灾害地理学研究
--------自然灾害趋势判断
灾害地理学
延军平教授 主讲 陕西师范大学 旅游与环境学院
拯救世界“末日种子库”进水
青岛全搜索电子报 2017.05.22 星期一 因永冻土层意外融化，位于挪威北部的“末日种子 库”遭遇进水。挪威政府目前正在修缮种子库入口，为 这一全球食物供应的“诺亚方舟”再上一道保险。法新 社20日报道，去年全球经历有记录以来最热的一年。当 年10月，永冻土层融化，融水渗入斯瓦尔巴全球种子库 入口处并向内蔓延15米，所幸库内种子安然无恙。 斯瓦尔巴全球种子库建于2008年，种子储存在地下100 多米处，库内温度常年保持在零下18摄氏度。由于位于 极地永冻土层中，即使意外停电，种子库内的温度也能 在至少 200年内保持在零摄氏度以下。 新 华社
3．牛文元对灾害的定义，如图：
A
B
C
多
4．灾与荒的关系 灾害—自然恢复，是原因 荒—社会性质：政治、经济，是结果 灾是太多了—灾害—泛滥成灾—无用太
荒是指有用太少了—因灾而发生粮荒， 如水多了是洪灾，少了是旱灾—水荒。气 温高是热浪灾害，气温低是寒潮天气。如 泥沙多形成悬河，少不利于肥田。兽多为 害，兽少为物种灭绝。
母爱· 地震
2008年8月30日16时30分，四川攀 枝花市、会理县交界处发生6.1级地震， 造成36人死亡，675人受伤。图为消防 官兵在倒塌的土墙下刨出两名罹难者 的遗体。
我们关于自然灾害发生趋势的 预测方法探索，目的在于寻找和丰 富预测预报自然灾害的方法。
二.什么是灾害
自然灾害——自然界中发生的有害现象和过程： 有灾有害—正常；有灾无害—不是灾害；无灾有 害—不正常 1. 灾，Hazard,灾因： 自然界的突变现象——地震 无法预知的缓发过程——旱灾 可以预知但是没法消除的现象——台风 不合时宜、地宜的现象——麦收时的阴雨连绵， 沙区地下水水位上升。 人为诱发的非正常现象。
蝴蝶结构图： 蝶宽：单翼的时间长度，如上图29、 39年等。 蝶长：两翼对称的间隔长度，如上图 55、56年等。
川滇地区≥6.7级地震 的可公度结构
40
1973
22
1995
1933 40 20 1913
20 22 1936 14 12 1950 12 20 40 22 1955 15
15
2010 ？
3、灾害链 是有成因联系的多种自然灾害的连续发 生现象，即一种灾害的发生会导致另外的 灾害发生，一般是指发生在同一地区的灾 害。 (1).因果链：层间因果链—地震—海 啸—暴雨—鼠疫—地震时破坏了鼠洞致使 鼠与人们接触增多。 A→B → C → D
(2). 同源链：
A
B
C D (3).互斥链：A× B × C 干旱—台风：台风所带来降水就不会有干旱 冻害—虫害 “一雷打九台”：源地—能量释放不会形 成台风;运行途中—释放能量改变方向，无台 风影响。 “大雨截震”：震前出现大雨就没有震了。
三. 自然灾害的基本规律(内在)及成因 1、灾害场 场的概念：有联系的空间和物质普 遍存在的形式。场，实质是研究问题 的一种思维方法，有生命的物质都有 场。 灾害场：灾害的空间联系。一类灾 害的发生即要受别的因素的影响，同 时会导致其它灾害的发生。 灾害场分类：遥相关、邻相关、空 间迁移、灵敏点等。
3、近500年来云南20次≥7级地震空 间对称性及未来趋势
101.5° E 16 20 5次 2 5 11 4 24.2° N 8 6 10 15 7 3 9 1 21（2）？ 5次
17 12 18 13
19 14
5次
21（1）？
5次
空间对称轴？
（四）、问题讨论
不能否认，世界上的许多事件是循着一个 单向顺序展开的。热力学第二定律认为，一个 封闭系统的熵，即该系统的无序程度，将随着 时间的推移而增加。 自然界中不可逆的物理过程比比皆是，在 时间轴上过去与未来两个方向之间表现出明显 的不对称。如果此系统现在相当有序，那么从 现在起过了一段时间后，它多半将趋向无序。 《科学》，2002年11期，22，27。
冯培恩等（浙江大学）：从自 然科学到工程科学的对称性本 体论研究
自然科学进展，2008年12月，第12期
中国科学院政策与管理科学研究所 王铮教授认为，我们希望从牛顿方程― 麦克斯韦方程，解方程预报出地震来， 可是目前的观察技术水平、目前的理论 水平做不到，我们为什么不能学理论物 理学，利用对称性，承认表象模式。科 学发现的序列可能是这样的，统计规 律—表象模式—机理动力学。这就是从 第谷到开普勒再到牛顿的发展路线。这 也是地震预测预报的发展的科学观。
挪威人类"末日种子库"遭遇进水
2017年05月22日 国际在线
“末日种子库”最多可储存25亿件种子样本，目前存储 在这里的种子样本超过88万件，包括水稻、玉米、土豆、 小麦等，用以防止人类赖以生存的农作物因灾难绝种。 每个往种子库存放种子的国家对“自家种子”具有控制 和访问权。（记者陈丹）
新华网巴黎2005年12 月26日电 一名英国 女孩近日被一家法国 儿童杂志评为2005年 “年度儿童”，因为 她的机警在印度洋海 啸中挽救了约100名 游客的生命。
5、人为放大性—“ (1). (2). 技术灾害(造灾) (3). 人为传播(放大) (4). 增害 (5). 无人就无灾，地质时期灾害 称“灾变”
四.自然灾害的区域分布特点 1.大陆比海洋多灾 2.北半球比南半球多灾 3.温带多灾 4.沿海多灾 5.岛屿多灾 6.城市多灾
城市多地震灾害图
2007年10月22日西安市浐河十里铺公路大桥
2、灾害期 灾害期，是自然灾害在时间上集中 程度的变化特点。 (1)周期变化：天文大气的变化有一 定的规律，许多现象都有因银河系活 动的3亿年周期。
(2)群发期：各种灾害同时发生的时期就 称为群发期。包括群发期(百年)，群发幕(数 十年)，群发节(几年)三种情况。 百年尺度有公元前4000-前2000年，公元 前200～公元200年的两汉期，1600～1700年 之间的明清群发期。 (3)时效性：发生在特定时间能造成重大 损失的称为时效性。 随时间变化而决定灾害多少；随时间变 化而决定损失大小。
（ 一）、关于对称性 理论物理学认为，“我们钻的 越深，发现自然显得越简 单。”“自然的基本设计是美丽的 单纯。” 理论物理学认为，没有“为什 么”，只有“如何”。
物理学界认为，“对称性是物理学 中的第一原理”，并认为“透过外表来 研究本质，这就是对称性方法的威力。” 物理学界认为，内在联系性是对称 性的威力，“发现一个对称比发现一个 特定的现象意义大的多。” 杨振宁认为：“自然界所有的基本 力都是由一些对称性原理产生的”。
2005年12月25日，在泰国普吉岛的一个宾馆 里，11岁的英国女孩蒂莉· 史密斯（左）和母亲彭 妮· 史密斯准备参加新闻发布会。
2004年12月26日上午，年仅10岁的英国小姑娘 蒂莉与家人正在泰国普吉岛享受美妙的阳光和沙 滩。突然，蒂莉发觉海水有些不对劲，马上告诉 她妈妈："我在沙滩上，发现海水开始变得有些古 怪，冒着气泡，潮水突然退下。我知道正在发生 什么，并且有一种感觉，那将会是海啸。”随即 蒂莉拼命地喊：“大浪要来啦！”幸亏她的直觉 得到了家人和其他人的重视，整个海滩和邻近旅 店的人们在潮水袭至岸上前，都及时撤离了。而 这一切完全得益于蒂莉从地理课上学到的海啸知 识。她说：“地里老师卡尼先生教给我们有关地 震的知识，还告诉我们地震如何引发海啸。卡尼 先生曾向学生们解释，在海啸发生前10分钟左右， 海水会出现退潮现象。”
渭河 咸阳湖
2010-11-11 宝鸡渭河
五、国际减灾日 每年10月份的第二个星期三， 2010年为10月13日。 灾害面前人人平等，多一点防灾 知识就不会平等。 请大家宣传防灾知识，增加防灾 意识，减少灾害损失。 每年5月12日为中国减灾日。
六、对称性与灾害趋势判断
（一）、关于对称性 （二）、自然灾害的时间对称性 （三）、自然灾害的空间对称性 （四）、问题讨论 （五）、启示
依据历史资料事实进行计算，主要 反映自然变化规律。这种趋势研究应用 的是唯象理论，即重在整理和发现统计 规律，暂时放弃物理机理。 郭安宁等认为，大地震要比小地震易 于预报，┉而具有戏剧性的就是有时这 种唯象的预报比唯理的预报的准，难道 我们要因噎废食吗！（《中国大震问题 》，地震出版社，2002年）
“世界上的事物是复杂的， 而事物的内在基本规律却是 简单的，在探索事物的规律 时，要注意防止人为的复杂 化。在预测效果相当的前提 下，简单的预测模型和预测 方法往往更为可信”。
（二）、自然灾害的时间对称性
我们在继续应用可公度方法对陕西省及 有可能波及陕西省的重大自然灾害进行趋 势研究的基础上，就自然灾害的时间对称 性结构即蝴蝶结构进行探讨。也可以认为 是一种周期（时间）共振。
所谓蝴蝶结构图，即结构形似蝴蝶；所 谓时间对称性，即蝴蝶结构图反映出的等时 间间隔特点。也可以认为，可公度特征是不 同长度的周期叠加后所表现出的混合规律， 是一种周期共振现象。因其反映的是多变量 间周期性变化，所以它更为复杂，是更深层 次的规律，这就需要我们不断去发现和探索 其规律性，逐渐发掘它对重大自然灾害的预 测功能。
中国特大暴雨的夜发性（北京时间）
暴雨类型
下午 上午 前半夜 后半夜 （14—20）（20—02）（02—08）（08—14）
4 4 26 6 40次特大暴 雨 （10%） （10%） （65%） （15%） 4 8 22 6 40次特大持 续暴雨 （10%） （20%） （55%） （15%） 105次台风 暴雨 15 21 45 24 （14%） （20%） （43%） （23%）
2. 害,Disaster,灾情： 死亡、伤残——有越来越少的趋势 经济损失——有越来越大的趋势（工农商） 对环境的影响——洪水过后的疫情，旱灾造 成的生态环境破坏。2000年春夏中国北 方干旱，影响了退耕还林。 心理损失——恐惧失常、影响正常工作。 无灾有害——“谣言地震”