2自然灾害和地球系统

1、第一章第一章 自然灾害和地球系统自然灾害和地球系统活动的地球活动的地球Dynamic EarthDynamic Earth1.1.地球表面地球表面-岩石圈板块漂浮在软流圈上。岩石圈板块漂浮在软流圈上。地球岩石圈主要分成了7个大板块：非洲板块、欧亚板块、印度-澳洲板块、太平洋板块、南极洲板块、北美板块和南美板块。图上还给出了一些较小的板块。三种不同的板块边界在图中用不同的线条表示。左下方的插图表示兰绿色的板块在红色软流圈上飘浮的情况。人工复原的过去不同时人工复原的过去不同时期的地球上各板块的相期的地球上各板块的相对位置，对位置，5幅图的时间幅图的时间分别为：分别为：2.25亿年前（二叠纪）亿年前

2、（二叠纪）;2亿年前（三叠纪）亿年前（三叠纪）; 1.35亿年前（侏罗纪）亿年前（侏罗纪）; 6500万年前（白垩纪）万年前（白垩纪）; 现在。现在。 威尔逊旋回威尔逊旋回- -应用板块构造成功应用板块构造成功地解释了大洋生成过程的例子地解释了大洋生成过程的例子 太平洋的大洋中脊是板块的发散边界，其两侧的板块不断分离，地下的太平洋的大洋中脊是板块的发散边界，其两侧的板块不断分离，地下的岩浆从发散边界上升并冷凝，不断地形成新的海底，并向两侧扩张。离岩浆从发散边界上升并冷凝，不断地形成新的海底，并向两侧扩张。离洋中脊的距离越远，海底生成的年代就越老。图中的红点表示了太平洋洋中脊的距离越远，海底生成

3、的年代就越老。图中的红点表示了太平洋海底岩石的生成年代，最老的海底岩石年龄为海底岩石的生成年代，最老的海底岩石年龄为200Ma200Ma（单位（单位Ma Ma 表示百万表示百万年，是地质学常用的年龄单位）。年，是地质学常用的年龄单位）。EPRMARSWIRCIR。 活动的地球的最新证据：美国科学家用水下机器人ABE发现，沿着大西洋洋中脊的热液喷口，不断形成了硫化物矿床，随着热液的喷出，硫化物矿床象树林一样在不断的长大。这种今天不断形成的新矿床，是地球今天还在活动的证据。 地磁场来源的地磁发电机示意图：在地球内部的高温状态下，由铁组成的固态内地磁场来源的地磁发电机示意图：在地球内部的高温状态下，

4、由铁组成的固态内核，在由铁、硫的元素组成的液态外核中旋转，组成了一台巨大的发电机，产生核，在由铁、硫的元素组成的液态外核中旋转，组成了一台巨大的发电机，产生了地球的磁场。发电机的细节目前还不十分清楚，但有一点十分明确，地球磁场了地球的磁场。发电机的细节目前还不十分清楚，但有一点十分明确，地球磁场是地球内部的相对运动产生的，没有内部的相对运动，就不会有地球磁场。是地球内部的相对运动产生的，没有内部的相对运动，就不会有地球磁场。 地磁场地磁场 找不着北了找不着北了 地球的能量过程地球的能量过程记住：74mW/m-2地面温度为零度200度温度5km5km边长立方体取出立方体冷却释放能量 = 三峡70

5、年发电量 ） 太阳辐射能量在赤道附近最大，由大气和水等输送到远离赤道的地方黑体辐射 太阳辐射到地球的短波能量（100%），等于地球反射（短波）能量（30%）和地球向外辐射长波能量（70%）之和，这就是地球上太阳辐射的能量平衡关系。在温室中，短波的阳光能透过花房周围的玻璃，室内的长波辐射却逃不出去。大气也具有这种特性，我们称之为温室效应。大气中二氧化碳含量的增加减弱了地面向太空的长波辐射，使大气温度升高。 温室效应温室效应太阳辐射的功率太阳辐射的功率和多少个三峡电和多少个三峡电站相等？站相等？脆弱的地球系统脆弱的地球系统Major eruption: 05/18/1980Earths inter

6、nal energy fuels volcanism1992年5月19日埃特纳火山喷出的熔岩流熔岩流来自太阳的能量导致了飓风灾害的产生。图为2005年让中国造成巨大损失的“海棠”台风。 海面大范围的热气为飓风的形成提供了能量(几颗原子弹)External energy from the Sun powers hurricanesExternal energy from the Sun powers floodsExternal energy from the Sun stored inside plants and can be released by fire 2006年4月17日，中国北方

7、地区出现大范围的浮尘天气。这是自2003年以来，中国北方地区出现最大范围的强浮尘天气。The pull of gravity brings down mountain walls灾害分类灾害分类Classification 人类活动和地质过程的不同尺度。地质过程包含很宽的时间尺度：从几秒完成的地震到几千万年的造山运动。灾害分类灾害分类在温室中，短波的阳光能透过花房周围的玻璃，室内的长波辐射却逃不出去。大气也具有这种特性，我们称之为温室效应。大气中二氧化碳含量的增加减弱了地面向太空的长波辐射，使大气温度升高。 灾害分类灾害分类灾害分类灾害分类酸雨全球变化地含义比气候变化要宽，它包括人类活动引起地

8、许多环境变化，这许多变化是相互作用的（Reid and Miller，The Scientific Basis for Conserving Biodiversity，Ecology 75，1861-1876，1994。）但是地球的生态系统是很脆弱的。我们把废物倒进供给我们大量地下水、能源和矿产资源的同一沉积盆地中。通过我们的社会和工农业活动，我们正在改变大气圈的成分，从而对气候及陆地和海洋生态系统构成了潜在的严重影响。人口正伸展到世界上不太适于居位的地方，从而增加了人类遭受自然灾害袭击的可能性，并加重了维持生命的生物和地质系统的负担。 全球变化石笋：古环境演化记录的新载体灾害分类灾害分类 “自然灾害学概论” 主要介绍快速变化引起的灾害灾害分类灾害分类与灾共存与灾共存 科学减灾科学减灾善待地球善待地球 共创和谐共创和谐地球变化超出了人类的预期, 灾害就发生了。 灾害成为人类生活的一部分, 人类应有灾