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CH6 天然災害 ((山崩與土石流 (發生原因 (下滑分力>摩擦力 就會發生, 岩石.土壤因水飽和(水壓增加.顆粒被推開)/風化作用而降低強度…
CH6 天然災害
天然災害
自然界的極端事件 造成人類傷亡和財產損失者
例如:降水太多 帶來洪水/降水太少 帶來乾旱
台灣常見氣候災害:颱風.洪水
颱風的形成
發生在熱帶海洋的強烈熱帶氣旋(低壓系統)
名稱
西北太平洋 稱颱風
大西洋.東太平洋 稱颶風
印度洋.西南太平洋 稱旋風
條件
溫暖海面(海溫>攝氏26.5度)
潮濕的空氣(中低對流層大氣)
初始擾動:低層空氣輻合 高層空氣輻散
風速在垂直方向變化小 使凝結潛熱集結颱風眼區
緯度大於5度(科氏力使氣流旋轉)
過程
太陽直射海面 海溫上升 蒸發旺盛 產生對流作用
對流作用導致潮濕空氣向低壓中心輻合 氣流旋入(北逆南順)
水氣凝結釋潛熱 系統中心變暖 有利氣流繼續上升
高空形成相對高壓 空氣向外輻散 強化上升運動
海面氣壓更低 環流加強 對流旺盛 颱風漸成形
結構
眼牆
中心周圍的積雨雲堆積 高聳如牆
是風速最大.雨勢最強的地方
颱風眼
被眼牆所包圍的颱風中心 氣壓最低
空氣下沉增溫 為少雨/無雲.風力小的區域
螺旋狀雲雨帶:越遠離眼牆 通常風速較慢 雨勢漸小
行進路徑
主要受到副熱帶高壓的強度和位置變化影響
北半球 颱風多沿副熱帶高壓南側 向西或西北行進
有時受環流影響
颱風要轉向時 速度通常會減緩
藤原效應:雙颱相距<1000km時 互相牽引 強者慢弱者快
預報誤差:國際可接受的誤差範圍為100km
侵台颱風
定義:中心登陸台灣者 / 未登陸 從台灣附近海面經過 帶來災害者
起源:主要來自西北太平洋 少數源自南海
強度分級
以近中心平均最大風速(m/s)為基準
熱帶擾動<17.2 / 輕颱 17.2~32.7 /中颱 32.7~51 /強颱>51
時間:每年7~9月颱風侵台比例最高
路徑:由東向西(60%)/由南往北
風雨型態
影響因子
颱風路徑.強度.移動速度.水氣含量.雲雨分布
地形:迎風面風雨強 背風面風雨小
經過台灣北部海面者
東部為背風面 雨量少
西北颱
中心通過基隆.彭佳嶼間 向西北移動 引進強烈西北氣流
風向與海岸線垂直 河川排水不易 海水易倒灌 引發水患
西南氣流:經北部海面後北移 易引進西南氣流至台灣中南部 引水患
經台灣東/南海面者
東部為迎風面 雨量多
共伴效應:東北季風+颱風環流 使台灣北/東北部風雨劇增
影響
降水
正面影響:水資源(台灣夏季降水60%來自颱風)
負面影響:天然災害(引發水災.山崩.土石流)
風
巨浪易使船隻翻覆
農業災情
農作物吹壞
含高鹽分空氣吹至陸地 影響農作物生長
背風面發生焚風 使農作物枯萎
中心低氣壓
易使海面升高 造成湧浪
大潮期間常引發暴潮 使沿海海水倒灌
水災
洪水
河流.湖泊水位上升 水流溢出堤岸 流溢到鄰近地方所致
洪水氾濫對沿岸濕地.生態系統的維持 有正面貢獻
原因
天然
劇烈大氣擾動使降水過量
大量融雪 河道宣洩不及
不利排水:漲潮/河道冰封/土石崩塌而堵塞河道
人為
土地利用.都市化
自然滯洪區減少
不透水地面 使地表逕流增
氾濫平原建築物 使洪水水位增高
排水機制不足
河道增人工構造物 阻礙水流
建築物的擴增
發生時間
很快發生(暴洪):短時間強降雨
慢慢形成:持續性降雨
時間差
暴雨降水尖峰時間到尖峰流量發生的時間差
都市化地區時間差短
防災反應時間短
因為不透水地面增 地表逕流增加
因平滑地面 降水易為逕流 河川流量劇增 縮短時間差
影響
直接:傷亡.災損
間接:河道改變 河床淤積/升高
後續:水汙染 傳染病流行
地震
斷層與地震
斷層:岩層受力褶曲至斷裂 斷裂面兩側岩體相對錯動
斷層活動:產生新斷層/順著原來斷層再次錯動
地震:瞬間斷層活動 產生向四周傳播的地震波
大小
地震規模
與地震所釋放的能量大小有關
採用芮氏地震規模 無單位
規模每差1.0 釋放能量相差30倍
小地震:規模<5.0 / 中地震5.0~7.0 / 大地震>7.0
一地震之規模數值只有一個 不因距震源遠近而不同
地震震度
描述地表振動程度:以地表運動加速度作為分級依據
早期:憑感覺和物體損害程度分級
中央氣象局:無感0級~劇震7級(共8級)
與震源的遠近/地下岩質性質有關 同一地震各地震度會不同
台灣的地震
構造環境
菲律賓海板塊以每年7~8cm的速度向西北方推擠歐亞大陸邊緣
使地層彎曲.褶皺.形成斷層而引發地震
活動斷層
近10萬年內曾經發生錯動的斷層 未來可能再度活動
大多為逆斷層 因推擠力自東邊->上盤向西上衝
分布
西部:幾乎屬極淺源地震 震波傳至地表途中能量衰減少 震度大
東部:隱沒作用影響 淺.中.深源地震接可能發生
地震災害
建物毀損
斷層錯移:斷層帶上房屋直接損毀
震波搖晃:房屋龜裂.倒塌
山崩
影響:埋房屋 斷道路 堰塞河道 日後大雨可能引發土石流
減災方法:加強互潑措施
地面液化.地面沉降
地震前 地下淺處泥沙顆粒不穩定疊置著
地震時 含水飽和鬆軟泥砂受振動 趨於緊密排列 顆粒孔隙水壓增高
地上重物有如浮在液體上(顆粒彼此被水隔開) 受搖動而傾頹.沉陷
地下水以高壓帶砂噴到地表->噴砂現象(地面沉降)
海嘯
成因
海底斷層錯動 海底地形落差 引發海面水波
深水處海波起伏小 淺水區波長縮短.波高增大 成為海嘯
性質
波長可達100~200km
波速時速700~900km
火災:地震導致電力.油氣管線損壞而引發火災
山崩與土石流
山崩
廣義:岩石.土壤受重力作用而往下坡移動的現象之總稱
廣義分類
物質種類:岩石.土.冰
運動方式:流動.滑動.墜落
運動速度
含水量
狹義:岩石.土壤以特定滑動面的向下運動
狹義分類
''山崩''和''土石流''並列陳述(土石流非山崩)
堅硬岩體的滑動和墜落
軟弱岩體的滑動
土石流
是岩塊.砂..泥和水混合的稠濁狀流體
為稠濁狀流體沿坡面快速向下流動的現象
發生原因
下滑分力>摩擦力 就會發生
岩石.土壤因水飽和(水壓增加.顆粒被推開)/風化作用而降低強度
坡度變陡
坡頂額外重壓(填土或建築)
地震.爆炸.重車引起振動
堅硬岩體的墜落
速度極快
下墜過程有懸空.跳動的階段(落石)
堅硬岩體平面滑動
好發地點:順向坡(坡面傾斜方向=岩層層面方向)
坡腳切斷(潛在滑動面下端裸露) 失去支撐的岩體受外力易快速滑落
例如:1997林肯大郡山崩 2010國道三號山崩
軟弱岩體曲面滑動
好發地點:土質疏鬆或軟弱處 如:人工填土.崩積土.台地邊緣地帶
滑動面呈凹面向上 坡頂呈弧狀 有如湯匙外形
滑動速度較平面滑動慢
流動(土石流)
好發地點:植被較疏 有強烈降雨的陡峭山區谷內/谷口沖積扇
流速快 破壞力極大
降雨階段
初期降雨 使土壤含水達飽和
緊接強降雨階段 使土石含水超過負荷而引發流動
台灣的山崩和土石流
好發因素
天然
為新造山帶 地型高聳陡峻
斷層多 地震頻繁
常有豪雨 沖刷侵蝕速率快
人為
土地過度開發 超限利用
增加地面水流 土壤流失
防治
加強護坡與排水工程
做好地表排水 加強地下水排出以免使其水壓增高
地質災害
災害發生頻率和其規模呈反比
規模大者發生次數少 小者則反之
6-1 氣象災害
6-2 地質災害