基于层次分析法的咸阳市多灾种自然灾害综合风险评价

当今世界地质灾害、洪水灾害和地震灾害等多种自然灾害频发,灾害群聚与群发现象导致灾情加重,人们越来越关注如何降低多灾种自然灾害的风险.以陕西省咸阳市为例,将咸阳市地质灾害、洪水灾害和地震灾害结合起来,开展多灾种自然灾害风险综合评价.研究结果表明,咸阳市多灾种自然灾害风险分区呈现出明显的空间差异性,整体上渭河河谷沿线地段和...     

当代气候变化若干问题商榷

指出当代气候变暖的自然因素和温室效应两者都相当重要至今尚难区分何者为主；气候增暖的后果并不都是坏事，而是利弊都不可低估；历史上自然灾害群发期主要不在暖期而是冷期、未来对策不宜将注意力仅放在一种可能性上。     

自然灾害研究中几个观念问题的讨论

本文从人类生活环境系统的整体观角度讨论了自然灾害的两重性、关连性及人类圈之形成和生态环境保护问题。认为自然灾害从短时间尺度和小范围看是灾变, 从长时间尺度和大范围看是一种自调节、自平衡过程；自然灾害与人类社会存在着双向效应关系；自然灾害的关联性(群发共生现象)是由其同源性、链发性和韵律性决定的；人类圈是地球演化进入新阶段的产物, 它具有进行层次深、作用强度高、活动领域宽和通过信息实现调控的特点。建立上述观念, 对灾害研究、减轻灾害损失, 走可持续发展的道路, 都具有重要意义。     

中国近五千年来地质灾害事件群发周期初步研究

中国近五千年来山崩滑坡地裂等地质灾害事件存在着多种时间尺度的群发期。最显著的群发期出现在中国黄帝、夏桀、殷代、周代、西汉、东汉、西晋、元代、明清、清末时期。近８００起灾害事件时间序列谱分析表明，多尺度群发周期序列为１３８０，６００，２８８，１６２，１１８，７２，６１，３１，２４，２０，１５，１１年，具有可公度性和对数螺线性，并且与冰川泥石流、火山爆发、陨石坠落等周期序列相近，与地球运动周期、气候旋     

基于景观格局—过程的城市自然灾害生态风险研究:回顾与展望

随着当前中国城市化进程的不断加速,自然灾害对城市生态安全的潜在威胁日趋受到关注。城市景观结构和空间形态影响着城市生态环境问题的产生和解决途径,基于景观格局—过程的城市/区域自然灾害生态风险评价成为城市生态风险及可持续研究的重要方向。在明晰城市自然灾害生态风险基本概念内涵及单一、综合自然灾害作用下城市生态风险评价研究进展的基础上,系统梳理了城市地域自然灾害、生态风险与景观格局—过程之间的逻辑关联,综合探讨了城市景观格局—过程与自然灾害交互作用及其在城市生态风险评价、自然灾害生态风险防范等重点领域的研究进展,并提出城市景观格局—过程与自然灾害生态风险的相互影响机理探索、景观时空尺度分异与城市自然灾害生态风险的不确定性分析、基于景观格局—过程的城市自然灾害生态风险综合评估模型与情景模拟等三大重大研究趋向,以期实现基于景观优化的城市自然灾害和生态风险防范的研究目标。     

从全球变化看当前我国气候和环境问题

近100年来全球温度平均增长0.5℃这一数值可能偏大。一些气候模拟将其作为均由温室效应引起据此计算的未来增温值可能偏高。本世纪内自然因素对全球温度的影响是显而易见的。历史上多种时间尺度的温暖时代,都是自然灾害相对减少和人类文明大发展的时期。气候变冷时期才是全球性干旱沙漠化和各种严重自然灾害的群发时期。自然因子预示公元2020年前仍有变冷的可能。未来气候变暖,其后果可能是既有弊(导致海平面升高)又有利(利于农业发展等)。     

京-津-唐地区自然灾害系统的特点和发展趋势预测

本文在对大量实际资料分析研究的基础上,总结出京—津—唐地区自然灾害系统的特点。文中指出该区自然灾害分布受控于自然环境系统,而构造体系的存在及其发展又是自然环境系统形成与变异的主导因素,该区存在3种主要构造体系。根据自然灾害分布和特点,本文将京—津—唐地区划分为3个灾害区,并简述了各灾害区的特点。文中分析了地球各圈层韵律变化的特点及在本区的表现,论述了发生于本区各种自然灾害的周期性。本文还论述了自然灾害系统的形成与地球运动及太阳系活动的关系。最后,作者对该区自然灾害发展趋势提出了预测意见。     

中国近5000a来地质灾害群发性与环境变化

中国近５０００ａ来地质灾害群发期中岩石圈异常事件存在着同步性、叠加性、相关性。灾害群发期与太阳活动等宇宙因素、中国不同地区环境演变－冰川进退、黄土沉积、沙漠化演化、海平面变化、降水迹迁等对比分析，揭示出地质灾害群发的重要环境背景－温暖潮湿的气候条件；并且在宇宙变化→构造活动→气候变化→地质灾害群发之间存在着链锁性效应。     

世界环境问题和中国减灾工作研究进展

环境和灾害是威胁人类生存的两大挑战性问题。由人类活动导致的自然环境破坏和恶化是一个长期累积的过程,类似于人体所患的慢性疾病,对其认识和解决不仅依靠多种条件,也需要很长时间的持久努力。自然灾害的发生一般是短时间内的突然事件,类似人体的急性疾病。为最大限度地减轻自然灾害给人类社会造成的损失,需要实施事先预防、灾前预警、灾时应急和灾后重建的系统工程,其中地球科学家的责任之一是找出有效的宣传演练,使社会各界充分认识灾害的危险性,做好必要的防灾准备。最近20 a来中国的减灾实践经验还说明,为进一步提高减灾的效益,要用科学观念指导各领域的减灾工作,在国家一级层次上要实行多部门协调、多学科合作的综合管理,并注重对灾害发生的规律性研究。例如对群发性灾害链过程及其潜在影响的估计,这对制定区域性可持续发展规划具有重要意义。     

北京市地质灾害概况

本文从统计学的角度阐述了北京地区的地质灾害具有频发、灾种多,群发性强等特点。     

华北古陆的形成与构造演化史

以华北古陆为例，论述了地球演化史中经历的三大阶段：（１）古陆的形成阶段（４６００～１８００Ｍａ）：地球形成早期，以地幔对流为主导作用，到早太古宙出现初始古陆核，地幔对流驱动的地体拼贴和板底垫托是陆壳形成的主要方式；中太古宙开始出现一定规模的坳陷盆地，发育了基性火山岩 碎屑岩 镁质碳酸盐岩等表壳岩，同时伴随着大量中基性、花岗质岩浆活动；晚太古宙和早元古宙是陆壳形成的主要时期，并已具现今板块活动特征。地幔热柱与板块构造共同控制着地壳运动。（２）古陆稳定发展阶段（１８００～２５０Ｍａ）：地幔热柱活动较弱，古陆主要表现为缓慢的升降运动（造陆运动）。（３）地球新活动时期（２５０Ｍａ至今）：地幔热柱活动进入一个新的活跃时期。岩石圈发生明显的热减薄，地幔热柱表现为多级演化，并导致盆岭系的形成。     

地球排气作用——建立整体地球科学的一条统纲

通过研究发现 ,现在可以用地球排气作用作为一条统纲 ,把原来分散的地球科学各个分支学科和谐地串联成为一个整体地球科学巨系统。地球排气的实质是幔汁 (HACONS超临界态流体 )从深部自发向上、向外的辐射排放 ,结果形成了地球内外的 5个气圈和气体地球动力学 ,幔汁上涌后通过碱交代作用产生蚀变和岩浆并促使原来为固体的上地幔、地壳发生溃变 ,在地球的 3个基本动力 ,即重力、地球自转变速、圈层旋转差速和天体 (主要是月球 )潮汐力联合作用的大前提下诱发出大地构造运动、地球演化和自然灾害。没有幔汁活动就没有壳幔运动。笔者初步认为 ,对现有流行的众多理论和结论都需要重新加以怀疑和再审鉴。否则 ,地球科学难以向前发展。我们今后不仅需要单科的或局域的岩石学家、地球化学家、大地构造学家、气象学家、海洋学家等 ,另外还需要有一大批整体地球科学家。     

地幔氧逸度的研究进展

通过对目前国际上诸多有关地幔氧逸度的研究结果的系统分析和总结 ,提出了地幔中自由氧对地幔物质的性质、状态及运动过程产生影响的基本作用方式 ;介绍了目前地幔氧逸度研究的主要研究手段 ,包括本征氧逸度的实验室测量、模拟氧逸度的实验室测量、地幔氧逸度计及理论计算等及其优缺点 ;定性探讨了地幔氧逸度的时空分布规律 ,获得了地幔随时间的推移变得愈来愈氧化 ,随深度的增加变得愈来愈还原 ,以及在横向上不同大地构造部位的地幔区域具有不同的氧逸度等诸多结论。结合目前人们对地幔物质组成、性质、状态、运动过程及地球的起源与演化历史等的认识 ,初步提出了地幔不同圈层氧逸度的约束机制。最后 ,针对目前地幔氧逸度的研究现状 ,为今后提出了一些参考性的研究方向。     

核幔成矿物质(流体)的反重力迁移——地幔热柱多级演化成矿作用

地壳中矿床分布极不均匀 ,这与地球的形成与演化密切相关。在地球演化的早期 ,由于在引力收缩和热力膨胀的统一作用支配下 ,放射性、卤族、稀有、稀土元素及碱金属向上迁移 ,而贵金属、有色、铁族、铂族等密度较大的元素则有逐渐向地核聚集的趋势 ,以至于铁、镍、金等元素主要聚集在地核之中。但是 ,在地球形成圈层结构的同时 ,由于地球内外温度差、压力差、粘度差等的存在 ,导致地球发生以地幔热柱多级演化为主要形式的垂向物质运动 ,两者互为依存 ,并构成幔壳运动的原动力。地幔热柱多级演化沟通了深部矿质的迁移通道 ,聚集在地核及核幔界面上的气态金等重元素得以作为地幔热柱的热物质流 ,呈反重力迁移至岩石圈 ,并进而以气 液态向近地表迁移 ,在有利的构造扩容带中聚集成矿。这可能是金银铜铅锌等多种元素的重要成矿作用方式。     

地球系统多圈层构造观的基本内涵

地球系统多圈层构造观的基本点是,把地球作为一个活的天体放在宇宙系统之中,更多地考虑地球深部壳-幔-核之间的相互作用,考虑地外天体对地球运动的作用和影响。这一构造观认为:构造运动并不仅仅是岩石圈板块之间的相互作用,而是地球系统的全球动力作用过程;陆与洋是对立统一相互转化的,单纯的大陆增生说是不正确的;地幔对流说至今未被证实,陆块是活动的,但不能大规模漂移;大陆地壳不是单纯地侧向或垂向增生,而是多旋回构造-岩浆作用叠合的产物;地球的构造不是均变式向前发展,而是非均变、非线性、旋回式向前演化的;地球表层在不同地史阶段,均有其受相应深断裂体系控制的不同的构造格局,大西洋-印度洋-太平洋式大洋盆体制,只是在中生代晚期以来才出现的。      

碱性岩研究进展述评

碱性岩的概念曾有三种观点,现多数学者倾向于用化学方法来综合判别碱性岩:碱性岩就是根据化学成分判别其碱性程度属于碱性的岩浆岩。碱性岩物质来源较深,主要源自上地幔,形成于岩石圈拉张环境,是深部地球动力学过程在浅部地壳的直接表现和历史记录,因此对其研究是探索地球深部物质组成、物理化学环境、地壳上层构造和深部动力学过程的一个重要途径,碱性岩是除幔源岩石包体外另一类可提供地幔信息的岩石,是窥探地幔的窗口。20世纪后期以来,对这一类型岩石的研究越来越受到地球科学家们的重视,形成了新的研究热点。     

地球演化中最大的两级节律

地球演化中表现出的最大两级节律为１０×１０８ａ和２×１０８ａ。每２个相邻节律可合并为一个周期，因而地球演化的最大两级周期为２０×１０８ａ和４×１０８ａ。岩石学、地层学和构造地质学方面诸多证据都说明这种划分的合理性。对于地球演化中的这类大型节律及周期性的成因机制，用笔者已提出的“地球多级驻波脉动理论模型”可以得到较合理的解释。     

地球历史中矿产资源分布之规律

现有的矿产资源分布资料可以说明地球历史中亲铁和亲铜元素成矿的一般规律。铁矿床在元古宙地核分离之后最为发育。除个别显著成矿高峰外 ,金的储量分布与铁类似。亲铁元素矿物的成矿潜力在古元古代也最大 ,以后逐渐降低 ,只是在显生宙 ,因地壳的再循环和古老矿床中矿石物质的活化而再次增大。元素的行为则完全不同 ,在前寒武纪时期它们的活动性为中等。亲铜矿物矿床的总量 ,在显生宙因再循环而达到最高 ,亲铜矿物矿床成矿能力较之亲铁矿物强得多 ,因为硫化物比铁金属氧化物更为活泼。地球演化的旋回性表现为超大陆形成的周期性 ,它与矿产的分布颇为一致。铁矿、亲铁元素和金成矿作用的突然激增 ,显然是在超大陆形成之后 ,并且与其早期裂解的脉动相对应。亲铜元素堆积的高峰期往往与超大陆的形成期相对应。尽管亲铜元素成矿的第三次脉动与中生代古陆 (Mesogea)的形成并不一致 ,但却与劳亚古陆及冈瓦纳古陆的裂解相一致。此种成矿堆积现象可以借助地幔内非稳态化学密度对流所诱发的地壳发展周期性来解释。根据超大陆形成的周期性推断地幔对流巨旋回的主期应为 80 0Ma ,此种周期性亦反映了具原始地幔印记的亲铁、金和亲铜元素的聚集作用过程。因此 ,地球圈层中地幔对流作用的周期性亦显著地控制了包括地幔     

地球自转十年尺度波动与核幔耦合的可能机制

简要介绍了地球自转变化的一般规律可能的地球物理激发因素，十年尺度波动与核幔边界耦合之间的联系，以及几种可能的核幔耦合机制。强调了地震波探测手段对于获限地球内部信息的重要性，同时指出将空间大地测量，重力测量和地磁怀地球物理学方面的理论与模型研究相结合，对于最终分析和确认地球自转变化中的各种信息及其激当因素是十分重要的。     

地幔对流的数值模拟方法

地幔对流的数值模拟研究为理解地壳运动、地幔内部的性质和地球的动力学机制提供了手段。笔者回顾了地幔对流数值模拟的发展,总结了各种常用的描述地幔对流的数学模型,边界条件以及数值解法。分析了级数展开方法,有限差分方法,有限元方法和多重网格方法的性质和特点,针对某些方法编写了二维地幔对流的计算机软件,使用了实际的地质参数,无穷大的Ｐｒａｎｄｔｌ数,在１０４到１０７之间的Ｒａｙｌｅｉｇｈ数,并给出了数值结果和地质解释。