风灾害

第2篇风灾害第1章风的类型与分类第2章风灾害及对建筑物的影响第3章防风减灾对策与风振控制第1章风的类型与分类1.1风的类型1.2风的等级1.1风的类型俗话说，空气流动就成风。风是空气从气压高的地方流向气压低的地方流动而形成的。自然界中常见的风的类型有热带气旋、季风和龙卷风。1、热带气旋热带气旋是发生热带或副热带海洋上的气旋性涡旋，在北半球做逆时针方向旋转，在南半球做顺时针方向旋转。热带气旋的形成随地区不同而异，它主要是由太阳辐射在洋面所产生的大量热能转变为动能（风能和海浪能）而产生。海洋水面受日照影响，往往在赤道及低纬度地区生成热而湿的水汽，水汽向上升起形成庞大的水汽柱和低气压。热低压区和稳定的高压区气压之差产生空气流动，由于平衡产生相互补充的力使之成螺旋状流动，气压高低相差越大，旋转流动的速度越快。旋转流动的中心即热带旋风中心，习惯上称为“眼”，在“眼”的范围内相对平衡，无风也无云层。“眼”的直径一般小于10km，有时可以大于50km。台风的气旋直径可达600～1000km紧紧环绕在其周围的圆环形风带为强烈的暴风，并在旋转中向前水平移动。热带气旋的强度以其中心附近的平均风力来确定，世界气象组织对此规定了四个强度等级，即国际热带气旋的名称与等级标准。(1)热带低压。中心附近最大平均风力6～7级，即风速为10.8～17.1m/s。(2)热带风暴。中心附近最大风力达8～9级，即风速为17.2～24.4m/s。(3)强热带风暴。中心附近最大风力在10～11级，即风速为24.5～32.6m/s。(4)台风。中心附近最大平均风力达12级或以上，即风速在32.6m/s以上。为了便于分别和预防，我国每年对在经度180°以西、赤道以北的西北太平洋和南海海面上出现的中心附近最大风力达8级及8级以上的热带气旋，按其先后出现的次序进行编号。编号采用四位数，前两位数码表示年份，后两位数码表示先后次序。例如，1999年出现的第一次热带气旋，编号为9901，第二次热带气旋为9902，以此类推。有的国家（主要是美、英）以名称确认发生的热带气旋，例如，1965年的6504号台风，美国关岛气象台命名为Carla（卡拉）。我国于2000年开始，也在气象预报中采用台风的国际名字。2、季风季风是大气流中出现的最为频繁的风，它是由内陆和海洋空气温差引起的风。这种风冬季由内陆吹向海洋，夏季由海洋吹向内陆，这是由于陆地上四季气温的变化要比海洋大所引起的。由于地表性质不同，对热的反应也不同。冬季大陆上辐射冷却强烈，温度低就形成高压，而与它相邻的海洋，由于水的壬容量大，其辐射冷却比大陆缓慢，温度比大陆高，因而气压低。因此，气压梯度的方向是由大陆指向海洋，即风从陆地吹向海洋。到了夏天，风向则相反这种风由于与一年的四季有关，故称为季风。3、龙卷风龙卷风是一个猛烈旋转着的圆形空气柱，它的上端与雷雨云相接，下端有的悬在半空中，有的直接延伸到地面或水面，一边旋转，一边向前移动。发生在海上，犹如“龙吸水”的现象，称为“水龙卷”；出现在陆上，卷扬尘土，卷走房屋、树木等的龙卷，称为“陆龙卷”。据统计，每个陆地国家都出现过龙卷风，其中美国是发生龙卷风最多的国家。加拿大、墨西哥、英国、意大利、澳大利亚、新西兰、日本和印度等国，发生龙卷风的机会也很多。我国龙卷风主要发生在华南和华东地区，它还经常出现在南海的西沙群岛上。龙卷风的范围小，直径平均为200～300m；直径最小的不过几十米，只有极少数直径大的才达到1000m以上。它的寿命很短促，往往只有几分钟到几十分钟，最多不超过几小时。其整体移动速度平均为15m/s，最快的可达70m/s；移动路径的长度大多在10km左右，短的只有几十米，长的可达几百或千米以上。它造成破坏的地面宽度一般只有1～2km。一般情况，龙卷风（就地旋转）的风速在50～150m/s，极端情况下，可达到300m/s或超过声速。超声速的风能，可产生极大的威力。尤其可怕的是龙卷风内部存在低气压，所以，在龙卷风扫过的地方，它犹如一个特殊的吸泵一样，往往把所触及的水和沙尘、树木等吸卷而起，形成高大的柱体。当龙卷风把陆地上某种有颜色的物质或其他物质及海里的鱼类卷到高空，移到某地再随暴雨降到地面，就形成“鱼雨”、“血雨”、“谷雨”、“钱雨”了。当龙卷风扫过建筑物顶部或车辆时，由于它的内部气压极低，使建筑物或车内外形成强烈的气压差，顷刻间就会使建筑物或交通车辆发生“爆炸”。如果卷风的爆炸作用和巨大风力共同施展威力，那么它们所产生的破坏和损失将是端严重的。4、其他风灾其他能形成灾害的风有雷暴大风、“黑风”等。雷暴大风天气是强雷暴云的产物。强雷暴云，又称“强风暴云”，主要是指那些伴有大风、冰雹、龙卷等灾害天气的雷暴。强风暴云体的前部是上升气流，后部是下沉气流。由于后部下降的雨、雹等的降水物强烈蒸发，使下沉的气流变得比周围空气冷。这种急速下沉的冷空气在云底就形成一个冷空气堆，气象上称“雷暴高压”，使气流迅速向四周散开。因此当强雷暴云来临的瞬间，风向突变，风力猛增，往往由静风突然变为狂风大作，暴雨、冰雹俱下。这种雷暴大风，突发性强，持续时间甚短，一般风力达8～12级，有很大的破坏力。当强风暴云中伴有大冰雹和龙卷风时其破坏性就更大。所谓“黑风”是一种强烈的沙尘暴或沙暴，现在已常用沙尘暴这个词了。它是由强风将地面大量的浮尘细沙吹起，卷入空中，使空气混浊，能见度很低的一种恶劣天气现象。内蒙古一带又称之为“黄毛风”。发生黑风的条件，一是要有足够强大而持续的风力；二是大风经过地区植被稀疏，土质干燥松软。因此，我国阿拉善高原、内蒙古北部、河西走廊和塔里木盆地、柴达木盆地及黄土高原北部等是最易出现黑风的地区。春季，这些地区气温回升很快，低层空气很不稳定，空气极易扰动，能把沙土卷向空中。据研究，当风速达苑皂蛐泽左右时，即可明显起沙。尤其当冷峰过境时，峰后大风更使大量沙粒、尘土扬向天空，有时沙尘气层厚度可高达4～5km，然后随高空气流向西南飘移，其浮尘部分常常可以扩散到几千公里远的地方。黑风所到之处，飞沙走石，日光昏暗，能见度很差。这种天气对航空和交通运输及农牧业生产等均有严重影响。1983年4月27日，内蒙古西中部出现一次强黑风天气，呼和浩特市下午3时天空即一片橙黄，百米之外视物不清，室内需点灯。风过之处，吹断电杆，通信中断，火车停驰。尤其是在毛乌素沙漠的鄂托克前旗，午后起风，瞬间飞沙走石，最大风速达31m/s，对面不见人，造成11人死亡，3万多头（只）牧畜被风沙掩埋，跑散丢失牲畜10万余头（只），沙埋或吹坏水井5000余眼。北京地区受沙尘暴侵袭已有多年，目前正在联合西北各省共同建造防风固沙林及改善植被。1.2风的等级为了区分风的大小，根据风速的大小，将风划分为13个等级。第2章风灾害及对建筑物的影响2.1风灾害实例2.2大风造成的危害分类2.3风对建筑物的破坏作用2.1风灾害实例大风，尤其是强热带风暴（在西北太平洋和我国东南沿海称为台风，在大西洋、加勒比海、墨西哥湾及东太平洋地区称为飓风）对人类造成的灾害在各种自然灾害中排在前三位之内，是发生很频繁的自然灾害。主要表现为台风（飓风）和龙卷风的破坏作用。大风尤其是强热带风暴引发的灾害除强大的风力可以破坏建筑物外，还因引起大浪、风暴潮及暴雨而造成灾害。热带气旋是世界上最严重的自然灾害之一，在世界历史上一次灾害死亡人数达5000以上的，热带风暴占20%之多，一次死亡人数在30万人以上的也有三次。全球平均每年发生热带气旋80个左右，平均年死亡2万人左右，造成经济损失60～70亿美元。以下是20世纪最大风灾的几个实例。1、海洋风暴冲击孟加拉湾1991年4月29日，一场历史上罕见的飓风以每小时235公里的速度袭击了孟加拉湾沿海及其所有岛屿。狂风掀起的海浪高达6米。狂风所到之处，暴雨成灾，水深达2米多，建筑物被冲塌，汽车四轮朝天，农作物被水淹没，狂风掀翻的渔船随水漂流，成千上万的人尸漂向海岸，惨不忍睹。在这场飓风中丧生的人数已达12.5万，1000万人无家可归。灾民约占全国总人口的十分之一。灾区的牲口有70％已被淹死。估计损失达15亿美元。2、强台风袭击广东汕头1922年8月2日夜间，一次强台风袭击了广东省汕头地区，造成特大风暴潮灾害。据史料记载和我国著名气象学家竺可桢先生考证，有7万余人丧生，更多的人流离失所，无家可归。当时的许多报纸及地方志都记载了这次潮灾。据《潮州志》记载，台风“震山撼岳，拔木发屋，加以潮汐骤至，暴雨倾盆，平地水深丈余，沿海低下者且数丈，乡村多被卷入海涛中”，“受灾尤烈者，如澄海之外沙，竟有全村人命财产化为乌有”。汹涌的潮水伴随着狂风巨浪沿约150km的海岸线冲毁堤围，侵入内陆达15km。3、台风袭击浙江温州1994年8月21日晚，9417号台风在浙江省温州市登陆，于22日上午离开浙江进入江西境内，转为热带低气压。9417号台风登陆时中心最大风力在12级以上，温州沿海受12级以上风力袭击的时间长达10小时，伴有大雨和大潮，给浙江东南沿海地区造成了极大的灾害，经济损失严重。9417号台风受灾人口超过1000万人，死亡1100多人，大批民房倒塌或受损，（据统计，共损坏房屋691300间，其中倒塌210247间。）许多农田被海水淹没，直接经济损失超过100亿元。温州电厂被迫停止发电，厂内煤码头两台卸煤机被台风吹倒，缘座输电铁塔倒塌，输电线路和杆架损坏严重，造成温州地区很长时间停电、停水。洞头百米高的电视塔被风吹倒，温州市中心公安大楼的80m高的通信铁塔也被风刮倒。此外，台风使温州地区附近的18条干线公路被洪水淹没，缘座桥梁被冲垮，温州机场飞机跑道被淹，机场被迫关闭10多天。4、飓风洗劫加勒比海1963年10月3日到9日，生成于大西洋西部的“弗洛拉”飓风，以每小时将近100km的速度席卷了加勒比海海域，飓风在加勒比海海角及岛屿上空怒吼，雨水、洪水、暴风以历史上罕见的威力蹂躏着海地、古巴、多巴哥等这些加勒比海海域的国家。咖啡、水稻和香蕉等作物被全部毁掉。短短的6天，海地的2/5领土变成废墟，瓦砾堆随处可见，约有15万人的房屋被毁，死亡5000余人，近10万人被迫流浪街头，无家可归。此次劫难中，美国在古巴的关塔那摩海湾的舰队基地，也惨遭破坏，所有的营房全部被摧毁，风暴所引起的洪水冲垮了军事基地的一切设施，淹没了整个关塔那摩海湾。5、“玛瑞”台风登陆日本函馆1954年9月，“玛瑞”台风将停泊在日本函馆港的一艘渡轮吹到港外触礁沉没，港内另有4艘货轮相继吹翻沉没，死亡1440人，是世界航海史上的三大海难之一。6、河南省发生特大暴雨1975年8月4～8日，河南省的汝河、沙河、颍河、唐河和白河流域上游的浅山丘陵地区发生了我国历史上罕见的特大暴雨。位于暴雨中心的板桥、石漫滩两座大型水库漫坝失事。全省因这次特大暴雨引发严重洪水，共有29个县市的1700万亩农田被淹，其中1100万亩农田受到毁灭性的灾害。受灾人口上千万，死亡近9万人，京广铁路中断行车达18天。这一暴雨是由7503号台风经过河南而引发的。7、“卡米耳”飓风袭击墨西哥湾1969年8月17日夜间“卡米耳”（Camille）飓风袭击了美国墨西哥湾沿岸，在密西西比州帕斯克里提安附近产生的风暴潮有7.4m高。这是美国记录到的最大台风风暴潮高度。“卡米耳”台风风暴潮给美国的墨西哥湾沿岸造成了巨大的损失，死亡144人，经济损失达12亿8千万美元。8、211号龙卷风袭击加拿大和美国部分地区1985年5月底，强烈的211号龙卷风袭击了加拿大南部的安大略省以及美国北部的俄亥俄州、宾夕法尼亚洲和纽约州。据不完全统计，加拿大的安大略省有88人死亡，伤残1000多人；美国仅俄亥俄州的奈尔斯，一个2.5万人的小城市，遭受的经济损失就达到了400万美元；被龙卷风扫荡的重灾区宾夕法尼亚州死亡人数高达66人，伤残1000多人，直接经济损失高达3亿多美元。9、我国苏北地区遭遇特大龙卷风1966年3月3日，苏北盐城、射阳、大丰县出