宋正海
(中国科学院自然科学史所,北京100010)
一、自然灾害链的定义和类型
定义:由于因果关系,两种或多种自然灾害(和自然异常)在时间上相继出现的现象。
类型:可以把自然灾害链分成同地和异地两种
1.同地自然灾害链。这种链现象较明显,也易认定,《中国古代自然灾异相关性年表总汇》所收集的基本是这种灾害链,如干旱与蝗灾;大风与风暴潮;大雨-泥石流;地生毛-地震;大水-大疫等。
2.异地自然灾害链。这是地球灾害不同尺度的遥相关。典型如苏门答腊地震引发广东洪水。异地自然灾害链由于距离大(乃至跨国)、时间间隔较长、又本来涉及不同圈层(岩石圈、大气圈、水圈等),所以很难发现,必须建立在有关科学发展和多学科的大交叉和分析研究基础上。
单一自然灾害在空间上移动也可形成链式分布,如台风、龙卷风、雹线、地震线等。这类现象能否归为“自然灾害链”,可能要深入讨论。我们认为这类现象如归为灾害链,那就大幅度扩大了自然灾害链的内涵,从而会冲淡了人们对不同自然灾害间由于因果关系形成链式关系研究的重视。
二、自然灾害链形成因素
自然灾害链形成基础是自然界(天地系统、地球、区域地理环境等)各组成要素间相互依存、相互影响、相互制约的复杂的自然综合体。每当综合体某一要素巨大异常造成灾害时,它常会引起其它要素的异常形成次生灾害,乃至进一步形成次次生灾害。自然灾害链的形成机制是多种多样的:
1.宇宙环境巨大变动(天文灾害、事件地质学):小行星撞击地球、超新星爆炸、太阳黑子爆发等可引发全球灾害。这种灾害影响太广,故一般不作为自然灾害链来研究的。但在一地区的灾害预测预报研究中,就不能不考虑这种来自宇宙的链式效应。
2.地理环境某要素大变动:干旱-火灾;地球排气-森林火灾;洪灾-大疫等。
3.空间迁移因素:(1)流体(水圈、气圈):大风(大气环流、台风、飓风);洋流(埃尼诺);波浪(长浪、潮流等);(2)地震波;(3)地应力:地球灾害遥相关、地球经络假设等。
三、广义自然灾害链
1.自然灾害链实为自然灾异链。自然灾害属自然异常,只是这种异常对人类社会造成明显的损害而已。把灾害与有关的自然异常放在一起进行研究有较大的科学价值。如灾害与前兆(各种自然异常)联系起来研究,就有发生学意义,对灾害的综合预测预报和群测群防十分重要。自然灾害与其引发的自然异常(包括次生灾害)一起研究不仅对次生灾害预测预报有价值,并且有助了解自然综合体的复杂结构和功能。
2.自然灾害链有人为原因,实为(自然+社会)灾害链。造成危害的原因和大小除了这种自然异常强度大以外,还与社会因素有关,如人口拥挤、经济发达、建筑集中、管理混乱等有关。所以研究自然灾害链不能单纯研究自然原因,不然不利于防灾减灾。
四、自然灾害链与其他相关概念的区别
1.自然灾害链与自然灾害群发性。自然灾害群发性是一定时期里,多种自然灾害和异常集中爆发现象,表现在种类多、次数多、强度大等方面。这个期称自然灾害群发期。《中国古代自然灾异群发期》书中主要研究了夏禹洪水期、两汉宇宙期和明清宇宙期。所以称“宇宙期”,是因为这种群发期中有明显的天文异常现象,而天文因素在时空上、作用强度上是比地面灾害大几个数量级的,即是宇宙异常控制了地面异常;而地面异常只是反映了宇宙异常。群发期的形成是因为自然综合体有着复杂的结构所致。而自然灾异链只是这种复杂结构和错综联系中一些重要联系的反映而已。即群发期包含了许多灾异链现象。
2.自然灾异链与相关性年表。由于一种灾害可引发多种灾异,所以我们用统计归纳较易得出两灾害链节形成的相关性,但很难归纳出两链节以上的自然灾异链模式,只能以“相关性年表总汇”形式综合反映中国古代自然灾害链史料。但不可否认,《中国古代自然灾异相关性年表总汇》一书中也收集同源的灾异现象,两者是很难明确区分的。
五、灾害链研究的科学观
自然灾害链的产生是自然综合体的反映。表现出结构的复杂性、功能的多样性、运动的非线性。这是复杂性和非线性科学,必须用整体观和非线性思维来指导研究,而科学主义及其还原论是无法理解和不能有效解决的。
六、应用
1.群测群防与自然灾害综合预测预报;
2.有利于更好理解自然综合体的复杂结构和功能。