灾害学课件 气象灾害

第三章第四节气象灾害一、概述1.气象灾害：狭义－短暂的异常天气现象所引起的灾害现象与过程，即大气的各种物理现象和运动变化引起的灾害，比如暴雨、雹灾、风灾、干旱、台风等等。广义－除上述灾害外，还包括气候变化引起的天气异常所产生灾害现象和过程。根据大气物理现象，气象灾害划分为：气温异常灾害－寒潮、低温、酷热、霜冻等等。降水异常灾害－干旱、暴雨、雹灾、暴风雪等等。1气流运动异常灾害－大风、台风、龙卷风等等。光电异常灾害－雷电灾害等等。2.气象灾害的特点经济损失最大：地震灾害死亡人数最多，气象灾害不仅死亡人数多，而且经济损失最大，仅旱、涝、台风三种灾害的经济损失就占自然灾害总损失的75％。许多其他自然灾害都可能源于气象灾害。波及面最广：分布面积广泛，每个地区都有发生严重气象灾害的可能性，只是灾害的类型不同而已。地带性特点最显著：由于气候类型分布的自然地带性特点，导致相应的气象灾害具有地带性特点。有一定的周期性和季节性：趋势趋于严重：23.我国气象灾害的背景条件地域广阔，南北纬纬向跨度大；地形复杂，地势高低差别大；海陆分异明显；人口众多，人类活动对自然地理环境的破坏严重。3二、台风灾害（热带气旋）台风（typhoon）：发展到一定强度时候（大于12级）的热带气旋，在西太平洋地区被称为台风；在东太平洋和大西洋和澳大利亚中心附近最大风力12级或12级以上的热带气旋称为飓风。1989年世界气象组织规定，按照热带气旋中心附近平均最大风力的大小，把热带气旋划分为四类：中心风力低于8级的称为热带低压；8－9级称为热带风暴；10－11级称为强热带风暴；12级或12级以上的称为台风。台风的强度以台风中心地面最大平均风速来确定:中心附近最大平均风速12-13级-----台风中心附近最大平均风速14-15级-----强台风中心附近最大平均风速16级或以上-----超强台风41.台风的命名2.台风的形成与消亡热带气旋形成的条件热带气旋形成需具备以下几个条件：

1）广阔的暖洋面，海水温度在26.6°C以上，提供热带气旋高温、高湿的空气。2）对流层风速的垂直切变小，有利于热量聚集，

3）地转参数f大于一定值（纬度大于5°的地区），有利于形成强大的低压涡旋。

4）热带存在低层扰动，提供持续的质量、动量和水汽输入。台风消亡的条件：主要是高温高湿的空气不能继续供给，低空幅合、高空辐散的流场不能维持、以及风速的垂直切变增大等等。5西北太平洋是全球生成热带气旋最多的海区：全球约有30%的热带气旋生成于西北太平洋，而这些热带气旋中约有80％会发展成台风。这是因为西北太平洋有全球最大最广阔的洋面，热带气旋有更长时间可以停留其上发展；同时热带西北太平洋也是全球大洋最暖的地方，有\"暖池\"（Warmpool）之称。夏季强烈的东亚夏季风环流在此造成强烈的上升运动，既容易形成热带扰动，也有利高温高湿的水汽从海洋向大气输送，为热带气旋生成提供有利条件63.台风的结构和天气（1）台风是暖性低压，因而台风范围内的地面流场是气旋式辐合流场。按辐合气流速度的大小，一个发展成熟的台风，其低层沿经向方向可分为三个区域：（1）外圈：自台风边缘到最大风速区外缘，风速向中心急增，风力在6级以上，半径约200-300公里；（2）中圈：从最大风速区外缘到台风眼壁，是台风中对流和风雨最强烈的区域，半径为100公里；（3）内圈：即台风眼区，风速迅速减小，半径约5-30公里。7（2）台风流场的垂直分布，大致分为三层：A.从地面到3公里（主要是从500-1000米的摩擦层）为低层气流流入层，气流有显著向中心辐合的经向分量。B.3-8公里左右是中层过渡层，气流的经向分量已经很小，主要沿切线方向环绕台风眼壁螺旋上升，上升速度在700-300毫巴之间达到最大。C.从8公里左右到对流层顶（约12一16公里）为高层气流流出层，这层上升气流带有很大的切向风速，同时气流在上升过程中释放出大量潜热，造成台风中部气温高于周围，以及台风中的水平气压梯度力随着高度升高而逐渐减小的状况，当上升气流达到一定高度（约10-12公里）时，水平气压梯度力小于离心力和水平地转偏向力的合力时，就出现向四周外流的气流。空气外流的量与流入层的流入量大体相当。89（3）台风天气外螺旋云带：由层积云或浓积云组成，以较小的角度旋向台风内部；内螺旋云带：一般由数条积雨云或浓积云组成的云带直接卷入台风内部；云墙：是由高耸的积雨云组成的围绕台风中心的同心圆状云带，云顶高度可达12公里以上。好似一堵高耸的云墙；台风眼区：因气流下沉，晴空无云。104.侵袭我国的台风路径第Ⅰ类为西移路径：台风从菲律宾以东海面一直向西移动，经我国南海，在华南沿海和海南岛、越南沿海一带登陆。这条路径的台风对我国华南地区影响较大。第Ⅱ类为西北移路径：台风自菲律宾以东海面向西北方向移动，横穿我国台湾和台湾海峡，在闽、粤一带登陆；或者穿过琉球群岛，在江、浙沿海登陆。这条路径的台风常常侵袭我国大陆，对华东、华南均有很大的影响，所以有人称之为“登陆型台风路径”。11第Ⅲ类为转向路径：台风在菲律宾以东海面先向西北方向移动，以后转向东北，呈抛物线状，是最多见的路径，如台风在远海转向，主要袭击日本或在海上消失；如台风在近海转向，大多向东北方向移动，影响朝鲜，但有一小部分在北上的后期会折向西北行，登陆于我国辽鲁沿海。冬季这类台风的转向点很偏南，有可能影响菲律宾和我国台湾一带。12台风预警信号分五级：分别以白色、蓝色、黄色、橙色和红色表示。

含义：48小时内可能受热带气旋影响。含义：24小时内可能受热带气旋影响，平均风力可达6级以上，或阵风7级以上；或者已经受热带气旋影响，平均风力为6～7级，或阵风7～8级并可能持续。13含义：24小时内可能受热带气旋影响，平均风力可达8级以上，或阵风9级以上；或者已经受热带气旋影响，平均风力为8～9级，或阵风9～10级并可能持续。含义：12小时内可能受热带气旋影响，平均风力可达10级以上，或阵风11级以上，或者已经受热带气旋影响，平均风力为10～11级，或阵风11～12级并可能持续。14含义：12小时内可能或者已经受台风影响，平均风力可达12级以上，或者已达12级以上并可能持续。15三、干旱灾害旱、涝灾害的发生是大气环流异常，造成降水时间空间分布不均，久旱不雨或者暴雨成灾。人类的负面行为又加剧这种灾害的发生。1、干旱干旱与旱灾：干旱通常指淡水总量少，不足以满足人的生存和经济发展的气候现象。干旱一般是长期的现象。旱灾，一些地区，由于大气环流发生异常而引发的天气异常，在某一时期出现降水比多年平均值大为偏少而导致土壤缺水、空气干燥而造成农作物枯死、人畜饮水不足等的灾害现象。在干旱地区、湿润地区都可以发生。从天气状况考虑，干旱灾害还包括干热风、高温和热浪等种类，是我国农业最为严重的气象灾害。16干旱：长时期的缺雨或雨水不足，从而引发水分严重不平衡，造成缺水、作物枯萎、河流流量减少以及地下水和土壤水分枯竭。当蒸发和蒸腾（土壤中的水分通过植物进入大气）长时期超过降水量时，即发生干旱。对于世界上的所有地区而言，干旱都是农业最严重的自然灾害。

干旱的标准：气象上通常将降水量的多少作为干旱的标准。其中，常用的是降水量距平百分率来表示某地某时段内降水量与常年的偏离程度，并以此衡量干旱是否发生及干旱程度。在气象部门日常业务中，干旱标准如下表所示：

时间长度

一般干旱标准

重量标准

连续3个月以上

-25%——-50%

-50%

连续2个月

-50%——-80%

-80%

1个月

-80%以上

注：降水量距平百分率小于0即表示雨水偏少。

172、干旱形成的影响因素自然因素：大气环流异常造成的降水时空分布不均。人为因素：人类对气候的影响；人类需水量的增加和用水浪费导致水资源短缺；植被的破坏使植被的蓄水作用丧失，地下水减少。近年来全球极端高温干旱事件频繁出现的主要原因是什么？

全球气候变暖是北半球及我国夏季高温干旱事件频繁出现的大背景。近百年来，地球气候正经历一次以全球变暖为主要特征的显著变化。这种全球性的气候变暖是由自然的气候波动和人类活动共同引起的。环流异常是造成极端高温事件发生的直接原因。城市化造成的热岛效应加重了极端高温事件的剧烈程度。

183、我国干旱灾害的时空分布特点（1）干旱类型及其分布

我国干旱类型的分布，大致以秦岭、淮河为界，其以北以春旱、夏旱为主；其以南以夏旱、秋旱、冬旱为主。（2）干旱次数和干旱天数的分布

我国存在几个明显的干旱中心，即黄淮海干旱区、东北干旱区、长江流域及华南干旱区、西南干旱区。（3）受旱面积分布

受旱面积分布很不均匀，其中，以黄淮海地区受旱面积和成灾面积最大，几乎占全国总数的一半。其次是长江中下游和东北地区，西北和华南地区受旱面积和成灾面积最小。194、影响及对策影响：干旱对国民经济的影响十分广泛，对农业生产、水资源、水能源、林业、畜牧业、渔业等都有影响，也带来沙漠化等灾害。特别是对农业生产有更直接更严重的影响。

20对策：跨流域调水工程（南水北调）兴修水利和科学灌溉：在农业生产中，这不仅有利于防洪，也有利于抗旱。对于经常出现干旱的地区，利用水库推广节水灌溉技术，发展灌溉农业尤为重要。植被建设：人工增雨：

拦截和蓄存雨水雾水：

推广耐旱品种和抗旱播种法；

重视干旱灾害的预报：城市建设注重科学规划，改善城市小气候。

212006年夏季四川、重庆遭遇极端高温干旱灾害事件：图原因：全球气候变暖是大背景－－这种变化在北半球中高纬度地区尤其明显，我国的很多地方处在北半球中高纬度地区，所以我国也是气候变化比较明显的地方。重庆、四川恰好就处于这个地区。直接原因是大气环流异常，高温干旱则与青藏高压和副热带高压双重控制有关。

22在气象上，高温通常指日最高气温达到或超过35℃的天气，日最高气温大于等于35℃时，被称为高温日，连续5天以上的最高气温大于或等于35℃时被称为持续高温，一个月内高温天气超过5天则称该月为高温月。三大火炉“南京、武汉、重庆”，常年高温天气分别为15.8天，21天和34.8天23高温酷暑危害？人们的日常生活、城市基本设施运行、工业发展、农业生产。24高温预警25图例含义防御指南24小时内最高气温将要升高至37℃以上24小时内最高气温将要升高至40℃以上26

极端天气寒潮寒潮：是指来自高纬度地区的寒冷空气，在特定的天气形势下迅速加强并向中低纬度地区侵入，造成沿途地区剧烈降温、大风和雨雪天气。这种冷空气南侵达到一定标准的就称为寒潮。寒潮是一种大范围的天气过程，在全国各地都可能发生，可以引发霜冻、冻害等多种自然灾害。27四、洪涝灾害281、洪涝的成因

自然条件：洪水是形成洪水灾害的直接原因。只有当洪水自然变异强度达到一定标准，才可能出现灾害。主要影响因素有地理位置、气候条件和地形地势。社会经济条件：只有当洪水发生在有人类活动的地方才能成灾。受洪水威胁最大的地区往往是江河中下游地区，而中下游地区因其水源丰富、土地平坦又常常是经济发达地区。292、洪涝灾害的类型A.河流洪水：暴雨洪水、山洪、融雪洪水、冰凌洪水溃坝洪水B.湖泊洪水C.风暴洪水等3、洪涝灾害的特点

季节性、区域性和可重复性破坏性和普遍性可防御性4、洪涝灾害的防治减小洪涝灾害发生的可能性；使已经发生的洪涝灾害的损失降低到最小。305、我国洪水灾害的特点

全国600多座城市90%都存在防洪问题，西高东低的地理地形有利于洪水的汇集和快速到达下游，其中危害最严重的是发生在我国东部经济较发达地区的暴雨洪水和沿海风暴潮灾害。（图）

我国暴雨洪水形成的主要特点是：

①暴雨集中，强度极大，从而形成江河洪水峰高量大

②高强度、大面积暴雨洪水集中分布在山地丘陵向平原的过渡带，并具有明显的地区差别和时序规律，夏季集中出现的雨带主要在太平洋副热带高压的西北部。

31③江河洪水年际变化很大，同时又存在重复性和连续性，一个流域重复出现类似的特大洪水和连年发生特大洪水的情况屡见不鲜。④沿海风暴潮灾害主要由强热带风暴和台风引起，其中少数登陆台风深入内地与从西南部产生的气旋性涡旋东移北上，往往在局部地区产生特大暴雨。人为地扩大城市化规模，填埋，堵塞了原有的河流和小溪，污水不经净化处理直接排放到河流，破坏了水环境和资源，造成了干旱和洪涝灾害

32

333435长江流域洪涝灾害的原因：自然原因：长江流域广、支流多，流经地区为亚热带季风气候，雨热同期，夏季高温多雨，干流汛期长、水量大，最容易产生洪涝灾害；长江洪水有三个主要来源：①宜昌以上的长江上游干支流；②中游南面的洞庭湖、鄱阳湖两大水系；③北面的汉江。

社会原因：近些年来，人们为了生产粮食，人为地围湖造田，使长江上中游湖泊面积缩小；人们为了赚钱，在长江上中游乱砍滥伐森林、滥垦草地，使森林和草地植被遭到严重破坏，造成大量的水土流失，自然生态环境日益恶化，因而使长江中下游地区的洪涝等自然灾害频繁发生，不断加剧。

长江洪涝灾害的发生既有自然原因，又有人为原因，而人为原因是更重要的原因。要避免或减轻长江的洪涝灾害，人们必须努力做到遵循自然规律，人地协调发展，综合治理长江。

36一、什么是雾和霾雾：相对高的空气湿度下，在贴近地面的空气中形成的几微米到100微米，肉眼可见的微小水滴（或冰晶）的悬浮体，是一种自然的天气现象。呈现乳白色或青白色。霾：悬浮在空中肉眼无法分辨的大量几微米以下的微粒，使水平能见度小于10千米的天气现象。

37现在公众所关注的雾霾主要是由大气中空气动力学直径2.5微米以下的微小烟尘、粉尘及硫酸盐、硝酸盐、铵盐、有机物等颗粒物以及水滴叠加形成的。出

现雾霾时，空气浑浊，呈灰

色或黄色。38二、什么是PM10、PM2.539三、形成雾霾天气的主要气象因素1、相对湿度比较大。2、大气处于静稳状态。3、垂直方向逆温。4、有降温条件

雾霾污染的外因40四、PM2.5与雾霾天气1、PM2.5来自于哪里?

人工源

自然源：风扬尘土、火山灰、森林火灾、海盐颗粒等一次颗粒物：燃煤烟尘、工业粉尘、机动车排气、建筑及道路扬尘等污染源直接排放。二次颗粒物：排放到大气中硫氧化物、氮氧化物、氨、挥发性有机物等通过发生复杂的化学反应而产生，是大气中PM2.5的主要来源。412、各类污染源对PM2.5贡献大小？根据目前对空气中PM2.5来源的认识，煤炭燃烧、机动车尾气、工业排放、建筑和道路扬尘、区域传输等来源，在不同地区、不同时段其贡献各不相同。由于PM2.5在空气中滞留的时间较长，所以通常PM2.5污染具有区域性特征。对某一地区而言，除了本地产生的PM2.5外，其周边地区的影响也是重要的来源。423、雾霾天能见度低都是PM2.5惹的祸吗？空气中不同大小的颗粒物均能降低能见度，但是在雾霾天，较大直径的雾滴是能见度降低的主要因素，PM2.5的存在会进一步降低能见度；当湿度低于80%时，能见度降低则主要是由于PM2.5引起的。434、雾和霾橙色预警、黄色预警、红色预警指什么？大雾预警：气象部门通过气象监测，在大雾到来之前做出的预警信号，黄色、橙色、红色三级预警，大雾红色预警信号是最高级别。霾预警也分为黄色、橙色、红色三级，分别对应中度霾重度霾和极重霾，可反映空气污染的不同状况。445、只有冬天有霾吗？不是，一年四季都有可能产生霾。比如春季北方的沙尘暴、夏季的光化学反应、秋季秸秆焚烧等都会引起霾，冬季由于特殊的气候条件，更容易形成霾。

6、PM2.5与人体健康。人体暴露于PM2.5污染会增加心血管疾病、呼吸系统疾病发病与死亡的风险。PM2.5组成复杂，含有程度不同的有毒致病物质。目前的研究还没观察到不影响人体健康，即安全的大气PM2.5水平。45五、雾霾的防治（减少PM2.5）1、绿色出行，减排PM2.52、减少人为燃放排放来源

减少烟花爆竹：2012年除夕夜，由于燃放烟花，北京部分地区PM2.5浓度急剧上升，一度达到惊人的1.5mg/m³杜绝露天焚烧:露天焚烧秸秆、垃圾、落叶等，会产生大量的烟雾，直接影响大气能见度，对交通和飞机起降造成一定程度的影响，同时会导致空气中PM10、PM2.5浓度显著增加。因此，应杜绝露天焚烧。

其他人为燃烧源：如集中烧烤业。463、低碳生活，绿色消费对于每一个人来讲，治理空气中的PM2.5污染和倡导的低碳生活方式是一致的，最重要的是减少污染物排放。每个人都应当从日常生活的衣、食、住、行做起，倡导节能环保的生活和消费模式，自觉抵制过度消费，都可为减轻空气污染和降低空气中的PM2.5浓度尽一份力。474、植树种草，有助降低PM2.5种树有助于降低PM2.5，因为树是有吸尘作用的；负氧离子具备主动出击捕捉PM2.5的能力，而森林就是负氧离子的制造者。48全球变化与气象灾害全球变化气候变暖全球变化和气象灾害49全球变化历史文献、树木年轮、沉积物、冰芯以及其他资料间接地为人们提供了全球变化历史。在大时间尺度上，地球环境