第五章氣象災害第一節干旱與洪澇災害第二節臺風第三節沙塵暴第四節極端天氣第五節強對流天氣第六節全球變化與氣象災害第七節氣象災害的防治措施2023/2/31第一節干旱和洪澇災害一、干旱（一）干旱的定義干旱：通常指淡水總量少，或者長期少雨而空氣干燥、土壤缺水，不足以滿足作物生長、人的生活需要和經濟發展需求的氣候現象。是一種水量供需矛盾的自然現象。我國是一個旱災頻繁的國家（二）干旱的分類1.《氣象干旱等級》中分為五個等級：無旱：正常或濕澇，特點為降水正?；蜉^常年偏多，地表濕潤輕旱：降水持續較常年偏少，地表空氣干燥，對農作物有輕微影響中旱：降水持續較常年偏少，土壤表面干燥，出現水分不足重旱：土壤出現水分持續嚴重不足，土壤出現較厚的干土層特旱：土壤出現水分長時間嚴重不足，地表植物干枯、死亡2023/2/332.根據干旱出現的季節分類：春旱：指3～5月期間發生的干旱夏旱：指6～8月發生的干旱秋旱：指9～11月發生的干旱冬旱：指12月～翌年2月發生的干旱連旱：兩個或兩個以上季節連續受旱3.根據干旱發生的連續性分類：連續性干旱：連續不斷干旱，不存在明顯的降水季節季節性干旱：具有一短促的、降雨狀況多變的濕季，其他季節即為干季4.根據農作物干旱成因分類：土壤干旱：指長期無雨或少雨，又缺少灌溉條件，土壤中水分長期得不到補充，作物得不到正常的水分供應而遭受的危害，是最主要的干旱形式大氣干旱：指氣溫高、濕度小、作物蒸騰失水快，根部吸水供不應求，雖然土壤中有足夠的水分也來不及吸收，造成水分失調以致受害生理干旱：是因為其它不利因素或農業技術措施不當而造成的體內水分失調，產生危害（三）干旱的成因干旱形成的兩個基本因素：降水與蒸發我國旱災頻繁的原因：1.水資源區域性缺水嚴重水資源區域性分布南北不均衡是我國干旱災害頻發的重要原因之一我國降雨量南方比較充沛，年平均降雨超過1000mm，北方內陸地區降雨量少，年平均降雨量少于400mm長江流域及以南地區國土面積占全國的36.5%，但水資源占全國的81%；而淮河流域及以北地區國土面積占全國的63.5%，而水量僅占19%，其中西北內陸河地區資源性缺水更嚴重2023/2/372.降雨的季節性導致季節性缺水我國降雨受典型季風氣候影響，全年降雨在年內時間分布極不平衡，水資源呈明顯的季節性，其中70～80%降雨集中在汛期的6、7、8月內，汛期雨量大；汛期過后，季節性缺水嚴重，3.人為因素導致缺水我國旱災頻繁有較大的人為因素存在，表現在水資源過度開發、水污染嚴重、水利用率低、用水浪費嚴重。我國灌溉水利用率只有45％，而發達國家為70％左右2023/2/39（四）我國干旱災害主要特點與干旱災害時空分布1.我國干旱災害主要特點（1）

干旱災害面積廣，但分布不均勻（2）干旱災害出現頻繁，有時持續時間較長（3）干旱常伴隨著高溫同時出現2.我國干旱災害時空分布中國有四個明顯的干旱中心，即華北平原、黃土高原西部、廣東與福建南部、云南及四川南部西部旱災少，東部旱災多，中部旱災重，北方重于南方的空間分異格局

中國旱災發生頻次（1990-2003年）

（五）干旱的成災機制干旱的危害主要表現為兩個方面：第一是因為土壤水分含量低，造成植物生長不良和枯萎，生物量減少第二是因為地表徑流減少，造成人畜飲水困難，航運中斷，水力發電減少，工業和城市用水短缺1.干旱與農業減產2.干旱與土地退化植被退化，風蝕加快，荒漠化加重干旱時植物枯萎，土壤表面直接裸露維持土壤團粒結構的微生物活動急劇減少，土壤結構破壞容易形成強烈的水土流失和風蝕二、洪澇災害（一）洪澇的概念洪澇即指水災，水災分為“洪”和“澇”兩種。“洪”指大雨、暴雨引起的、水道急流、山洪暴發、河水泛濫、淹沒農田等；澇，是指水過多或過于集中或反漿水過多造成的積水成災。2023/2/315（二）洪澇的分類按發生地域不同分為：河流洪水、湖泊洪水、海岸洪水、山洪按成因不同分為：暴雨洪水、融雪洪水、冰凌洪水、山洪、潰壩洪水、天文潮和風暴潮等2023/2/316（三）洪澇的成因及特征成因1、氣候成因2、流域的地貌特征3、土壤和地質狀況4、人類活動的密集情況特征季節性、類似性、普遍性、區域性、破壞性、可防御性17第二節臺風災害臺風--指發生在熱帶洋面上具有暖中心結構的強烈氣旋性渦旋（熱帶氣旋）繞著中心高速旋轉,在北半球作逆時針旋轉，在南半球作順時針旋轉具有移動性，速度≥10/秒臺風災害—有臺風高速氣流和強烈降水引起的災害及其次生災害。被列為10種災害死亡人數之首，全球每年死于熱帶氣旋的人數約為20000～30000人。我國是世界上受臺風襲擊次數最多的國家。1949～1990年在我國登陸的臺風285個，平均每年登陸7個，最多年份12個1988～2004年統計，我國大陸每年平均因臺風死亡人數440人，經濟損失約為233.5億元，倒塌房屋30.7萬間，農作物受災面積288.5×104hm2

一、臺風分類1.以風速大小分類：按世界氣象組織（WMO）統一規定，熱帶氣旋分為5級，按風速風力大小分為：熱帶低壓：風速118～153km·h-1熱帶氣旋：風速154～177km·h-1熱帶風暴：風速178～210km·h-1，中心最大風力

8～9級強熱帶風暴：風速211～249km·h-1，中心最大風力10～11級臺風或颶風：風速＞249km·h-1，中心最大風力2

級2.以風力大小分類：國際上以臺風中心附近的最大風力來確定，分為強臺風和弱臺風，又根據風力把它再分為若干級別（1）強臺風超強臺風：風力16級或以上強臺風：風力14～15級臺風：風力12～13級（2）弱臺風強熱帶風暴：風力10～11級熱帶風暴：風力8～9級熱帶低壓：風力為6～7級二、臺風形成與移動1.臺風形成條件海洋面溫度超過27℃以上的熱帶或副熱帶海洋上，大量空氣膨脹上升，形成上升的水汽柱。受地轉偏向力的影響，水汽柱產生旋轉。垂直方向風速不能相差太大，才能使初始擾動中水汽凝結所釋放的潛熱能集中保存在臺風眼區，形成暖中心結構要有足夠大的地轉偏向力作用，地球自轉作用有利于氣旋性渦旋的生成在北半球作逆時針旋轉，在南半球作順時針旋轉。2.臺風結構半徑一般為500～1000km，高度可達15～20km.由外圍區、最大風速區和臺風眼三部分組成。

外圍區

最大風速區臺風眼臺風眼位于臺風中心區，最常見的臺風眼呈圓形或橢圓形狀，直徑約10～70km不等，平均約45km最大風速區位于臺風眼外側，之間為環形云墻相隔。平均寬8～19km，是最強烈的降水產生區

最大風速區臺風眼外圍區位于最大風速區外側，風速從外向內增加，有螺旋狀云帶和陣性降水

外圍區

最大風速區臺風眼3.臺風移動路徑（1）臺風移動取決于作用于臺風的動力內力--地轉偏向力外力--外圍環境流場對臺風渦旋的作用力

（2）中國臺風移動路徑①西進型：臺風自菲律賓以東一直向西移動，經過南海最后在中國海南島或越南北部地區登陸，這種路線多發生在10～11月。②登陸型：臺風向西北方向移動，穿過臺灣海峽，在中國廣東、福建、浙江沿海登陸，并逐漸減弱為低氣壓。7～8月基本都是此類路徑。③拋物線型：臺風先向西北方向移動，當接近中國東部沿海地區時，不登陸而轉向東北，向日本附近轉去。這種路徑多發生在5～6月和9～11月。（3）在我國，臺風具有南北移動的路徑

5月份僅影響廣東、廣西、海南和臺灣；

6月份向北擴大到福建；

7～8月份再向北擴大到浙江、上海、江蘇、山東和遼寧；

9月份開始影響范圍回縮到上海以南；

10月份回縮到浙江以南；

11月份回縮到臺灣、廣東和海南；

12月份僅影響廣東和海南。（4）影響我國的臺風主要形成于西太平洋菲律賓東側的洋面、關島附近和我國南海中部等地。相對集中在4個海區：①中國南海海區；②菲律賓群島以東、琉球群島、關島等附近海面（最重要的臺風發源地）；③馬里亞納群島附近海面；④馬紹爾群島附近海面。三、臺風災害特點與我國臺風災害時空分布1.臺風發生的規律及其特點主要有以下幾點：（1）臺風形成具有季節性。臺風一般發生在夏秋之間，最早發生在五月初，最遲發生在十一月。（2）臺風中心登陸地點難準確預報。臺風的路徑時有變化，臺風中心登陸地點往往與預報相左。（3）旋轉性。臺風登陸時的風向一般先北后南（4）損毀性嚴重。（5）強臺風發生常伴有大暴雨、大海潮、大海嘯（6）強臺風發生時，人力不可抗拒，易造成人員傷亡2.我國臺風災害時空分布①熱帶氣旋影響范圍由滇南經湘鄂豫西部和太行山，延伸到東北小興安嶺一線以東的范圍內，占全國總面積31%熱帶氣旋影響范圍

②從臺風登陸的地理分布看，登陸從廣州至海南島最多，占31%，其次是福州至汕頭，占23%，最少是山東至上海和溫州至福州沿海區段，占6～7%。中國臺風登陸分布圖（1949-2000）

③從時間看，5～6份僅登陸華南諸省沿海，7～8月份登陸地點南起兩廣、海南，北至遼寧的廣大沿海地區；9～10月份在長江口以南沿海一帶；11月份范圍繼續縮小，僅廣東、南海、臺灣沿海有熱帶風暴（或臺風）登陸；12月份只有廣東偶有登陸。

熱帶氣旋影響范圍

四、臺風災害的成災機制兩個基本的運動構成主要的災害誘發與致災因素:

高速旋轉的氣流云墻中攜帶的大量水汽這兩個基本的運動引起的災害通常由三方面造成：風災最大可達110米/秒，風速舜間可以達到每秒幾百米，半徑可達幾百公里第三節沙塵暴沙塵暴是沙暴和塵暴兩者兼有的總稱，是指強風把地面大量沙塵物質吹起并卷入空中，使空氣特別混濁，水平能見度小于1km的嚴重風沙天氣現象。其中沙暴系指大風把大量沙粒吹入近地層所形成的挾沙風暴；塵暴則是大風把大量塵埃及其它細粒物質卷入高空所形成的風暴。2023/2/341一、沙塵暴的分類（一）按能見度分為：浮塵、揚沙、沙塵暴和強沙塵暴（二）按過程分為：浮塵天氣過程、揚沙天氣過程、沙塵暴天氣過程和強沙塵暴天氣過程2023/2/342二、沙塵暴形成原因沙塵暴主要由3種因素構成：第一,產生大風的條件因素;第二,產生對流層低層強烈垂直不穩定的因素;第三,當地地理環境存在著豐富的沙塵源。

裸露地表,富有松散、干燥的沙塵,是沙塵暴形成的物質基礎。足夠強勁持久的風力和不穩定的大氣環流是沙塵暴形成的必要氣象動力和熱力條件。氣象條件（一）1.大風，形成沙塵暴的動力。在風力作用下地表物質的分離和吹揚,我國北方的春季正是以大風為主的天氣。2.不穩定的大氣環流，沙塵暴形成的必要熱力條件。每年的春季是一年當中冷暖空氣交替最活躍的季節,如果遇到強冷空氣過境,大氣極不穩定,易形成沙塵暴天氣。3.干旱少雨、植被稀少，沙塵暴形成的前提條件，我國北方大部分地區年降水量在250mm以下,數據表明干旱的年份、春季降水少的年份,沙塵暴發生頻數較高。2011年1月，華北黃淮干旱少雨6省45天連續無降水在寧夏西南部中衛縣沙坡頭，黃河與騰格里沙漠已經近在咫尺沙源（二）我國的幾大沙漠主要分布于北方,其類型多為活動性沙漠,而沙漠沙以細沙為主,沉積厚度較大,儲藏量極為豐富,為沙塵暴的形成提供極為豐富的沙源,也是我國境內最大的沙塵源。北方沙漠周邊的荒漠化土地分布面積較大,其植被極差,也是主要的起沙地;另外,春季由于大片農田準備春耕播種,人為疏松土質,也是沙塵暴的沙源地之一。地形地貌（三）我國的北方由于地形自西向東呈臺階狀降低,最西北部的帕米爾高原和天山山脈阻擋了強冷空氣的進入,若冷空氣較強,就會翻過山脈向東加速移動;若遇到次一級山脈,冷空氣再次翻越山脈,運移速度再次增加,如此反復,速度增加,風力驟增,必然形成沙塵暴天氣。帕米爾高原因開荒出現的草地沙化人為活動（四）在人類進行生產活動的過程中。人為地破壞植被,大面積開荒，撂荒,上游堵截或不合理利用水資源,造成下游河道斷流,地下水位持續下降,原有的植被得不到水分而逐漸枯萎死亡,引發植被退化、土地荒漠化、沙漠化等一系列環境地質問題。而植物死亡后的塵土又成為沙塵暴的新塵源?？偠灾?，就是破壞環境，不節制勞役土地造成環境不可挽回的破壞。三、沙塵暴的分布目前全球陸地面積的四分之一遭到沙漠化的危害，世界四大沙塵暴多發區分別位于：中亞、北美、中非、澳大利亞。中亞內蒙古中西部地區遭遇大風降溫和強沙塵天氣北美洲美國30年代的黑風暴，黑風暴是一種強沙塵暴，中東地區的沙塵暴主要在非洲撒哈拉沙漠南緣地區，頻繁的沙塵暴還殃及其他地區，有的沙塵被風帶過大西洋到達了南美洲亞馬遜地區，還有的沙塵被吹到了歐洲。澳大利亞的陸地面積的75%屬于干旱和半干旱地區。中部和西部海岸地區沙塵暴最為頻繁，每年平均有五次之多。中東迪拜的沙塵暴一般會持續20分鐘左右。澳大利亞悉尼海港大橋下，一只鳥從橘紅色的空中飛過

我國屬于中亞沙塵暴區的一部分,主要發生于我國的北部地區,總的特點是西北多于東北地區，平原或盆地多于山區，沙漠及邊緣多于其它地區。

中國（20世紀50年代中國共發生了沙塵暴5次,60年代8次,70年代13次,80年代14次,90年代23次,而2000年一年就發生了12次）我國沙塵暴多在春季發生,占全年總數的二分之一。4月發生率最高,3月和5月次之,9月最低。西北地區沙塵暴日變化特征為午后和傍晚占總數的65.4%,清晨到中午占34.6%。四、沙塵暴的特征沙塵暴天氣主要發生在春末夏初季節從全球范圍來看，沙塵暴天氣主要發生在內陸沙漠地區，源地主要有非洲的撒哈拉沙漠，北美中西部和澳大利亞也是沙塵暴天氣的源地之一。出現時段集中，發生強度大、影響范圍廣2023/2/356第四節極端天氣極端天氣:指天氣的狀態嚴重偏離其平均態，在統計意義上屬于不易發生的事件。按溫度分為熱浪和寒潮成因：全球變暖、大氣環流

特征：極端最高溫變化趨勢較小，大部分地區不顯著

極端最低溫度普遍增高2023/2/357極端天氣的分布與危害熱浪的分布與危害

在全球范圍內主要分布在南亞大陸的中北部地區、非洲北部、西亞、美國中部及南歐等地在我國主要分布于華南、華東、華中地區出現的頻率極高危害：用水、用電量激增；高溫