南京大學和典學堂《自然災害與人》課程筆記生科院13級李國衛(wèi)該筆記僅代表個人所記錄的內(nèi)容，僅供參考，內(nèi)容如有不準確，本人概不負責。目錄導論 1自然災害鏈 1自然災害研究與預防 1中國自然災害的分布與類型 1地球系統(tǒng) 2地球系統(tǒng)的概念 2地球的分層結(jié)構(gòu) 2地球的動力系統(tǒng) 3地球能量來源與物質(zhì)循環(huán) 3地震 4地震的概念 4地震波 4板塊構(gòu)造與地震成因 4地震的分類與特點 4美洲的地震災害 5歐洲與亞洲的地震災害 5中國的地震災害 5中國的防震減災 6海嘯 6海嘯的概念 6海嘯的物理 6海嘯的災害 7海嘯的預警 7火山 7火山與歷史 7火山與板塊 8火山與巖漿 8火山災害 9中國的火山 10火山的預警 10大氣圈與氣象災害 10大氣的成分與結(jié)構(gòu) 10大氣的作用 11臭氧層與溫室效應 11太陽輻射與大氣環(huán)流 12大氣海洋耦合循環(huán) 12氣旋、颶風、龍卷風災害 12氣象災害的預警 13滑坡與泥石流 13滑坡的概念、成因及危害 13滑坡的機理以及類型 14中國滑坡災害與防治 17氣候變化與社會 18氣候變化與京都條約 18全球變化研究的對象與內(nèi)容 18減輕自然災害 19新世紀自然災害特點 19自然災害的預測預警 20減輕災害的措施 21災害應急反應和救援 21自然歷史、文明進程與災變的關系 22前言理解災變 22宇宙大爆炸——萬物起源 22恒星災難——宇宙物質(zhì)轉(zhuǎn)變、重元素的合成 23七億年前雪球事件 25小行星撞擊——恐龍滅絕與哺乳動物的興起 261200萬年前的非洲裂谷 263500年前的一次火山爆發(fā) 27氣候變化與王朝興衰上 28氣候變化與王朝興衰下 29導論自然災害鏈自然災害鏈帶來次生災害,造成多種災害的群起彼伏.災害鏈就是一系列災害相繼發(fā)生的現(xiàn)象,一種災害啟動另一種災害的現(xiàn)象,創(chuàng)發(fā)行災害鏈和并發(fā)性災害鏈兩種.1.因果型：災害之間有成因上的聯(lián)系2.同源：由共同的某一因素引起或觸發(fā)的狀況3.重現(xiàn)型：同一種災害兩次或多次出現(xiàn)。3.互斥：某一種災害發(fā)生后，另一種不發(fā)生或者減弱的現(xiàn)象4.偶排：災害在相近的地區(qū)之間自然災害研究與預防預測：多時段多角度多手段中國自然災害的分布與類型空間分布不均勻，自然災害經(jīng)濟損失一年400~500億。春季干旱云南，冬季干旱中部。東部地區(qū)、西南部地區(qū)、長江上游雨量比較大。中國火山地區(qū)：西藏地區(qū)、騰沖地區(qū)、海南島地區(qū)、東北地區(qū)蝗蟲災害：河北河南山東三省，江蘇安徽也有地球系統(tǒng)地球系統(tǒng)的概念太陽系唯一水球。美國，nasa，把地球作為幾個成分相互作用的系統(tǒng)：最里面，地球地磁系統(tǒng)，由內(nèi)核和外核差異運動。地幔巖石圈軟流圈構(gòu)成了最大的動力系統(tǒng)，板塊構(gòu)造系統(tǒng)。水圈大氣圈巖石圈構(gòu)成生物圈，有機聯(lián)系的大系統(tǒng)。人類活動，第三驅(qū)動因素，還有太陽和地核。不同時間空間尺度上是如何作用的，物理化學原則，數(shù)學描述。地球的分層結(jié)構(gòu)上：地核密度大溫度高，地表相反。地球最外圈是巖石圈，不斷變化，板塊碰撞；水圈最活躍70%面積，425單位蒸發(fā)量，385單位降水量，陸地蒸發(fā)70單位降水110單位，40單位地下水回歸海洋。樹60%，蘑菇80-90%，動物56-60%水。2.5%淡水，1.76%冰川，0.76%地下水，0.01%人類方便用水。奧地利-愛德華·修斯：第一次提出生物圈的概念。1950超過千萬人的城市只有7個，現(xiàn)在46個。中國人口分布不平均，1/3土地，94%的人口。下：大氣層氣體對藍色散光強，水汽和其他離子。最下面為對流層，所有的氣象現(xiàn)象都在這層中發(fā)生；再上為同溫層；再上為中間層；再上電離層。對流層和同溫層之間有臭氧。保持溫度，吸收紫外。50%的氣體質(zhì)量在離海平面5.6公里之中，而離16公里距離中有90%空氣質(zhì)量。CO2和水蒸氣，溫室氣體是能夠吸收和釋放大氣溫度特定波長的氣體。海洋吸收，植物吸收。工業(yè)革命前290ppmv，現(xiàn)在380ppmv，增加1.5倍?？梢姽饪梢灾苯舆_到地表，紫外、X、γ、紅外和大量的微波被屏蔽，無線電可以。北半球低緯度得到盈余熱量，北緯30°平衡，高緯度熱量虧損。地球表面有熱量的輸送，地表溫度不同，有熱流圈，赤道熱空氣往上在高空向兩邊分散，在30°下降，在65°也有個熱空氣上升過程。第一個循環(huán)叫做哈得萊循環(huán)，第二個費雷爾循環(huán)。地球自西往東旋轉(zhuǎn)，熱氣不是直著下來的，科里奧里效應，造成赤道由東向西的恒定的大氣流動，海水太平洋-印度洋-大西洋，在北大西洋結(jié)冰失掉鹽分變重下降傳送回來。地球的動力系統(tǒng)巖石圈七大板塊：非洲、歐亞、印度-澳洲，太平洋、南極洲、北美洲、南美。魏格納：岡瓦納，潘多拉大陸。板塊構(gòu)造-地震。板塊搓動-轉(zhuǎn)換斷層、板塊開張-洋中脊-約旦大裂谷、板塊下插-深海溝。90%火山發(fā)生在板塊邊界，80%巖漿由洋中脊，7-13%巖漿是俯沖帶附近噴出的。地球能量來源與物質(zhì)循環(huán)來源：太陽輻射熱、內(nèi)部熱能。每秒鐘接收到太陽40萬卡，700萬噸煤熱量。太陽短波可見光輻射，地球長波紅外線輻射，太陽向地球提供173410單位，地球內(nèi)部向外只有32.3單位，三峽電站只有0.018單位。全球每年每平方米大概200瓦輻射太陽能。德國南部太陽能4W平方米，45W千瓦。冰島地球斷裂帶，利用地熱能最好。太陽輻射100，50被大氣吸收，50到達地面。地震地震的概念天災之首。范圍幾十到幾百平方千米。巖層受到擠壓便會隆起變性，超過一定程度斷裂形成斷層，產(chǎn)生水平或垂直方向上的移動，以地震波的形式釋放，震源，在地面的投影為震中。20世紀前80年地震死260多萬人，占所有災害58%。地震波全球每年10萬次以上可以感覺到的地震。二十世紀初，地震儀出現(xiàn)。奧爾德海姆：檢驗一次地震在不同位置產(chǎn)生不同波形，證明內(nèi)核存在。約翰米爾恩：地震可以在地球任意一點探測到。VR帕施維茨：精確的擺錘，探測地面水平方向的變化，證明了米納爾。1897年奧爾德海姆查明了地震波遵循的規(guī)律。地震譜，曲線幅度與地震幅度相應，標致地震的強烈程度。地震波分為體波和面波兩種類型，前者可以在地球內(nèi)部傳播，面波只能沿地球表面?zhèn)鞑?。體波又分為：縱波、橫波?？v波最先到達震中，產(chǎn)生上下震動，破壞力較弱。橫波隨后到達，地面左右移動，破壞力較強。面波最后到達，振幅大，波長長，為破壞建筑的主要因素。震中距：……。1909年南斯拉夫的安德里亞·莫霍洛維奇：地殼與地幔之間有莫嚯面。1914年德國-賓諾·古登堡：地幔和外核有古登堡面，位于地下2900公里。結(jié)論為最外面地殼、后地幔、再外核、最內(nèi)核。外核是液態(tài)的，S波不能通行。P波以類似聲波的方式通過壓縮巖石和膨脹巖石來傳播，S波傳播的方式路徑和震動方向相垂直。板塊構(gòu)造與地震成因1858-愛爾蘭-羅伯特·麥力特：涉及地圖，邊線初見端倪。魏格納：提出大陸漂移。1954年維克托·胡戈·貝尼奧夫：深海溝中經(jīng)常存在一個震源，以45°的角俯沖。赫斯1962-瓦因1962決定性發(fā)展。1968，把地震用于全球新構(gòu)造。1965威爾遜：板塊邊界類型洋中脊。板塊碰撞大西洋洋中脊-板塊開張地震的分類與特點地震類型：構(gòu)造地震：地殼的運動引起的地震，長期的，緩慢的，一旦超過極限突然釋放時才發(fā)生地震，占95%火山地震：火山噴發(fā)的沖擊巖石氣體引起的地震，范圍不大，占70%，主要在南美和日本。陷落地震：由于地殼的陷落引起的地震，石灰?guī)r溶洞，占3%誘發(fā)地震：水庫塌或人工爆炸引起的地震特點：突發(fā)性強；破壞性大；社會影響深遠；防御難度大。地震震級：里克特，加利福尼亞，里氏震級，距震中100公里處標準地震儀所記錄下來的地震波最大震幅的對數(shù)。深層地震傾向于體波的強度。影響地震震幅大小的因素為距離和地震大小。超過八級時Ms失效，這時要考慮地震距，地震距是從斷層位移發(fā)生的，數(shù)量和強度導出來的一個數(shù)量。1953年，地震震級每級能量差40倍。麥加利地震度。地震的烈度分為很多級，不同感受不同震級。美洲的地震災害圣安德魯斯斷層1287千米,滲入地下12千米，是交錯擠壓斷層形成的，是南北走向的平移斷層，是水平移動的，每年滑動33-37毫米。納斯卡板塊與南美板塊之間，納斯卡每年向東移動八厘米，1960智利人類記錄歷史最大地震群地震。海地，水平地震帶，6.1級余震。歐洲與亞洲的地震災害每年10萬次以上人類可以感覺到的地震。1755年地震海嘯摧毀里斯本-葡萄牙首都。意大利在歐亞板塊與非洲板塊交界處，6.9。土耳其7.4級199年，水平最大錯移5米。巴姆，古城，沙漠中的翡翠，2003/12/26，6.5級地震。2001年印度古吉拉特地震7.1級，最大的板內(nèi)地震之一。日本-太平洋-歐亞板塊，1923年9/1，關東大地震，9級。1995，阪神大地震，7.4級上下震動型的強震。2011年3/11，9.1級，宮城以東，福島核泄漏，東日本大地震。中國的地震災害1976年，唐山大地震，7.9級，24W人死亡。1999年，7.6級，臺灣。2008年5月8號，8.0級地震，引發(fā)泥石流、滑坡，產(chǎn)生堰塞湖，為逆沖斷層地震。2013年4月，雅安7級，中國的防震減災中國東部，郯廬斷裂帶。差分干涉雷達，顯示應力改變的圖像。減震技術(shù)，快速救災。海嘯海嘯的概念海嘯一詞來自日本。印尼海嘯，5000多人死亡，90%漁船被毀。2004年的海嘯尸橫遍野。1755年里斯本海嘯。俯沖板塊使上浮的板塊變形，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來越高。海水的整體運動。海嘯波長幾百公里，風暴潮波長不到一公里，海嘯在深水區(qū)傳播速度超過飛機，水面速度為每小時200公里左右。日本列島、臺灣、菲律賓群島海嘯多發(fā)。海嘯的物理在-5~5°范圍內(nèi)500公里長的海面，波的高度為0.6米。水7000米深的時候波速達到900公里，波長達到280公里。只有4000密深是，速度700多公里，波長213公里，接近超音速飛機。水深越淺，速度越慢，波長越短。海嘯在大洋中傳播波浪高不到一米，進入淺海后，前面的海浪速度變慢，后面的堆積積累，海浪變高，波長變短，破壞力變大。1.一個板塊的下插導致另一個板塊的浮起2.一個是板塊的下陷3.板塊平移錯動2012年8.6級地震，蘇門答臘島，是平移斷層，沒有海水抬升。震中區(qū)100公里長，2公里寬的海水抬高了5米，換算地震震級。風暴潮是表面的大氣運動引起的，主要是海水表面運動，海嘯是海底的升降運動造成的，主要是整體運動。海嘯波長達到幾百公里，風暴潮不到一公里。海嘯的傳播速度很快，每小時700-900，水面波速度很慢，風暴潮最大200Km/h風暴潮容易被風激發(fā)，只有少數(shù)的地震能激發(fā)海嘯。海嘯的災害1900-1983年超過2.5米的海嘯，都沿著太平洋沿岸,恰是地震俯沖帶分布的地方1755年里斯本6W人死亡,近海海嘯,大西洋中,先襲擊維森特島,后襲擊里斯本.是大葡萄牙衰弱的原因.2007年印度尼西亞死亡人數(shù)28W人。智利地震在夏威夷的海嘯:遠洋海嘯里斯本:近海海嘯2004年12/26印尼海嘯，9.0級，走滑斷層，斷層幾乎是垂直移動的，水體猛烈抬升。遇難人數(shù)兩周之內(nèi)超過了25W，斯里蘭卡火車出軌，普吉島被毀。日本：1896明治海嘯1993昭和海嘯中國只有南海和東海有可能發(fā)生海嘯，中國的東太平洋有一系列的島鏈把中國擋住了。但臺灣東部地區(qū)沒有。菲律賓西側(cè)，南海的滑坡有可能發(fā)生海嘯。2010日本仙臺東面8.6級地震，福島核電站。海嘯的預警1949太平洋海嘯預警中心。太平洋海嘯預警系統(tǒng)檢測海水深度變化，美國海嘯預警時間為3分鐘，全世界平均15分鐘。英國的十歲小女孩，海水急退，2004/2/26，印度普吉島海嘯。火山火山與歷史火山來自于意大利南部的島嶼名字。2006爪哇火山爆發(fā)，4W英尺的高空。人類最早的，哈桑雙峰火山。人類最著名的，維蘇威火山爆發(fā)，龐貝古城和赫庫蘭尼姆?；鹕脚c板塊每個板塊固定移動方向，驅(qū)動力是地幔對流，熱的一部分物質(zhì)向上涌，推動板塊向兩邊移動。盤古大陸，岡瓦納大陸，潘家大陸。90%火山在俯沖帶上，80%巖漿由洋中脊噴出，7-13%巖漿由俯沖帶附近噴出。巖漿涌向熱點形成火山，新的巖石離開老的巖石形成洋中脊，存在地幔熱點。板塊俯沖，擠壓高壓高溫的熔漿上升，形成火山。火山與巖漿巖漿中含有水，使得熔融溫度降低，巖漿的成分取決于上升過程中加入的熔融地殼的數(shù)量。含硅、水的巖漿粘度比較大造成爆發(fā)性的火山爆發(fā)。巖漿比重小，向上浮動，上升時融化巖石形成更大的巖漿流，薄弱地表處噴發(fā)。深成火成巖噴出地表后成為火山巖二氧化硅含量高的花崗巖不易流動，粘度大。80%的火山基本都是玄武巖，流紋巖不到10%巖漿沒噴出地表就冷卻了形成地下的花崗巖。二氧化硅含量少粘稠度小流動性比較強，爆發(fā)力不大。泡沫巖是很輕的巖石，代表著火山爆發(fā)的猛烈程度。噴到地表的巖石冷卻快，結(jié)晶顆粒比較小。中心式的噴發(fā)：美國圣海倫斯火山，火山錐的形態(tài)對稱，比如富士山海拔3776米，1707年最后一次噴發(fā)。巴布亞新幾內(nèi)亞新英格蘭島。巖漿的流動性是和溫度有關的?；鹕綖暮σ阎幕罨鹕匠^1500座，海底的更加統(tǒng)計不詳。熔巖流冷卻后形成火山巖，火山噴發(fā)物是由熱的氣體和沒有分選的碎屑物質(zhì)的側(cè)向流?；鹕剿樾剂靼ɑ氐闹亓α骱蜕蠈拥膽腋×?，粘稠度比泥石流要小，包含巖石碎屑。維蘇威火山，意大利拿不來斯東岸，海拔1200米，帶來了大量的有害氣體，可能是先到的氣體使人們窒息來不及逃走。印度松爪哇島，坦博拉火山，1815年，北美歉收，全球溫度降低0.6°，流行病，倫敦白天見不到太陽。美國西部圣海倫斯火山2900多米，爆發(fā)后少了300米，1980年爆發(fā)，側(cè)向的巖層有間隙，所以側(cè)向的爆發(fā)和正向上的爆發(fā)是同時進行的，60萬噸火山灰，8個州受到影響。1991年菲律賓火山爆發(fā)。客麥隆的尼爾斯湖是一個火山湖，湖水突然變紅，噴射褐色的氣體，比重大于空氣，有害氣體造成生物死亡，水里面有大量的酸性有害氣體?；鹕较碌臍怏w積累的壓力超過水底的壓力就噴射出去。中國的火山中國的火山大約分為四塊：東北、內(nèi)蒙、華北地區(qū)有500多座火山。山西大同火山群。青藏高原的北部，西南的騰沖地區(qū)，海南雷州地區(qū)有800多做火山?？滴?7年五大連池火山爆發(fā)，長白山地區(qū)1668和1702年有過火山爆發(fā)，騰沖地區(qū)最近一次爆發(fā)是1609年。1951年中國西部地區(qū)阿什火山爆發(fā)，人煙稀少。1719年五大連池噴發(fā)。騰沖的火山群南北散布，形成于380年~5萬年的新生代。1639年4月徐霞客發(fā)現(xiàn)30年前火山有爆發(fā)，有97座，保存好的有25座，700平方公里面積，最著名的三個火山?；鹕降念A警火山噴發(fā)的幾個預兆火山噴發(fā)前夕，無線電的低頻噪音增加。美國西部的圣海倫斯火山。1991年6月份首都馬尼拉100公里處的火山爆發(fā)，至今為止人口最稠密地區(qū)的最大的火山爆發(fā)，30億立方米物質(zhì)，全球溫度下降0.5°，2000萬噸二氧化碳，火山灰?guī)У饺蚋鞯??；鹕娇梢詭淼責帷⒌V產(chǎn)資源、旅游資源、土地肥沃化?；鹕奖O(jiān)測，野外考察工作，先進的檢測設備，火山地下檢測器。大氣圈與氣象災害大氣的成分與結(jié)構(gòu)沒有明顯上屆，赤道上方42000km，兩極上方28000km。兩個氣場耦合形成上升的云霧，云變成雨或者雪降落。地球的吐棄作用，火山爆發(fā)。綠色植物吸收CO2，放出O2，自古以來CO2變成CO，甲烷變成CO2和水，氨變成水汽和氮。氮氣氧氣占99%以上，其中關注CO2，十年前是356ppmv現(xiàn)在是389ppmv，光緒的時候只有250ppmv。對流層→臭氧層→平流層→中間層→暖層→散逸層對流層：直接和水圈生物圈巖石圈接觸，空氣均勻，吸收了可見光、紫外線。降溫率大概是6.5K/km。赤道6~18km，兩級8~12km。溫度從地表向上逐漸遞減平流層：空氣平流運動水汽比較少，塵埃少，臭氧層在其中。吸收了太陽光,這一層的溫度較高中層:隨著高度降低溫度降低，80~85km，有各種能量輻射，化學反應強烈。熱層/電離層：太陽輻射，熱量很高，底部是帶電離的電離層，可以反射無線電波，太陽黑子-磁暴-電磁干擾逃逸層：空氣大部分電離，引力弱，空氣逃逸。大氣的作用大氣層：保護水，維持溫度，對流層流動性大，熱量交換。水以氣態(tài)存在，一定程度為液態(tài)或固態(tài)。高緯度地區(qū)，水上升變成雪或水滴，低緯度地區(qū)溫度高，水變成水滴，甚至形成冰雹?？梢姽獗容^特殊能直接穿透大氣層，紫外線、X、γ射線被屏蔽，無線電波可以到達地表。臭氧層與溫室效應每年春節(jié)南極臭氧層變薄。海拔四五十公里的高度臭氧含量豐富，高層大氣中的不正常的聚集，臭氧層中臭氧多百萬分之八，分開了平流層和對流層。如果臭氧分層消失，對流層和平流層沒有區(qū)別，且海拔七十公里處形成大漩渦。溫室效應：溫房，地球大氣像溫房，CO2滯留熱量，在大氣中占0.03%，甲烷也可以，但甲烷不到2ppmv，CO2為380-400ppmv。太陽短波輻射穿過大氣到達地表，一部分被吸收，一部分被射出宇宙空間，CO2滯留熱量。太陽輻射與大氣環(huán)流硅酸鹽分化吸收二氧化碳，碳酸鹽風化放出二氧化碳。在計算二氧化碳的貢獻的時候要考考慮生命周期。地球內(nèi)部放射性的熱，板塊構(gòu)造與火山都是由該熱量作用的。地表的季節(jié)變換的熱量主要由太陽提供，赤道直射熱量多，高緯度斜射熱量少。大氣中的熱量環(huán)流，熱量均勻化。大氣海洋耦合循環(huán)海洋-熱容體，吸收熱量和放出熱量都很緩慢。表面層：-500米，氣流運動最多影響100米深度的水，溫度和鹽度變化穩(wěn)定，只占了水體的2%。中間層/恒溫層：-1000米，溫度穩(wěn)定。深層：水的密度比教高，平均溫度小于4度，鹽度大壓力大不容易結(jié)冰。表面的水被風驅(qū)動，洋-氣界面的熱量傳輸，在北半球向右運動，南半球向左運動，熱鹽循環(huán)大洋傳送帶。厄爾尼諾現(xiàn)象是大氣環(huán)流和大洋環(huán)流的強耦合。正常來說太平洋表面是熱水區(qū)，尤其赤道地區(qū)，南美巴西收到科里奧利力的影響，水從東往西吹，表層熱水從東往西吹過去，下面的冷水浮上來，冷水不會生成水分，干旱。海水到了太平洋西部地區(qū)，大量水蒸氣蒸騰，大暴雨。厄爾尼諾使其顛倒，表層海水從西往東去，太平洋的西海岸變得干燥干旱引起火災，熱水到了南美的岸邊，冷水魚消失，本來干旱的地方成天瓢潑大雨。氣旋、颶風、龍卷風災害大規(guī)模氣流運動造成熱帶氣旋，按中心平均最大風速劃分。熱帶氣旋主要發(fā)生在八個海域，北半球五個，南半球三個。熱帶氣旋在不同海域的季節(jié)和頻率也不同。起初在洋面上為一個低壓，中心氣壓低，周圍起亞極度大，形成大風區(qū)。1940-1980，死于熱帶氣旋人數(shù)達到50萬人。1970年11月，孟加拉國，熱帶強氣旋，海堤缺口，30萬人喪生。熱帶氣旋在我國主要發(fā)生在東南海域地區(qū)，為少數(shù)幾個損失比較嚴重的國家。20世紀八十年代8309號和。1983年8309臺風在廣東珠海登陸，8-9級，陣風10級，每秒55米.龍卷風是直徑很小的旋轉(zhuǎn)的漏斗形的氣團，又是最強烈的大氣風暴。其產(chǎn)生與大面積的積雨云或者熱帶氣旋有關，北半球反時針旋轉(zhuǎn)，兩個龍卷風同時形成的時候一個順一個逆。氣象災害的預警監(jiān)測預警系統(tǒng)包括三個環(huán)節(jié):預報減輕災害的實例：形成有一個過程。1993年9月14號9314號臺風廣東汕頭，破壞力20年少見，每小時每半小時發(fā)送臺風動態(tài)報告。臺風的移動方向和速度會突然改變，國際合作。龍卷風和積雨云有重要關系，研究跟蹤積雨云。美國的龍卷預報世界領先?；屡c泥石流滑坡的概念、成因及危害伴隨泥石流。物質(zhì)滑動的類型，沿著軟弱帶發(fā)生，水下滑坡?？勺鳛榇紊鸀暮?，在地震、暴雨、洪水之后會有發(fā)生。形成機理：坡面運動、坡面發(fā)育的一種方式和過程，坡面存在易于滑動的物質(zhì)，剖面兩層，內(nèi)側(cè)為結(jié)構(gòu)優(yōu)勢面，前鋒和其有不連續(xù)的空面。軟弱面抗風化性差。含有蒙脫石、高嶺石、水云母、伊利石含水多，膨脹性和崩裂性強，在干濕交替的情況下產(chǎn)生裂隙，破壞巖石整體性。成因：根據(jù)三個因素來分類：物質(zhì)的屬性、松散程度；物質(zhì)的運動速度、滑動的性質(zhì)；四個情況：落石；表層土壤滑落；滑坡；泥石流；落石也稱為巖崩。崩滑體有一定的范圍，山坡的蠕動造成樹干的變性滑坡的機理以及類型滑坡的體積分類：滑坡的速度分類：慢速滑坡：每天幾厘米到幾十厘米，肉眼可見。中速滑坡：每小時幾十厘米到幾米。高速滑坡：每秒滑動幾米到幾十米的滑坡?；碌暮穸确诸悾夯碌臋C理：在重力的作用下，高處物質(zhì)有向低處滑動的趨勢，需要滿足一定條件。傾角越大越高；潛在的滑動面上存在三種力：1.滑動力2.摩擦阻力，由界面物質(zhì)性質(zhì)決定3.滑動面上物質(zhì)的聚合力。當滑動發(fā)生的時候，滑動力＞摩擦阻力+聚合力。水多了，降低物質(zhì)間的聚合力。山上造屋，或者坡體前沿開挖，都會引起滑坡。中國滑坡災害與防治發(fā)生頻繁，損失嚴重，尤其西部地區(qū)，一百萬個滑坡點以上，特大型災害七千多處，重大損失目前1000多次。甘谷，永寧鎮(zhèn)，死亡三萬余人。孫家溝滑坡，寬1200米，向下滑動400米。1985/6新灘，3000萬立方米巖崩，200多萬涌入長江，被迫停航12天。新藏，易貢湖，河道堵塞。重慶武隆縣，烏江阻斷。2003沙鎮(zhèn)溪，千將坪滑坡，24人失蹤。2003年雅安，特大暴雨襲擊，群發(fā)性滑坡和洪水。都江堰麻溪滑坡，60萬立方米。四川茂縣，滑坡造成堰塞湖?；略斐傻慕?jīng)濟損失，高于地震，一年200多億。工程措施防御：去掉重物，坡腳用重物阻擋。逆著坡面造房子不易發(fā)生滑坡。氣候變化與社會氣候變化與京都條約近百年來顯著暖化。190多個國家參與了保護協(xié)議，京都協(xié)議書，承諾在2012年以前共同減輕溫室氣體的排放。2008年底風力發(fā)電128億度。光伏產(chǎn)業(yè)，太陽能1.1兆瓦，占全球四分之一。2009年哥本哈根氣候會議，192個國家的環(huán)境部長出席。2050年溫室氣體減排需要達到1990年的80%，這樣溫度才能降低兩度。全球變化研究的對象與內(nèi)容大氣圈、巖石圈、水圈、生物圈四個系統(tǒng)相互作用的結(jié)果。巖石風化、溶解，火山活動；生物光合、腐解；海洋大氣的CO2交換。近一百年來，地球增溫0.74°，極地冰蓋減小，海平面上升十幾厘米。2萬年前，末次冰期，臺灣島是大陸的一部分，日本海為內(nèi)陸海，海平面上升，淹沒陸地。地球主要熱量來自太陽和地球內(nèi)部輻射，地球會反射太陽輻射，大氣層中溫室氣體多的話就會把熱量滯留。地球每秒吸收四十萬億卡的能量，相當于七百萬噸煤。太陽主要是短波輻射，地球主要是長波輻射（紅外線輻射），太陽的輻射通量是地球的100萬倍。直射和斜射的溫度不一樣。從赤道到35°，太陽帶來的和地球散發(fā)的熱量是盈余的。地球的運動，大氣運動，科里奧利效應，風是固定的，推動海洋，風和水熱量全球交流，均勻的機制。減輕自然災害新世紀自然災害特點每年消耗500*10八次方噸物質(zhì)，超過河流搬運和洋中脊產(chǎn)生的物質(zhì)質(zhì)量；人類建筑面積達到10~15%。1950-1995，百萬人口城市由83→325個。發(fā)達國家82%人口居住在城市，發(fā)展中國家57%居住在城市。全球大約為60%。中國3.7億將在2025年達到8.3億城市人口。1994年美國北嶺地震，損失紀錄突破1999年臺灣地震損失新紀錄2001年印度地震傷亡最慘重，經(jīng)濟打擊沉重，最大的板內(nèi)地震。社會生命線容易受破壞。自然災害的預測預警預防為主是減災的基本原則。預測預警是災害防治的重要環(huán)節(jié)。緊急響應和救災是減少人員和財產(chǎn)損失的一個關鍵。災害監(jiān)測系統(tǒng)：氣象的、全國地殼、風暴潮、地震等。地震的預測準確率最低，火山泥石流等要比氣象災害準確率高。減輕災害的措施第一要事就是回答未來的災害在哪里、多大、頻率，即災害區(qū)劃。工程減災：有效的工程措施能夠減輕自然災害，提高抗震能力。第一把抗御自然災害能力作為首要問題第二用現(xiàn)代科學的技術(shù)能力來減輕抗災成本；第三提高災害能力要因地制宜。對海嘯災害的減輕：早期預警；火山噴發(fā)預警：災害應急反應和救援救治傷員。當場死亡，無法救助。輕傷，可以稍微晚點救助，重傷要優(yōu)先救治。1989年12月聯(lián)合國大會，制定國際減災日，每年十月的第二個星期三，每年不同主題。通過一致的行動在發(fā)展中國家減輕自然災害帶來的社會損失，幫助發(fā)展中國家建立預警系統(tǒng)，用科學技術(shù)填補空白點，技術(shù)援助、技術(shù)轉(zhuǎn)讓。自然歷史、文明進程與災變的關系前言理解災變?yōu)淖兊母拍钭儸F(xiàn)為許多自然現(xiàn)象，超新星爆發(fā)、地震……恒心死亡，表現(xiàn)為超新星爆發(fā)，形成重元素。中生代恐龍占據(jù)我們的世界，6500萬年前恐龍滅絕。2000W年前非洲裂谷，東部抬升，生活在該地區(qū)的猩猩進化成人類。幾千年來王朝的興衰都和災變有關系。宇宙大爆炸——萬物起源宇宙開始，溫度極高，沒有時間和空間，溫度由高到低，由電子氣體、液體、固體變化。每1立方厘米由10的50次方的物體濃縮，溫度很高，有10的30次方度；現(xiàn)在每立方公里只有幾個原子，平均溫度接近絕對零度。膨脹到無；穩(wěn)態(tài)；縮小到無；恒星災難——宇宙物質(zhì)轉(zhuǎn)變、重元素的合成超新星爆發(fā),造成宇宙物質(zhì)轉(zhuǎn)變\重元素的合成。恒星是從星云中誕生的，起先宇宙中有很多物質(zhì)漸漸濃縮起來，由于引力的作用旋轉(zhuǎn)、發(fā)光、降溫、聚集形成星體。太陽系距離銀河系25000光年。所有的恒星都位于赫羅圖上。星際氣體→恒星→主序星→紅巨星，超過5個太陽大時形成超新星爆發(fā)：1.超過一百倍時形成黑洞，2.如果5-10倍時形成中子星，3.還有一部分會拋到宇宙中形成星際物質(zhì)，參與下一個恒星的形成。宇宙元素：物質(zhì)只取決于化合結(jié)構(gòu)，和元素并無太大差異。最多的元素是氫和氦。大爆炸最初形成氫和氦，而且不斷有氫變成氦。太陽的內(nèi)部大于1000萬度，氫開始熱核聚變，形成氦，氦已經(jīng)占了太陽的1/3，所以太陽存在了40多億年，還有100億年壽命。太陽收縮主要成分氦，溫度超過一億度，氦開始燃燒，形成紅巨星，氦燒完后形成白矮星死掉。錢德拉塞卡發(fā)現(xiàn)上圖規(guī)律。五個太陽，大于8億度出現(xiàn)碳燃燒，合成了氖到硫的元素。十個太陽，聚集坍塌溫度達到30億度，硅燃燒，所有的元素都可能出現(xiàn)。洋蔥狀結(jié)構(gòu)，鐵在最里面時燃燒結(jié)束。5-10太陽質(zhì)量，最后形成黑洞或中子星。鎳原子高速運動，轟擊金原子，產(chǎn)生了一個新的元素。元素周期表的重元素大多人造，有些周期很短。地球化學元素的分類：1.親氣和親水元素：多半在地球地表和大氣層中2.親硫元素3.親鐵元素：大量集中在地核4.親石元素：硅鋁質(zhì)和硅鎂質(zhì)形成了地幔和地殼地球有太陽的物質(zhì)冷凝形成的。同質(zhì)的混合物→→冷卻分異→→重的物質(zhì)形成地核、再形成地幔、最后地殼。七億年前雪球事件2億年前大陸地殼聚集在一起。7億年前大陸集中在赤道，水蒸氣多，下雨多，二氧化碳溶解，大氣中二氧化碳含量下降，地表無法儲存陽光熱量，溫度下降，全球結(jié)冰，結(jié)冰后冰反射陽光更強，進一步冷卻。但是地球內(nèi)部熱量還在散發(fā)，火山爆發(fā)為大氣輸送二氧化碳等物質(zhì)，由于不下雨，二氧化碳聚集，等濃度是目前的1000倍的時候，溫室效應熔化冰雪，形成酷熱濕熱的世界。美國人，納米比亞海岸線巖石訴說雪球地球的假說，巖石是冰川存在的證據(jù)，7億年左右發(fā)生了大量的冰川活動（全球范圍的）?？釤岬氖澜缰写髿舛趸己糠浅８?，大雨沖刷CO2到地表，腐蝕巖石帶向海洋，形成巨厚的碳酸鹽巖

小行星撞擊——恐龍滅絕與哺乳動物的興起小行星撞擊造成毀滅性災難，恐龍的滅絕和哺乳動物的興起?？铸?500萬年前在白堊紀和第三紀之交消失了，世界上一半的植物和其他陸生植物也消失了，一些很小的哺乳動物得以度過并蓬勃發(fā)展。巖石中有豐富的記錄，取決于我們的解讀。沃爾特·阿爾瓦雷茨提出小行星撞擊。兩個圖層由一個1cm厚的黏土層隔開，之下由恐龍化石，之上就沒有了，之下為白堊紀的土層，之上為第三紀土層。沃爾特·阿爾瓦雷茨發(fā)現(xiàn)該薄薄的黏土層的銥的含量異常，高于周圍巖石百倍。從以下圖線就能看出。銥主要存在于天上的隕石和地殼中，造成該地區(qū)的異變明顯是前者。阿爾瓦雷茨找到的其他證據(jù)：粘土中找到直徑大于1毫米的礦物小球，和玄武巖的成分是一樣的，該黏土層有很多類似物，隕石動能很大，燃燒熔化了附近的巖石拋射開來。還發(fā)現(xiàn)了沖擊形成的石英顆粒，有奇怪的光圈，只有受到很大的外力沖擊的時候才會出現(xiàn)這種情況。同時還找到了鋨的兩種同位素，可以變成錸，是巖石圈中特有的元素，該黏土層中鋨和錸的比例與隕石符合。恐龍消失了，世界上一半的植物和其他陸生植物也消失了。還有的說是超級火山爆發(fā)造成的，黃石公園就是一個巨大的火山口，而且一個十公里的小行星撞擊極有可能造成超級火山的爆發(fā)，也就是說這是一個雪上加霜的事件。1200萬年前的非洲裂谷裂谷東邊的故事：人類的起源。38億年來，地球長起了生命之樹，人類處于最頂端，人類起源于新第三紀，在第四紀初的時候出現(xiàn)了真正的人類。1859年達爾文，物種起源，人是動物的長期進化結(jié)果，物競天擇，適者生存。在達爾文時代，歐洲發(fā)現(xiàn)了古人類遺址，歐洲人因此把歐洲作為人類起源地，甚至造假“皮爾當人”。查爾斯·道森是造假的人。在非洲奧杜威峽谷，路易斯·利基，1959年與妻子瑪麗·利基一起發(fā)現(xiàn)了距今180萬年的“東非人”化石。中國大陸北京人、爪哇人，一下子東方為人類起源的呼聲很高。1908年發(fā)現(xiàn)海德堡人，同一時期的還有克羅馬農(nóng)人，尼安德特人。1978年，拉依托里的足跡，370萬年前，一大一小兩個類人猿腳印。大裂谷右邊逐漸抬高，西邊還是大平原的景觀，有很多猩猩生存。環(huán)境決定了物種的演變，猩猩-類人猿-人類。原始的動物—人類的一連串祖先，人類在400-600萬年前從非洲的阿爾法南猿走上了不同的進化道路。如果非洲裂谷沒有張開，東西邊沒有變化，或許也就沒有人類的出現(xiàn)。非洲人兩次走出非洲，第一次為180萬年前?，F(xiàn)在的人是20萬年前非洲人走到高緯度地區(qū)形成尼格羅人種（黑種人），走到上面叫做高加索人種（白種人），有一只在5萬年前向東去形成蒙古利亞人種/黃種人，15000年前一支走過白令海峽,形成美洲的印第安人。3500年前的一次火山爆發(fā)亞特蘭蒂斯之謎和摩西出埃及與這次火山爆發(fā)的關系。歷史上有一次意大利維蘇威火山爆發(fā)淹沒龐貝古城。歐洲中部有個，克里特島旅游勝地。亞特蘭蒂斯突然消失，亞特蘭蒂