第二章 自然灾害系统及形成机制

第二章自然灾害系统及形成机制

2.1自然灾害系统

2.1.1 灾害系统的概念

灾害系统是复杂的地球表层之异变系统

地球表层——一般定义为组成地球系统的岩石圈、水圈、大气圈、生物圈与人类文化（技术）圈的交界面。即上至对流层顶部，下至岩石圈底部。

灾害系统包含三层含义：

第一：灾害系统是由天、地、人这三个子系统中各种灾害现象和成灾过程共同组成的有机整体。

第二：组成灾害系统的天、地、人三个子系统之间的各种灾害现象不是彼此孤立、互不关联的，而是具有不可分割的相互联系、相互作用的内在关系。

第三：灾害系统作为一个整体，与天、地、人三个子系统中的灾害现象有着本质的区别。

2.1.2 灾害系统的组成要素

灾害系统的组成要素，不同的学者观点不同，多数人认为应该包括以下四个要素。

①孕灾环境

定义：包括孕育产生灾害的自然环境和人文环境。孕灾环境是由大气圈、岩石圈、水圈、物质文化（人类—技术）圈所组成的综合地球表层环境。

持孕灾环境占优势的学者认为：近年来灾害发生频率、损失与年剧增的原因与区域及全球环境变化有密切关系，其中最突出的是气候与地表覆盖的变化，以及物质文化环境的变化。

孕灾环境（观点）的主要内容

A：区域环境演变时空分异规律（气候变化、地貌变化以及土地覆盖变化过程）的重建；

B：编制不同空间尺度的自然环境动态图件；

C：建立环境变化与各种致灾因子时空分异规律的关系（即建立渐变过程与突变过程的相互联系）（如大气圈异常与风涝灾害的关系，海温变化与洪涝灾害的关系等）

D：寻找在不同环境演变特征时期的区域自然灾害空间分布规律；（如森林砍伐何等程度才引起水土流失，多大降水引起洪涝等）

E：结合区域承灾体的变化，对未来灾情进行评估

孕灾环境论的主要结论

主要理论：

区域环境稳定性与自然灾害的时空分布规律；

环境演变引起自然灾害的临界值域评定；

特征时段（冷期与暖期、干期与湿期）自然灾害分布模式相似型重建。

实践的目的：为区域制定减灾规划提供依据。

②致灾因子

定义：指可能造成财产损失、人员伤亡、资源与环境破坏、社会系统混乱等孕灾环境中的异变因子。

持致灾因子论的学者认为：灾害的形成是致灾因子对承灾体作用的结果，没有致灾因子就没有灾害。

致灾因子（观点）的主要内容

A：致灾因子的分类——一般分为自然致灾因子和人为致灾因子

B：研究致灾因子产生的机制及其风险评估

持致灾因子论的主要结论

主要理论：

致灾因子分类；

致灾因子形成机制和致灾因子的风险评价。

实践的目的：提高致灾因子的预报准确率，为工程建设提供技术参数

③承灾体

定义：指各种致灾因子作用的对象，是人类及其活动所在的社会与各种资源的集合。

人既是承灾体，又是致灾因子。

持承灾体论的学者认为：没有承灾体就没有灾害

承灾体（观点）的主要内容

A：承灾体的划分——一般分为人类、财产与自然资源两类。

B：承灾体的脆弱性（易损性）评价

C：承灾体的动态变化监测

持承灾体论的主要结论

主要理论

承灾体分类

承灾体的脆弱性

承灾体的动态变化监测

实践的目的：为区域制定资源开发与减灾规划，防灾抗灾工程建设提供科学依据。

④灾情

灾情——指在一定的孕灾环境和承灾体条件下，因灾导致某个区域内，在一定时期的生命和财产损失的情况。

灾情是孕灾环境、承灾体、致灾因子综合作用的产物，研究区域灾情是地理科学研究灾害系统的重要内容。

2.1.3 灾害系统的主要特征

（1）高维特性

（2）相互关联性特征

（3）不确定性和不确知性特征

（4）开放性特征

（5）动态性特征

（6）生态经济性和社会性特征

2.2自然灾害系统的形成

2.2.1区域灾害系统论

科学家在研究大量区域灾害案例的基础上系统地进行理论总结，相继出版了两本影响广泛的专著，一本是由Burton、Kates、White三人合著的《作为灾害之源的环境》，1978年首次发行，1994年进行了修改，即第二版。这是以美国著名地理学家Gibert White在1945年发表的“人类对洪水的适应”一文为开端，从人类行为的角度系统地分析资源开发与自然灾害的关系，进而对世界各地的灾害案例进行了分析写成的。另一本是1994年由Blaikie、Cannon、Davis和Wisner四人合著的《风险：自然致灾因子、人类的脆弱性和灾害》，他们从致灾因子、孕灾环境、承灾体的综合作用的角度，系统地总结了区域资源开发与自然灾害的关系。这两本书基本上阐述了当前国际上区域灾害系统研究理论的核心。

①巴顿——凯特——怀特的区域灾害论

《作为灾害之源的环境》一书共有9章，其中关于区域灾害的理论阐述主要集中在“致灾因子、反应和选择”这一章。他们用以下两个模型表述了作为人地系统相互作用过程产物——灾害形成过程的概念模型。

自然事件系统

图：来自于自然与人类的资源与灾害（Burton）

位置位置变化

选择/变化使用使用变化

有目的调整减少损失预防效应

改变事件

接受损失分担损失

调整承受损失

折扣损失 偶尔调整 减少损失

选择使用/位置

灾害事件前后时间 以 前 警戒 灾害期 之 后

年数 —100 —10 —1

—0.1 事件 +0.1 +1 +10 +100

图为：灾害过程中人类三种调整的选择 （Burton ）

图1表明：由于自然与人类相互作用，形成资源和对人类危害的致灾因子，对这些致灾因子的反应，社会必须寻找缓和自然事件系统的途径，以及调查人类利用系统的位置和社会组织。

图2揭示了人类行为在减灾中的重要作用表现，即面对自然致灾因子，人类应调整自己的选择，以减轻灾害的影响。

②布莱凯——坎农——戴维斯——威斯纳的区域灾害论

《风险：自然致灾因子、人类的脆弱性和灾害》一书的核心包括两个模型。 （1） 第一个模型是“压力与释放”

图3表明：灾害是两种相对应力的交汇，即灾害是由脆弱性承灾体与致灾因子相互综合作用的结果。

由于改变致灾因子是困难的，所以减灾的关键是降低承灾体的脆弱性，增加承灾体的抗灾能力。为此，必须发展经济，增加减灾资源。 （2） 第二个模型：“途径模型”——增加减灾资源

图4表述的是增加减灾资源、对付灾害的概念化模型的实质，即对人类脆弱性产生的根源进行分析，表明增加承灾体的抗灾能力，以减轻脆弱性，改进防灾与恢复的能力。 从以上两个模型比较可知：第二个模型是第一个模型中主要因素的深入分析，即对人类脆弱性根源与致灾因子相互作用的分析，也就是对于经济和政治过程是如何产生脆弱性的理解。它表明：要降低脆弱性，就必须改进防灾与恢复的能力。后一模型也是对前一简单化模型的深化。

脆弱性累进

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起承灾体脆弱性累进发展的根源、动态压力、不安全条件的动态变化，并指出：目前对脆弱性形成机制的理解还不深入，即对有些影响脆弱性变化的因子理解不够。根据这一理论，增