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1、,气象灾害,2011年国内10大天气气候事件,1 长江中下游地区旱涝急转 10.55%11151 2、西南地区夏秋两季“水贵如油”9.66%10205 3、强降水致多个城市现“海景”8.68%9172 4、我国平均年降水量创60年来新低 8.63%9124 5、多地刷新高温历史极值 8.61%91006、雾霾天气频繁，预警不断 8.35%88297、台风“梅花”路径异常 7.61%80468、春季我国降水偏少火险等级高 7.05%74499、太阳活动日益频繁剧烈 6.87%7256 10、秋季华西多条江河发生秋汛 5.63%5954,自1980年至2005年，全世界发生的7000多次自然灾害，
2、造成近200万人死亡和一万多亿美元经济损失，对同期的统计还显示，这些灾害近90%属气象水文灾害，死亡人数的75%和相关经济损失的75%与气象水文灾害有关。,2023/7/8,4,灾害学的基础知识,一、灾害系统的三要素,灾害源-导致灾害发生的自然或社会经济原因。灾害 源可包括多种因素，如泥石流的发生需要当 地山坡，具备风化物的一定堆积数量及一定 的坡度，但直接触发的致灾因素却是大暴雨 或持续阴雨。,灾害载体-在灾害过程中具有破坏作用的事物。如农 作物的病毒病大多是以蚜虫和灰飞虱作为病毒 的载体在吸食叶汁时传播的，具有一定风速的 干热气流是庄稼干热风灾害的载体。,受灾体-灾害中受损害的对象。其又可
3、分为直接受灾体 和间接受灾体,2023/7/8,5,灾害链现象,重大自然灾害发生后往往诱发一系列次生灾害，这种现象叫做灾害链。,如1991年6月6日-10日发生的北京郊区北部山区的特大暴雨引发山洪，在部分山坡和沟谷又诱发泥石流和滑坡，造成村民伤亡，暴雨-山洪-泥石流和滑坡形成了一条灾害链。,2023/7/8,6,原生灾害、次生灾害、衍生灾害和复合灾害,按照灾害发生的因果关系可将某些灾害区分为原生灾害、次生灾害和衍生灾害。,灾害链中最早发生并起主导作用的称原生灾害；在灾害发生过程中由原生灾害诱导出的灾害称次生灾害。而在灾后诱发的一系列灾害称为衍生灾害。有多种灾害现象同时伴随发生时称为复合灾害。,
4、2023/7/8,7,灾情,灾情指一个地区受灾后的直接、间接经济损失及其社会影响和生态破坏。,度量农业灾情的指标有多种，主要有以下几类：,（1）空间指标。包括受灾面积、成灾面积、绝收面积。,（2）时间指标：包括灾害持续时间、成灾时间及连续成 灾时间。,（3）损失指标：包括人口伤亡数、财产损失、生产损失 及灾后损失等。,（4）综合指标：包括灾害强度和灾害等级。,2023/7/8,8,气象灾害的定义,习惯上，人们把气候灾害和天气灾害统称为气象灾害。,是指局地性、短时间的恶劣天气带来的灾害。,天气灾害：,气候灾害：,是指大范围、长时间、持续性的气候异常造成的灾害。,气候灾害是自然灾害中最为严重的一种
5、，通常指天气、气候异常超过一定程度，给人类和社会经济造成损失的现象或事件。,2023/7/8,9,气象灾害,气象灾害的含义，可以理解为能对人类生命财产、社会经济发展造成损害的气象事件。这种气象事件是大气的某些特殊运动，它们可以形成某些灾害性天气。,沙尘暴三、沙尘天气形成条件,相关研究指出沙尘暴的形成必须具备4个条件：一是地面上的沙尘物质，它是形成沙尘暴的物质基础；二是大风，这是沙尘暴形成的动力基础，也是沙尘暴能够长距离输送的动力保证；三是不稳定的空气状态，这是重要的局地热力条件，沙尘暴多发生于午后傍晚，说明了局地热力条件的重要性；四是干旱的气候环境，沙尘暴多发生于北方的春季，而且降雨后一段时间
6、内不会发生沙尘暴是很好的证据。,2023/7/8,11,气象灾害学的研究方法,(1)历史灾害分析方法,(4)信息系统技术与处理；,(2)相关因子的比较分析；,(3)典型灾例的实地调查分析；,(5)气象灾害危险性分析。,现代气象灾害的特点,现代气象灾害的特点,气象灾害种类多并具有普遍性（发生范围最大）气象灾害出现的频次高 具有区域性的特点 气象灾害的危害面最广但影响面差异很大 气象灾害的发生具有季节性,气象灾害持续时间长 气象灾害的发生具有阶段性（群发性）气象灾害连锁反应显著 气象灾害灾情重 气象灾害经济损失不断增加，死亡人数减少 极端气象灾害增加,现代气象灾害的特点,沙尘暴,3.沙尘暴强度划分
7、为4个等级：1、4级风速6级，500米能见度1000米，称为弱沙尘暴；2、6级风速8级，200米能见度500米，称为中等强度沙尘暴；3、风速9级，50米能见度200米，称为强沙尘暴；4、当其达到最大强度（瞬时最大风速25米/秒，能见度50米，甚至降低到0米时），称为特强沙尘暴（或黑风暴，俗称“黑风”）。,气象灾害基本属性,气象灾害是一种常见的自然灾害，而自然灾害的本质就是自然界部分物质的自然运动并对人类社会造成灾害。,灾害两个基本属性 一是自然属性,灾害基本属性 二是社会属性,气象灾害基本属性,气象灾害基本属性 自然属性,气象灾害自然属性包括致灾和承灾两个方面,气象灾害基本属性,气象灾害基本属
8、性 社会属性,气象灾害社会属性包括致灾和承灾两个方面,致灾：防灾工程与环境治理对气象灾害的抑制和消弱,人为破坏和不科学的社会经济活动对气象灾害的激发促进,承灾：人类及社会经济是受灾对象,危害方式：生命生活、财产经济、社会和资源环境等危害,影响成灾程度的社会经济因素：数量、密度、价值、易损性、抗御能力、可恢复性等,霾,霾是一种大量极细微的干尘粒等均匀的浮游在空中。使能见度小于10km的空气普遍浑浊现象。霾发生时的天气条件特点是气团稳定、较干燥。它不仅影响人们的身体健康，还影响心里健康。,气象灾害的特点,大范围持久的气象灾害往往是大、中、小各种尺度天气系统相互配合、相互作用的结果。,如长江流域持续
9、大暴雨的出现，首先是有行星尺度天气系统的相对稳定，这期间，西太平洋副热带高压动态十分重要，若其脊线稳定在20N左右，则可将洋面上的暖湿空气大量输送到长江流域一带，此时，高纬度地区有阻塞高压存在，使大气环流形势比较稳定。中纬度地区有不强的冷空气活动，这一带就有静止锋、切变线、低涡等降水天气尺度系统生成和活动，同时，在这些天气尺度系统中还伴有雷暴、中尺度低压等中、小尺度系统，促使暴雨的形成。如果行星尺度天气系统相对稳定，那么就会有一次次降水及暴雨出现，从而形成这一带持续性暴雨。,气象灾害的特点,我国气象灾害的特点：,一、气象灾害的出现有明显的季节性,二、气象灾害的出现有明显的年际变化,三、造成气象
10、灾害的天气系统和天气过程多,四、气象灾害的出现有显著的区域性特点,雾-种类,1、辐射雾：多出现在晴朗、微风、近地面水汽比较充沛且比较稳定或有逆温存在的夜间和清晨。2、平流雾：暖而湿的空气作水平运动，经过寒冷的地面或水面，逐渐冷却而形成的雾，气象上叫平流雾。3、蒸发雾：即冷空气流经温暖水面，如果气温与水温相差很大，则因水面蒸发大量水汽，在水面附近的冷空气便发生水汽凝结成雾。这时雾层上往往有逆温层存在，否则对流会使雾消散。所以蒸发雾范围小，强度弱，一般发生在下半年的水塘周围。4、上坡雾：这是潮湿空气沿着山坡上升，绝热冷却使空气达到过饱和而产生的雾。这种潮湿空气必须稳定，山坡坡度必须较小，否则形成对
11、流，雾就难以形成。,雾-种类,5、锋面雾：经常发生在冷、暖空气交界的锋面附近。锋前雾是由于锋面上面暖空气云层中的雨滴落入地面冷空气内，经蒸发，使空气达到过饱和而凝结形成；而锋后雾，则由暖湿空气移至原来被暖锋前冷空气占据过的地区，经冷却达到过饱和而形成的。因为锋面附近的雾常跟随着锋面一道移动，军事上就常常利用这种锋面雾来掩护部队，向敌人进行突然袭击。6、混合雾：兼以上有两种原因形成的雾叫混合雾。7、烟雾：城市中的烟雾是人类的活动所造成的。早晨和晚上正是供暖锅炉的高峰期，大量排放的烟尘悬浮物和汽车尾气等污染物在低气压、风小的条件下，不易扩散，与低层空气中的水汽相结合，比较容易形成烟尘（雾），而这种
12、烟尘（雾）持续时间往往较长。,雾和霾的区别,雾和霾是两个不同的气象名词。两者在物质构成，水汽含量，外观等方面有具明显差异。1.雾是由水汽凝结而成，其主要成分是水滴或冰晶；而霾是由悬浮在大气中的细微烟、尘或者盐粒等构成，主要由气溶胶组成。2.雾和霾中的水分含量也不一样，当相对湿度大于80%时并接近饱和时出现的一般是“雾”，而“霾”的相对湿度一般低于70%。介于之间是2者混合物，但是主要以霾为主。,雾和霾的区别,3.一般雾的厚度比较小，常见的辐射雾的厚度大约从几十米到一至两百米左右。雾和云一样，与晴空区之间有明显的边界，雾滴浓度分布不均匀，而且雾滴的尺度比较大，从几微米到100微米，平均直径大约在
13、10-20微米左右，肉眼可以看到空中飘浮的雾滴。霾的厚度比较厚，可达13公里左右。霾与雾、云不一样，与晴空区之间没有明显的边界，霾粒子的分布比较均匀，而且灰霾粒子的尺度比较小，从0.001微米到10微米，平均直径大约在12微米左右，肉眼看不到空中飘浮的颗粒物。,雾和霾的区别,4.由于液态水或冰晶组成的雾散射的光与波长关系不大，因而雾看起来呈乳白色或青白色。由于灰尘、硫酸、硝酸等粒子组成的霾，其散射波长较长的光比较多，因而霾看起来呈黄色或橙灰色。5.雾有明显日变化特征，而霾的日变化特征不明显。6.尽管雾天常常出现空气质量下降，但与雾相比，霾对人的身体健康的危害更大。,PM2.5,定义：PM2.5
14、是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物。PM，英文全称为particulate matter(颗粒物）。科学家用PM2.5表示每立方米空气中这种颗粒的含量，这个值越高，就代表空气污染越严重。,PM2.5,健康损害人体的生理结构决定了对PM2.5没有任何过滤、阻拦能力。,PM2.5健康损害,1.每个人每天平均要吸入约1万升的空气，这些颗粒被吸入人体后会直接进入支气管，可在呼吸系统造成沉淀；进入肺泡的微尘可迅速被吸收、不经过肝脏解毒直接进入血液循环分布到全身；2.会损害血红蛋白输送氧的能力，干扰肺部的气体交换，引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病。对贫血和血液循环障
15、碍的病人来说，可能产生严重后果。例如可以加重呼吸系统疾病，甚至引起充血性心力衰竭和冠状动脉等心脏疾病。,PM2.5健康损害,3.这些颗粒通过支气管和肺泡进入血液，其中的有害气体、重金属等溶解在血液中，对人体健康的伤害更大。4.而PM2.5还可成为病毒和细菌的载体，为呼吸道传染病的传播推波助澜。,灾害防御的基本原则,躲、让、抗、减、改、疏、控、补、用,9 字 防 灾 原 则,灾害防御的基本原则,躲-躲开灾害,例：龙卷风,让-避让灾害,例：建设机场、核电站、油库时，尽量让开强 对流天气发生频率高的地方。,灾害防御基本原则,抗-抗御灾害，根据灾害的强度采取科学的抗灾 方法。,例：洪水冲破堤岸形成口时
16、，要立即进行抢险堵缺。,减-减轻灾害,例：一场超出承载能力的特大暴雨，会造成灾害，但 是如果事先能采取预防措施，就能减少损失。,灾害防御的基本原则,改-改正不足，使其完善。,例：灾害发生前，进行防灾检查，发现隐患，及时改正。,疏-疏散灾害能量，不让灾能积聚。,例：对洪水治理-采取大禹治水方法。,灾害防御的基本原则,补-弥补灾害造成的损失，这是对灾害发生 后的受灾对象而言。,例：灾害保险、建立救灾基金会,控-尽可能控制灾害的发生。,例：人工影响天气,灾害防御的基本原则,用-利用灾害能源造福人类。,例：暴雨-淡水资源 风-风力发电，获得洁净能源。雷电-产生高温，矿山进行爆破开采、烧水,灾害防御的环
17、节和组织系统,整个防灾减灾过程可分为灾前的监测、预报和防御，灾中的抗灾，灾后的救灾和援建等环节，建立监测、预报、防御、抗灾、救灾、援灾等6个子系统，形成一个完整的防灾减灾系统，这样有助于整体减灾效能的充分发挥。,暴雪预警信号分四级,蓝色：12小时内降雪量将达4毫米以上，或者已达4毫米以上且降雪持续，可能对交通或者农牧业有影响。黄色：12小时内降雪量将达6毫米以上，或者已达6毫米以上且降雪持续，可能对交通或者农牧业有影响。橙色：6小时内降雪量将达10毫米以上，或者已达10毫米以上且降雪持续，可能或者已经对交通或者农牧业有较大影响。红色：6小时内降雪量将达15毫米以上，或者已达15毫米以上且降雪持
18、续，可能或者已经对交通或者农牧业有较大影响。,台风预警信号,蓝色：24小时内可能或者已经受热带气旋影响,沿海或者陆地平均风力达6级以上，或者阵风8级以上并可能持续。黄色：24小时内可能或者已经受热带气旋影响,沿海或者陆地平均风力达8级以上，或者阵风10级以上并可能持续。橙色：12小时内可能或者已经受热带气旋影响,沿海或者陆地平均风力达10级以上，或者阵风12级以上并可能持续。红色：6小时内可能或者已经受热带气旋影响，沿海或者陆地平均风力达12级以上，或者阵风达14级以上并可能持续。,冰雹形成条件,大气中必须有相当厚的不稳定层存在。,积云必须发展到能使个别大水滴冻结的高度（一般认为温度达-12-
19、16）。,要有强的风切变。,冰雹形成条件,云的垂直厚度不能小于68千米。,积雨云内含水量丰富。一般为38 g/m3，在最大上升速度的上方有一个液态过冷却水的累积带。,云内应有倾斜的、强烈而不均匀的上升气流，一般在1020米/秒以上。,冰雹预防防治,由于雹灾严重，所以防雹工作得到了政府的重视和支持。,用火箭、高炮向暖云部分撒碘化银、碘化铅、干冰等凝结核，使云形成降水，以减少云中的水分；在冷云部分撒冰核，以抑制雹胚增长；,冰雹预防防治,在地面上向雹云放火箭打高炮，或在飞机上对雹云放火箭、投炸弹，以破坏对雹云的水分输送；,在地面上把碘化银、碘化铅、干冰等催化剂在积雨云形成以前送到自由大气里，让这些物
20、质在雹云里起雹胚作用，使雹胚增多，冰雹变小；,我国气象灾害的出现有显著的区域性特点,我国位于欧亚大陆的东岸和太平洋的西岸，印度洋距我国西南部也不太远。,我国的地势从整体上看为西高东低，呈阶梯状，从我国大陆向太平洋方向倾斜。,我国的主要河流，大多从西部山区流经高原再进入大平原后入海。,气象灾害的区域性特点,东北地区主要的气象灾害为暴雨引发的洪涝以及低温冷害，此外还有局部的干旱和冰雹等灾害，,华北地区的主要气象灾害有干旱、暴雨和洪涝，其中干旱灾害为其主要特色，群众有“十年九旱”之说，尤以冬春季雨水稀少，故有“春雨贵如油”的说法，黄淮海平原是我国范围最广、强度最大和灾情最重的干旱中心，受旱面积占全国
21、受旱面积的46.5%，受灾面积则占50.5%，因干旱造成的粮食损失占全国干旱粮食损失的32.1%左右。,气象灾害的区域性特点,西北黄土高原的主要气象灾害有干旱、冰雹和暴雨等。这一地区同样存在“十年九旱”,华南地区同样会出现暴雨、干旱、低温冷害、冰雹等气象灾害，而其中以经常遭受热带风暴、台风袭击为其主要特点。,长江中下游江湖平原地区的主要气象灾害有暴雨引发的洪涝及干旱，另外还受热带风暴侵袭，以及风暴潮、海啸等。,气象灾害的区域性特点,青藏高原上的主要气象灾害有暴风雪以及冰雹、暴雨引起的洪涝、泥石流等灾害。,新疆地区由于纬度偏高，再受青藏高原阻挡，夏季风难以直接影响，但来自极地、高纬区的冷空气则较
22、容易入侵和影响，主要气象灾害有雪灾、洪涝、冰雹及大风沙等灾害。,西南地区的主要气象灾害有暴雨并引发洪涝、泥石流、滑坡等灾害以及干旱、冰雹等灾害。,气象灾害的区域性特点,以上事实表明：许多气象灾害如暴雨、干旱、冰雹、寒潮、低温冷害等在我国许多地区都有可能出现，但由于我国幅员辽阔，各地的地理、地形特点不同，这类气象灾害的出现就会显示出明显的地域特色，这种地域特色也给气象灾害的预测预报带来了复杂性和难度。,农业气象灾害,农业气象灾害:由于不利气象条件的出现而使农业生产遭受损失的自然灾害。农业气象灾害因地因时对不同作物有不同影响，如几天无雨，对水稻可形成旱象，对玉米则可能无害，而对粟却可能有利。农业气
23、象灾害与灾害性天气不尽相同，前者与农业生产对象紧密联系；后者虽可能危及许多国民经济部门，但有些灾害性天气对农业生产却往往既有害，也有利，例如台风的狂风暴雨对农业生产有害，但在某些地区伏旱期间，台风带来的大量降水能减轻甚至解除旱象。,气象灾害种类,主要的农业气象灾害：热害、日灼、冻害、霜冻、热作寒害、土壤掀耸、低温冷害（倒春寒、秋季低温、夏季低温）、涝害、洪水、湿害、旱灾、雪灾、黑灾、雹灾、冷雨、风害、干热风、连阴雨等。,冻害、寒害、冷害、霜冻的区别,灾害防御的环节和组织系统,整个防灾减灾过程可分为灾前的监测、预报和防御，灾中的抗灾，灾后的救灾和援建等环节，建立监测、预报、防御、抗灾、救灾、援灾
24、等6个子系统，形成一个完整的防灾减灾系统，这样有助于整体减灾效能的充分发挥。,5干旱概念,由于对干旱理解的不同,行业不同对干旱的分类亦不同,美国气象学会在总结各种干旱定义的基础上将干旱分为4种类型:气象干旱、农业干旱、水文干旱和社会经济干旱。,5干旱概念,1 气象干旱气象干旱也称大气干旱，根据气象干旱等级的中华人民共和国国家标准,气象干旱是指某时段内，由于蒸发量和降水量的收支不平衡，水分支出大于水分收入而造成的水分短缺现象。其原因，或者由收入项降水的异常短缺，或者由支出项蒸散异常增大形成。由于降水是主要收入项，它的异常短缺常伴随着蒸散的增大，且降水资料最易获得，因此，气象干旱通常主要以降水的短
25、缺作为指标。,5干旱概念,2 农业干旱农业干旱发生是一个复杂的过程。农作物在长期无雨或少雨的情况下，由于蒸发强烈，土壤水分亏缺，使体内水分平衡遭到破坏，影响正常生理活动，造成损害。农业干旱的发生除受降水量、降水性质、气温、光照和风速等气象因素影响外，还与土壤性质、种植制度、作物种类、生育期等有关。因此分析农业干旱时通常要从农作物和水分两个方面考虑。,5干旱概念,3 水文干旱水文干旱是指由降水和地表水或地下水收支不平衡造成的异常水分短缺现象。由于地表径流是大气降水与下垫面调蓄的综合产物，它在一定程度上能反映降水与地面条件的综合特性。因此，水文干旱主要指由地表径流和地下水位造成异常水分短缺现象。水
26、文干旱年(或月)即地表径流、地下水位(或其和)比多年平均小的年份(或月)，利用年(或月)径流量、河流平均日流量、水位等小于一定数值作为干旱指标。也可以采用地表径流与其他因子组合成多因子指标以分析水文干旱。,5干旱概念,4 社会经济干旱虽然干旱问题受到广泛注意，但至今尚没有从社会经济总体角度来确定干旱指标。社会经济干旱应当是水分的总供给量少于总需求量的现象。它应从自然界与人类社会系统的水分循环原理出发，用水分供需平衡模式来进行分析研究与评价。,7气象干旱等级,气象干旱等级国家标准规定了全国范围气象干旱指数的计算方法、等级划分标准、等级命名、使用方法等，并界定了气象干旱发展不同进程的术语。气象干旱等级国家标准中规定了五种监测干旱的单项指标和气象干旱综合指数CI五种单项指标为：降水量和降水量距平百分率、标准化降水指数、相对湿润度指数、土壤湿度干旱指数和帕默尔干旱指数。气象干旱综合指数CI以标准化降水指数、相对湿润指数和降水量为基础建立的一种综合指数。,
