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第五章气象灾害第一节干旱与洪涝灾害第二节台风第三节沙尘暴第四节极端天气第五节强对流天气第六节全球变化与气象灾害第七节气象灾害的防治措施2020/2/221第一节干旱和洪涝灾害一、干旱（一）干旱的定义干旱：通常指淡水总量少，或者长期少雨而空气干燥、土壤缺水，不足以满足作物生长、人的生活需要和经济发展需求的气候现象。是一种水量供需矛盾的自然现象。我国是一个旱灾频繁的国家（二）干旱的分类1.《气象干旱等级》中分为五个等级：无旱：正常或湿涝，特点为降水正常或较常年偏多，地表湿润轻旱：降水持续较常年偏少，地表空气干燥，对农作物有轻微影响中旱：降水持续较常年偏少，土壤表面干燥，出现水分不足重旱：土壤出现水分持续严重不足，土壤出现较厚的干土层特旱：土壤出现水分长时间严重不足，地表植物干枯、死亡2020/2/2232.根据干旱出现的季节分类：春旱：指3～5月期间发生的干旱夏旱：指6～8月发生的干旱秋旱：指9～11月发生的干旱冬旱：指12月～翌年2月发生的干旱连旱：两个或两个以上季节连续受旱3.根据干旱发生的连续性分类：连续性干旱：连续不断干旱，不存在明显的降水季节季节性干旱：具有一短促的、降雨状况多变的湿季，其他季节即为干季4.根据农作物干旱成因分类：土壤干旱：指长期无雨或少雨，又缺少灌溉条件，土壤中水分长期得不到补充，作物得不到正常的水分供应而遭受的危害，是最主要的干旱形式大气干旱：指气温高、湿度小、作物蒸腾失水快，根部吸水供不应求，虽然土壤中有足够的水分也来不及吸收，造成水分失调以致受害生理干旱：是因为其它不利因素或农业技术措施不当而造成的体内水分失调，产生危害（三）干旱的成因干旱形成的两个基本因素：降水与蒸发我国旱灾频繁的原因：1.水资源区域性缺水严重水资源区域性分布南北不均衡是我国干旱灾害频发的重要原因之一我国降雨量南方比较充沛，年平均降雨超过1000mm，北方内陆地区降雨量少，年平均降雨量少于400mm长江流域及以南地区国土面积占全国的36.5%，但水资源占全国的81%；而淮河流域及以北地区国土面积占全国的63.5%，而水量仅占19%，其中西北内陆河地区资源性缺水更严重2020/2/2272.降雨的季节性导致季节性缺水我国降雨受典型季风气候影响，全年降雨在年内时间分布极不平衡，水资源呈明显的季节性，其中70～80%降雨集中在汛期的6、7、8月内，汛期雨量大；汛期过后，季节性缺水严重，3.人为因素导致缺水我国旱灾频繁有较大的人为因素存在，表现在水资源过度开发、水污染严重、水利用率低、用水浪费严重。我国灌溉水利用率只有45％，而发达国家为70％左右2020/2/229（四）我国干旱灾害主要特点与干旱灾害时空分布1.我国干旱灾害主要特点（1）干旱灾害面积广，但分布不均匀（2）干旱灾害出现频繁，有时持续时间较长（3）干旱常伴随着高温同时出现2.我国干旱灾害时空分布中国有四个明显的干旱中心，即华北平原、黄土高原西部、广东与福建南部、云南及四川南部西部旱灾少，东部旱灾多，中部旱灾重，北方重于南方的空间分异格局中国旱灾发生频次（1990-2003年）（五）干旱的成灾机制干旱的危害主要表现为两个方面：第一是因为土壤水分含量低，造成植物生长不良和枯萎，生物量减少第二是因为地表径流减少，造成人畜饮水困难，航运中断，水力发电减少，工业和城市用水短缺1.干旱与农业减产2.干旱与土地退化植被退化，风蚀加快，荒漠化加重干旱时植物枯萎，土壤表面直接裸露维持土壤团粒结构的微生物活动急剧减少，土壤结构破坏容易形成强烈的水土流失和风蚀二、洪涝灾害（一）洪涝的概念洪涝即指水灾，水灾分为“洪”和“涝”两种。“洪”指大雨、暴雨引起的、水道急流、山洪暴发、河水泛滥、淹没农田等；涝，是指水过多或过于集中或反浆水过多造成的积水成灾。2020/2/2215（二）洪涝的分类按发生地域不同分为：河流洪水、湖泊洪水、海岸洪水、山洪按成因不同分为：暴雨洪水、融雪洪水、冰凌洪水、山洪、溃坝洪水、天文潮和风暴潮等2020/2/2216（三）洪涝的成因及特征成因1、气候成因2、流域的地貌特征3、土壤和地质状况4、人类活动的密集情况特征季节性、类似性、普遍性、区域性、破坏性、可防御性17第二节台风灾害台风--指发生在热带洋面上具有暖中心结构的强烈气旋性涡旋（热带气旋）绕着中心高速旋转,在北半球作逆时针旋转，在南半球作顺时针旋转具有移动性，速度≥10/秒台风灾害—有台风高速气流和强烈降水引起的灾害及其次生灾害。被列为10种灾害死亡人数之首，全球每年死于热带气旋的人数约为20000～30000人。我国是世界上受台风袭击次数最多的国家。1949～1990年在我国登陆的台风285个，平均每年登陆7个，最多年份12个1988～2004年统计，我国大陆每年平均因台风死亡人数440人，经济损失约为233.5亿元，倒塌房屋30.7万间，农作物受灾面积288.5×104hm2一、台风分类1.以风速大小分类：按世界气象组织（WMO）统一规定，热带气旋分为5级，按风速风力大小分为：热带低压：风速118～153km·h-1热带气旋：风速154～177km·h-1热带风暴：风速178～210km·h-1，中心最大风力8～9级强热带风暴：风速211～249km·h-1，中心最大风力10～11级台风或飓风：风速＞249km·h-1，中心最大风力2级2.以风力大小分类：国际上以台风中心附近的最大风力来确定，分为强台风和弱台风，又根据风力把它再分为若干级别（1）强台风超强台风：风力16级或以上强台风：风力14～15级台风：风力12～13级（2）弱台风强热带风暴：风力10～11级热带风暴：风力8～9级热带低压：风力为6～7级二、台风形成与移动1.台风形成条件海洋面温度超过27℃以上的热带或副热带海洋上，大量空气膨胀上升，形成上升的水汽柱。受地转偏向力的影响，水汽柱产生旋转。垂直方向风速不能相差太大，才能使初始扰动中水汽凝结所释放的潜热能集中保存在台风眼区，形成暖中心结构要有足够大的地转偏向力作用，地球自转作用有利于气旋性涡旋的生成在北半球作逆时针旋转，在南半球作顺时针旋转。2.台风结构半径一般为500～1000km，高度可达15～20km.由外围区、最大风速区和台风眼三部分组成。外围区最大风速区台风眼台风眼位于台风中心区，最常见的台风眼呈圆形或椭圆形状，直径约10～70km不等，平均约45km最大风速区位于台风眼外侧，之间为环形云墙相隔。平均宽8～19km，是最强烈的降水产生区最大风速区台风眼外围区位于最大风速区外侧，风速从外向内增加，有螺旋状云带和阵性降水外围区最大风速区台风眼3.台风移动路径（1）台风移动取决于作用于台风的动力内力--地转偏向力外力--外围环境流场对台风涡旋的作用力（2）中国台风移动路径①西进型：台风自菲律宾以东一直向西移动，经过南海最后在中国海南岛或越南北部地区登陆，这种路线多发生在10～11月。②登陆型：台风向西北方向移动，穿过台湾海峡，在中国广东、福建、浙江沿海登陆，并逐渐减弱为低气压。7～8月基本都是此类路径。③抛物线型：台风先向西北方向移动，当接近中国东部沿海地区时，不登陆而转向东北，向日本附近转去。这种路径多发生在5～6月和9～11月。（3）在我国，台风具有南北移动的路径5月份仅影响广东、广西、海南和台湾；6月份向北扩大到福建；7～8月份再向北扩大到浙江、上海、江苏、山东和辽宁；9月份开始影响范围回缩到上海以南；10月份回缩到浙江以南；11月份回缩到台湾、广东和海南；12月份仅影响广东和海南。（4）影响我国的台风主要形成于西太平洋菲律宾东侧的洋面、关岛附近和我国南海中部等地。相对集中在4个海区：①中国南海海区；②菲律宾群岛以东、琉球群岛、关岛等附近海面（最重要的台风发源地）；③马里亚纳群岛附近海面；④马绍尔群岛附近海面。三、台风灾害特点与我国台风灾害时空分布1.台风发生的规律及其特点主要有以下几点：（1）台风形成具有季节性。台风一般发生在夏秋之间，最早发生在五月初，最迟发生在十一月。（2）台风中心登陆地点难准确预报。台风的路径时有变化，台风中心登陆地点往往与预报相左。（3）旋转性。台风登陆时的风向一般先北后南（4）损毁性严重。（5）强台风发生常伴有大暴雨、大海潮、大海啸（6）强台风发生时，人力不可抗拒，易造成人员伤亡2.我国台风灾害时空分布①热带气旋影响范围由滇南经湘鄂豫西部和太行山，延伸到东北小兴安岭一线以东的范围内，占全国总面积31%热带气旋影响范围②从台风登陆的地理分布看，登陆从广州至海南岛最多，占31%，其次是福州至汕头，占23%，最少是山东至上海和温州至福州沿海区段，占6～7%。中国台风登陆分布图（1949-2000）③从时间看，5～6份仅登陆华南诸省沿海，7～8月份登陆地点南起两广、海南，北至辽宁的广大沿海地区；9～10月份在长江口以南沿海一带；11月份范围继续缩小，仅广东、南海、台湾沿海有热带风暴（或台风）登陆；12月份只有广东偶有登陆。热带气旋影响范围四、台风灾害的成灾机制两个基本的运动构成主要的灾害诱发与致灾因素:高速旋转的气流云墙中携带的大量水汽这两个基本的运动引起的灾害通常由三方面造成：风灾最大可达110米/秒，风速舜间可以达到每秒几百米，半径可达几百公里第三节沙尘暴沙尘暴是沙暴和尘暴两者兼有的总称，是指强风把地面大量沙尘物质吹起并卷入空中，使空气特别混浊，水平能见度小于1km的严重风沙天气现象。其中沙暴系指大风把大量沙粒吹入近地层所形成的挟沙风暴；尘暴则是大风把大量尘埃及其它细粒物质卷入高空所形成的风暴。2020/2/2241一、沙尘暴的分类（一）按能见度分为：浮尘、扬沙、沙尘暴和强沙尘暴（二）按过程分为：浮尘天气过程、扬沙天气过程、沙尘暴天气过程和强沙尘暴天气过程2020/2/2242二、沙尘暴形成原因沙尘暴主要由3种因素构成：第一,产生大风的条件因素;第二,产生对流层低层强烈垂直不稳定的因素;第三,当地地理环境存在着丰富的沙尘源。裸露地表,富有松散、干燥的沙尘,是沙尘暴形成的物质基础。足够强劲持久的风力和不稳定的大气环流是沙尘暴形成的必要气象动力和热力条件。气象条件（一）1.大风，形成沙尘暴的动力。在风力作用下地表物质的分离和吹扬,我国北方的春季正是以大风为主的天气。2.不稳定的大气环流，沙尘暴形成的必要热力条件。每年的春季是一年当中冷暖空气交替最活跃的季节,如果遇到强冷空气过境,大气极不稳定,易形成沙尘暴天气。3.干旱少雨、植被稀少，沙尘暴形成的前提条件，我国北方大部分地区年降水量在250mm以下,数据表明干旱的年份、春季降水少的年份,沙尘暴发生频数较高。2011年1月，华北黄淮干旱少雨6省45天连续无降水在宁夏西南部中卫县沙坡头，黄河与腾格里沙漠已经近在咫尺沙源（二）我国的几大沙漠主要分布于北方,其类型多为活动性沙漠,而沙漠沙以细沙为主,沉积厚度较大,储藏量极为丰富,为沙尘暴的形成提供极为丰富的沙源,也是我国境内最大的沙尘源。北方沙漠周边的荒漠化土地分布面积较大,其植被极差,也是主要的起沙地;另外,春季由于大片农田准备春耕播种,人为疏松土质,也是沙尘暴的沙源地之一。地形地貌（三）我国的北方由于地形自西向东呈台阶状降低,最西北部的帕米尔高原和天山山脉阻挡了强冷空气的进入,若冷空气较强,就会翻过山脉向东加速移动;若遇到次一级山脉,冷空气再次翻越山脉,运移速度再次增加,如此反复,速度增加,风力骤增,必然形成沙尘暴天气。帕米尔高原因开荒出现的草地沙化人为活动（四）在人类进行生产活动的过程中。人为地破坏植被,大面积开荒，撂荒,上游堵截或不合理利用水资源,造成下游河道断流,地下水位持续下降,原有的植被得不到水分而逐渐枯萎死亡,引发植被退化、土地荒漠化、沙漠化等一系列环境地质问题。而植物死亡后的尘土又成为沙尘暴的新尘源。总而言之，就是破坏环境，不节制劳役土地造成环境不可挽回的破坏。三、沙尘暴的分布目前全球陆地面积的四分之一遭到沙漠化的危害，世界四大沙尘暴多发区分别位于：中亚、北美、中非、澳大利