盘点足以引起世界末日的自然灾害(图)

2016-02-22 21:49:20来源:

“自然灾害”是人类依赖的自然界中所发生的异常现象,自然灾害对人类社会所造成的危害往往是触目惊心的。它们之中既有地震、火山爆发、泥石流、、台风、洪水等突发性灾害;也有地面沉降、土地沙漠化、干旱、海岸线变化等在较长时间中才能逐渐显现的渐变性灾害;还有臭氧层变化、水体污染、水土流失、酸雨等人类活动导致的环境灾害。这些自然灾害和环境破坏之间又有着复杂的相互联系。人类要从科学的意义上认识这些灾害的发生、发展以及尽可能减小它们所造成的危害,已是国际社会的一个共同主题。

这组照片展示了、、地震以及飓风等自然现象。一幅幅令人震撼的照片彰显出大自然惊人而可怕的力量。

1.闪电

 

 

美国犹他州峡谷地,壮观的闪电弧在空中舞动。闪电是我们最熟悉的大自然“力量秀”。据估计,每秒钟被的次数达到45次。美国国家海洋与大气管理局的闪电专家堂-麦克格曼表示,闪电是一种大气放电现象,所释放的能量在100兆焦到3万兆焦之间,通常在1000兆焦到5000兆焦之间。

在科幻影片《回到未来》中,埃米特-布朗博士利用闪电驱动他发明的汽车,将主人公送到过去。在现实世界,闪电虽无法帮助我们实现时间旅行的梦想,但所产生的能量足以让一辆美国普通乘用车行驶大约180到910英里(约合290到1450公里),相当于8到38加仑(约合30到144公升)汽油产生的能量。

影片中,布朗博士称闪电的电量可达到“1.21 jigawatt”,实际上应该在280到1390千瓦时之间,足以满足普通美国家庭大约9天到1个月的用电需求。闪电能量范围如此之大的原因在于其自身的复杂性。闪电最初在云层中形成,而后通过一个通道袭击地面,与地面接触时发生闪电回击,浪涌电流沿通道返回。在此过程中,绝大多数能量被转移到地面。人眼看到的一道闪电实际上由多道闪电构成,足以持续近半秒钟。如果每道闪电间的缝隙足够大,闪电会出现闪烁。

虽然较为短暂,但闪电的电压强度极高,可迅速将空气加热到接近5万华氏度(约合3万摄氏度)。相比之下,太阳的表面温度在大约1万华氏度(约合5500摄氏度)左右。温度升高的气体快速膨胀,形成冲击波,也就是我们听到的雷声。

虽然被闪电击中具有致命性,但与足以夷平整座城市和摧毁海岸线的其他自然灾害相比,闪电的能量显得微不足道。2011年3月11日,日本东北部发生9级大地震并引发海啸,是大自然展示力量的一个令人恐怖的例子。目前,科学家正想办法测量火山、野火、飓风以及海啸的能量。与这些自然灾害相比,人类利用的地热能、风能和太阳能简直不值一提,只是大自然能量中极少的一部分。

2.飓风

 

 

2005年8月29日,美国路易斯安那州肯纳,一家饭馆的屋顶被卡特里娜飓风掀开并吹到半空。我们可以将飓风理解为一个发动机,收集温暖湿润的热带海域的能量,而后以旋风的方式释放这些能量,能够造成惊人的破坏。

在2005年8月登陆路易斯安那州前大约17个小时,卡特里娜飓风达到峰值,强风从中央延伸的距离达到105英里(约合169公里),速度达到每小时175英里(约合每小时282公里)。根据麻省理工学院大气学教授克里-伊曼纽尔的计算,卡特里娜飓风产生的能量大约相当于20万亿瓦电量,是路易斯安那州所有发电站夏季用电高峰时总发电量的近1000倍,后者为2.6万兆瓦。

计算飓风能量不仅仅是一种学术研究。目前,美国联邦政府的科学家正在研发一个新的评级系统,进一步测量飓风的破坏力。这个新系统将对飓风的动能进行更广泛的测量。新评级系统的支持者表示,这一系统能够进一步预测风暴潮。风暴潮是指飓风导致的水位暴涨,袭击沿岸地区。发生飓风灾难时,风暴潮造成的死亡人数最多。以卡特里娜飓风为例,风暴潮共夺去了近1000人的生命。

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