自然災害是自然界中所發生的異?，F象，自然災害對人類社會所造成的危害往往是觸目驚心的。它們之中既有地震、火山爆發、泥石流、海嘯、臺風、洪水等突發性災害；也有地面沉降、土地沙漠化、干旱、海岸線變化等在較長時間中才能逐漸顯現的漸變性災害；還有臭氧層變化、水體污染、水土流失、酸雨等人類活動導致的環境災害。從科學的意義上認識這些災害的發生、發展以及盡可能減小它們所造成的危害，已是人類社會的一個共同課題。

暴怒的獅子——龍卷風

龍卷風是一種強烈的、小范圍的空氣渦旋，是在極不穩定天氣下由空氣強烈對流運動而產生的，由雷暴云底伸展至地面的漏斗狀云（龍卷）產生的強烈的旋風，其風力可達12級以上，最大可達100米每秒以上，一般伴有雷雨，有時也伴有冰雹。

龍卷風影響范圍雖小，但破壞力極大。它往往使成片莊稼、成萬株果木瞬間被毀，令交通中斷，房屋倒塌，人畜生命遭受損失。龍卷風的水平范圍很小，直徑從幾米到幾百米，平均為250米左右，最大為1千米左右。在空中直徑可有幾千米，最大有10千米。極大風速每小時可達150千米至450千米，龍卷風持續時間，一般僅幾分鐘，最長不過幾十分鐘，但造成的災害很嚴重。

看過電影《龍卷風》的人一定記得其中的許多場景。有一個情節是龍卷風襲擊了農場，一頭強壯的牛被卷到空中，隨風旋轉；莊稼被一掃而空；一棵大樹被連根拔起，像一棵草一樣被拋到了很遠的地方；一輛飛馳中的汽車被風卷起，摔成一堆廢鐵……這些雖然是電影特技，但的確真實地反映了龍卷風的神奇威力。

那么，龍卷風的這種令人驚懼的威力是怎樣產生的呢？為什么龍卷風又如此短促呢？人們經過長期的觀察研究，對龍卷鳳產生的原因已經有所了解。龍卷風其實就是產生在雷雨云中的一種急速旋轉的空氣旋渦。這種空氣旋渦像一只巨大的漏斗從云底伸下來，有時伸伸縮縮地懸掛在云下；有時則拉得長長的以致觸到地面，就像大象的鼻子一樣。

龍卷風常發生于夏季的雷雨天氣時，尤以下午至傍晚最為多見。襲擊范圍小，龍卷風的直徑一般在十幾米到數百米之間。龍卷風的生存時間一般只有幾分鐘，最長也不超過數小時。風力特別大。破壞力極強，龍卷風經過的地方，常會發生拔起大樹、掀翻車輛、摧毀建筑物等現象，有時把人吸走，危害十分嚴重。

1970年5月27日，龍卷風在湖南澧縣刮起來了，一個30多米高、幾十平方米大的水柱在澧水江心被卷起，在短短的時間內河底竟然都露了出來。

在上海青浦的一次龍卷風中，一位正在駕駛室值班的輪船駕駛員親身經歷了龍卷風的突然襲擊。龍卷風吹過后，他打開駕駛室艙門一看，發現駕駛室已脫離船體，被搬到離河很遠的岸上，而他卻安然無恙，毫發無損。

龍卷風長期以來一直是個謎，正是因為這個理由，所以有必要去了解它。龍卷風的襲擊突然而猛烈，產生的風是地面最強的。由于它的出現和分散都十分突然，所以很難對它進行有效的觀測。

龍卷風的風速奇大無比，根本不能用風速儀直接測定，即使是最堅固的儀器，也會被龍卷風打得粉身碎骨。人們想知道風速，只能用間接的辦法，就是到被它破壞的現場去估算它的最大風速。據估計，龍卷風速度可達每秒100～200米，幾乎不比聲速遜色。如此巨大的速度，使得一根松樹棍在龍卷風的驅動下，可以擊穿1厘米厚的鋼板；一片三葉草借助龍卷風的力量能深深地嵌入泥墻。

龍卷風的風速究竟有多大？沒有人真正知道，因為龍卷風發生至消散的時間短，作用面積很小，以至于現有的探測儀器沒有足夠的靈敏度來對龍卷風進行準確的觀測。相對來說，多普勒雷達是比較有效和常用的一種觀測儀器。多普勒雷達對準龍卷風發出的微波束，微波信號被龍卷風中的碎屑和雨點反射后重被雷達接收。如果龍卷風遠離雷達而去，反射回的微波信號頻率將向低頻方向移動；反之，如果龍卷風越來越接近雷達，則反射回的信號將向高頻方向移動。這種現象被稱為多普勒頻移。接收到信號后，雷達操作人員就可以通過分析頻移數據，計算出龍卷風的速度和移動方向。

然而，關于龍卷風形成的具體原因，長期以來眾說紛紜，至今還沒有一個定論令眾人信服。但這并不妨礙對這種自然現象的模仿和利用。隨著人們對龍卷風研究的深入，真正的龍卷風也一定能為人所用，變害為寶。

最痛的顫抖——地震

地球的結構就像雞蛋，可分為三層。中心層是“蛋黃”——地核；中間是“蛋清”——地幔；外層是“蛋殼”——地殼。地震一般發生在地殼之中。地球在不停地自轉和公轉，同時地殼內部也在不停地運動變化。由此而產生力的作用，逐漸積累了巨大的能量，在地殼某些脆弱地帶，造成巖層突然發生破裂，或者引發原有斷層的錯動，于是便發生地震。

地震是地球內部介質局部發生急劇的破裂，產生地震波，從而在一定范圍內引起地面振動的現象。地震就是地球表層的快速振動，在古代又稱為地動。它就象刮風、下雨、閃電、山崩、火山爆發一樣，是地球上經常發生的一種自然現象。大地振動是地震最直觀、最普遍的表現。在海底或濱海地區發生的強烈地震，能引起巨大的波浪，稱為海嘯。地震是極其頻繁的，全球每年發生地震約500萬次，給人類生活造成很大影響。

地震共分為構造地震、火山地震、陷落地震和誘發地震四種。

構造地震是指在構造運動作用下，當地應力達到并超過巖層的強度極限時，巖層就會突然產生變形，乃至破裂，將能量一下子釋放出來，就引起大地震動，這類地震被稱為構造地震，占地震總數90%以上。

火山地震是指在火山爆發后，由于大量巖漿損失，地下壓力減少或地下深處巖漿來不及補充，出現空洞，引起上覆巖層的斷裂或塌陷而產生地震。這類地震數量不多，只占地震總數量7%左右。

陷落地震是由于地下溶洞或礦山采空區的陷落引起的局部地震。陷落地震都是重力作用的結果，規模小，次數更少，只占地震總數的3%左右。

人工地震和誘發地震是由于人工爆破，礦山開采，軍事施工及地下核試驗等引起的地震。由于人類的生產活動觸發某些斷層活動，引起的地震稱誘發地震，主要有水庫地震，深井抽水和注水誘發地震，核試驗引發地震，采礦活動、灌溉等也能誘發地震。

我國是地震災害的頻發國，地震災害造成的死亡人數也相當高。令我們刻骨銘心的是1976年7月28日的唐山7.8級大地震和2008年5月12日發生在四川省汶川縣的8.0級強烈地震，這兩強烈的地震給我們帶來了嚴重的生命和財產損失。

有統計數據顯示：

1976年7月28日3時42分2秒，河北省唐山市發生震級為7.8級的大地震。死亡24.2萬人，重傷16萬人，一座重工業城市毀于一旦，直接經濟損失100億元以上，為20世紀世界上人員傷亡最大的地震。

2008年5月12日14時28分，四川省汶川縣（31.0°N，103.4°E），發生震級為8.0級地震，直接嚴重受災地區達10萬平方公里。四川汶川地震已造成：69227人遇難，374643人受傷，17923人失蹤。緊急轉移安置1500.6341萬人，目前累計受災人數4624萬人。經濟損失已經超過8000億元人民幣。

汶川地震給我們帶來的傷痛還沒有康復，云南又發生了地震。2009年7月9日19時19分13秒，云南省楚雄市姚安縣左門鄉苤拉村芹菜溝發生里氏6.0級地震，震中位于東經25.6度，北緯101.1度，距姚安縣城約30公里。目前，地震造成的人員傷亡和財產損失情況正在統計之中。

地震為什么屢次帶給我們嚴重的生命和財產損失呢？究其原因除了當地復雜的地質構造，活躍的地殼運動外，一個很大隱患是，當地基礎建設、公共設施、民用房屋等大多采用傳統的工程建筑模式，從未考慮防震方面的需要，所以，其防震功能非常脆弱。

我們的鄰國日本的經驗值得借鑒。日本是個島國，處在活躍的火山帶，發生地震較多，最大的關東地震引發東京、橫濱大火，死傷無數。慘痛的教訓使日本工程師和建筑師們認識到需要設計抗震的建筑物。他們的努力在1987年顯示出來了，這一年東京遭受了一次大地震，震級達7級，但只造成2人死亡和53人受傷。

痛定思痛，我們今后應繼續完善救災體系、采取積極防控措施的同時，還要加強有效避震的研究?！巴鲅蜓a牢”為時不晚。

地球的終極毀滅者——海嘯

海嘯是一種具有強大破壞力的海浪。當地震發生于海底，因震波的動力而引起海水劇烈的起伏，形成強大的波浪，向前推進，將沿海地帶一一淹沒的災害，稱之為海嘯。

海嘯同風產生的浪或潮有很大差異。微風吹過海洋，泛起相對較短的波浪，相應產生的水流僅限于淺層水體。猛烈的大風能夠存遼闊的海洋卷起高度幾米的海浪，但也不能撼動深處的水。而潮汐每天席卷全球兩次，它產生的海流跟海嘯一樣能深入海洋底部，但是海嘯并非由月亮或太陽的引力引起，它由海下地震推動所產生，或由火山爆發、隕星撞擊、或水下滑坡所產生。海嘯波浪在深海的速度能夠超過每小時700千米，可輕松地與波音747飛機保持同步。雖然速度快，但在深水中海嘯并不危險，低于幾米的一次單個波浪在開闊的海洋中其長度可超過750千米這種作用產生的海表傾斜如此之細微，以致這種波浪通常在深水中不經意間就過去了。海嘯是靜悄悄地不知不覺地通過海洋，然而如果出乎意料地在淺水中它會達到災難性的高度。

地震海嘯較為常見，它通常由震源在海底下50千米以內、里氏地震規模6.5以上的海底地震引起。地震發生時，海底地層發生斷裂，部分地層出現猛然上升或者下沉，由此造成從海底到海面的整個水層發生劇烈“抖動”。這種“抖動”與平常所見到的海浪大不一樣。海浪一般只在海面附近起伏，涉及的深度不大，波動的振幅隨水深衰減很快。地震引起的海水“抖動”則是從海底到海面整個水體的波動，其中所含的能量驚人。

海嘯波長比海洋的最大深度還要大，在海底附近傳播也沒受多大阻滯，不管海洋深度如何，波都可以傳播過去。海嘯在海洋的傳播速度大約每小時五百到一千公里，而相鄰兩個浪頭的距離也可能遠達500到650公里。當海嘯波進入陸棚后，由于深度變淺，波高突然增大，會掀起狂濤駭浪，高度可達10多米至幾十米不等，形成“水墻”。因為，海嘯波長很大，可以傳播幾千公里而能量損失很小，所以，如果海嘯到達岸邊，“水墻”就會沖上陸地，對人類生命和財產造成嚴重威脅。

2004年12月26日于印尼的蘇門達臘外海發生里氏9級海底地震。海嘯襲擊了斯里蘭卡、印度、泰國、印尼、馬來西亞、孟加拉、馬爾代夫、緬甸和非洲東岸等國，造成三十余萬人喪生，準確死亡數字已無法統計。這是離我們最近、也是有史以來傷亡最嚴重的一次海嘯。

目前，人類對地震、火山、海嘯等突如其來的災變，只能通過觀察、預測來預防或減少它們所造成的損失，但還不能阻止它們的發生。

那么，海嘯產生前有跡象可循嗎？現在的科學技術完全可以探測出海底地震的具體位置，得知海浪速度。當海底地震一發生，相關儀器便會發出“海嘯警報”，讓民眾事先能有所準備，減輕災害。目前夏威夷設有太平洋海嘯警報中心，專門監視海嘯現象。

海嘯來襲時，我們要學會保護自己，迅速逃生。

（1）地震是海嘯最明顯的前兆。如果你感覺到較強的震動，不要靠近海邊、江河的入海口。如果聽到有關附近地震的報告，要做好防海嘯的準備，注意電視和廣播新聞。要記住，海嘯有時會在地震發生幾小時后到達離震源上千公里遠的地方。

（2）海上船只聽到海嘯預警后應該避免返回港灣，海嘯在海港中造成的落差和湍流非常危險。如果有足夠時間，船主應該在海嘯到來前把船開到開闊海面。如果沒有時間開出海港，所有人都要撤離停泊在海港里的船只。

（3）海嘯登陸時海水往往明顯升高或降低，如果你看到海面后退速度異?？?，立刻撤離到內陸地勢較高的地方。

（4）每個人都應該有一個急救包，里面應該有足夠72小時用的藥物、飲用水和其他必需品。這一點適用于海嘯、地震和一切突發災害。

吞噬土地的魔鬼——沙漠化

沙漠化是指土地上的生物其生產力衰退甚至喪失，原由植物覆蓋的土地變成了不毛之地的自然災害現象。此處所指的“沙漠”多數強調土地不適合植物生長或發展農業，而非因為地域本身干燥所造成的沙漠氣候。不過，沒有植物生長的土地由于不能蒸散分配水分，結果也可能反而導致干燥氣候。

沙漠化現象可能是自然的。作為自然現象的沙漠化是因為地球干燥帶移動，所產生的氣候變化導致局部地區沙漠化。不過，今日世界各地沙漠化原因，多數歸咎于人為原因；人口急速增長，所居土地被過分耕種以及牧畜，導致土地枯渴不適合耕種。