第一节 气象灾害

气象灾害整体知识结构图

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本节学习目标

  1. 区分洪涝、干旱、台风和寒潮,说明各自形成条件。
  2. 概括四类灾害在世界和我国的主要时空分布。
  3. 从直接、次生、生态、社会和长期影响分析灾情。
  4. 用危险性、暴露度、脆弱性和防灾能力解释损失差异。
  5. 判读台风结构、移动路径和寒潮路径图。
  6. 根据表6.1分析我国旱涝灾害的时空重叠与转换。

核心知识点讲解

一、区域定位与地理情境

2016年6月30日至7月6日武汉累计降水超过580毫米,长江与汉江交汇处地势低平,人口和资产密集,暴雨、汇水地形和高暴露度叠加,造成严重洪涝。自然强度解释“为什么发生”,城市区位与社会条件解释“为什么损失严重”。

武汉城市洪涝案例与风险叠加

二、核心概念与地理要素

1. 洪涝灾害

连续降水或短时强降水导致江河洪水泛滥,或积水淹没低洼土地并造成人员财产损失,称洪涝灾害。形成取决于:

  • 水源:降水强度、持续时间、前期土壤含水量、融雪等。
  • 汇流:流域面积、河网、坡度、植被和地表硬化。
  • 排泄:河道和排水系统能力、潮位顶托、湖泊调蓄。
  • 承灾体:低洼区人口、建筑、交通和农业分布。

全球多见于季风气候区、亚热带湿润区和温带海洋性气候区;我国主要在东部季风区大江大河中下游平原,山区也多发山洪。

洪涝对城市交通与基础设施的影响

山洪发生在山区沟谷,汇流时间短、流速快、携带泥沙石块,预警和撤离时间少,单位时间破坏力常大于平原缓慢积水。

贵州望谟山洪快速汇流与灾害链

2. 干旱与旱灾

干旱是长时间无降水或降水异常偏少造成空气干燥、土壤缺水的现象;当它持续并影响生活生产时才称旱灾。是否成灾还取决于作物需水期、水库储量、人口用水、灌溉和水资源调配。

全球旱灾多发于非洲、亚洲和大洋洲内陆,非洲最严重。我国范围广,华北、华南、西南和江淮多发,其中华北最频繁、影响严重,因为降水年际季节变化大,春季蒸发增强,而冬小麦返青等用水需求大。

干旱对农作物的影响与旱灾成因链

3. 台风

台风是在热带或副热带洋面形成并强烈发展的气旋,中心附近最大风力达12级及以上。成熟台风分外围大风区、旋涡风雨区和台风眼:风从外围向内增强,最强风雨在眼墙或旋涡风雨区,台风眼反而少云、弱风、干暖。

台风结构与形成机制

我国台风主要源于西北太平洋,夏秋影响东南沿海。致灾因子包括狂风、暴雨和风暴潮:狂风毁坏建筑设施,暴雨引发洪涝滑坡泥石流,风暴潮侵蚀海岸、破坏海堤并造成海水倒灌。

西北太平洋台风移动路径

4. 寒潮

教材采用的寒潮标准是强冷空气入侵使某地24小时降温8℃及以上,且日最低气温降至4℃及以下,并伴大风、雨雪、冻害等。实际业务标准可能因地区季节调整,考试以材料定义为准。

寒潮主要发生在北半球中高纬深秋至初春。影响我国的冷空气多源于蒙古、西伯利亚,自北向南影响大部;青藏高原和云贵高原部分地区因地形阻挡受影响相对较小。

寒潮造成农业损失

寒潮破坏输电线路的机制

寒潮侵入我国的路径

三、过程机制与成因链条

1. 洪涝灾害链

强降水 + 前期土壤饱和 → 下渗能力下降、地表径流激增 → 河流水位上涨或城市积水 → 淹没与基础设施中断 → 水污染、疫情、滑坡泥石流等次生影响。

2. 旱灾链

降水持续偏少 + 高温蒸发或需水旺盛 → 土壤墒情下降、水库河流来水减少 → 农牧业减产、饮水困难 → 草场退化、火灾沙尘虫灾风险上升 → 经济社会压力扩大。

3. 同一地区旱涝转换

季风区降水时空变化大。同一地区春季可能少雨干旱,夏季又因暴雨洪涝;同一年不同区域也可一旱一涝。旱涝不是互相排斥,而是水量在时间和空间上不均衡的两端。

4. 台风灾害链与资源效应

台风登陆 → 狂风、暴雨、风暴潮并发 → 洪涝、滑坡、泥石流、海岸倒灌;但台风降水也能补充水库、河流和地下水,缓解高温干旱。评价需区分正常降水效益与强度过大造成的灾害。

四、空间分布、图表判读与证据

1. 表6.1旱涝时空分布

2011年我国旱涝灾害的时空分布与转换

  • 洪涝:6月南方多省;9月上中旬华西和黄淮。
  • 干旱:冬麦区2010冬至2011春;长江中下游春夏之交;西南夏秋。
  • 重叠:江苏、安徽、湖北等既有春夏旱又受6月洪涝;四川、重庆、贵州等可在不同时段经历洪涝和夏秋旱。
  • 联系:降水季节推进和异常使灾害随时间、空间转移,同一地区可发生旱涝急转。

2. 路径图判读

台风路径图先找源地和移动方向,再判断登陆省区、季节及沿海地形;寒潮路径图先找冷源,再看纬向山脉、高原和南北通道对冷空气的阻挡或引导。

3. 灾情差异

人口密集、经济发达区资产暴露高,绝对经济损失往往大;贫困地区建筑脆弱、医疗救援能力不足,死亡率和恢复困难可能更高。因此“经济越发达灾害一定越严重”并不准确。

五、人地关系、影响与对策

1. 洪涝

工程措施包括水库调蓄、堤防、河道整治、城市管网和蓄滞洪区;非工程措施包括监测预警、风险区规划、湿地保护、海绵城市、保险和撤离演练。治理不能只追求“快速排水”,还要给洪水留空间。

2. 干旱

节水农业、耐旱品种、灌溉改造、水库和地下水联合调度、跨流域调水、旱情监测及调整种植结构。过量开采地下水会引发地面沉降和生态问题,不能作为无限应急水源。

3. 台风

加强海气监测和路径预报,停航停工、加固门窗设施、转移海上人员,防范风暴潮并预泄水库;台风过后仍要防地质灾害和水污染。

4. 寒潮

关注预警,农业覆盖、熏烟或设施保温,牧业转场和饲草储备,交通除雪除冰,电网防覆冰和抢修准备。寒潮影响有利一面,如低温可能减少部分病虫害,但不能抵消灾害风险。

六、综合题型与迁移应用

1. 灾害成因题

按“天气气候—地形水文—下垫面—承灾体”分层。武汉洪涝不能只答暴雨,还要写两江交汇、地势低平、人口资产密集和城市排水压力。

2. 时空分布题

先按季节排列,再按区域归类,最后寻找重叠和迁移;图表中出现具体年份时,应说明该年只能作为例证,不能替代多年规律。

3. 利弊评价题

台风有补水降温效益,但狂风暴雨风暴潮造成巨大损害。答案应以强度、路径、受影响地区需求和防灾能力为条件,不作绝对判断。

重点梳理

  • 洪涝:水多且排不掉;气候、地形、汇流和暴露共同决定灾情。
  • 旱灾:降水少持续到影响生产生活;华北最频繁严重。
  • 台风:西北太平洋高发,夏秋影响东南沿海;风雨潮三灾并发。
  • 寒潮:蒙古西伯利亚冷空气南下,冬半年剧烈降温并伴大风雨雪。
  • 灾害损失:自然强度只是一个因素,还看人口资产和防灾能力。

四类气象灾害对比与灾害关联网络

难点突破

1. 洪水、洪涝和城市内涝

洪水是河流水位流量异常上涨;洪涝是洪水泛滥或积水成灾;城市内涝是城市范围排水不及造成积水。三者可同时发生但概念不同。

2. 干旱不等于旱灾

同样降水偏少,在灌溉完善、水库充足地区未必成灾;在作物需水关键期或供水薄弱区则可能灾情严重。

3. 台风眼为何天气较平静

台风眼内以下沉气流为主,云雨少、风相对弱;经过台风眼后,另一侧眼墙的强风雨会再次到来,不能因短暂平静外出。

4. 旱涝可在同一区域连续发生

季风雨带异常和降水集中使“前期少雨—后期暴雨”发生。前期干旱还可能导致地表板结、植被稀疏,后续暴雨下渗差,进一步放大洪涝。

例题讲解

例1 武汉洪涝为何严重

持续特大暴雨提供大量水源;武汉位于长江与汉江交汇处,地势低平、汇水和排水压力大;城市硬化使下渗减少,低洼道路桥隧易积水;人口、建筑、交通和产业密集,暴露度高,故受灾范围和经济损失大。

例2 望谟山洪为何比平原洪涝来势猛

2小时超过300毫米的极端降水强度大;山区坡陡、沟谷汇水快,洪水迅速集中并携带泥沙石块;沿河聚落道路暴露,夜间预警撤离困难。因此洪峰到达快、流速大、破坏力强,并诱发多起地质灾害。

例3 教材活动:2011年旱涝时空联系

洪涝发生在6月南方和9月华西黄淮;干旱分别在冬春冬麦区、春夏长江中下游、夏秋西南。部分省区在不同时期既旱又涝,说明季风区降水季节和年际变化大,灾害随雨带和降水异常转移,可能发生旱涝急转。

例4 为什么有人盼台风

干旱或水库蓄水不足地区需要降水,台风能在短期输入大量水汽和雨水,补充河湖水库、增加水资源并缓解高温干旱。2012年台风“山神”给华南增加近300亿立方米水资源。但若风雨潮过强或落区不当仍会致灾,不能把台风整体称为有利天气。

易错点整理

  1. 只要有积水就称洪涝灾害。必须造成损害才构成灾害。
  2. 认为洪涝只发生平原。山区山洪同样频繁且更突然。
  3. 把干旱与旱灾完全等同,忽略承灾体和生产需求。
  4. 认为湿润区不会旱。季风区降水不稳定,也会出现季节性旱灾。
  5. 把台风眼当最强风雨区。最强风雨在眼墙或旋涡风雨区。
  6. 认为台风只有危害或只有补水效益,缺少条件分析。
  7. 只用纬度解释寒潮影响,忽略地形阻挡和冷空气路径。
  8. 认为经济发达区必然人员伤亡最多,忽略建筑质量和救援能力。

考点考证点整理

考点一:洪涝成因与灾情

  • 出题思路:给暴雨、地形、河网、城市化和损失数据,解释洪涝及地区差异。
  • 关键条件:降雨强度持续、汇流、地势、河湖调蓄、不透水面和暴露度。
  • 解答要点:自然成因与社会放大因素分层;危害写直接、次生和长期影响。
  • 易扣分点:只写降水多;不说明地形汇流和人口资产。

考点二:旱灾形成与分布

  • 出题思路:给降水距平、墒情、作物需水期或区域图,判断旱灾。
  • 关键条件:持续少雨、蒸发、储水、需水和灌溉能力。
  • 解答要点:区分干旱现象与旱灾;华北春旱写降水少、升温蒸发和农业需水。
  • 易扣分点:把干旱简单归于绝对年降水少;忽略人类用水。

考点三:台风结构路径与影响

  • 出题思路:给卫星图、路径图或风雨潮材料,判断结构、移动和灾害链。
  • 关键条件:台风眼、眼墙、暖洋面、夏秋、东南沿海。
  • 解答要点:狂风、暴雨、风暴潮分点;写次生洪涝滑坡泥石流和补水效益的条件。
  • 易扣分点:把台风眼写成风力最大;漏答风暴潮。

考点四:寒潮路径与影响

  • 出题思路:给冷空气路径、降温等值线和农业交通材料。
  • 关键条件:冷源、冬半年、24小时降温、最低温和地形屏障。
  • 解答要点:从蒙古西伯利亚南下;冻害、大风雨雪覆冰;提出预警保温与设施防护。
  • 易扣分点:只写降温;忽略大风、冻雨和基础设施。

考点五:旱涝时空转换

  • 出题思路:用事件表或雨带材料,比较不同季节地区并判断重叠。
  • 关键条件:事件时间、行政区、雨带移动和降水异常。
  • 解答要点:先分别归纳旱涝,再写空间重合、时间错位和季风变率。
  • 易扣分点:逐项抄表而无总体结论;用单年事件代表全部多年规律。

练习题

1. 教材情境:武汉洪涝

结合超过580毫米周降水、两江交汇、地势低平和人口密集等信息,解释武汉洪涝灾情严重的原因。

2. 教材案例:望谟山洪

说明山洪相较平原洪涝为何历时短、流速快、危害大。

3. 教材活动:旱涝时空分布

根据表6.1概括2011年我国洪涝和干旱的发生时间、地区以及二者的重合与联系。

4. 台风结构

为什么台风眼短暂平静时仍不能外出?列举台风的三类主要致灾因子。

5. 寒潮分析

说明寒潮对农业、交通和电力的影响,并解释青藏高原部分地区受寒潮影响相对较小的原因。

6. 综合评价

评价“台风对我国东南沿海只有危害”这一观点。

练习题答案

1. 教材情境:武汉洪涝

持续极端暴雨使河流和城市来水量大;两江交汇、地势低平使水流汇集且排泄压力大;城市硬化减少下渗,道路桥隧等低洼空间易积水;人口、房屋、交通通信和产业密集,使承灾体暴露度和经济损失高,多因素叠加造成严重灾情。

2. 教材案例:望谟山洪

山区坡陡、沟谷狭窄,短时极端暴雨后地表径流迅速汇集,汇流时间短;洪水沿较大坡降高速下泄,并携带泥沙石块,冲击力强;沿沟谷聚落道路来不及转移,且易同时触发滑坡泥石流,故危害大。

3. 教材活动:旱涝时空分布

洪涝主要发生在6月南方和9月上中旬华西黄淮;干旱包括冬麦区冬春连旱、长江中下游春夏连旱、西南夏秋连旱。江苏、安徽、湖北、四川、重庆、贵州等部分区域在不同时间经历旱涝,说明季风区降水时空不均、雨带移动和异常显著,同地可能先旱后涝或先涝后旱。

4. 台风结构

台风眼以气流下沉为主,暂时少云弱风,但眼墙另一侧随后会到达,强风雨重新出现,因此不能外出。主要致灾因子为狂风、暴雨和风暴潮。

5. 寒潮分析

剧烈降温造成作物、果树和养殖冻害;大风、暴雪、冻雨导致道路结冰、能见度下降和交通中断;覆冰和大风增加导线铁塔荷载,破坏输电通信。青藏高原海拔高、地形高大,对北方冷空气南下有阻挡和绕流作用,部分地区受直接影响较小。

6. 综合评价

观点片面。台风的狂风、暴雨和风暴潮会造成建筑设施损坏、洪涝、滑坡泥石流和海水倒灌,灾害显著;但在干旱或水库缺水时,台风降水可补充淡水、缓解旱情和高温。实际利弊取决于强度、路径、降水落区、当地水资源需求和防灾能力,防灾决策仍应优先保护生命财产。