,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Cloud Physics,*,气象灾害,第1页,第1页,国内10大天气气候事件,1,长江中下游地域旱涝急转,10.55%,11151,2,、,西南地域夏秋两季“水贵如油”,9.66%,10205,3,、强降水致多个都市现“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% 9100,6,、雾霾天气频繁，预警不断,8.35% 8829,7,、台风“梅花”路径异常,7.61% 8046,8,、春季我国降水偏少火险等级高,7.05% 7449,9,、太阳活动日益频繁猛烈,6.87% 7256,10,、秋季华西多条江河发生秋汛,5.63% 5954,第2页,第2页,自1980年至年，全世界发生7000多次自然灾害，造成近200万人死亡和一万多亿美元经济损失，对同期统计还显示，这些灾害近90%属气象水文灾害，死亡人数75%和相关经济损失75%与气象水文灾害相关。,第3页,第3页,/10/10,4,灾害学基础知识,一、灾害系统三要素,灾害源,-,造成灾害发生自然或社会经济原因,。灾害,源可包括各种原因，如泥石流发生需要当,地山坡，具备风化物一定堆积数量及一定,坡度，但直接触发致灾原因却是大暴雨,或连续阴雨。,灾害载体,-,在灾害过程中含有破坏作用事物,。如农,作物病毒病大多是以蚜虫和灰飞虱作为病毒,载体在吸食叶汁时传播，含有一定风速,干热气流是庄稼干热风灾害载体。,受灾体,-,灾害中受损害对象,。其又可分为直接受灾体,和间接受灾体,第4页,第4页,/10/10,5,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日发生北京郊区北部山区特大暴雨引起山洪，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。,第5页,第5页,/10/10,6,原生灾害、次生灾害、衍生灾害和复合灾害,按照灾害发生因果关系可将一些灾害区别为原生灾害、次生灾害和衍生灾害。,灾害链中最早发生并起主导作用称,原生灾害；,在灾害发生过程中由原生灾害诱导出灾害称,次生灾害,。,而在灾后诱发一系列灾害称为,衍生灾害,。,有各种灾害现象同时伴随发生时称为,复合灾害,。,第6页,第6页,/10/10,7,灾情,灾情指一个地域受灾后直接、间接经济损失及其社会影响和生态破坏。,度量农业灾情指标有各种，主要有下列几类：,（1）,空间指标,。包括受灾面积、成灾面积、绝收面积。,（2）,时间指标：,包括灾害连续时间、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。,第7页,第7页,/10/10,8,气象灾害定义,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、短时间恶劣天气带来灾害。,天气灾害：,气候灾害：,是指大范围、长时间、连续性气候异常造成灾害。,气候灾害是自然灾害中最为严重一个，通常指天气、气候异常超出一定程度，给人类和社会经济造成损失现象或事件。,第8页,第8页,/10/10,9,气象灾害,气象灾害含义,，能够理解为能对人类生命财产、社会经济发展造成损害气象事件。这种气象事件是大气一些特殊运动，它们能够形成一些灾害性天气。,第9页,第9页,沙尘暴,三、沙尘天气形成条件,相关研究指出沙尘暴形成必须具备,4,个条件：一是地面上沙尘物质，它是形成沙尘暴物质基础；,二是大风，这是沙尘暴形成动力基础，也是沙尘暴能够长距离输送动力确保；,三是不稳定空气状态，这是主要局地热力条件，沙尘暴多发生于午后傍晚，阐明了局地热力条件主要性；,四是干旱气候环境，沙尘暴多发生于北方春季，并且降雨后一段时间内不会发生沙尘暴是较好证据。,第10页,第10页,/10/10,11,气象灾害学研究办法,(1)历史灾害分析办法,(4)信息系统技术与处理；,(2)相关因子比较分析；,(3)典型灾例实地调查分析；,(5)气象灾害危险性分析。,第11页,第11页,当代,气象灾害特点,当代气象灾害特点,气象灾害种类多并含有普遍性（发生范围最大）,气象灾害出现频次高,含有区域性特点,气象灾害危害面最广但影响面差别很大,气象灾害发生含有季节性,第12页,第12页,气象灾害连续时间长,气象灾害发生含有阶段性（群发性）,气象灾害连锁反应明显,气象灾害灾情重,气象灾害经济损失不断增长，死亡人数减少,极端气象灾害增长,当代,气象灾害特点,第13页,第13页,沙尘暴,3.,沙尘暴强度划分为,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，称为中档强度沙尘暴；,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，甚至减少到,0,米时） ，称为特强沙尘暴（或黑风暴，俗称“黑风”）。,第14页,第14页,气象灾害基本属性,气象灾害是一个常见自然灾害，而自然灾害本质就是自然界部分物质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,第15页,第15页,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,第16页,第16页,气象灾害基本属性,气象灾害基本属性,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克制和消弱,人为破坏和不科学社会经济活动对气象灾害激发增进,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,影响成灾程度社会经济原因：数量、密度、价值、易损性、抗御能力、可恢复性等,第17页,第17页,霾,霾是一个大量极细微干尘粒等均匀浮游在空中。使能见度小于,10km,空气普遍浑浊现象。霾发生时天气条件特点是气团稳定、较干燥。它不但影响人们身体健康，还影响心里健康。,第18页,第18页,气象灾害特点,大范围持久气象灾害往往是大、中、小各种尺度天气系统互相配合、互相作用结果。,如,长江流域连续大暴雨出现,，首先是有,行星尺度天气系统,相对稳定，这期间，,西太平洋副热带高压,动态十分主要，若其脊线稳定在20,N,左右，则可将洋面上暖湿空气大量输送到长江流域一带，此时，,高纬度地域有阻塞高压,存在，使大气环流形势比较稳定。,中纬度地域有不强冷空气活动,，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,，促使暴雨形成。假如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，从而形成这一带连续性暴雨。,第19页,第19页,气象灾害特点,我国气象灾害特点：,一、气象灾害出既有明显季节性,二、气象灾害出既有明显年际改变,三、造成气象灾害天气系统和天气过程多,四、气象灾害出既有明显区域性特点,第20页,第20页,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夜间和清晨。,2,、平流雾：暖而湿空气作水平运动，通过严寒地面或水面，逐步冷却而形成雾，气象上叫平流雾。,3,、蒸发雾：即冷空气流经温暖水面，假如气温与水温相差很大，则因水面蒸发大量水汽，在水面附近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，不然对流会使雾消散。因此蒸发雾范围小，强度弱，普通发生在下六个月水塘周围。,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雾。这种潮湿空气必须稳定，山坡坡度必须较小，不然形成对流，雾就难以形成。,第21页,第21页,雾,-,种类,5,、锋面雾：经常发生在冷、暖空气交界锋面附近。锋前雾是由于锋面上面暖空气云层中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，则由暖湿空气移至本来被暖锋前冷空气占据过地域，经冷却达到过饱和而形成。由于锋面附近雾常跟伴随锋面一道移动，军事上就经常利用这种锋面雾来掩护部队，向敌人进行忽然袭击。,6,、混合雾：兼以上有两种原因形成雾叫混合雾。,7,、烟雾：都市中烟雾是人类活动所造成。早晨和晚上正是供暖锅炉高峰期，大量排放烟尘悬浮物和汽车尾气等污染物在低气压、风小条件下，不易扩散，与低层空气中水汽相结合，比较容易形成烟尘（雾），而这种烟尘（雾）连续时间往往较长。,第22页,第22页,雾和霾区别,雾和霾是两个不同气象名词。二者在物质组成，水汽含量，外观等方面有具显著差异。,1.雾是由水汽凝结而成，其主要成份是水滴或冰晶；而霾是由悬浮在大气中细微烟、尘或者盐粒等组成，主要由气溶胶组成。,2.雾和霾中水分含量也不同，当相对湿度大于80%时并靠近饱和时出现普通是“雾”，而“霾”相对湿度普通低于70%。介于之间是2者混合物，不过主要以霾为主。,第23页,第23页,雾和霾区别,3.普通雾厚度比较小，常见辐射雾厚度大约从几十米到一至两百米左右。雾和云一样，与晴空区之间有显著边界，雾滴浓度分布不均匀，而且雾滴尺度比较大，从几微米到100微米，平均直径大约在10-20微米左右，肉眼能够看到空中飘浮雾滴。,霾厚度比较厚，可达13公里左右。霾与雾、云不同，与晴空区之间没有显著边界，霾粒子分布比较均匀，而且灰霾粒子尺度比较小，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颗粒物。,第24页,第24页,雾和霾区别,4.,由于液态水或冰晶构成雾散射光与波长关系不大，因而雾看起来呈乳白色或青白色。由于灰尘、硫酸、硝酸等粒子构成霾，其散射波长较长光比较多，因而霾看起来呈黄色或橙灰色。,5.,雾有明显日改变特性，而霾日改变特性不明显。,6.,尽管雾天经常出现空气质量下降，但与雾相比，霾对人身体健康危害更大。,第25页,第25页,PM2.5,定义：,PM2.5,是指大气中直径小于或等于,2.5,微米颗粒物，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含量，这个值越高，就代表空气污染越严重。,第26页,第26页,PM2.5,健康损害,人体生理结构决定了对,PM2.5,没有任何过滤、阻拦能力。,第27页,第27页,PM2.5健康损害,1.,每个人天天平均要吸入约,1,万升空气，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；,进入肺泡微尘可快速被吸取、不通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能力，,干扰肺部气体互换，引起包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面疾病。,对贫血和血液循环障碍病人来说，也许产生严重后果。比如能够加重呼吸系统疾病，甚至引起充血性心力衰竭和冠状动脉等心脏疾病。,第28页,第28页,PM2.5健康损害,3.,这些颗粒通过支气管和肺泡进入血液，其中有害气体、重金属等溶解在血液中，对人体健康伤害更大。,4.,而,PM2.5,还可成为病毒和细菌载体，为呼吸道传染病传播推波助澜。,第29页,第29页,灾害防御基本原则,躲 、让、抗、减、改、疏、控、补、用,9,字 防 灾 原 则,第30页,第30页,灾害防御基本原则,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，尽也许让开强,对流天气发生频率高地方。,第31页,第31页,灾害防御基本原则,抗,-,抗御灾害，依据灾害强度采用科学抗灾,办法。,例：洪水冲破堤岸形成口时，要马上进行抢险堵缺。,减,-,减轻灾害,例：一场超出承载能力特大暴雨，会造成灾害， 但,是假如事先能采用预防办法，就能减少损失。,第32页,第32页,灾害防御基本原则,改,-,更正不足，使其完善。,例：灾害发生前，进行防灾检查，发觉隐患，,及时更正。,疏,-,疏散灾害能量，不让灾能积聚。,例：对洪水治理,-,采用大禹治水办法。,第33页,第33页,灾害防御基本原则,补,-,填补灾害造成损失，这是对灾害发生,后受灾对象而言。,例：灾害保险、建立救灾基金会,控-尽也许控制灾害发生。,例：人工影响天气,第34页,第34页,灾害防御基本原则,用,-,利用灾害能源造福人类。,例：暴雨,-,淡水资源,风,-,风力发电，取得洁净能源。,雷电,-,产生高温，矿山进行爆破开采、,烧水,第35页,第35页,灾害防御环节和组织系统,整个防灾减灾过程可分为灾前监测、预报和防御，灾中抗灾，灾后救灾和援建等环节，建立监测、预报、防御、抗灾、救灾、援灾等,6,个子系统，形成一个完整防灾减灾系统，这样有助于整体减灾效能充足发挥。,第36页,第36页,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,毫米以上且降雪连续，也许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,毫米以上且降雪连续，也许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,毫米以上且降雪连续，也许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,毫米以上且降雪连续，也许或者已经对交通或者农牧业有较大影响。,第37页,第37页,台风预警信号,蓝色：二十四小时内也许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级以上并也许连续。,黄色：二十四小时内也许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级以上并也许连续。,橙色：12小时内也许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级以上并也许连续。,红色：6小时内也许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级以上并也许连续。,第38页,第38页,冰雹,形成条件,大气中必须有相称厚不稳定层存在。,积云必须发展到能使个别大水滴冻结高度,（普通认为温度达,-12,-16,）。,要有强风切变。,第39页,第39页,冰雹,形成条件,云垂直厚度不能小于,6,8,千米。,积雨云内含水量丰富。普通为,3,8 g/m3,，在最大上,升速度上方有一个液态过冷却水累积带。,云内应有倾斜、强烈而不均匀上升气流，普通,在,10,20,米,/,秒以上。,第40页,第40页,冰雹,预防,防治,由于雹灾严重，因此防雹工作得到了政府注重和支持。,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，以减少云中水分；在冷云部,分撒冰核，以克制雹胚增长；,第41页,第41页,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，让这些物质在雹云里起雹胚,作用，使雹胚增多，冰雹变小；,第42页,第42页,我国气象灾害出既有明显区域性特点,我国位于欧亚大陆东岸和太平洋西岸，印度洋距我国西南部也不太远。,我国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。,我国主要河流，大多从西部山区流经高原再进入大平原后入海。,第43页,第43页,气象灾害,区域性特点,东北地域,主要气象灾害为暴雨引起洪涝以及低温冷害，另外尚有局部干旱和冰雹等灾害，,华北地域,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,”,说法，黄淮海平原是我国范围最广、强度最大和灾情最重干旱中心，受旱面积占全国受旱面积46.5%，受灾面积则占50.5%，因干旱造成粮食损失占全国干旱粮食损失32.1%左右。,第44页,第44页,气象灾害,区域性特点,西北黄土高原,主要气象灾害有干旱、冰雹和暴雨等。这一地域同样存在,“,十年九旱,”,华南地域,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域,主要气象灾害有暴雨引起洪涝及干旱，另外还受热带风暴侵袭，以及风暴潮、海啸等。,第45页,第45页,气象灾害,区域性特点,青藏高原,上主要气象灾害有暴风雪以及冰雹、暴雨引起洪涝、泥石流等灾害。,新疆地域,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、高纬区冷空气则较容易入侵和影响，主要气象灾害有雪灾、洪涝、冰雹及大风沙等灾害。,西南地域,主要气象灾害有暴雨并引起洪涝、泥石流、滑坡等灾害以及干旱、冰雹等灾害。,第46页,第46页,气象灾害,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域都有可能出现，但因为我国幅员辽阔，各地地理、地形特点不同，这类气象灾害出现就会显示出显著地域特色，这种地域特色也给气象灾害预测预报带来了复杂性和难度。,第47页,第47页,农业气象灾害,农业气象灾害:因为不利气象条件出现而使农业生产遭受损失自然灾害。,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络；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现有害，也有利，比如台风狂风暴雨对农业生产有害，但在一些地域伏旱期间，台风带来大量降水能减轻甚至解除旱象。,第48页,第48页,气象灾害种类,主要农业气象灾害：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。,第49页,第49页,冻害、寒害、冷害、霜冻区别,类型,温度条件,发生时期,生理反应,危害作物,作物状态,危害后果,冻害,0,冬季或早春深秋,细胞脱水结冰,冬作物、果树,越冬期、停止生长期,植株部分或全株死亡，减产或绝收,寒害,0-10 ,冬季,生理机能障碍,热带、亚寒带作物,缓慢生长,植株伤害、减产或全株死亡,冷害,10-23 ,温暖期,生长发育障碍,喜温作物,积极生长,花器官受害或延迟生育减产,霜冻,0,较温暖期,短时间脱水结冰,冬作物、果树、蔬菜,正常生长,植株花果受冻减产或严重减产,第50页,第50页,灾害防御环节和组织系统,整个防灾减灾过程可分为灾前监测、预报和防御，灾中抗灾，灾后救灾和援建等环节，建立监测、预报、防御、抗灾、救灾、援灾等,6,个子系统，形成一个完整防灾减灾系统，这样有助于整体减灾效能充足发挥。,第51页,第51页,5干旱概念,因为对干旱了解不同,行业不同对干旱分类亦不同,美国气象学会在总结各种干旱定义基础上将干旱分为4种类型:气象干旱、农业干旱、水文干旱和社会经济干旱。,第52页,第52页,5干旱概念,1,气象干旱,气象干旱也称大气干旱，依据气象干旱等级中华人民共和国国家原则,气象干旱是指某时段内，由于蒸发量和降水量收支不平衡，水分支出不小于水分收入而造成水分短缺现象。其原因，或者由收入项降水异常短缺，或者由支出项蒸散异常增大形成。由于降水是主要收入项，它异常短缺常伴伴随蒸散增大，且降水资料最易取得，因此，气象干旱通常主要以降水短缺作为指标。,第53页,第53页,5干旱概念,2,农业干旱,农业干旱发生是一个复杂过程。农作物在长期无雨或少雨情况下，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。农业干旱发生除受降水量、降水性质、气温、光照和风速等气象原因影响外，还与土壤性质、种植制度、作物种类、生育期等相关。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。,第54页,第54页,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综合产物，它在一定程度上能反应降水与地面条件综合特性。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。水文干旱年,(,或月,),即地表径流、地下水位,(,或其和,),比多年平均小年份,(,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。也能够采用地表径流与其它因子组合成多因子指标以分析水文干旱。,第55页,第55页,5干旱概念,4,社会经济干旱,即使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拟定干旱指标。社会经济干旱应当是水分总供应量少于总需求量现象。它应从自然界与人类社会系统水分循环原理出发，用水分供需平衡模式来进行分析研究与评价。,第56页,第56页,7气象干旱等级,气象干旱等级国家标准要求了全国范围气象干旱指数计算方法、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术语。气象干旱等级国家标准中要求了五种监测干旱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一个综合指数。,第57页,第57页,