内容正文:
第一节 自然灾害的成因 讲义
一、教材分析
本节是鲁教版必修第一册第四单元《从人地作用看自然灾害》的开篇。教材以“自然灾害—地震—洪涝—滑坡泥石流”为主线,从“自然异变”这一核心概念切入,引导学生理解自然灾害的成因、分布及其与人类社会的关系,是全单元“人地协调观”培养的基石,也为后续学习灾害的防避奠定知识和能力基础。
二、教学目标
(一)人地协调观
理解自然灾害是自然异变与人类承灾体相互作用的结果,树立尊重自然、顺应自然的观念。
认识人类活动对自然灾害的诱发与加剧作用,形成防灾减灾、人地协调的责任意识。
(二)综合思维
能够运用板块构造、大气环流、地形地貌等多要素综合分析地震、洪涝、滑坡泥石流的成因。
能够运用图表资料比较不同灾害的损失差异,归纳灾害分布规律。
(三)区域认知
能够在地图上识别世界及我国主要地震带、洪涝多发区和地质灾害易发区。
能够结合区域特征,说明我国自然灾害多发且地域差异显著的原因。
(四)地理实践力
能够通过图表、数据、案例获取并解读自然灾害信息,开展简单的灾害成因探究。
能够结合本地实际,初步设计防灾减灾宣传方案或应急避险措施。
三、教学重难点
项目
内容
教学重点
自然灾害的概念与损失影响因素;地震、洪涝、滑坡泥石流的成因及其相互关系;世界与我国主要自然灾害的分布。
教学难点
震级与烈度的区别与联系;洪涝灾害形成的多因素综合分析;地质灾害在成因上的关联性分析。
突破策略
用唐山、汶川两次地震作对比突破“震级—烈度”难点;用“来水量大、排水不畅、调蓄能力差”九字框架化解洪涝成因分析;用地域关联图构建“地震—滑坡—泥石流”因果链。
四、课堂导入
【情境创设】展示两组图片——1976年唐山地震后的城市废墟与2008年汶川地震震中遗址。
图1 1976年唐山大地震后的城市废墟(航拍)
教师提问:这两次地震都造成了巨大的人员伤亡和财产损失,但两次地震的震级、烈度、死亡人数和经济损失却不相同。同样是地震,为什么破坏程度会有差异?自然灾害到底是怎么形成的?人类活动又在其中扮演了什么角色?
【设计意图】以真实、震撼的灾害影像创设情境,激发学生的好奇心和探究欲,自然引出本节核心问题——自然灾害的成因,落实“一境到底”的教学思路。
五、新课讲授
板块一 自然灾害及其常见类型
(一)自然灾害的概念
自然灾害是指因自然异常或者快速变化,造成人员伤亡、财产损失、社会失稳、资源环境破坏的现象或事件。
理解这一概念要抓住两个关键:一是必须有“自然异常或快速变化”这一致灾因子;二是必须对人类生命财产造成危害。仅有自然异变而未危及人类,不能称为自然灾害。同时,人类活动也可能触发或诱发自然灾害。
(二)自然灾害损失的影响因素
自然灾害损失的大小,既与自然异变的强度和速度有关,也与自然异变发生地的人口密度、产业布局及经济社会发展水平密切相关。
结合下图对比1976年唐山地震与2008年汶川地震,可以清楚地看到:同样是强震,震级相近但损失差异明显,这与震中区的人口密度、经济发展程度、建筑物的抗灾能力、预警与救援水平等因素密切相关。
图2 1976年唐山地震与2008年汶川地震灾情数据对比
(三)自然灾害的主要类型
我国自然灾害种类繁多,按灾害特点、灾害管理及减灾系统的不同,通常分为以下七大类:
灾害类型
主要灾害举例
气象灾害
干旱、洪涝、台风(飓风)、寒潮、暴雨、冰雹等
海洋灾害
风暴潮、海啸、海冰、赤潮等
洪水灾害
河流洪水、山洪、融雪洪水、冰凌洪水等
地质灾害
滑坡、泥石流、崩塌、地面沉降等
地震灾害
构造地震、火山地震等
农业灾害
农作物病虫害、冷冻害、农业旱涝等
林业灾害
森林火灾、森林病虫害等
【拓展】按全球经济损失统计,自然灾害按损失程度由高到低依次为:地震、热带气旋、干旱、风暴潮、火山爆发、洪涝、风雹和滑坡泥石流。其中洪涝灾害因其影响范围最广,是对我国经济社会影响最大的自然灾害之一。
板块二 地震灾害的成因
(一)地震的成因
地震大多是由地壳运动引起的。当板块相互碰撞、挤压、错动时,岩层受到强大的作用力而发生破裂或错动,长期积累的应变能突然释放,以地震波的形式传到地表,便形成了地震。这种由构造运动引发的地震称为构造地震,占地震总数的绝大多数。
图3 板块运动与断裂带三维示意图
【易错辨析】地震并不都发生在板块边界。板块内部的某些断层活动带,同样可以是地震多发区(如我国华北的一些地震)。
(二)基本概念:震源、震中、震源深度
震源:地球内部岩层发生断裂或错动引起地震的地方。
震中:震源在地面上的垂直投影点,通常也是破坏最严重的区域。
震源深度:从震源到震中的垂直距离。震源深度越浅,地震对地表造成的破坏往往越严重。
图4 震源、震中与震源深度剖面示意图
(三)震级与烈度
震级
衡量地震本身大小的“尺子”,指地震释放能量大小的等级,通常用字母 M 表示,单位为“里氏”。震级越大,释放的能量越多。震级每相差 1 级,能量约相差 30 多倍。一次地震只有一个震级。
烈度
衡量地震破坏程度的“尺子”,指一次地震对某一地区地面和建筑物影响的强弱程度。一次地震在不同地点烈度不同,离震中越远,烈度一般越小。我国将地震烈度划分为 12 度。
对比项
说明
本质不同
震级反映地震本身的大小,只与释放能量有关;烈度反映地震的后果,与地点有关。
数量不同
一次地震只有一个震级;不同地点可有不同的烈度。
烈度影响因素
震级、震源深度、震中距、震区的地质构造与场地条件、地面建筑结构等。
典型例证
1976年唐山7.8级地震,震中烈度达Ⅺ度;天津市区约Ⅷ度,北京约Ⅵ度,石家庄、太原仅Ⅳ~Ⅴ度。
【口诀速记】震级好比炸弹的炸药量,烈度好比炸弹对不同地点的破坏程度。
(四)世界主要地震带
板块边界是地球上最主要的地震分布带。世界上的地震大多集中在三大地震带上:
环太平洋地震带:全球最活跃的地震带,集中了绝大部分强震。
地中海—喜马拉雅地震带:横贯欧亚大陆南部。
大洋中脊地震带:分布于各大洋的海底山岭。
图5 世界主要地震带分布
(五)我国主要地震带
我国地处环太平洋地震带与地中海—喜马拉雅地震带之间,地震活动频繁、分布广、强度大,是世界上大陆地震最多的国家之一。主要有四大地震带:
台湾与福建沿海地震带;
华北太行山沿线和京津唐地震带;
青藏高原及其边缘地震带;
新疆地区盆地边缘地震带。
图6 我国主要地震带分布
板块三 洪涝灾害的成因
(一)洪水与洪灾
洪水:河湖水位超过滩地或堤坝高度而发生的溢流现象,或堤坝溃决导致的水流下泻。
洪灾:洪水冲毁道路、房屋、农田等所造成的灾害。
【特别提醒】洪水与洪灾不是一回事——有洪水不一定成灾,只有当洪水危及人类生命财产时才形成洪灾。
(二)洪涝灾害的类型
类型
主要分布与发生时间
成因特点
暴雨洪水
我国东部季风区,夏秋季节多发
降水集中且量大,是最主要的洪涝类型
融雪洪水
西部和东北高纬度山区,4—5月
气温升高,积雪、冰川快速融化形成洪水
冰凌洪水
黄河及松花江部分河段
初冬封冻或初春融冰时,冰凌堵塞河道溢岸
图7 2011年泰国洪灾——街道被洪水淹没
(三)洪涝灾害的成因
洪涝灾害是多种自然因素与人为因素共同作用的结果。可从“来水量大、排水不畅、调蓄能力差”三个方面把握。
1. 自然因素
流域状况
气象因素:暴雨、冰雪快速融化等造成水位上升。
河道堵塞:冰凌、滑坡、泥石流堵塞河道。
堤坝溃决:各类因素导致堤坝溃决,水流下泻。
地面坡度
地面坡度大,汇水速度加快,有利于洪水形成。
土壤与植被
土壤含水率高、植被覆盖率低,都会加快地表径流、增大洪水风险。
水系状况
支流多(尤其扇形水系)、河道弯曲、河谷纵向坡度小、入海口狭窄等,都会使排水速度减慢,容易形成洪水。
2. 人为因素
破坏植被:导致汇水速度加快,加剧水土流失和河道淤积,河床坡度减小,诱发或加剧洪水。
围湖造田:使湖泊的洪水调蓄能力减弱。
毁林开荒、过度抽取地下水、全球气候变暖、城市化等,也会诱发或加剧洪涝灾害。
(四)我国洪涝灾害的空间分布
我国洪涝灾害总体呈现“夏多冬少、东多西少,沿海多、内陆少,平原湖区多、高原山地少”的分布特点。大致可分为四个多发区:
东南沿海地区:全国受涝次数最多、范围最大的地区,以 5—9 月最为集中。
湘赣地区:雨涝主要集中于 5—7 月。
淮河流域:雨涝主要集中于 6—7 月。
海河与黄河下游地区:雨涝主要集中于 6—8 月。
图8 我国洪涝灾害空间分布
板块四 滑坡与泥石流的成因
(一)滑坡的成因
不稳定的山坡形态(陡坡)是滑坡产生的物质基础;岩体中的裂隙和松软夹层等岩土软弱面降低了坡体稳定性;而地下水、地表水、降水对软弱面的润滑作用,以及地震、河流侵蚀、人工活动等对坡体稳定性的破坏,则是重要的触发因素。
(二)泥石流的成因
泥石流的形成需要三个基本条件,缺一不可:
大量松散的固体堆积物;
较大的沟谷坡度;
突发性的巨大水流(由暴雨、快速融水或堤坝溃决等导致)。
图9 山洪、泥石流、滑坡成因及过程示意图
(三)地质灾害的关联性
在一次灾害发生过程中,各种地质灾害在成因上往往具有内在联系。例如:一次强烈地震可能破坏山体稳定性,诱发滑坡;滑坡体堵塞河道形成堰塞湖,堰塞湖溃决又可能引发洪水;暴雨则往往同时触发滑坡与泥石流。因此,分析某一地区的地质灾害,要善于抓住“孕灾环境—致灾因子—承灾体”这条主线。
图10 我国主要自然灾害分布示意
六、易错易混辨析
易错表述
正确解读
一次地震只有一个震级(√)
正确。震级反映地震本身释放的能量,一次地震只有一个震级,不随地点变化。
震级越大,破坏一定越严重(×)
错误。破坏程度还受震源深度、震中距、场地条件、建筑抗震能力等多种因素影响。
有洪水就一定有洪灾(×)
错误。洪水是自然现象,只有危及人类生命财产时才形成洪灾。
经济发展水平越高,经济损失越小(×)
错误。经济越发达,承灾体价值越高,往往经济损失越大,但人员伤亡可能更少。
滑坡和泥石流都需要水的参与(×)
错误。泥石流必须有水参与,滑坡不一定要有水,但水是其重要触发因素。
七、课堂小结
1. 自然灾害损失的大小与自然异变的强度、速度,以及自然异变发生地的人口密度、产业布局、经济社会发展水平有关。
2. 我国自然灾害按灾害特点、灾害管理及减灾系统不同,分为气象灾害、海洋灾害、洪水灾害、地质灾害、地震灾害、农业灾害、林业灾害七大类。
3. 板块边界是地球上最主要的地震分布带。造成地震破坏程度不同的因素有:震级、震源深度、震中距、发生时间、发生地的人口密度、地面建筑的抗灾能力等。
4. 洪涝灾害的成因可概括为:来水量大、排水不畅、调蓄能力差。
5. 影响滑坡活动的因素有:不稳定的山坡形态(陡坡)、岩土软弱面(裂隙和松软夹层)、触发因素(降水等对软弱面的润滑,以及地震、河流侵蚀、人工活动等)。
6. 泥石流发生的基本条件:大量松散的固体堆积物、较大的沟谷坡度、突发性的巨大水流。
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