南京大学和典学堂网络课程《自然灾害与人》课程笔记_图文

1、该笔记仅代表个人所记录的内容,仅供参考,内容如有不准确,本人概不负责。目录导论 (2自然灾害链 (2自然灾害研究与预防 (3中国自然灾害的分布与类型 (3地球系统 (3地球系统的概念 (3地球的分层结构 (4地球的动力系统 (5地球能量来源与物质循环 (5地震 (5地震的概念 (5地震波 (5板块构造与地震成因 (6地震的分类与特点 (6美洲的地震灾害 (6欧洲与亚洲的地震灾害 (7中国的地震灾害 (7中国的防震减灾 (7海啸 (7海啸的概念 (7海啸的物理 (8海啸的灾害 (8海啸的预警 (9火山 (9火山与历史 (9火山与板块 (9火山与岩浆 (10火山灾害 (11中国的火山 (12火山的

2、预警 (12大气圈与气象灾害 (13大气的成分与结构 (13大气的作用 (13臭氧层与温室效应 (14太阳辐射与大气环流 (15大气海洋耦合循环 (15气旋、飓风、龙卷风灾害 (15气象灾害的预警 (16滑坡与泥石流 (17滑坡的概念、成因及危害 (17滑坡的机理以及类型 (18中国滑坡灾害与防治 (20气候变化与社会 (21气候变化与京都条约 (21全球变化研究的对象与内容 (21减轻自然灾害 (22新世纪自然灾害特点 (22自然灾害的预测预警 (23减轻灾害的措施 (24灾害应急反应和救援 (25自然历史、文明进程与灾变的关系 (25前言理解灾变 (25宇宙大爆炸万物起源 (25恒星灾难宇

3、宙物质转变、重元素的合成 (26七亿年前雪球事件 (28小行星撞击恐龙灭绝与哺乳动物的兴起 (301200万年前的非洲裂谷 (303500年前的一次火山爆发 (31气候变化与王朝兴衰上 (32气候变化与王朝兴衰下 (33导论自然灾害链自然灾害链带来次生灾害,造成多种灾害的群起彼伏.灾害链就是一系列灾害相继发生的现象,一种灾害启动另一种灾害的现象,创发行灾害链和并发性灾害链两种. 1.因果型:灾害之间有成因上的联系2.同源:由共同的某一因素引起或触发的状况3.重现型:同一种灾害两次或多次出现。3.互斥:某一种灾害发生后,另一种不发生或者减弱的现象4.偶排:灾害在相近的地区之间自然灾害研究与预防预

4、测:多时段多角度多手段中国自然灾害的分布与类型空间分布不均匀,自然灾害经济损失一年400500亿。春季干旱云南,冬季干旱中部。东部地区、西南部地区、长江上游雨量比较大。中国火山地区:西藏地区、腾冲地区、海南岛地区、东北地区蝗虫灾害:河北河南山东三省,江苏安徽也有地球系统地球系统的概念太阳系唯一水球。美国,nasa,把地球作为几个成分相互作用的系统:最里面,地球地磁系统,由内核和外核差异运动。地幔岩石圈软流圈构成了最大的动力系统,板块构造系统。水圈大气圈岩石圈构成生物圈,有机联系的大系统。人类活动,第三驱动因素,还有太阳和地核。 不同时间空间尺度上是如何作用的,物理化学原则,数学描述。 地球的分

5、层结构上:地核密度大温度高,地表相反。地球最外圈是岩石圈,不断变化,板块碰撞;水圈最活跃70%面积,425单位蒸发量,385单位降水量,陆地蒸发70单位降水110单位,40单位地下水回归海洋。树60%,蘑菇80-90%,动物56-60%水。2.5%淡水,1.76%冰川,0.76%地下水,0.01%人类方便用水。奥地利-爱德华·修斯:第一次提出生物圈的概念。1950超过千万人的城市只有7个,现在46个。中国人口分布不平均,1/3土地,94%的人口。下:大气层气体对蓝色散光强,水汽和其他离子。最下面为对流层,所有的气象现象都在这层中发生;再上为同温层;再上为中间层;再上电离层。对流层和同

6、温层之间有臭氧。保持温度,吸收紫外。50%的气体质量在离海平面5.6公里之中,而离16公里距离中有90%空气质量。CO2和水蒸气,温室气体是能够吸收和释放大气温度特定波长的气体。 海洋吸收,植物吸收。工业革命前290ppmv,现在380ppmv,增加1.5倍。可见光可以直接达到地表,紫外、X、红外和大量的微波被屏蔽,无线电可以。北半球低纬度得到盈余热量,北纬30°平衡,高纬度热量亏损。地球表面有热量的输送,地表温度不同,有热流圈,赤道热空气往上在高空向两边分散,在30°下降,在65°也有个热空气上升过程。第一个循环叫做哈得莱循环,第二个费雷尔循环。地球自西往东旋转

7、,热气不是直着下来的,科里奥里效应,造成赤道由东向西的恒定的大气流动,海水太平洋-印度洋-大西洋,在北大西洋结冰失掉盐分变重下降传送回来。地球的动力系统岩石圈七大板块:非洲、欧亚、印度-澳洲,太平洋、南极洲、北美洲、南美。魏格纳:冈瓦纳,潘多拉大陆。板块构造-地震。板块搓动-转换断层、板块开张-洋中脊-约旦大裂谷、板块下插-深海沟。90%火山发生在板块边界,80%岩浆由洋中脊,7-13%岩浆是俯冲带附近喷出的。地球能量来源与物质循环来源:太阳辐射热、内部热能。每秒钟接收到太阳40万卡,700万吨煤热量。太阳短波可见光辐射,地球长波红外线辐射,太阳向地球提供173410单位,地球内部向外只有32

8、.3单位,三峡电站只有0.018单位。全球每年每平方米大概200瓦辐射太阳能。德国南部太阳能4W平方米,45W千瓦。冰岛地球断裂带,利用地热能最好。太阳辐射100,50被大气吸收, 50到达地面。地震地震的概念天灾之首。范围几十到几百平方千米。岩层受到挤压便会隆起变性,超过一定程度断裂形成断层,产生水平或垂直方向上的移动,以地震波的形式释放,震源,在地面的投影为震中。20世纪前80年地震死260多万人,占所有灾害58%。地震波全球每年10万次以上可以感觉到的地震。二十世纪初,地震仪出现。奥尔德海姆:检验一次地震在不同位置产生不同波形,证明内核存在。约翰米尔恩:地震可以在地球任意一点探测到。VR

9、帕施维茨:精确的摆锤,探测地面水平方向的变化,证明了米纳尔。1897年奥尔德海姆查明了地震波遵循的规律。地震谱,曲线幅度与地震幅度相应,标致地震的强烈程度。地震波分为体波和面波两种类型,前者可以在地球内部传播,面波只能沿地球表面传播。体波又分为:纵波、横波。纵波最先到达震中,产生上下震动,破坏力较弱。横波随后到达,地面左右移动,破坏力较强。面波最后到达,振幅大,波长长,为破坏建筑的主要因素。震中距:。1909年南斯拉夫的安德里亚·莫霍洛维奇:地壳与地幔之间有莫嚯面。1914年德国-宾诺·古登堡:地幔和外核有古登堡面,位于地下2900公里。结论为最外面地壳、后地幔、再外核、最

10、内核。外核是液态的,S波不能通行。P波以类似声波的方式通过压缩岩石和膨胀岩石来传播,S波传播的方式路径和震动方向相垂直。板块构造与地震成因1858-爱尔兰-罗伯特·麦力特:涉及地图,边线初见端倪。魏格纳:提出大陆漂移。1954年维克托·胡戈·贝尼奥夫:深海沟中经常存在一个震源,以45°的角俯冲。赫斯1962-瓦因1962决定性发展。1968,把地震用于全球新构造。1965威尔逊:板块边界类型洋中脊。板块碰撞大西洋洋中脊-板块开张地震的分类与特点地震类型:构造地震:地壳的运动引起的地震,长期的,缓慢的,一旦超过极限突然释放时才发生地震,占95%火山地震:火

11、山喷发的冲击岩石气体引起的地震,范围不大,占70%,主要在南美和日本。陷落地震:由于地壳的陷落引起的地震,石灰岩溶洞,占3%诱发地震:水库塌或人工爆炸引起的地震特点:突发性强;破坏性大;社会影响深远;防御难度大。地震震级:里克特,加利福尼亚,里氏震级,距震中100公里处标准地震仪所记录下来的地震波最大震幅的对数。深层地震倾向于体波的强度。影响地震震幅大小的因素为距离和地震大小。超过八级时Ms失效,这时要考虑地震距,地震距是从断层位移发生的,数量和强度导出来的一个数量。1953年,地震震级每级能量差40倍。麦加利地震度。地震的烈度分为很多级,不同感受不同震级。美洲的地震灾害圣安德鲁斯断层1287

12、千米,渗入地下12千米,是交错挤压断层形成的,是南北走向的平移断层,是水平移动的,每年滑动33-37毫米。纳斯卡板块与南美板块之间,纳斯卡每年向东移动八厘米,1960智利人类记录历史最大地震群地震。海地,水平地震带,6.1级余震。欧洲与亚洲的地震灾害每年10万次以上人类可以感觉到的地震。1755年地震海啸摧毁里斯本-葡萄牙首都。意大利在欧亚板块与非洲板块交界处,6.9。土耳其7.4级199年,水平最大错移5米。巴姆,古城,沙漠中的翡翠,2003/12/26,6.5级地震。2001年印度古吉拉特地震7.1级,最大的板内地震之一。日本-太平洋-欧亚板块,1923年9/1,关东大地震,9级。1995

13、,阪神大地震,7.4级上下震动型的强震。2011年3/11,9.1级,宫城以东,福岛核泄漏,东日本大地震。中国的地震灾害1976年,唐山大地震,7.9级,24W人死亡。1999年,7.6级,台湾。2008年5月8号,8.0级地震,引发泥石流、滑坡,产生堰塞湖,为逆冲断层地震。2013年4月,雅安7级, 中国的防震减灾中国东部,郯庐断裂带。差分干涉雷达,显示应力改变的图像。减震技术,快速救灾。海啸海啸的概念海啸一词来自日本。印尼海啸,5000多人死亡,90%渔船被毁。2004年的海啸尸横遍野。1755年里斯本海啸。俯冲板块使上浮的板块变形,使得海水抬升后落下去,造成海浪,受到海底的摩擦使得浪越来

14、越高。海水的整体运动。海啸波长几百公里,风暴潮波长不到一公里,海啸在深水区传播速度超过飞机,水面速度为每小时200公里左右。日本列岛、台湾、菲律宾群岛海啸多发。海啸的物理在-55°范围内500公里长的海面,波的高度为0.6米。水7000米深的时候波速达到900公里,波长达到280公里。只有4000密深是,速度700多公里,波长213公里,接近超音速飞机。水深越浅,速度越慢,波长越短。海啸在大洋中传播波浪高不到一米,进入浅海后,前面的海浪速度变慢,后面的堆积积累,海浪变高,波长变短,破坏力变大。1.一个板块的下插导致另一个板块的浮起2.一个是板块的下陷3.板块平移错动2012年8.6级

15、地震,苏门答腊岛,是平移断层,没有海水抬升。 震中区100公里长,2公里宽的海水抬高了5米,换算地震震级。风暴潮是表面的大气运动引起的,主要是海水表面运动,海啸是海底的升降运动造成的,主要是整体运动。海啸波长达到几百公里,风暴潮不到一公里。海啸的传播速度很快,每小时700-900,水面波速度很慢,风暴潮最大200Km/h风暴潮容易被风激发,只有少数的地震能激发海啸。海啸的灾害1900-1983年超过2.5米的海啸,都沿着太平洋沿岸,恰是地震俯冲带分布的地方1755年里斯本6W人死亡,近海海啸,大西洋中,先袭击维森特岛,后袭击里斯本.是大葡萄牙衰弱的原因.2007年印度尼西亚死亡人数28W人。

16、智利地震在夏威夷的海啸:远洋海啸里斯本:近海海啸2004年12/26印尼海啸,9.0级,走滑断层,断层几乎是垂直移动的,水体猛烈抬升。遇难人数两周之内超过了25W,斯里兰卡火车出轨,普吉岛被毁。日本:1896明治海啸1993昭和海啸中国只有南海和东海有可能发生海啸,中国的东太平洋有一系列的岛链把中国挡住了。但台湾东部地区没有。菲律宾西侧,南海的滑坡有可能发生海啸。2010日本仙台东面8.6级地震,福岛核电站。 海啸的预警1949太平洋海啸预警中心。太平洋海啸预警系统检测海水深度变化,美国海啸预警时间为3分钟,全世界平均15分钟。英国的十岁小女孩,海水急退,2004/2/26,印度普吉岛海啸。火

17、山火山与历史火山来自于意大利南部的岛屿名字。2006爪哇火山爆发,4W英尺的高空。人类最早的,哈桑双峰火山。人类最著名的,维苏威火山爆发,庞贝古城和赫库兰尼姆。火山与板块每个板块固定移动方向,驱动力是地幔对流,热的一部分物质向上涌,推动板块向两边移动。盘古大陆,冈瓦纳大陆,潘家大陆。90%火山在俯冲带上,80%岩浆由洋中脊喷出,7-13%岩浆由俯冲带附近喷出。岩浆涌向热点形成火山,新的岩石离开老的岩石形成洋中脊,存在地幔热点。板块俯冲,挤压高压高温的熔浆上升,形成火山。 火山与岩浆岩浆中含有水,使得熔融温度降低,岩浆的成分取决于上升过程中加入的熔融地壳的数量。含硅、水的岩浆粘度比较大造成爆发性

18、的火山爆发。岩浆比重小,向上浮动,上升时融化岩石形成更大的岩浆流,薄弱地表处喷发。 深成火成岩喷出地表后成为火山岩二氧化硅含量高的花岗岩不易流动,粘度大。80%的火山基本都是玄武岩,流纹岩不到10% 岩浆没喷出地表就冷却了形成地下的花岗岩。二氧化硅含量少粘稠度小流动性比较强,爆发力不大。泡沫岩是很轻的岩石,代表着火山爆发的猛烈程度。喷到地表的岩石冷却快,结晶颗粒比较小。 中心式的喷发:美国圣海伦斯火山,火山锥的形态对称,比如富士山海拔3776米,1707年最后一次喷发。巴布亚新几内亚新英格兰岛。岩浆的流动性是和温度有关的。火山灾害已知的活火山超过1500座,海底的更加统计不详。熔岩流冷却后形成

19、火山岩,火山喷发物是由热的气体和没有分选的碎屑物质的侧向流。火山碎屑流包括基地的重力流和上层的悬浮流,粘稠度比泥石流要小,包含岩石碎屑。维苏威火山,意大利拿不来斯东岸,海拔1200米,带来了大量的有害气体,可能是先到的气体使人们窒息来不及逃走。印度松爪哇岛,坦博拉火山,1815年,北美歉收,全球温度降低0.6°,流行病,伦敦白天见不到太阳。美国西部圣海伦斯火山2900多米,爆发后少了300米,1980年爆发,侧向的岩层有间隙,所以侧向的爆发和正向上的爆发是同时进行的,60万吨火山灰,8个州受到影响。1991年菲律宾火山爆发。客麦隆的尼尔斯湖是一个火山湖,湖水突然变红,喷射褐色的气体,

20、比重大于空气,有害气体造成生物死亡,水里面有大量的酸性有害气体。火山下的气体积累的压力超过水底的压力就喷射出去。 中国的火山中国的火山大约分为四块:东北、内蒙、华北地区有500多座火山。山西大同火山群。青藏高原的北部,西南的腾冲地区,海南雷州地区有800多做火山。康熙47年五大连池火山爆发,长白山地区1668和1702年有过火山爆发,腾冲地区最近一次爆发是1609年。1951年中国西部地区阿什火山爆发,人烟稀少。1719年五大连池喷发。腾冲的火山群南北散布,形成于380年5万年的新生代。1639年4月徐霞客发现30年前火山有爆发,有97座,保存好的有25座,700平方公里面积,最著名的三个火山

21、。 火山的预警火山喷发的几个预兆 火山喷发前夕,无线电的低频噪音增加。美国西部的圣海伦斯火山。1991年6月份首都马尼拉100公里处的火山爆发,至今为止人口最稠密地区的最大的火山爆发,30亿立方米物质,全球温度下降0.5°,2000万吨二氧化碳,火山灰带到全球各地。火山可以带来地热、矿产资源、旅游资源、土地肥沃化。火山监测,野外考察工作,先进的检测设备,火山地下检测器。大气圈与气象灾害大气的成分与结构没有明显上届,赤道上方42000km,两极上方28000km。两个气场耦合形成上升的云雾,云变成雨或者雪降落。地球的吐弃作用,火山爆发。绿色植物吸收CO2,放出O2,自古以来CO2变成C

22、O,甲烷变成CO2和水,氨变成水汽和氮。氮气氧气占99%以上,其中关注CO2,十年前是356ppmv现在是389ppmv,光绪的时候只有250ppmv。 对流层臭氧层平流层中间层暖层散逸层对流层:直接和水圈生物圈岩石圈接触,空气均匀,吸收了可见光、紫外线。降温率大概是6.5K/km。赤道618km,两级812km。温度从地表向上逐渐递减平流层:空气平流运动水汽比较少,尘埃少,臭氧层在其中。吸收了太阳光,这一层的温度较高 中层:随着高度降低温度降低,8085km,有各种能量辐射,化学反应强烈。热层/电离层:太阳辐射,热量很高,底部是带电离的电离层,可以反射无线电波,太阳黑子-磁暴-电磁干扰逃逸层

23、:空气大部分电离,引力弱,空气逃逸。大气的作用大气层:保护水,维持温度,对流层流动性大,热量交换。水以气态存在,一定程度为液态或固态。 高纬度地区,水上升变成雪或水滴,低纬度地区温度高,水变成水滴,甚至形成冰雹。可见光比较特殊能直接穿透大气层,紫外线、X、射线被屏蔽,无线电波可以到达地表。臭氧层与温室效应 每年春节南极臭氧层变薄。海拔四五十公里的高度臭氧含量丰富,高层大气中的不正常的聚集,臭氧层中臭氧多百万分之八,分开了平流层和对流层。如果臭氧分层消失,对流层和平流层没有区别,且海拔七十公里处形成大漩涡。温室效应:温房,地球大气像温房,CO2滞留热量,在大气中占0.03%,甲烷也可以,但甲烷不

24、到2ppmv,CO2为380-400ppmv。太阳短波辐射穿过大气到达地表,一部分被吸收,一部分被射出宇宙空间,CO2滞留热量。 太阳辐射与大气环流硅酸盐分化吸收二氧化碳,碳酸盐风化放出二氧化碳。在计算二氧化碳的贡献的时候要考考虑生命周期。地球内部放射性的热,板块构造与火山都是由该热量作用的。地表的季节变换的热量主要由太阳提供,赤道直射热量多,高纬度斜射热量少。大气中的热量环流,热量均匀化。大气海洋耦合循环海洋-热容体,吸收热量和放出热量都很缓慢。表面层:-500米,气流运动最多影响100米深度的水,温度和盐度变化稳定,只占了水体的2%。中间层/恒温层:-1000米,温度稳定。深层:水的密度比

25、教高,平均温度小于4度,盐度大压力大不容易结冰。表面的水被风驱动,洋-气界面的热量传输,在北半球向右运动,南半球向左运动,热盐循环大洋传送带。厄尔尼诺现象是大气环流 和大洋环流的强耦合。正常来说太平洋表面是热水区,尤其赤道地区,南美巴西收到科里奥利力的影响,水从东往西吹,表层热水从东往西吹过去,下面的冷水浮上来,冷水不会生成水分,干旱。海水到了太平洋西部地区,大量水蒸气蒸腾,大暴雨。厄尔尼诺使其颠倒,表层海水从西往东去,太平洋的西海岸变得干燥干旱引起火灾,热水到了南美的岸边,冷水鱼消失,本来干旱的地方成天瓢泼大雨。气旋、飓风、龙卷风灾害大规模气流运动造成热带气旋,按中心平均最大风速划分。 热带

26、气旋主要发生在八个海域,北半球五个,南半球三个。热带气旋在不同海域的季节和频率也不同。 起初在洋面上为一个低压,中心气压低,周围起亚极度大,形成大风区。1940-1980,死于热带气旋人数达到50万人。1970年11月,孟加拉国,热带强气旋,海堤缺口,30万人丧生。热带气旋在我国主要发生在东南海域地区,为少数几个损失比较严重的国家。20世纪八十年代8309号和。1983年8309台风在广东珠海登陆,8-9级,阵风10级,每秒55米.龙卷风是直径很小的旋转的漏斗形的气团,又是最强烈的大气风暴。其产生与大面积的积雨云或者热带气旋有关,北半球反时针旋转,两个龙卷风同时形成的时候一个顺一个逆。气象灾害

27、的预警监测预警系统包括三个环节: 预报减轻灾害的实例:形成有一个过程。1993年9月14号9314号台风广东汕头,破坏力20年少见,每小时每半小时发送台风动态报告。台风的移动方向和速度会突然改变,国际合作。龙卷风和积雨云有重要关系,研究跟踪积雨云。美国的龙卷预报世界领先。滑坡与泥石流滑坡的概念、成因及危害伴随泥石流。物质滑动的类型,沿着软弱带发生,水下滑坡。可作为次生灾害,在地震、暴雨、洪水之后会有发生。 形成机理:坡面运动、坡面发育的一种方式和过程,坡面存在易于滑动的物质,剖面两层,内侧为结构优势面,前锋和其有不连续的空面。软弱面抗风化性差。含有蒙脱石、高岭石、水云母、伊利石含水多,膨胀性和

28、崩裂性强,在干湿交替的情况下产生裂隙,破坏岩石整体性。成因: 根据三个因素来分类:物质的属性、松散程度;物质的运动速度、滑动的性质;四个情况:落石;表层土壤滑落;滑坡;泥石流;落石也称为岩崩。崩滑体有一定的范围,山坡的蠕动造成树干的变性滑坡的机理以及类型滑坡的体积分类: 滑坡的速度分类:慢速滑坡:每天几厘米到几十厘米,肉眼可见。中速滑坡:每小时几十厘米到几米。高速滑坡:每秒滑动几米到几十米的滑坡。 滑坡的厚度分类: 滑坡的机理:在重力的作用下,高处物质有向低处滑动的趋势,需要满足一定条件。倾角越大越高;潜在的滑动面上存在三种力:1.滑动力2.摩擦阻力,由界面物质性质决定3.滑动面上物质的聚合力

29、。当滑动发生的时候,滑动力>摩擦阻力+聚合力。水多了,降低物质间的聚合力。山上造屋,或者坡体前沿开挖,都会引起滑坡。中国滑坡灾害与防治发生频繁,损失严重,尤其西部地区,一百万个滑坡点以上,特大型灾害七千多处,重大损失目前1000多次。 甘谷,永宁镇,死亡三万余人。孙家沟滑坡,宽1200米,向下滑动400米。1985/6新滩,3000万立方米岩崩,200多万涌入长江,被迫停航12天。新藏,易贡湖,河道堵塞。重庆武隆县,乌江阻断。2003沙镇溪,千将坪滑坡,24人失踪。2003年雅安,特大暴雨袭击,群发性滑坡和洪水。 都江堰麻溪滑坡,60万立方米。四川茂县,滑坡造成堰塞湖。滑坡造成的经济损失

30、,高于地震,一年200多亿。工程措施防御:去掉重物,坡脚用重物阻挡。逆着坡面造房子不易发生滑坡。气候变化与社会气候变化与京都条约近百年来显著暖化。190多个国家参与了保护协议,京都协议书,承诺在2012年以前共同减轻温室气体的排放。2008年底风力发电128亿度。光伏产业,太阳能1.1兆瓦,占全球四分之一。2009年哥本哈根气候会议,192个国家的环境部长出席。 2050年温室气体减排需要达到1990年的80%,这样温度才能降低两度。 全球变化研究的对象与内容大气圈、岩石圈、水圈、生物圈四个系统相互作用的结果。岩石风化、溶解,火山活动;生物光合、腐解;海洋大气的CO2交换。近一百年来,地球增温

31、0.74°,极地冰盖减小,海平面上升十几厘米。2万年前,末次冰期,台湾岛是大陆的一部分,日本海为内陆海,海平面上升,淹没陆地。地球主要热量来自太阳和地球内部辐射,地球会反射太阳辐射,大气层中温室气体多的话就会把热量滞留。地球每秒吸收四十万亿卡的能量,相当于七百万吨煤。 太阳主要是短波辐射,地球主要是长波辐射(红外线辐射,太阳的辐射通量是地球的100万倍。直射和斜射的温度不一样。从赤道到35°,太阳带来的和地球散发的热量是盈余的。地球的运动,大气运动,科里奥利效应,风是固定的,推动海洋,风和水热量全球交流,均匀的机制。减轻自然灾害新世纪自然灾害特点每年消耗500*10八次方吨

32、物质,超过河流搬运和洋中脊产生的物质质量;人类建筑面积达到1015%。1950-1995,百万人口城市由83325个。 1994年美国北岭地震,损失纪录突破1999年台湾地震损失新纪录2001年印度地震伤亡最惨重,经济打击沉重,最大的板内地震。社会生命线容易受破坏。自然灾害的预测预警 预防为主是减灾的基本原则。预测预警是灾害防治的重要环节。紧急响应和救灾是减少人员和财产损失的一个关键。灾害监测系统:气象的、全国地壳、风暴潮、地震等。地震的预测准确率最低,火山泥石流等要比气象灾害准确率高。减轻灾害的措施第一要事就是回答未来的灾害在哪里、多大、频率,即灾害区划。 工程减灾:有效的工程措施能够减轻自

33、然灾害,提高抗震能力。第一把抗御自然灾害能力作为首要问题第二用现代科学的技术能力来减轻抗灾成本;第三提高灾害能力要因地制宜。对海啸灾害的减轻:早期预警;火山喷发预警: 灾害应急反应和救援救治伤员。当场死亡,无法救助。轻伤,可以稍微晚点救助, 重伤要优先救治。1989年12月联合国大会,制定国际减灾日,每年十月的第二个星期三,每年不同主题。通过一致的行动在发展中国家减轻自然灾害带来的社会损失,帮助发展中国家建立预警系统,用科学技术填补空白点,技术援助、技术转让。自然历史、文明进程与灾变的关系前言理解灾变灾变的概念变现为许多自然现象,超新星爆发、地震恒心死亡,表现为超新星爆发,形成重元素。中生代恐

34、龙占据我们的世界,6500万年前恐龙灭绝。2000W年前非洲裂谷,东部抬升,生活在该地区的猩猩进化成人类。几千年来王朝的兴衰都和灾变有关系。宇宙大爆炸万物起源宇宙开始,温度极高,没有时间和空间,温度由高到低,由电子气体、液体、固体变化。每1立方厘米由10的50次方的物体浓缩,温度很高,有10的30次方度;现在每立方公里只有几个原子,平均温度接近绝对零度。 膨胀到无;稳态;缩小到无; 恒星灾难宇宙物质转变、重元素的合成超新星爆发,造成宇宙物质转变重元素的合成。恒星是从星云中诞生的,起先宇宙中有很多物质渐渐浓缩起来,由于引力的作用旋转、发光、降温、聚集形成星体。太阳系距离银河系25000光年。所有

35、的恒星都位于赫罗图上。 星际气体恒星主序星红巨星,超过5个太阳大时形成超新星爆发:1.超过一百倍时形成黑洞,2.如果5-10倍时形成中子星,3.还有一部分会抛到宇宙中形成星际物质,参与下一个恒星的形成。宇宙元素:物质只取决于化合结构,和元素并无太大差异。 最多的元素是氢和氦。大爆炸最初形成氢和氦,而且不断有氢变成氦。太阳的内部大于1000万度,氢开始热核聚变,形成氦,氦已经占了太阳的1/3,所以太阳存在了40多亿年,还有100亿年寿命。太阳收缩主要成分氦,温度超过一亿度,氦开始燃烧,形成红巨星,氦烧完后形成白矮星死掉。 钱德拉塞卡发现上图规律。五个太阳,大于8亿度出现碳燃烧,合成了氖到硫的元素

36、。十个太阳,聚集坍塌温度达到30亿度,硅燃烧,所有的元素都可能出现。洋葱状结构,铁在最里面时燃烧结束。5-10太阳质量,最后形成黑洞或中子星。镍原子高速运动,轰击金原子,产生了一个新的元素。元素周期表的重元素大多人造,有些周期很短。地球化学元素的分类:1.亲气和亲水元素:多半在地球地表和大气层中2.亲硫元素3.亲铁元素:大量集中在地核4.亲石元素:硅铝质和硅镁质形成了地幔和地壳地球有太阳的物质冷凝形成的。同质的混合物冷却分异重的物质形成地核、再形成地幔、最后地壳。七亿年前雪球事件2亿年前大陆地壳聚集在一起。 7亿年前大陆集中在赤道,水蒸气多,下雨多,二氧化碳溶解,大气中二氧化碳含量下降,地表无

37、法储存阳光热量,温度下降,全球结冰,结冰后冰反射阳光更强,进一步冷却。但是地球内部热量还在散发,火山爆发为大气输送二氧化碳等物质,由于不下雨,二氧化碳聚集,等浓度是目前的1000倍的时候,温室效应熔化冰雪,形成酷热湿热的世界。美国人,纳米比亚海岸线岩石诉说雪球地球的假说,岩石是冰川存在的证据,7亿年左右发生了大量的冰川活动(全球范围的。 酷热的世界中大气二氧化碳含量非常高,大雨冲刷CO2到地表,腐蚀岩石带向海洋,形成巨厚的碳酸盐岩小行星撞击恐龙灭绝与哺乳动物的兴起小行星撞击造成毁灭性灾难,恐龙的灭绝和哺乳动物的兴起。 恐龙6500万年前在白垩纪和第三纪之交消失了,世界上一半的植物和其他陆生植物

38、也消失了,一些很小的哺乳动物得以度过并蓬勃发展。岩石中有丰富的记录,取决于我们的解读。沃尔特·阿尔瓦雷茨提出小行星撞击。两个图层由一个1cm厚的黏土层隔开,之下由恐龙化石,之上就没有了,之下为白垩纪的土层,之上为第三纪土层。沃尔特·阿尔瓦雷茨发现该薄薄的黏土层的铱的含量异常,高于周围岩石百倍。从以下图线就能看出。铱主要存在于天上的陨石和地壳中,造成该地区的异变明显是前者。 阿尔瓦雷茨找到的其他证据:粘土中找到直径大于1毫米的矿物小球,和玄武岩的成分是一样的,该黏土层有很多类似物,陨石动能很大,燃烧熔化了附近的岩石抛射开来。还发现了冲击形成的石英颗粒,有奇怪的光圈,只有受到很

39、大的外力冲击的时候才会出现这种情况。同时还找到了锇的两种同位素,可以变成铼,是岩石圈中特有的元素,该黏土层中锇和铼的比例与陨石符合。恐龙消失了,世界上一半的植物和其他陆生植物也消失了。还有的说是超级火山爆发造成的,黄石公园就是一个巨大的火山口,而且一个十公里的小行星撞击极有可能造成超级火山的爆发,也就是说这是一个雪上加霜的事件。1200万年前的非洲裂谷裂谷东边的故事:人类的起源。38亿年来,地球长起了生命之树,人类处于最顶端,人类起源于新第三纪,在第四纪初的时候出现了真正的人类。1859年达尔文,物种起源,人是动物的长期进化结果,物竞天择,适者生存。南京大学和典学堂自然灾害与人课程笔记 生科院

40、 13 级李国卫 在达尔文时代，欧洲发现了古人类遗址，欧洲人因此把欧洲作为人类起源地，甚至造假 “皮尔当人”。查尔斯·道森是造假的人。 在非洲奥杜威峡谷，路易斯· 利基，1959 年与妻子玛丽· 利基一起发现了距今 180 万年的 “东非人”化石。中国大陆北京人、爪哇人，一下子东方为人类起源的呼声很高。 1908 年发现海德堡人，同一时期的还有克罗马农人，尼安德特人。 1978 年，拉依托里的足迹，370 万年前，一大一小两个类人猿脚印。大裂谷右边逐渐抬 高， 西边还是大平原的景观， 有很多猩猩生存。 环境决定了物种的演变， 猩猩-类人猿-人类。 原始的动物人类的

41、一连串祖先， 人类在 400-600 万年前从非洲的阿尔法南猿走上了不同的 进化道路。 如果非洲裂谷没有张开，东西边没有变化，或许也就没有人类的出现。非洲人两次走出 非洲，第一次为 180 万年前。现在的人是 20 万年前非洲人走到高纬度地区形成尼格罗人种 （黑种人） ，走到上面叫做高加索人种（白种人） ，有一只在 5 万年前向东去形成蒙古利亚人 种/黄种人，15000 年前一支走过白令海峡,形成美洲的印第安人。 3500 年前的一次火山爆发 亚特兰蒂斯之谜和摩西出埃及与这次火山爆发的关系。 历史上有一次意大利维苏威火山爆发淹没庞贝古城。 欧洲中部有个， 克里特岛旅游胜地。 亚特兰蒂斯突然消失， 亚特兰蒂斯就在地中海里面， 公元前 1500 年希腊刀耕火种的时代就有个米诺斯文明出现了，阿瑟埃文斯发现了该文化。 米诺斯文明把体育文明带到了希腊半岛，文明程度很高。 在公元 15 世纪末的时候， 米诺斯文明突然消失， 在 3500 年前的火山灰下有精美的工艺 品、宫殿。帕拉图说