第二章自然灾害系统及形成机制
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第二章中国的自然环境第四节自然灾害第一课时一、教学目标(一)知识与技能1、了解我国常见的自然灾害的定义及对人们生产、生活的影响。
2、知道防灾减灾的一些基本方法和措施。
(二)过程和方法1、通过展示图片和资料,加深对各种自然灾害及造成损失的了解。
2、通过资料收集,加工整理各种地理信息,提高学生发现问题,综合分析问题和解决问题的能力。
(三)情感态度和价值观1、通过对我国自然灾害情况的学习,使学生了解我国是一个自然灾害频繁发生的国家,培养学生的防灾减灾意识和灾害自救能力。
2、关注我国自然灾害的现状与趋势,提高保护环境的意识,增强爱祖国、爱家乡的情感。
二、教学重难点【重点】了解自然灾害的主要分类;能够区分不同类型的自然灾害;道防灾减灾的一些基本方法。
【难点】分析我国不同自然灾害产生的原因;掌握一定的气象灾害和地质灾害安全防护技能。
三、教学方法读图法、数据分析法、多媒体演示法四、教学准备课件、图片资料五、教学用时一课时六、教学过程(一)导入新课展示相关自然灾害资料。
1998年长江发生全流域型的特大洪水,全国共有29个省遭受了不同程度的洪涝灾害,受灾面积3.18亿亩,受灾人口2.23亿人,死亡3004人,倒塌房屋685万间,直接经济损失达1660亿元。
2008年5月12日汶川发生8.0级地震;共造成69227人死亡,374643人受伤,17923人失踪。
2010年8月7日甘肃舟曲发生特大泥石流;遇难1434人,失踪331人。
2010年云南、贵州、广西、四川及重庆西南五省遭遇百年一遇的特大旱灾。
2012年7月21日至22日8时左右,北京及其周边地区遭遇61年来最强暴雨及洪涝灾害,北京有79人因此次暴雨死亡,且暴雨造成房屋倒塌10660间,160.2万人受灾,经济损失116.4亿元。
(二)新课讲授板书:(一)常见的自然灾害1.思考——什么是自然灾害?自然灾害有什么特征?我国都有哪些自然灾害?学生通过阅读课本,在书上查找答案。
第二节 我国的干旱、洪涝、寒潮与台风1.识记我国干旱、洪涝灾害的分布特征;寒潮的特点、入侵路径;台风的移动路径。
2.理解我国旱涝灾害的成因。
3.理解寒潮、台风对我国的危害。
我国的干旱灾害 【自主学习】1.特征出现次数多;持续时间长;影响的范围广。
2.形成原因 (1)降水因素降水的季节变化(季节性易旱地区)⎩⎪⎨⎪⎧①长江以南:7、8月份伏旱②华北、东北:春旱和春夏连旱③西南地区:冬春连旱降水的年际变化:降水年际变化大的地区,发生干旱的几率较大。
(2)水资源因素(3)社会经济因素:工农业生产用水量提高。
①耕地复种指数增加,灌溉面积扩大。
②北方冬小麦播种面积增加。
③人口的增加→生活用水量增大;工业发展→工业用水量、需水量增多。
1.我国的四个旱灾中心主要分布在哪些地区? 提示:华北地区、江淮地区、华南地区及西南地区。
2.我国旱灾最严重的区域在哪里?原因是什么?提示:华北平原。
原因:①华北平原是温带季风气候,降水集中于夏季,春季降水少,易发生春旱;②春季气温回升快,蒸发旺盛;③春季华北地区雨季还未来临,而农耕已经开始,农业用水量大;④人口稠密,工农业发达,需水量大。
【核心归纳】 我国旱灾的类型及成因旱灾类型旱灾成因自然原因人类活动东北、华北地区春旱为主春季气温回升快,蒸发旺盛,而雨季未到,降水稀少春季正值东北农作物播种期和华北冬小麦生长发育的关键期长江以南伏旱为主7、8月份,雨带北移,该地受副高控制,出现高温晴朗天气,形成“伏旱”作物生长期、水电和城市用水需求量大西南地区冬春连旱为主冬春季,西南气流和北方气流交汇于西南地区的北部、东北部、东部,在那里形成了连续阴雨天气;而该地区处于锋面以西,为旱季无论是该地区东北边缘的低温阴雨天气还是该地区的低温干旱天气,都对农作物的生长影响很大1.利用谚语理解记忆旱灾的区域特点“三天一小干,五天一大旱”——东北夏旱“春雨贵如油”——华北春旱“春旱不算旱,夏旱减一半”——长江地区伏旱2.图解我国四大旱灾地区的成灾原因【跟踪训练】阅读下列材料,回答问题。
第二章第四节《自然灾害》(第12课时)【学习目标】知识与技能:1. 知道自然灾害的概念,认识我国自然灾害的分类;2.掌握自然灾害的特点和类型,能说出我国主要的自然灾害及一些防灾减灾工作;过程与方法:通过开展小组讨论,引导学生积极参与合作探究,培养学生探究问题和合作学习的能力。
情感态度与价值观:通过学习,使学生认识我国常见的自然灾害,能够正确认识和对待自然灾害。
【重点】知道我国常见的自然灾害及其分布原因。
【难点】学会分析总结自然灾害的分布及原因。
【使用说明及方法指导】3分钟读课本54-60页,5分钟完成预习案,用横线在课本上画出知识要点。
【预习案】1.自然环境经常发生异常变化,气候有些会造成资源破坏、财产损失、人员伤亡等危害,这样的异常变化叫做。
2.我国常见的自然灾害有、等。
3.气象灾害主要有、、、等灾害。
4.地质灾害主要有、、等灾害。
发生地质灾害的频率较高。
5.我国自然灾害的特点、。
【我的疑问】【探究案】探究点:1.气象灾害结合课本56页图2.48中国主要气象灾害的分布图,找出其主要分布地区及形成原因,完成课本58页活动题。
2.地质灾害结合课本57页图2.49中国主要地质灾害的分布图,找出我国地震、滑坡、泥石流主要分布地区及形成原因,完成课本58页活动题【针对性练习】1、下面的灾害中不属于气象灾害的是()A.台风 B.寒潮 C.干旱 D.泥石流2、下面不属于我国自然灾害特点的是()A.种类多 B.分布广 C.频度高 D.发生少3、发生地质灾害较高的地区是()A.海底 B.山区 C.平原 D.丘陵4、下面对于我国自然灾害分布特征的描述正确的是()A .台风──西北内陆 B.干旱──华北地区C.洪涝──青藏高原 D.滑坡──长江中下游平原5、下面自然灾害与防灾措施对应错误的是()A.西北防护林──防御风沙 B.三峡大坝──防御洪水C.设置防护网──崩塌 D.砍伐森林──防治滑坡6、下列说法正确的是()A.山区的是我国地质灾害的多发区B.我国旱涝灾害频发的主要原因是冬季风的影响C.东南沿海地区是我国干旱的多发区D.我国地势的第二级阶梯是泥石流的多发区7.黄土高原生态建设的有效措施是()A 大力发展水稻种植B 陡坡地建梯田C 扩大荒地开垦面积D 植树种草【我的收获】USER 志于道据于德游于艺成于学志于道据于德游于艺成于学。
第二章--自然灾害系统及形成机制————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:第二章自然灾害系统及形成机制2.1自然灾害系统2.1.1 灾害系统的概念灾害系统是复杂的地球表层之异变系统地球表层——一般定义为组成地球系统的岩石圈、水圈、大气圈、生物圈与人类文化(技术)圈的交界面。
即上至对流层顶部,下至岩石圈底部。
灾害系统包含三层含义:第一:灾害系统是由天、地、人这三个子系统中各种灾害现象和成灾过程共同组成的有机整体。
第二:组成灾害系统的天、地、人三个子系统之间的各种灾害现象不是彼此孤立、互不关联的,而是具有不可分割的相互联系、相互作用的内在关系。
第三:灾害系统作为一个整体,与天、地、人三个子系统中的灾害现象有着本质的区别。
2.1.2灾害系统的组成要素灾害系统的组成要素,不同的学者观点不同,多数人认为应该包括以下四个要素。
①孕灾环境定义:包括孕育产生灾害的自然环境和人文环境。
孕灾环境是由大气圈、岩石圈、水圈、物质文化(人类—技术)圈所组成的综合地球表层环境。
持孕灾环境占优势的学者认为:近年来灾害发生频率、损失与年剧增的原因与区域及全球环境变化有密切关系,其中最突出的是气候与地表覆盖的变化,以及物质文化环境的变化。
孕灾环境(观点)的主要内容A:区域环境演变时空分异规律(气候变化、地貌变化以及土地覆盖变化过程)的重建;B:编制不同空间尺度的自然环境动态图件;C:建立环境变化与各种致灾因子时空分异规律的关系(即建立渐变过程与突变过程的相互联系)(如大气圈异常与风涝灾害的关系,海温变化与洪涝灾害的关系等)D:寻找在不同环境演变特征时期的区域自然灾害空间分布规律;(如森林砍伐何等程度才引起水土流失,多大降水引起洪涝等)E:结合区域承灾体的变化,对未来灾情进行评估孕灾环境论的主要结论主要理论:区域环境稳定性与自然灾害的时空分布规律;环境演变引起自然灾害的临界值域评定;特征时段(冷期与暖期、干期与湿期)自然灾害分布模式相似型重建。
实践的目的:为区域制定减灾规划提供依据。
②致灾因子定义:指可能造成财产损失、人员伤亡、资源与环境破坏、社会系统混乱等孕灾环境中的异变因子。
持致灾因子论的学者认为:灾害的形成是致灾因子对承灾体作用的结果,没有致灾因子就没有灾害。
致灾因子(观点)的主要内容A:致灾因子的分类——一般分为自然致灾因子和人为致灾因子B:研究致灾因子产生的机制及其风险评估持致灾因子论的主要结论主要理论:致灾因子分类;致灾因子形成机制和致灾因子的风险评价。
实践的目的:提高致灾因子的预报准确率,为工程建设提供技术参数③承灾体定义:指各种致灾因子作用的对象,是人类及其活动所在的社会与各种资源的集合。
人既是承灾体,又是致灾因子。
持承灾体论的学者认为:没有承灾体就没有灾害承灾体(观点)的主要内容A:承灾体的划分——一般分为人类、财产与自然资源两类。
B:承灾体的脆弱性(易损性)评价C:承灾体的动态变化监测持承灾体论的主要结论主要理论承灾体分类承灾体的脆弱性承灾体的动态变化监测实践的目的:为区域制定资源开发与减灾规划,防灾抗灾工程建设提供科学依据。
④灾情灾情——指在一定的孕灾环境和承灾体条件下,因灾导致某个区域内,在一定时期的生命和财产损失的情况。
灾情是孕灾环境、承灾体、致灾因子综合作用的产物,研究区域灾情是地理科学研究灾害系统的重要内容。
2.1.3灾害系统的主要特征(1)高维特性(2)相互关联性特征(3)不确定性和不确知性特征(4)开放性特征(5)动态性特征(6)生态经济性和社会性特征2.2自然灾害系统的形成2.2.1区域灾害系统论科学家在研究大量区域灾害案例的基础上系统地进行理论总结,相继出版了两本影响广泛的专著,一本是由Burton、Kates、White三人合著的《作为灾害之源的环境》,1978年首次发行,1994年进行了修改,即第二版。
这是以美国著名地理学家Gibert White 在1945年发表的“人类对洪水的适应”一文为开端,从人类行为的角度系统地分析资源开发与自然灾害的关系,进而对世界各地的灾害案例进行了分析写成的。
另一本是1994年由Blaikie、Cannon、Davis和Wisner四人合著的《风险:自然致灾因子、人类的脆弱性和灾害》,他们从致灾因子、孕灾环境、承灾体的综合作用的角度,系统地总结了区域资源开发与自然灾害的关系。
这两本书基本上阐述了当前国际上区域灾害系统研究理论的核心。
①巴顿——凯特——怀特的区域灾害论《作为灾害之源的环境》一书共有9章,其中关于区域灾害的理论阐述主要集中在“致灾因子、反应和选择”这一章。
他们用以下两个模型表述了作为人地系统相互作用过程产物——灾害形成过程的概念模型。
自然事件系统资源灾害响应人类利用系统图:来自于自然与人类的资源与灾害(Burton)位置位置变化选择/变化使用使用变化有目的调整减少损失预防效应改变事件 接受损失 分担损失 调整 承受损失折扣损失 偶尔调整 减少损失选择使用/位置灾害事件前后时间 以 前 警戒 灾害期 之 后年数 —100 —10 —1 —0.1 事件 +0.1 +1 +10 +100图为:灾害过程中人类三种调整的选择 (B urt on)图1表明:由于自然与人类相互作用,形成资源和对人类危害的致灾因子,对这些致灾因子的反应,社会必须寻找缓和自然事件系统的途径,以及调查人类利用系统的位置和社会组织。
图2揭示了人类行为在减灾中的重要作用表现,即面对自然致灾因子,人类应调整自己的选择,以减轻灾害的影响。
②布莱凯——坎农——戴维斯——威斯纳的区域灾害论《风险:自然致灾因子、人类的脆弱性和灾害》一书的核心包括两个模型。
(1) 第一个模型是“压力与释放”图3表明:灾害是两种相对应力的交汇,即灾害是由脆弱性承灾体与致灾因子相互综合作用的结果。
由于改变致灾因子是困难的,所以减灾的关键是降低承灾体的脆弱性,增加承灾体的抗灾能力。
为此,必须发展经济,增加减灾资源。
(2) 第二个模型:“途径模型”——增加减灾资源图4表述的是增加减灾资源、对付灾害的概念化模型的实质,即对人类脆弱性产生的根源进行分析,表明增加承灾体的抗灾能力,以减轻脆弱性,改进防灾与恢复的能力。
从以上两个模型比较可知:第二个模型是第一个模型中主要因素的深入分析,即对人类脆弱性根源与致灾因子相互作用的分析,也就是对于经济和政治过程是如何产生脆弱性的理解。
它表明:要降低脆弱性,就必须改进防灾与恢复的能力。
后一模型也是对前一简单化模型的深化。
脆弱性累进1 /2 3根本原因 动态压力 不安全条件 灾害 致灾因子图为图3导致灾害的“压力”:脆弱性的累进(引自Bl aikeie ,1994)对权力: 动力 结构 资源 增加限制 意识形态政治系统 经济系统缺乏: *地方学校 *培训 *适当的技巧 *地方投资 *地方市场 *征募自由*公共生活中的道德标准 宏观力量: *迅速的人口增长*迅速的城市化 *武器使用 *债务支付安排 脆弱的自然环境 危险的位置没有防护的建筑和基础设施脆弱的地方经济 处在风险中的生活 低收入水平 脆弱的社会处在风险中的特别群体 冒险状况地方机构缺乏 公共行动 *缺乏备灾 风险(R )=致灾因子(H )+脆弱性(V )(R=H+V )地震强风(气旋/飓风/台风) 洪水 火山爆发 滑坡 干旱 病毒和虫害(3)灾害形成的基本过程——是致灾因子与承灾体相互作用的过程即经济与社会的不发达是导致脆弱性的根源,而脆弱性的发展与致灾因子共同作用,必然导致灾害,形成如图(脆弱性的累进)的灾害发展过程。
在这一理论体系中,特别注重引起承灾体脆弱性累进发展的根源、动态压力、不安全条件的动态变化,并指出:目前对脆弱性形成机制的理解还不深入,即对有些影响脆弱性变化的因子理解不够。
根据这一理论,增强抵抗自然灾害的能力,即降低承灾体的脆弱性是区域减灾的关键。
两个理论的区别(优缺点)前一理论体系对孕灾环境的理解较全面,对承灾体在灾害形成中的正、反两个方面的论证比较全面。
后一理论体系则强调全球变化的因素,特别是人口增长、迅速的城市化、全球经济压力、土地退化和环境破坏、全球环境变化、战争等在灾害增加中的作用。
反馈在特定时间内的生死及人口改变图4为:增加减灾资源、对付灾害的概念化模型(引自Bl aikie 等,1994)1、社会关系及盈余、流通2A 、家庭 生产单元一内的个人 生产单元二内的个人 生产单元三内的个人 生产单元n 内的个人9、决策结果 以后支配权的改变 2B 他们的资源及财产地、劳力、资金、获取资源的期望 从其它方面家庭总体对上述资源及财产支配权及个人支配权 4、主次结构 3A 、收入 3B 、支配能力 每个人或家庭有不同的支配能力8、决策 7、家庭收入 生活水准对家庭收入有贡献 6、生活水准 家庭共同的收入 机会决定着一种生活水准 5、家庭的选择一种或多种收入机会(一年内可有多次)2.2.2、区域灾害的形成过程 1)区域灾害系统的基本理论下图:从横向看,它揭示区域致灾、孕灾环境与承灾体的关系及其相互作用的动力学过程;从纵向看,则在对区域灾害测量的基础上,对区域灾害规律的分析,并进一步揭示其形成机制,进而为区域减灾对策的制定提供科学依据。
图为:区域灾害系统论的基本理论框架 2)区域灾害系统的基本模型孕灾环境(E)致灾因子(H )承灾体 (HR)区域灾害测量 区域灾害分析 区域灾害形成过程重建 区域减灾对策制定 致灾因子 孕灾环境 强度、频率 持续时间 区域范围 起始速度 空间扩散 重现期 分类 致灾因子区域组合 致灾因子群聚性 致灾因子群发性 致灾因子灾害链 突发性与渐发性 集中性与分散性 风险评价 完备样本模型 不完备样本模型 风险制图 等值线图 等级图 预测(空间、时间、强度 空间分布 动态变化 地带性 非地带性 波动性 趋向性 稳定性评价与制图地貌坡度 降水变率 温度变率 水文变率 承灾体 人口数量 经济收入 不动产与动产 自然资源 受灾人口 成灾人口 直接损失 间接损失 资源破坏脆弱性评价与制图人类的脆弱性 财产的脆弱性 资源的易损性灾害区划减灾规划 灾害预警、 系统建设 灾害宣传灾害教育 环境保护 资源合理开发减灾工程建设 防灾抗灾技术高风险区管理灾情(D)D=E∩H∩HR图为:区域灾害系统组成结构(史培军,1991)3)区域灾害系统的形成过程A. 突发性过程(灾害动力过程)B.渐发性过程(灾害生态过程)C.“小灾大害”与“安全岛和多灾岛”小灾大害安全岛多灾岛孕灾环境变化承灾体变化不稳定性加剧脆弱性加大灾情加重承灾体变化孕灾环境变化致灾因子变化脆弱性变化稳定性变化风险水平变化灾情超轻灾情超重D.灾害分散与转移4)区域灾害系统动力学模型分析方法A. 灾害系统的驱动力分析(稳定性、风险性、 脆弱性中的主要因素分析)B. 灾害系统的数值模拟(仿真模拟、系统动力学模拟)C. 案例数据库的建立(统计数据库-案例数据库) D . GI S技术的广泛应用 5)区域灾害系统动力学模型概念模型A概念模型B灾害系统动力学=灾害形成“机理”与灾害形成“过程”的耦合 机理:定量表达灾害形成过程中各要素之间的相互作用关系 过程:定量展示灾情在时间或空间的状态(水平) 6)突发性灾害动力学模型建立的几个关键问题对能量扩散的估计 对能量衰减的估计 对结构分布格局的表达 能量-结构响应曲线的建立 对灾害链的充分考虑7)渐发性灾害动力学模型建立的几个关键问题对“临界值域”的确定 对“累计效应”的充分认识)(),,()(),,()(函数灾害形成过程的驱动力灾害形成过程函数灾害系统v r s f s h e f d S H E D === ]);(),(),([);(λλt v t r t s D dtdDΦ=Φ=000)0()0()0(v v r r s s ===初始 条件D解释解数值解对“机理”复杂性的充分理解对环境场空间边界的确定及其演化过程的重建(时空分辨率) 对“反馈机制”的认识8)区域灾害系统动力学模型的构建 ①致灾因子的危险性从区域灾害的形成过程看:无论是突发性的致灾因子(如地震、台风等),还是渐发性的致灾因子(如土壤侵蚀、环境污染等),在灾情形成中都有累积性效应,即通过灾害链相对放大了某一致灾事件的灾情程度(如前述的加权机制 1+1>2);无论是自然致灾因子,还是人为致灾因子,对承灾体来说都有一个致灾的临界值域(如地震大于某个震级、暴雨大于某个量级等),且此临界值因承灾体稳定程度而异。