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第19章 相关灾害的预防和自救(1)

风灾

大风是指风力大到足以危害农业生产及其他经济建设的风。我国气象部门以平均风力达到或超过6级或瞬时风力达到或超过8级作为发布大风预报的标准。

大风所造成的灾害是多方面的,对工交、农林、牧渔业都有影响,尤其对农业生产危害最大。春季的大风,可加速土壤水分的蒸发,加剧干旱的威胁;干松的土壤,遇到大风时,表土易被吹走,形成风蚀,风速越大,耕土被侵蚀越严重,以致播下的种子暴露,或连同表土一起被刮走。当风速减弱时,被刮起的沙尘中较大的沙砾便沉降堆积,埋没农田幼苗,长此以往,农田就会变得荒芜。在我国西北和华南滨海地区,就有这种沙荒地分布和蔓延。夏季的大风,常使作物倒伏或秆折。秋季的大风能落作物和果树的果实。冬季的大风“白毛风”(牧区7级以上的大风夹雪),常把畜群吹散,使其迷途冻死或饿死。

防范风灾的措施

植树造林营造农田护田林网。在风沙危害地区营造防沙林、固沙林,在滨海地区营造防风林等。在林带的保护下,可改善农田的生态环境,减小风速,风蚀和流沙可被控制,从而防止大风对作物的危害。

筑防风障、打防风墙、挖防风坑等。建造这些小型防风工程,可以减弱风力,阻挡风沙。

合理采取农业技术措施。选育抗风的作物品种、对高秆作物培土、保护植被和镇压土壤等,都能起到一定的防风效果。

龙卷风

龙卷风是什么

龙卷风是一种具有垂直轴并伴随极大风速的空气旋涡。龙卷风是从高厚积雨云的底部伸出一个“象鼻状”的云柱,云柱有的到达地面或水面,有的却时伸时缩,挂在空中,当云柱伸达地面或水面时,能吸起大量的沙尘或水柱,在大陆上的叫陆龙卷,在海洋上的叫海龙卷。

龙卷风中心气压很低,可达400百帕,有时甚至低至200百帕,由于龙卷风内外具有这样大的气压差,可以顿时狂风大作,风速可达100—200米/秒,因此破坏力极大,可以毁坏农作物,掀翻车辆,摧毁建筑物等,造成极大灾害。例如,1981年5月15日12时20分至13时10分,在距河北省涞水县城西北5千米的山坡上,发生了一次强龙卷风,行程4千米。将长达60米的水泥石砌围墙吹倒,将12间钢筋水泥结构的库房全部掀掉,许多瓦片被卷上天空,抛到几百米的远处,所幸当时库房内没有护管人员,没有造成人员伤亡。

龙卷风的形成与监测

龙卷风在我国各地都有出现,多出现在夏季6—9月。因为此时高温高湿,大气层很不稳定,积雨云发展旺盛。在积雨云内存在剧烈的上升气流或下沉气流,升降气流间产生强大的旋转切变作用,形成气涡;当气涡的旋转轴垂直向下伸展时,就形成了龙卷风。龙卷风多集中在我国东半部地区。南方多于北方,平原多于山地。

因为龙卷风是一种小范围、短时间的突然而剧烈的天气现象,所以用固定位置的探测仪器很难对龙卷风进行准确的观测预报。气象卫星的出现给龙卷风预报增添了新的探测工具,尤其是用同步卫星拍摄的云层照片,在监视龙卷风的发生上起着重大作用。

卫星昼夜都能观测,并且可以看到更小的目标。如果把卫星和雷达结合起来,就能连续观察龙卷风的变化,可在龙卷风发生前半小时发布警告。

洪水

1995年10月,飓风“奥帕尔”越过墨西哥和美国佛罗里达州,造成大约40亿美元的损失。造成巨大破坏的不是风,而是飓风引发的洪水。从这一点上来看,“奥帕尔”是典型的飓风。

热带气旋带来的倾盆大雨会引发洪水,因为短时间内大量降雨远远超过了平时的降雨量,这样自然界排水系统排除不了这么多的雨水。

因为,通常当雨水落到地面上时,多数的水渗透到土壤里,这样水积蓄在浅表层。植物的根吸收土壤中的水分,通过蒸腾作用返回到空气中。一些水通过土壤上升到地表,从地表蒸发掉。其余的继续下渗,到达能够阻止液体渗透的岩层或密实的泥土,水就这样聚集在这一地土层之上。地面的水流和地表的溪流、河流融汇到一起,形成排除多余水的排水系统。然而,如果雨量很大,一些水就会形成地面径流而流过地表。因为水滴会冲击土壤颗粒,在地表面形成薄薄的密实的土层,这样水就更难以垂直排到土壤中。

在48小时内降水达到20英寸(508毫米)或以上时,自然界排水系统就失去作用。1994年7月,热带风暴“阿尔伯特”在美国佐治亚州一些地区带来24英寸(610毫米)的降雨,在佐治亚州、亚拉巴马州和佛罗里达州形成洪水,这三个州被宣布为全国受灾地区。1993年10月,热带风暴“弗洛”带来的降雨引发了泥石流,菲律宾吕宋岛的200多户人家被埋葬在泥石流中。1998年的飓风“米切”是最近几年袭击加勒比海和中美洲的最猛烈的飓风,飓风带来的降雨造成很多人死亡。飓风“米切”在一些地区每天有12—24英寸(305—610毫米)的降水。风暴持续的6天中降水量高达75英寸(1905毫米)。

当雨量达到一定程度时,雨水降到地面的速度超过了水渗入地下的速度。

多数的水在地表流淌,快速流向山下,一些流入河流,一些积蓄在低洼的地表。

这样河流水位上升,最终冲出河堤,暴发洪水。

风暴潮

飓风除了引发洪水外,还会使海水上涨,超出海平面10英尺(3米)或以上时,激起的巨大海浪袭击内陆,对沿途一切造成破坏。海平面的突然上涨叫做风暴潮。

飓风“米切”只产生了小风暴潮,但是2001年9月发生在美国佛罗里达州沿海的热带风暴“戈登”却产生了6英尺(1.8米)的海浪。飓风“奥帕尔”

产生的12英尺(3.7米)的海浪袭击了美国海岸。正是这些海浪及引发的洪水造成大部分财产损失。

历史上有一些风暴潮比这些更猛烈,后果更严重。

1961年台风“墨罗特2号”

产生13英尺(4米)的风暴潮,海浪冲击了日本的大阪城。1992年8月下旬,热带风暴“波莉”在中国天津港造成20英尺(6米)的风暴潮。1979年“弗雷德里克”

飓风在美国亚拉巴马州的莫比尔海湾入口处造成15英尺(4.6米)的风暴潮。

尽管上面提到的风暴潮很大,但是与历史记载的最大的风暴潮相比还逊色很多。1899年3月,历史上最大的风暴潮发生在澳大利亚昆士兰北部梅尔维尔角附近的巴瑟斯特海湾。这次风暴叫做海湾飓风“巴瑟斯特”,产生42英尺(13米)高的风暴潮。海浪摧毁了一个采集珍珠的船队,100艘船上的水手都沉入海里丧生,岸上也大约死亡100人。

巴瑟斯特海湾遭受了历史上最大的风暴潮,但是造成的损失却不是最大。

损失最大、最致命的风暴潮发生在1900年的美国得克萨斯州的加尔维斯顿岛,那里人口密集,岛屿全部受风暴潮袭击,损失惨重。

风力和水

由于空气有质量,所以风会产生破坏作用。当风移动的时候,会对行进路径上的物体施加作用力。我们日常生活中可以感受到风力的存在。刮风的时候你能感到风的压力。也许你感觉不到移动的水的压力,但是它比风的压力大,因为水的密度比空气的密度大得多。1立方英尺空气的质量大约是0.075磅(1立方米空气的质量大约是1.2千克),1立方英尺水的质量大约是62磅(1立方米水的质量大约是1吨)。水的质量是空气质量的800多倍,所以在速度相等的情况下,流动的水施加的作用力是流动的风的800多倍。

除此之外,阵风大大增加了风力。阵风以不同的风力从不同的方向连续地吹,一系列的风波撞击建筑物,从上面越过或从侧面绕过建筑物,再以相反的方向往回吹,所以风施加了又推又拉的作用力,比阵风的连续吹打具有更大的破坏力。

海平面上升的时候

四种因素的作用会产生风暴潮。产生风暴潮的第一种因素是热带气旋内的气压下降,这会引起风暴风眼下的海平面升高。过去我们习惯于认为“水会找平自己的水位”。如果在一个装满水的无盖容器的底部用一根管子与另一个同一水平高度装了一半水的容器相连,水就会从装满水的容器流到装一半水的容器,直至两个容器的水位相同。两个容器水位相同的原因是各个容器水面上的气压相同。空中的大气对两个容器中每平方米的水的压力相同,这就是用虹吸管从一个容器吸到另一个容器的原因。

海洋上,各地的气压不同,所以海洋上空的气压在各处不一样。气压高的地方,海平面下降,气压低的地方,海平面升高。令人吃惊的是,各处的海平面也不一样。气压下降每平方英寸(1百帕)可以使海平面上升0.5英寸(13毫米)。卫星上的仪器能够准确测量海平面的高度,气象学家根据这些测量数据,准确计算出海平面的气压。

在1级飓风中,这些气压会使海平面大约升高14英寸(35.5厘米),在5级热带气旋中,会使海平面大约升高40英寸(1米)。当飓风风眼靠近海岸时,海平面会上升到这种高度。即使海平面上升得不多,但是如果正好碰上高潮,也可以在低洼的沿海地带造成洪水。

海浪

海浪是发生在海洋中的一种波动现象。我们这里指的海浪是由风产生的波动,其周期为0.5—25秒,波长为几十厘米到几百米,一般波高为几厘米到20米,在罕见的情况下波高可达30米以上。

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