的积自然灾害事发生前必然有一个能量的积累和转换过程，而这种能量的积累和转换必须累和转换过程，而这种能量的积累和转换必须受到一定条件的限制或在一定的条件下才能发受到一定条件的限制或在一定的条件下才能发生。因此，我们把生。因此，我们把自然灾害发生所必须

7、具备的自然灾害发生所必须具备的能量积累和转换的能量积累和转换的条件条件称为自然灾害发生的自称为自然灾害发生的自然基础。然基础。即特定的自然基础决定着在某一特定地即特定的自然基础决定着在某一特定地域必然地会发生某种自然灾害。域必然地会发生某种自然灾害。因此，正确认识自然灾害的发生基础，因此，正确认识自然灾害的发生基础，是我们准确预测预报自然灾害事件发生的是我们准确预测预报自然灾害事件发生的前提，前提，为什么？为什么？2.4 2.4 自然灾害学的研究目标自然灾害学的研究目标 和目的和目的 研究目标：研究目标：认识认识自然灾害的本质，自然灾害事件的发自然灾害的本质，自然灾害事件的发生基础、成因和成灾

8、的原因及机制，它们的时生基础、成因和成灾的原因及机制，它们的时空分布规律与发展变化趋势。空分布规律与发展变化趋势。研究目的：研究目的：有有助于助于择定择定和把握减轻和防治自然灾害的和把握减轻和防治自然灾害的方法与措施，以最小的代价方法与措施，以最小的代价换取换取最大的减轻自最大的减轻自然灾害损失，并最终使自然灾害得到有效防治，然灾害损失，并最终使自然灾害得到有效防治，达到达到促进人类社会和谐、经济繁荣的目的。促进人类社会和谐、经济繁荣的目的。2.5 2.5 自然灾害学研究的自然灾害学研究的 基本内容基本内容 1、自然灾害事件的性质和特点、自然灾害事件的性质和特点 如属于地震灾害还是台风灾害、以

9、及地震 级别和台风级数等；2、自然灾害事件发生的诱发因素及成灾机制、自然灾害事件发生的诱发因素及成灾机制 如山体滑坡除自身3050度坡度的自然因素外，还有持续暴雨、开山挖石、不合理开采地下资源等诱发因素导致山体滑坡；3 3、原生自然灾害事件与次生、原生自然灾害事件与次生自然灾害事件之间的关系自然灾害事件之间的关系 有时次生自然灾害损失比原生自然灾害有时次生自然灾害损失比原生自然灾害的损失还要大得多。如的损失还要大得多。如1979年年3月在云南普洱月在云南普洱县发生县发生7.9级地震后，又于在该地区发生级地震后，又于在该地区发生5.9级级地震和地震和1984年年7月发生暴雨洪灾，总经济损失月发生

10、暴雨洪灾，总经济损失是是5年前年前7.9地震的地震的3倍多。但这种组合关系因倍多。但这种组合关系因地而异，基本上没有固定的关系式。地而异，基本上没有固定的关系式。计算自然灾害损失程度的计算自然灾害损失程度的5个基本公式：个基本公式：1、2、4、自然灾害损失程度的评定、自然灾害损失程度的评定100农工财建等各行业收入损失额经济收益损失率农工财建等各行业计划收入额100固定和流动资产总损失额资产损失率固定和流动资产总额3、4、5、以上这些指标对受灾地区的损失程度和经济恢以上这些指标对受灾地区的损失程度和经济恢复能力等都有着重要的参考价值。复能力等都有着重要的参考价值。100%伤亡总人口数人口伤亡率

11、总人口数100经济收益损失率资产损失率生活损失率综合损失率3100群众私产损失总额生活损失率群众私产总额5、防治自然灾害措施的实际效益的评定防治自然灾害措施的实际效益的评定 主要是计算采取防治自然灾害措施后所产生的主要是计算采取防治自然灾害措施后所产生的直接经济效益。直接经济效益。如：如：1949年年1989年我国用于防治淮河水灾治年我国用于防治淮河水灾治理的工程总投资为理的工程总投资为476亿元，它产生的直接经亿元，它产生的直接经济效益达济效益达1900多亿元，是根据多亿元，是根据1949年年前前40年年中中的淮河水灾总的经济损失大约为的淮河水灾总的经济损失大约为1900多亿元计多亿元计算出

12、来的。当然时间不同其币值也有所不同，算出来的。当然时间不同其币值也有所不同，此结果仅为近似值，不可能很精确。此结果仅为近似值，不可能很精确。6 6、对、对自然灾害未来发展趋势的预测自然灾害未来发展趋势的预测 主要根据自然灾害本身的性质特点，主要根据自然灾害本身的性质特点，对过去多对过去多起起该自然灾害的该自然灾害的发生基础、相关因子、成灾背发生基础、相关因子、成灾背景、成灾机制景、成灾机制等进行分析研究，确定该自然灾等进行分析研究，确定该自然灾害在今后某段时间内可能发生的趋势和强度等，害在今后某段时间内可能发生的趋势和强度等，从而为减轻和防治该自然灾害提供科学的依据。从而为减轻和防治该自然灾害

13、提供科学的依据。因此，对灾害的因此，对灾害的有效预测有效预测实际上是自然灾害基实际上是自然灾害基础研究的础研究的“画龙点睛画龙点睛”之笔。之笔。请问：请问：以上以上6项基本内容中，哪项最重要？项基本内容中，哪项最重要？为什么？为什么？1、历史分析、找出规律、历史分析、找出规律 将某一地区某一自然灾害发生的时间、地将某一地区某一自然灾害发生的时间、地点、强度、成因等进行分析整理，从中找出其点、强度、成因等进行分析整理，从中找出其时空变化规律。时空变化规律。例如通过对我国晋中地区例如通过对我国晋中地区1470年年1991年年521年间的旱、涝情况调查发现，出现旱涝灾年间的旱、涝情况调查发现，出现旱

14、涝灾害的年数和次数基本相当，且每隔害的年数和次数基本相当，且每隔23年相间年相间出现一次。由此次证实了大旱过后必大涝，出现一次。由此次证实了大旱过后必大涝，旱旱涝相间的规律涝相间的规律。2.6 2.6 自然灾害学的基本研究方法自然灾害学的基本研究方法2、致灾因子的对照分析、致灾因子的对照分析 由自然灾害的自然属性和社会属性可知，一种自由自然灾害的自然属性和社会属性可知，一种自然灾害的发生，必然与自然界和人类社会某个或然灾害的发生，必然与自然界和人类社会某个或多个因子的异常变化有着必然的联系。多个因子的异常变化有着必然的联系。因此，通过对相关致灾因子的对照分析，我们可因此，通过对相关致灾因子的对

15、照分析，我们可以间接判断或以间接判断或预测某种灾害的发生预测某种灾害的发生。如我国著名科学家如我国著名科学家竺可桢竺可桢在研究太阳黑子数量的在研究太阳黑子数量的变化与自然灾害的关系时也发现变化与自然灾害的关系时也发现,当太阳黑子数量当太阳黑子数量多时多时,我国长江流域的大面积地区雨量较大（涝我国长江流域的大面积地区雨量较大（涝灾）灾）,当太阳黑子少时当太阳黑子少时,雨量则偏小（旱灾）雨量则偏小（旱灾）;而黄而黄河流域则正好相反。河流域则正好相反。太阳黑子太阳黑子：指指太阳表面的太阳表面的黑斑点黑斑点，它是太阳表面由于温度，它是太阳表面由于温度较低而显得较低而显得较暗的气体斑块较暗的气体斑块。太

16、阳黑子的。太阳黑子的多少和多少和大小大小，往往作为太阳，往往作为太阳活动强弱活动强弱的标志。的标志。以下为美国科学家于以下为美国科学家于2007年年9月月14日拍摄的日拍摄的直径达直径达10万公里的太阳黑子照片。万公里的太阳黑子照片。又又如：如：科学家通过对几百年来太阳黑子变化情况发现，科学家通过对几百年来太阳黑子变化情况发现，太阳太阳活动极弱活动极弱(太阳黑子少、小）期，地球上太阳黑子少、小）期，地球上火山、地震、厄尔尼诺事件等火山、地震、厄尔尼诺事件等灾害较多灾害较多。我国陕西省我国陕西省1726年年1949年间共发生年间共发生26次厄尔次厄尔尼诺事件尼诺事件，而当年发生洪涝灾害的有，而当

17、年发生洪涝灾害的有21次，厄次，厄尔尼诺事件与当地洪涝灾害的尔尼诺事件与当地洪涝灾害的相关度为相关度为81。因此，对致灾相关因子的研究，有利于我们预因此，对致灾相关因子的研究，有利于我们预测和判断自然灾害的发生。测和判断自然灾害的发生。由此得出：由此得出：太阳黑子太阳黑子.厄尔尼诺厄尔尼诺.洪涝灾害洪涝灾害 三者的相关性及采取相应的预防措施等。三者的相关性及采取相应的预防措施等。请问：请问：为什么太阳活动减弱为什么太阳活动减弱(太阳黑子少、小太阳黑子少、小）时，）时，地球上火山、地震、厄尔尼诺事件等地球上火山、地震、厄尔尼诺事件等灾害多灾害多？一种可能的解释是：一种可能的解释是：太阳表面太阳表

18、面活动减弱活动减弱，使其与地球大气层间的摩擦，使其与地球大气层间的摩擦减弱，地球减弱，地球自转速度加快自转速度加快，在惯性和内应力的作，在惯性和内应力的作用下，蓄积在地壳用下，蓄积在地壳内部内部的的能量能量随之随之迸发迸发出来，导出来，导致火山和地震爆发、地壳表面温度上升、海温和致火山和地震爆发、地壳表面温度上升、海温和海水上升海水上升（厄尔尼诺现象厄尔尼诺现象）。）。3、典型灾害事件的实地调查分析、典型灾害事件的实地调查分析 主要包括：在灾情发生的第一时间赶赴现场，主要包括：在灾情发生的第一时间赶赴现场，对该自然灾害发生的对该自然灾害发生的时间地点、损失范围及程时间地点、损失范围及程度、触发

19、因素、成灾背景、相关因子、已有减度、触发因素、成灾背景、相关因子、已有减灾措施所产生的实际效益等灾措施所产生的实际效益等进行认真的调查分进行认真的调查分析，并按此内容分类整理出详细的灾情调查报析，并按此内容分类整理出详细的灾情调查报告，供相关部门参考使用。告，供相关部门参考使用。本章小结 自然灾害的本质及属性；自然灾害的本质及属性；自然灾害的共同特点及其启示；自然灾害的共同特点及其启示；自然灾害发生的自然基础；自然灾害发生的自然基础；自然灾害学的研究目标和目的；自然灾害学的研究目标和目的；自然灾害学研究的自然灾害学研究的6个基本内容；个基本内容；自然灾害学研究的自然灾害学研究的3个基本方法。个基本方法。