自然灾害与生活（原书第9版）

序言 能量流 1

第1章 自然灾害和人口 3

1．1 2011年的自然灾害 4

1．2 重大自然灾害 4

1．3 自然灾害的致死人数和经济损失 5

1．3．1 自然灾害中政府的作用 6

1．3．2 人类对灾害的响应 6

1．3．3 自然灾害造成的经济损失 6

1．4 自然灾害风险 8

1．4．1 墨西哥的波波卡特佩特火山 8

1．4．2 量级、频率和重现期 9

1．4．3 人口增长的影响 10

1．5 人口历史概述 10

1．5．1 指数型增长的力量 10

1．5．2 过去1万年的人类历史 11

1．5．3 今天的人口 12

1．6 未来世界人口 13

1．6．1 人口转型 15

1．6．2 城市化和地震致死人数 15

1．6．3 瘟疫 16

1．6．4 承载力 16

1．7 小结 18

复习题 19

思考题 19

第2章 地球内部能量与板块构造论 20

2．1 太阳和行星的起源 20

2．2 地球历史 21

2．3 地球的分层 22

2．3．1 物质的行为 24

2．3．2 地壳均衡论 24

2．4 内部能量源 26

2．4．1 碰撞能量和重力能量 26

2．4．2 放射性同位素 27

2．4．3 地球的年龄 29

2．5 板块构造论 30

2．5．1 板块构造论概念的演化 30

2．5．2 火山岩的磁化 32

2．6 大统一理论 38

2．7 怎样了解地球 39

2．8 小结 39

复习题 40

思考题 40

第3章 地震地质学与地震学 41

3．1 理解地震 42

3．2 断层类型 44

3．2．1 倾滑断层 45

3．2．2 走滑断层 46

3．2．3 转换断层 48

3．3 地震学的发展 49

3．4 地震波 50

3．4．1 体波 50

3．4．2 地震波与地球内部构造 50

3．4．3 面波 50

3．4．4 声波与地震波 52

3．5 探测地震震源 53

3．6 地震的震级 54

3．6．1 里氏震级 54

3．6．2 地震震级的其他测量方法 56

3．6．3 前震、主震和余震 56

3．6．4 震级、断层长度和地震波频率 57

3．7 地震时的地面运动 57

3．7．1 加速度 57

3．7．2 建筑物的周期与地基的反应 58

3．8 地震烈度：地震中的感觉 58

3．8．1 你感觉到了吗？ 59

3．8．2 麦加利烈度表变量 59

3．9 麦加利变量案例 60

3．10 多震国家的建筑物 63

3．10．1 剪力墙 63

3．10．2 建筑物加固 64

3．10．3 基础隔震 65

3．11 小结 66

复习题 66

思考题 67

第4章 板块构造学和地震 68

4．1 板块构造边缘和地震 68

4．2 扩张中心的地震 69

4．3．1 冰岛 69

4．2．2 红海和亚丁湾 69

4．2．3 加利福尼亚湾 72

4．3 地震带 72

4．4 俯冲带 73

4．4．1 日本311大地震 73

4．4．2 2004年印度尼西亚海啸 74

4．4．3 1985年墨西哥城大地震 75

4．4．4 1960年智利地震 77

4．4．5 1964年阿拉斯加地震 77

4．4．6 西北太平洋地震 77

4．5 陆陆板块碰撞产生的地震 79

4．5．1 2008年中国地震、2005年巴基斯坦地震和2011年印度地震 80

4．5．2 1556年中国最致命的地震 81

4．6 阿拉伯板块 81

4．6．1 大陆之间碰撞产生的地震 81

4．6．2 1962―2011年伊朗：致命的泥块建筑物 81

4．7 断层地震 82

4．7．1 2010年海地地震：建筑物不合格引发的灾难 83

4．7．2 1999年土耳其：一连串的地震 83

4．7．3 圣安德烈亚斯构造断层与地震 84

4．7．4 湾区过去和未来的地震 92

小结 95

复习题 95

思考题 96

第5章 美国和加拿大的地震 97

5．1 断层是怎样运动的 97

5．1．1 弹性回跳理论 97

5．1．2 新观点 98

5．2 逆断层地震 100

5．2．1 2011年弗吉尼亚州地震：古断层被激活 100

5．2．2 1994年加州北岭地震：大拐弯处的挤压 100

5．2．3 华盛顿州西雅图 101

5．3 正断层地震 102

5．3．1 1949年、1965年和2001年华盛顿州皮吉特湾：俯冲板块破裂 102

5．3．2 皮吉特湾下方的深部地震 102

5．4 新构造运动和古地震学 103

5．5 地震预测 105

5．5．1 长期地震预测 105

5．5．2 短期地震预测 105

5．5．3 预测的风险：对科技工作者的审判 106

5．6 人为引发的地震 107

5．6．1 处理井引发地震 107

5．6．2 石油和天然气增产的水力压裂技术 107

5．6．3 大坝引发地震 108

5．6．4 炸弹爆炸 108

5．7 地震烈度图 108

5．7．1 你感觉到了吗？ 108

5．7．2 烈度图 108

5．8 加州地震情景 110

5．8．1 年均地震损失 110

5．8．2 地震避险演习 110

5．9 美国和加拿大的地震 111

5．10 北美西部 113

5．10．1 西部大盆地 114

5．10．2 山区地震带 116

5．10．3 里奥格兰德裂谷 117

5．11 板块内部地震 118

5．11．1 1811―1812年密苏里州的新马德里地震 119

5．11．2 里尔富特裂谷 121

5．11．3 美国中部的古裂谷 122

5．12 北美东北部的板内地震 123

5．12．1 新英格兰 124

5．12．2 圣劳伦斯河流域 124

5．12．3 1886年南卡罗来纳州查尔斯顿市 125

5．13 夏威夷的地震和火山活动 126

5．13．1 1975年地震 127

5．13．2 2006年地震 128

5．14 小结 128

复习题 128

思考题 129

第6章 火山喷发：构造板块和岩浆 130

6．1 如何理解火山爆发 130

6．2 火山的板块构造背景 130

6．3 岩浆的化学成分 133

6．4 岩浆的黏度、温度和含水量 134

6．5 火山是怎样爆发的？ 137

6．5．1 喷发方式和含水量的作用 138

6．5．2 一些火山物质 138

6．6 火山的黏度、挥发性和体积 141

6．6．1 盾状火山 142

6．6．2 溢流玄武岩 144

6．6．3 火山锥 144

6．6．4 成层火山 144

6．6．5 熔岩穹隆 146

6．6．6 火山口 148

小结 154

复习题 155

思考题 155

第7章 火山历史案例：杀人事件 156

7．1 扩张中心处的火山活动 156

7．2 俯冲带处的火山活动 157

7．3 火山过程和杀人事件 166

7．3．1 火山致死人数的历史记录 166

7．3．2 火山碎屑喷发 166

7．3．3 海啸 170

7．3．4 火山泥流 170

7．3．5 岩石崩塌 173

7．3．6 间接饥荒 173

7．3．6 火山气体 173

7．3．8 熔岩流 176

7．4 一些杀人喷发的喷发指数 176

7．5 火山监控和预警 177

7．5．1 1982年加利福尼亚州长谷火山 177

7．5．2 1991年菲律宾皮纳图博火山 179

7．5．3 即将喷发的征兆 179

7．5．4 火山观测站 180

小结 180

复习题 180

思考题 181

第8章 海啸与风浪 182

8．1 2011年3月11日日本海啸 182

8．1．1 海啸横渡太平洋 183

8．1．2 地面沉降 183

8．1．3 1700年1月26日卑诗省、华盛顿州、俄勒冈州 183

8．1．4 海浪 184

8．2 风浪 184

8．2．1 风浪为何会破碎 185

8．2．2 疯狗浪 185

8．3 海啸 187

8．4 海啸与风浪 188

8．5 地震引发的海啸 191

8．5．1 2004年印度洋海啸 191

8．5．2 1946年4月1日阿拉斯加：第一个最大的波浪 193

8．5．3 1960年5月22日智利：第三个最大的波浪 193

8．5．4 1964年3月27日阿拉斯加：第五个最大的波浪 194

8．6 火山引发的海啸 195

8．7 滑坡引发的海啸 196

8．7．1 火山坍塌 196

8．7．2 地震引发的运动 197

8．7．3 海湾和湖泊 199

8．8 假潮 200

8．9 海啸和你 200

8．9．1 2004年12月26日印度尼西亚西姆尔勒岛 201

8．9．2 1992年9月1日尼加拉瓜 201

8．9．3 人类加剧灾难 201

8．9．4 海啸警报 201

8．10 小结 203

复习题 203

思考题 203

第9章 外部能源、天气和气候 204

9．1 外部能源 204

9．2 地球接收的太阳辐射 205

9．3 地球出射的能量 206

9．3．1 温室效应 206

9．3．2 反照率 206

9．4 水循环 208

9．5 水和热量 208

9．5．1 对流 209

9．5．2 水汽和湿度 209

9．5．3 潜热 209

9．5．4 绝热过程 210

9．5．5 递减率 211

9．5．6 陆地和水体的差温加热 211

9．6 大气中的能量转移 211

9．7 海洋中的能量转移 212

9．8 低层大气的分层 213

9．8．1 温度 213

9．8．2 气压 214

9．9 地球自转风 214

9．9．1 气压梯度力 214

9．2．2 气旋 215

9．10 大气环流 216

9．10．1 低纬度地区 217

9．10．2 高纬度地区 218

9．10．3 中纬度地区 218

9．10．4 观察到的大气环流 221

9．11 海洋环流 221

9．11．1 表层环流 222

9．11．2 深海环流 222

复习题 223

思考题 224

第10章 龙卷风、闪电、热浪与寒流 1

10．1 恶劣天气 1

10．2 暴风雪 226

10．2．1 寒冷 226

10．2．2 降雨 227

10．2．3 东北风暴 227

10．2．4 暴风雪 228

10．2．5 冰暴 229

10．2．6 大湖效应 230

10．3 雷暴的运作方式 230

10．4 气团雷暴 232

10．5 强雷暴 232

10．5．1 超级单体雷暴 233

10．5．2 北美雷暴 233

10．5．3 暴雨和山洪 235

10．5．4 冰雹 236

10．5．5 直行雷暴 236

10．6 龙卷风 237

10．7 龙卷风如何形成 237

10．7．1 区域尺度 237

10．7．2 超级单体雷暴尺度 237

10．7．3 涡流尺度 239

10．7．4 龙卷风的最后阶段 239

10．7．5 美国和加拿大的龙卷风 239

10．8 龙卷风爆发 243

10．8．1 龙卷风和城市 245

10．8．2 龙卷风摧毁房屋的方式 245

10．9 龙卷风安全 246

10．10 闪电 246

10．10．1 闪电的成因 247

10．10．2 避免雷击 249

10．11 热浪 249

10．11．1 1995年7月芝加哥热浪 249

10．11．2 城市天气 250

10．11．3 2003年和2010年欧洲热浪 250

10．12 小结 251

复习题 252

思考题 252

第11章 飓风 1

11．1 飓风 254

11．2 飓风的成因 255

11．3 飓风的运行方式 255

11．3．1 眼壁和风眼 256

11．3．2 飓风中的龙卷风 257

11．3．3 飓风中的能流 257

11．3．4 飓风的能量释放 257

11．4 飓风的起源 258

11．5 北大西洋飓风 259

11．5．1 佛得角型飓风 260

11．5．2 加勒比海和墨西哥湾型飓风 263

11．6 飓风预报 264

11．6．1 飓风的命名 265

11．6．2 大西洋盆地的飓风趋势 266

11．7 飓风造成的损失 267

11．7．1 风暴潮灾害 268

11．7．2 暴雨和内陆洪水 269

11．8 飓风和墨西哥湾沿岸 270

11．9 飓风和大西洋沿岸 273

11．10 疏散的困境 274

11．11 降低飓风带来的损失 274

11．11．1 建筑规范 274

11．11．2 土地利用规划 275

11．11．3 限制沿海开发 275

11．12 全球海平面上升 275

11．13 飓风和太平洋沿岸 276

11．14 飓风和孟加拉国 276

11．15 小结 278

复习题 278

思考题 279

第12章 气候变化 280

12．1 早期的地球气候 280

12．2 地球的气候历史：百万年时间尺度 281

12．2．1 晚古生代冰期 283

12．2．2 晚古新世暖期 283

12．2．3 晚新生代冰期 285

12．3 冰川进退：数千年的时间尺度 285

12．4 气候变化：数百年的时间尺度 288

12．5 短期气候变化：数年的时间尺度 289

12．5．1 厄尔尼诺现象 289

12．5．2 拉尼娜现象 291

12．5．3 太平洋年代际振荡 292

12．5．4 火山作用和气候 293

12．5．5 火山气候的影响 295

12．6 过去的几千年 295

12．7 20世纪 296

12．8 太阳能量的变化 297

12．9 温室气体和悬浮微粒 299

12．9．1 水蒸气 299

12．9．2 二氧化碳 299

12．9．3 甲烷 300

12．9．4 二氧化氮 300

12．9．5 臭氧 300

12．9．6 含氯氟烃 300

12．9．7 20世纪温室气体的增长 300

12．9．8 悬浮微粒 301

12．10 21世纪 301

12．10．1 最热的年份 301

12．10．2 全球气候模型 302

12．10．3 干旱和饥荒 302

12．10．4 冰川融化 304

12．10．5 海平面上升 306

12．10．6 海洋环流 306

12．10．7 变化信号 307

12．11 减排措施 307

12．11．1 控制大气中的二氧化碳含量 307

12．11．2 减少地球接收到的太阳能 308

12．11．3 其他有效策略 308

12．12 小结 308

复习题 309

思考题 309

第13章 洪水 310

13．1 河流是如何起作用的 310

13．1．1 均衡的河流 311

13．1．2 洪泛区 314

13．2 洪水频率 314

13．2．1 意大利佛罗伦萨，1333年和1966年 314

13．2．2 洪水频率曲线 314

13．2．3 洪水的类型 315

13．2．4 突发性洪水 317

13．2．5 区域性洪水 320

13．2．6 中国的洪水 325

13．3 社会对洪灾的响应 326

13．3．1 大坝、水库和天然蓄水区 326

13．3．2 防洪堤 326

13．3．3 防洪沙袋 327

13．3．4 洪水预测 328

13．3．5 区划和土地利用 328

13．3．6 洪水保险 328

13．4 城市化与洪水 328

13．4．1 洪水过程线 328

13．4．2 洪水频率 329

13．4．3 河道渠道化 329

13．5 最大的洪水 332

13．6 小结 334

复习题 334

思考题 335

第14章 火灾 336

14．1 火 336

14．2 什么是火 337

14．3 火不可或缺 338

14．4 燃烧三要素 339

14．5 燃烧的各个阶段 340

14．6 火的传播 341

14．6．1 可燃物 342

14．6．2 风 342

14．6．3 地形 343

14．6．4 火的行为 343

14．7 可燃物 343

14．7．1 草地 343

14．7．2 灌木 343

14．7．3 森林 344

14．8 火险天气和大风 345

14．8．1 冷锋风 345

14．8．2 下坡风 345

14．8．3 局地风 346

14．8．4 五大湖地区的风与火 346

14．8．5 加利福尼亚州的风与火 347

14．9 房屋设计和火灾 350

14．10 灭火 353

14．10．1 黄石国家公园火灾 353

14．10．2 加利福尼亚和下加利福尼亚：早晚偿还 354

14．10．3 2000年的美国西南部 356

14．10．4 计划林火 356

14．11 澳大利亚的火灾 357

14．11．1 厄尔尼诺现象 357

14．11．2 提前撤离和就地避难 357

14．12 火灾和洪水的相似性 358

14．13 小结 358

复习题 358

思考题 359

第15章 块体移动 360

15．1 块体移动中的重力作用 360

15．2 边坡失稳的外因 363

15．3 边坡失稳的内因 363

15．3．1 内部的软弱物质 363

15．3．2 内因中水的作用 364

15．3．3 凝聚力降低 367

15．3．4 不良地质结构 367

15．3．5 块体移动的触发因素 368

15．4 块体移动的分类 368

15．5 崩塌 369

15．6 滑坡 370

15．6．1 旋转滑坡 370

15．6．2 平移滑坡 372

15．7 流动 374

15．7．1 加利福尼亚州葡萄牙弯的土流 374

15．7．2 1995年和2005年拉肯奇塔社区的滑坡与泥石流 375

15．7．3 长程泥石流 376

15．8 雪崩 378

15．9 海底滑坡 379

15．10 减灾措施 379

15．11 沉陷 381

15．11．1 灾难性沉陷 381

15．11．2 缓慢沉陷 382

15．12 小结 385

复习题 385

思考题 386

第16章 海岸过程和灾害 387

16．1 沙石 387

16．2 波浪 388

16．2．1 湍流 388

16．2．2 波浪折射 389

16．2．3 沿岸漂移 390

16．3 潮汐 391

16．4 海岸控制结构 392

16．4．1 海堤 392

16．4．2 海崖加固 393

16．4．3 丁坝 393

16．4．4 防浪堤 394

16．5 小结 394

复习题 395

思考题 395

第17章 太空物体的撞击 396

17．1 能量和碰撞 396

17．2 撞击坑 397

17．3 宇宙碎片的来源 398

17．3．1 小行星 398

17．3．2 彗星 400

17．4 流星体的流入率 401

17．4．1 宇宙尘埃 403

17．4．2 流星 403

17．4．3 陨石 403

17．5 撞击坑的形成过程 404

17．6 撞击坑的形成 407

17．7 切萨皮克湾陨石坑的起源 408

17．8 白垩纪末期的撞击 408

17．8．1 白垩纪末期撞击的证据 409

17．8．2 白垩纪末期的撞击地点 409

17．8．3 小行星的尺寸和速度 410

17．8．4 撞击角度 410

17．8．5 白垩纪末期撞击对生命的影响 410

17．9 20世纪和21世纪最大的事件 411

17．9．1 1908年西伯利亚通古斯事件 411

17．9．2 最大的“近期事件” 412

17．10 大撞击的频率 413

17．10．1 一生中遭受撞击的风险 413

17．10．2 阻止撞击 414

17．11 小结 415

复习题 415

思考题 415