第11章 自然灾害(1)
春天的“天敌”——沙尘暴
沙尘暴是一种自然现象，有着巨大的破坏力。沙尘暴也被称为沙暴或尘暴，指的是强风将地面尘沙吹起使空气非常混浊，水平能见度小于1千米的天气现象。沙尘暴出现时，黄沙滚滚，昏天暗日，一般在冬季沙漠地区的午后和长期缺雨的干松土地上常见。气象上将浮尘、扬沙、沙尘暴统称为沙尘天气，它们之间的区别主要以能见度和风力的大小来区分。浮尘是指均匀悬浮在大气中的沙粒或灰尘，它的水平能见度小于10千米；扬沙是指将地面沙土吹起，使空气相当混浊，水平能见度在1～10千米；当强风将地面沙土吹起后，使天空变混浊，水平能见度小于1千米，则称为沙尘暴；当水平能见度小于500米时，定义为强沙尘暴。
现代科学技术研究表明：沙尘暴的发生多少与人类活动有一定关系，但根本的原因还是自然因素引起的。主要有三个原因：一、我国北部和西北部有浩瀚的沙漠，加之北方地区连年少雨干旱，土地裸露，提供了取之不尽的沙尘；二是有蒙古气旋的存在，将大量沙尘卷入高空；三是有冷气气流将卷入高空的沙尘携带到了远方。这三个条件缺一个就很难形成大范围的沙尘暴。最近几年，沙尘天气频繁袭击北京，严重地影响了百姓的生活，它是环境恶化的表现，同时也成为社会公众关注的热点问题。2002年雨季，我国北方降水比上年偏多因而植被覆盖较好，2003年的沙尘天气明显减少。2002年是我国北方地区沙尘频发的一年，沙尘甚至影响我国南方和韩国等。特别是2001年干旱更为严重，河北、天津、内蒙古辽宁等地又受到了严重的旱灾，导致了沙尘天气频繁发生。沙尘天气出现时，应尽量减少外出，避免在污染严重的情况下，过多吸入污染严重的空气，如外出时要增加衣物，以免着凉。
早在我国古代史书中就有沙尘现象的记载，如“黄风自西北来，拔树发屋”，“飞沙如雨”，宋真宗天禧四年(1020)“四月丁亥，大风起西北，飞沙折木，昼晦数刻，五月乙卯，暴风起西北有声，黄土蔽天”，描述了春季在我国西北地区发生沙尘暴时飞沙走石、催朽拔木、遮天蔽日的情景。老百姓俗称为“风沙”、“黄风”或“黑风暴”等。沙尘天气并不仅在我国存在，世界上许多国家也都发生过。
全球有四大沙尘暴高发区：中亚、北美、中非和澳大利亚。我国的西北地区是中亚沙尘暴高发区的组成部分，其中不少地区每年沙尘暴日数达30天以上。20世纪30年代在美国、加拿大发生的“黑风暴”就是其中典型的例子。1934年5月12日的沙尘暴东西长达2400千米，南北宽400千米，几乎横扫2／3的领土。从西海岸到东北海岸刮起了约3亿吨表土，其后果导致美国冬小麦严重减产，比过去10年减少了52亿公斤，当时的“黑风暴”毁灭性地打击了美国的农业，给美国社会和人民的生活带来无穷后患，生态环境遭到前所未有的严重破坏。
沙尘暴并非一无是处，它所携带的大量沙尘可以起到抑制我国北方酸雨的作用，而且对韩国、日本两国的酸雨也起到显着的抑制作用。
目前，北京市沙尘暴监测预警服务系统前期工程已经顺利实施。其中太阳光度计和气溶胶监测仪等设备，将不间断地记录沙尘的粒度、矿物成分、化学成分、发生的强度等基本数据资料。可以有效监测、准确预警沙尘暴造成的危害和影响。
什么叫酸雨
酸雨是指含有一定数量的酸性物质(pH小于5～6)的大气自然降水，包括雨、雪、雹、露等。
酸雨中的酸性物质绝大多数是硫酸、硝酸等无机酸，多数情况下又以硫酸为主。硫酸和硝酸是由二氧化碳和氮氧化物转化而成的。
我们知道，煤、石油等矿物燃料，在燃烧过程中，会产生大量SO2。在适当日照和水的气象条件下，SO2被氧化为SO3，SO3与水蒸气或雨滴相遇，就形成了硫酸烟雾或酸雨。硫酸烟雾能长时间停留在空气中，其毒性比SO2高10倍。有资料记载：SO2在空气中浓度达到8ppm时，人开始感到难受，而硫酸烟雾不到08ppm时，人就难以忍受。
另外，在煤、石油等矿物燃料高温燃烧和机动车排放的尾气中，都可产生大量的氮氧化物。氮氧化物是毒性很大的气体，一氧化氮排入大气后又极易转化为二氧化氮。二氧化氮遇水即生成硝酸和亚硝酸。
空气中的硫酸和硝酸随降雨或降雪降到地面就形成了酸雨。酸雨的危害是相当广泛的。它可使土壤酸化贫瘠、河水污染，从而影响植物的生长，加快物种退化速度：城市建筑、名胜古迹在经年的酸雨侵蚀下，受损严重；其对人体健康的危害也是很大的。
目前，全球已形成三大酸雨区。我国覆盖四川、贵州、广东、广西、湖南、湖北、江西、浙江、江苏和青岛等省市部分地区，面积达200多万平方千米的酸雨区是世界三大酸雨区之一。我国酸雨区面积扩大之快、降水酸化率之高，在世界上是罕见的。世界上另两个酸雨区是以德、法、英等国为中心，波及大半个欧洲的北欧酸雨区和包括美国和加拿大在内的北美酸雨区。这两个酸雨区的总面积大约1000多万平方千米。
高温天气及其危害
人体在环境中所受气象条件的影响，是许多气象要素综合作用的结果。例如：人对外界环境冷热的舒适感，不能仅仅用气温来评价，也就是说人体感觉的适宜温度不仅仅是气温的作用。为了全面表述气象、环境对人体的影响，必须运用人体热量平衡模型，在人体热量平衡模型中全面考虑了所有相关的气象要素、行为参数(活动和服装)和人体参数，这就孕育出人体舒适度。人体舒适度是通过气象要素气温、相对湿度、风速等影响，计算出来的。一般情况，在北京夏季相对湿度50％，风速2米／秒时，气温在24℃左右比较舒适，大于这个温度人们就会感觉热，特别是气温大于34℃以上，人们会感到酷热；而在南方，由于湿度大，人们感觉热的气温会相对低一些。
那么人到底能耐受多高的温度呢？
人在静止状态体温调节极限温度为31℃(相对湿度85％)、38℃(相对湿度50％)和40℃(相对湿度30％)，也就是说超出极限温度，人体机能受损，将出现病症——中暑或一些并发症。但是不同人群耐高温的极限是不同的。上面给出的是一般人群的极限温度，而对于儿童、年老体弱者、慢性病患者来说，由于他们的体温调节功能不健全，或功能减退，或功能障碍等，都将使其耐热极限下降。所以在高温天气里，这些人群应特别注意防暑降温。
什么是高温天气？按照中国气象局发布的高温预警信号来看，一般情况(湿度不是很大时)，37℃以上(含37℃)为高温天气。
高温天气对人体健康的主要影响是产生中暑以及诱发心、脑血管疾病导致死亡。人体在过高环境温度作用下，体温调节机制暂时发生障碍，而发生体内热蓄积，导致中暑。中暑按发病症状与程度，可分为：热虚脱是中暑最轻度表现，也最常见；热辐射是长期在高温环境中工作，导致下肢血管扩张，血液淤积，而发生昏倒；日射病是由于长时间曝晒，导致排汗功能障碍所致。对于患有高血压、心脑血管疾病，在高温潮湿无风低气压的环境里，人体排汗受到抑制，体内蓄热量不断增加，心肌耗氧量增加，使心血管处于紧张状态，闷热还可导致人体血管扩张，血液黏稠度增加，易发生脑出血、脑梗死、心肌梗等症状，严重的可能导致死亡。
据对北京地区心脑血管疾病的调查发现，高温闷热天气是导致缺血性脑卒死的危险天气。在夏季闷热的天气里，还易出现热伤风(夏季感冒)、腹泻和皮肤过敏等疾病。原因是由于高温环境下，人体代谢旺盛，能量消耗较大，而闷热又常使人睡眠不足，食欲不振，造成人体免疫力下降。此时再不加节制地使用空调或电扇来解暑，人体长时间处于过低温度环境里，机体适应能力减退，抵抗力下降，病菌、病毒就会乘虚而入，极易引起上呼吸道感染(感冒)；另外，高温高湿环境，细菌、病毒等微生物大量滋生，食物极易腐败变质，食用后会引起消化不良、急性胃肠炎、痢疾、腹泻等疾病的发生；再有人们从室外高温环境中回到家中，习惯马上打开空调或用电扇直吹，吃些冰镇食品，这一冷一热，立刻见效，马上就开始腹泻。闷热天气，人体排汗不畅，还容易导致皮肤过敏症，特别是10岁以下的儿童，主要为丘疹样荨麻疹、湿疹、接触性皮炎等。原因是儿童对高温高湿天气的适应能力差，以及对蚊虫叮咬、花粉、粉尘过敏等引起的。另外，消化不良、食积、寄生虫也可以致病。
记得2004年7月1日至7月2日，广州的酷热天气诱发疾病就至少造成39人发病死亡。其中以患有慢性病的老年人居多。还有就是2003年欧洲出现的高温天气。在法国巴黎，常年8月份的平均温度为24℃，但2003年的同期平均温度却高达37℃以上。许多人死于高温引起的疾病，来自医院和负责葬礼机构的报告显示，在8月4～10日的一周内有3230人死亡，而法国平常的平均周死亡人数仅为2300人。在意大利不少城市的日平均气温都创下了多年来的最高纪录。罗马2003年7月份的日最高气温达369℃。北部地区不少城市的日最高气温甚至接近40％。由于高温天气，从8月9～11日的三天时间里，仅都灵和米兰全省就有30多人因中暑而死亡，其中多数是六七十岁的老年人。
洪水
洪水是一个十分复杂的灾害系统，因为它的诱发因素极为广泛，水系泛滥、风暴、地震、火山爆发、海啸等都可以引发洪水，甚至人为的原因也可以造成洪水泛滥。在各种自然灾难中，洪水造成死亡的人口占全部自然灾难死亡人口的75％，经济损失占到40％。更加严重的是，洪水总是发生在人口稠密、农业垦植度高、江河湖泊集中、降雨充沛的地方，如北半球暖温带、亚热带。中国、孟加拉国是世界上水灾频繁、最肆虐的地方，美国、日本、印度和欧洲也较严重。
在中国，20世纪死亡人数超过10万的水灾多数发生在这里，1931年长江发生大洪水，淹没7省205县，受灾人口达2860万，死亡145万人，随之而来的饥饿、瘟疫致使300万人惨死。而号称“黄河之水天上来”的中华母亲河黄河，曾在历史上决口1000多次，重大改道46次，淹死数百万人。中国甚至在1642年和1938年发生了两次人为的黄河决口，分别淹死34万和89万人。
1998年中国的“世纪洪水”，在中国大地到处肆虐，29个省受灾，农田受灾面积318亿亩，成灾面积196亿亩，受灾人口223亿人，死亡3000多人，房屋倒塌497万间，经济损失达1666亿元。
在孟加拉，1944年发生特大洪水，淹死、饿死300万人，震惊世界。连续的暴雨使恒河水位暴涨，将孟加拉一半以上的国土淹没。孟加拉一直洪灾不断。1988年再次发生骇人洪水，淹没1／3以上的国土，使3000万人无家可归。洪水竟使这个国家成为全世界最贫穷的国家之一。
制造“黑暗”的浓雾
雾是一种出现在秋冬季节的天气现象。它是悬浮于近地面层中的大量水滴或冰晶，使水平能见度小于1千米的现象。雾的形成有两个基本条件：一是近地面空气中的水蒸气含量充沛，二是地面气温低。北京的冬季和初春，由于北方来的冷空气与南方来的暖湿空气经常在华北交会，在其交界处极易出现雪雨雾过后灰蒙蒙的天气。
根据雾形成的不同原因，可分为辐射雾、平流雾等。辐射雾是地面空气因夜间辐射散热冷却达到水汽饱和状态后形成的，这种雾大多出现在晴朗、微风、近地面水汽又比较充沛的夜间或早晨。平流雾是由于空气的水平运动造成的。大雾也属于灾害性天气，许多公路交通、飞行航运等事故就是由于大雾造成的。同时，雾和空气中的污染物质结合在一起还会对人的身体健康带来很大的危害。
雾是交通运输的“无情杀手”。出现浓雾时，能见度很差，有时只能看到几米、几十米远的地方，使近地面阴霾低沉，视野模糊不清。据统计，高速公路上因雾等恶劣天气造成的交通事故，大约占总事故的1／4左右；对于航空，为了旅客安全，遇有大雾天气，必须关闭机场。历史资料统计，国内航班不能正常起降，因雾的影响占了789％，国外航班占了57％。江河航运也深受雾的“毒害”。
大雾由于湿度大，极易破坏高压输电线路的瓷瓶绝缘，造成污闪频发，电网解裂，大面积停电。近十多年来，在华北地区和东北地区均发生过由大雾造成的“污闪”，电网解裂，大面积停电事故，给人们的生产、生活带来严重影响。
雾对农业生产也有不利影响。长时间的大雾遮蔽了日光，妨碍农作物的呼吸作用和光合作用，使作物对碳水化合物的储量减少，农作物就变得衰弱了。来自日光的紫外线因雾滴而减少，容易使作物受病虫害的危害。多雾的地区，日光照射时间不足，会使作物延迟开花，生长不良，从而影响或减低产品的质量和产量。
近年来，由于气候变暖，气温升高，大气中的水汽含量增加，以及人类活动造成的大气中污染物增加，促使水汽凝结的凝结核随之增加，故雾的发生频率和强度趋于增加。弥漫在空中的雾滴往往会带有细菌、病毒，还影响城市污染物扩散，甚至加重二氧化硫等物质的毒性。因而大雾天气人们应当减少外出，更不要在有雾的天气中进行锻炼，以免更多地呼吸到雾中的有害物质，对健康造成危害。
与其他天气现象一样，雾也并非一无是处。由雾塑造出的自然美景，已经成为重要的旅游资源。雾还可以净化空气，大雾过后，会感到空气变得清新，这是由于空气中的烟粒、尘埃等被雾滴移走消散，如同雨雪过后使具有杂质的空气被冲洗过一样，使空气得到了净化。
风给人类带来的贡献和灾害
“解落三秋叶，能开丑月花。过江千尺浪，人竹万竿斜。”这是唐人描写风的一首谜语诗，每句都不乏气候和物候的要素。
风是一种最常见的自然现象，也是人类最熟悉的天气要素之一。春风和煦，风清月明，风是一种看不见的景致；“风如拔山怒，拔出千尺松”(陆游诗)，风则是一种灾害。其实，科学地说，作为空气水平流动的风，是一种能量。据估算，地球表面大气每年自然产生的风能是1670万亿度，相当于全球每年烧煤产生能量的1000倍。