自然災害

自然災害，又稱為自然災難、天然災難、天然災害、天災、天禍、天患、災荒，指自然界中所發生的自然現象，這種異常現象會給周圍的生物和人類社會造成災害。世界氣象組織表示，所有的天災有百分之九十跟天氣、水和氣候事件有關。自然災害的嚴重程度與人口的彈性及其所受影響或其恢復的能力有關。

若有害事件所發生的區域內沒有人受害，則該事件不屬於災難。例如舊金山這樣的大城市等較易受害的地區，一場地震可能會帶來持久性的破壞，這些破壞通常需要數年才能修復，甚至如果嚴重，需要到更久。而且會帶來很多影響，例如：人命傷亡、財物損失、損失家園、引起焦慮等等。

## 分類

### 按性質分類

- 地質災害：地質作用所產生的災害，如：火山災害、地震、土石流、山崩。
- 天氣災害：短時間的大氣物理過程產生的災害，如：雨災（對流雨、鋒面雨）、風災（熱帶氣旋、龍捲風）、雪災（暴風雪、雪崩）、雷擊。
- 氣候災害：氣候異常所產生的災害，如：全球暖化、熱浪、旱災
- 生態災害：毒災、傳染病（惡性細菌、SARS、伊波拉病毒、新型冠狀病毒等）
- 天文災害：流星體或小行星撞擊地球，太陽風暴災害。
- 水文災害：如洪災水災等。

### 按因素分類

- 熱帶氣旋災害（風災）：土石流、山崩、洪災、飢荒
- 暴雨災害、梅雨災害：洪災、飢荒
- 複合型災害（二次災害、間接災害、次生災害、大規模災害）
- 地震災害（震災）：火山災害、土石流、山崩、洪災（海嘯）、火災、核災、飢荒
- 超級火山災害：饑荒（火山灰覆蓋農作物）、寒害（冰河時期、火山灰覆蓋天空）
- 撞擊事件（隕石災害）：火山災害、土石流、山崩、洪災（海嘯）、火災、震災、核災、飢荒、毒災（隕石攜帶宇宙病毒）

## 雪崩

第一次世界大戰期間，約有40000至80000名士兵在參與義大利戰役的過程中死於阿爾卑斯山的雪崩，這場雪崩是由炮火引發的。

## 地震

地震是地殼快速釋放能量過程中造成的震動，會產生地震波。在地球表面地震會表現為震動、搖動，有時會帶來地形的變化。不同的地震產生的震動強度不同。地震主要是由於斷層的滑動導致的，其他原因如火山活動、泥石流、煤礦瓦斯爆炸和核試驗也會引發地震。地震最初發生的地下位置被稱為震源，在震源一點位置之上的地表位置被稱作震中。地震很少能夠直接殺死人類或者其他野生動物，主要是由地震引發的二級災難如建築物垮塌、火災、海嘯和火山爆發等會帶來嚴重的後果，這些後果實際上屬於人類災難。這些嚴重後果可以通過建築結構的改善、安全系統、預警系統等措施得以避免。

以下列出部分嚴重的地震：

- 115年安條克地震：發生於115年，震中位於羅馬帝國安條克地區，震級7.5，這場地震總計約260,000人喪生。
- 526年安提阿地震：發生於526年5月20日至29日之間，震中位於拜占庭帝國安提阿（當時稱為狄奧波里斯，拉丁語：Theopolis，現歸敘利亞和土耳其管轄），震級7，這場地震總計約250,000人喪生。
- 1138年阿勒頗大地震：發生於1138年10月11日，震中位於敘利亞南部城鎮阿勒頗附近（現主要道路Ghrintana St.上），震級不明，這場地震總計共230,000人喪生。
- 1290年直隸地震：發生於中國元朝至元二十七年（1290年9月27日），震中位於直隸武平路（今內蒙古寧城縣），震級6.8，這場地震總計共100,000人喪生。
- 洪洞趙城地震：發生於中國元朝大德七年八月初六（1303年9月17日），震中在山西洪洞、趙城，震級8，這場地震共200,000到475,800人喪生。
- 嘉靖大地震：發生於中國明朝嘉靖三十四年臘月十二（1556年1月23日），震中位於陝西省華縣，震級8. 3，這場地震總計共有830,000人喪生（不包括沒有登記戶口的居民），是中國歷史乃至世界歷史上死亡人數最多的地震。
- 郯城大地震：發生於中國清朝康熙七年農曆六月十七戌時（1668年7月25日），震中位於山東省東南部今郯城、臨沂、臨沭三縣交界處，震級8.5，這場地震共5萬餘人喪生。
- 1679年三河平谷地震：發生於中國清朝康熙十八年七月二十八日（1679年9月2日），震中位於河北省大廠回族自治縣夏墊鎮，震級8，雖然死亡總數未知，但據估計約有超過45,500人喪生。
- 1755年裡斯本大地震：發生於1755年11月1日，震中位於葡萄牙里斯本，震級9，這場地震共100,000人喪生。
- 1786年康定-瀘定地震：發生於中國清朝乾隆五十一年五月初六（1786年6月1日），震中據推定位於康定與得妥之間，震級7.75，446人喪生，但因地震堰塞湖所淹沒及壩倒大水沖刷使沿河兩岸村鎮因水災喪生近100,000人。
- 海原大地震：發生於中國民國九年（1920年12月16日），震中在甘肅省海原縣，震級8. 5，這場地震總計共有234,117到273,400人喪生。
- 關東大地震：發生於大日本帝國大正12年（1923年9月1日），震中位於神奈川縣相模灣的伊豆大島，震級8. 1，這場地震總計共100,000到142,000人喪生和失蹤。
- 古浪大地震：發生於中國民國16年（1927年5月23日），震中位於甘肅省武威南沈家窩鋪，震級8，這場地震共40,900人喪生。
- 唐山大地震：發生在1976年7月28日於中華人民共和國唐山市，震級7. 8，歷史上排名第四死亡人數最多的地震，這場地震總計共有242,769到655,237人喪生。
- 2004年印度洋大地震：歷史上規模第三大的地震，震級在9.1-9.3之間，這場地震還導致了海嘯，總計共有300,000人在該地震中喪生。
- 2005年克什米爾大地震：強度7.8級，有超過87350喪生。
- 汶川大地震：發生於2008年5月12日，地震中央在中華人民共和國阿壩藏族羌族自治州汶川縣映秀鎮、四川省會成都市西北偏西方向79千米處，據官方統計，至2008年5月27日死亡人數超過69,227。
- 2011年日本東北地方太平洋近海地震：震級9.0，因地震和海嘯而喪生的人數超過15,893，並有12,000人失蹤。

## 火山爆發

火山可以通過不同地途造成破壞並帶來災難，火山爆發屬於其中一種。火山爆發通常會伴隨著許多岩石的墜落，有時候還會有岩漿流出。當岩漿離開火山山體後，其便會摧毀沿途其所遇到的大量建築物與植物。此外火山灰會在火山附近大量聚集，當其與水混合後便會變成類似混凝土的物質。大量火山灰聚集時便可以壓垮屋頂，當人體吸入火山灰後也會帶來傷害。火山灰中還含有毛玻璃成分，這會使得引擎等運動部件磨損損壞。

火山爆發導致許多人死亡的原因是爆發後產生的火山碎屑流，這裡面包含著大量高溫的火山灰。最開始他們會飄在空中，當爆發產生的能量不足以支撐他們在空中停留時，火山碎屑流便會迅速地從山坡上滑下。龐貝古城被認為是被火山碎屑流所摧毀的。

火山爆發還會產生火山泥流，這是一種由火山導致的泥石流或山體滑坡。近年造成重大傷亡的火山泥流發生在1985年，當時哥倫比亞內瓦多·德·魯伊斯火山爆發導致火山泥流，鄰近城市阿爾梅羅被5米深的山泥淹埋，造成約23,000居民死亡。

還有一類火山被稱作超級火山，根據多峇巨災理論在75,000至80,000年前曾經在印尼蘇門達臘島北部的多峇湖發生過超級火山爆發，使得當時地球的人口數量減至10,000甚至1,000人，這使得人類在進化史上一度達到了種群瓶頸。這次超級火山爆發同時摧毀了北半球四分之三的植被。超級火山爆發帶來的最大的危險是可以持續數年的災難性的全球氣候環境與溫度變化。

有科學家推測，多年前存在的恐龍滅絕的其中一個原因是因爲火山爆發，導致恐龍大量滅絕

## 水文災害

水文災害是指地球的水質、水域的分布或者是流動狀況發生突然且暴力的破壞性變化。

### 洪水

洪水是指河流、湖泊、海洋所含的水體上漲，並漫過陸地的現象。由於各個水域的水體體積可能會隨季節變化而發生較大變化，因此只有當這些水體淹沒了有人類活動的場所如村莊、城市、道路或農場等時，才能稱其為值得注意的洪水。

以下列出部分歷史上比較知名的洪水災害：

- 1410年黃河泛濫是一場發生於明成祖永樂八年的自然災害，這一年秋，河堤決口，壞開封舊城，致使1.4萬戶人口罹難，淹沒農田7500餘頃，到十二月又壞城200餘丈。
- 1870年，長江最大的洪水，峰值是10萬立方米/秒，萬年一遇的標準
- 1887年中國河南鄭州下汛十堡（今惠濟區花園口鎮石橋村）發生黃河決口，致使200多萬（一說93萬；一說最保守估計150萬；一說700萬）人罹難。
- 1889年的約翰斯敦洪水使2200餘人喪生，這場洪水是由於水壩潰壩導致的。
- 1931年江淮大水是中國的幾條主要河流如長江、珠江、黃河、淮河等都發生非常巨大的洪水，官方報告死亡人數估計200萬人。
- 1939年8月至10月，因連續暴雨加上日軍扒開河堤的因素，天津遭受嚴重水災，天津市區百分之八十的地區被洪水所淹，超過10萬間房屋被沖毀，八百多萬人受災，六十五萬天津及其周邊居民成為災民。
- 1954年長江洪水，長江中下游、淮河流域，湘、鄂、贛、皖、蘇5省有123個縣市受災，農田受淹4755萬畝，受災人口1888萬人，死亡3萬餘人，京廣鐵路近100天不能通車。尤以湖北省受洪水的影響嚴重。
- 1969年馬來西亞居鑾市遭遇特大水災，此水災是居鑾經歷開埠後最大的一場洪水浩劫，造成慘重人命喪亡和難以估計的財物損失。
- 1983年7月31日，中國安康發生一場特大洪災。官方數據顯示，此次洪災導致安康幾乎全城被毀，共造成870人死亡、89600人受災，3.2平方公里被淹，經濟損失4億餘元人民幣。
- 1991年華東水災，安徽省受災人口達4800多萬人、占全省總人口近70％，因災死亡267人，農作物受災面積430多萬公頃，各項直接經濟損失金額將近人民幣70億元。江蘇省受災人口達4200多萬人、占全省總人口的62％，因災死亡164人，農作物受災面積300萬公頃，各項直接經濟損失金額人民幣90億元。
- 1993年密西西比河大洪水是美國歷史上造成損失最多的洪水之一。
- 1998年中國水災使得4150人死亡，1400萬人無家可歸，直接經濟損失2551億元人民幣。這次洪水暴露出許多水利工程質量低劣的「豆腐渣工程」，被總理朱鎔基斥責並創造「豆腐渣工程」一詞，也引發了公眾對於「圍湖造田」等環境保護問題的討論。
- 2000年莫三比克洪災導致國家的大片地區被水淹沒長達3周，數千人因此喪生，整個災後重建工作持續數年。
- 2005年馬哈拉施特拉邦洪災中有1094人喪生。
- 2010年巴基斯坦洪災造成1600人死亡，並有大片農田被摧毀。
- 2020年5月下旬至今，中國長江中下游地區、淮河流域、西南、華南及東南沿海等地因持續強降水引發嚴重洪災。

熱帶氣旋可以導致大範圍的洪水與風暴潮，以下列出一些事件：

- 1975年8月，颱風尼娜為河南等地帶來暴雨，最終引致河南「75·8」水庫潰壩。駐馬店地區板橋、石漫灘兩座大型水庫，以及數十座中小型水庫同時垮壩潰決，造成29個縣市被淹，1100萬畝農田受到毀滅性的災害，1100萬人受災，24萬人死亡，倒塌房屋596萬間，沖走耕畜30.23萬頭，豬72萬頭，京廣線被沖毀102公里。2005年該事件被美國《探索頻道》評為世界歷史上最重大的人為技術災難第一名。
- 2005年颶風卡特里娜襲擊美國紐奧良。
- 2011年強烈熱帶氣旋雅思襲擊澳大利亞。

### 湖底噴發

湖底噴發會導致湖底積蓄的大量氣體（通常為二氧化碳）瞬間被釋放出來，並造成周圍的動物與人類窒息死亡。湖底噴發還會在氣體噴發過程中造成湖中發生海嘯（湖嘯）。科學家認為山崩、火山活動或者爆炸都有可能導致湖底的噴發。目前被記錄在冊的湖底噴發一共有兩次：

- 1984年在喀麥隆的莫瑙恩湖發生了湖底噴發，造成周圍37名居民死亡。
- 1986年在莫瑙恩湖附近的尼奧斯湖發生了一次更大的湖底爆發，大約1700到1800名居民因窒息喪生。

### 海嘯

海嘯是由海底地震引發並引起海水劇烈的起伏，形成強大的波浪。以下列出一些較為出名的海嘯：

- 2004年印度洋大地震使300,000人罹難，超過51萬人受傷。
- 2011年日本東北地方太平洋近海地震造成15,893人死亡。

## 氣象災害

### 雪暴

雪暴是非常強烈的暴風雪，當雪暴發生時會有非常大的雪以及很強的風。如果大風將已經落在地面的雪再次捲起，這種現象也被稱作「強吹雪（Ground blizzard）」，雪暴會對當地經濟產生嚴重影響，特別是對那些不經常降雪的地區。

比較出名的雪暴包括：

- 1888年大雪暴襲擊美國，使得大量穀物作物被摧毀。
- 2008年阿富汗雪暴
- 1947年北美雪暴
- 1972年伊朗雪暴持續了5到7天，並導致約4000人喪生。

### 颱風

由於氣旋風暴發生的海域不同，其在不同海域也有不同的名字，如「熱帶氣旋」、「颶風」和「氣旋」。1970年波拉熱帶氣旋是從有文字記錄至今最致命的颶風。1780年大颶風是有史以來最大殺傷力的大西洋熱帶氣旋，這場熱帶氣旋摧毀了馬提尼克、聖尤斯特歇斯和巴貝多。此外還值得一提的有2005年發生的颶風卡特里娜，這場颶風摧毀了墨西哥灣。

### 乾旱

乾旱是由於某一地區長期無雨或者是降雨量很低而導致的土地乾旱，並導致農作物顆粒無收以及水源短缺。乾旱風、高溫以及持續不斷地水分蒸發都會惡化乾旱的情況。

以下列出部分較為出名的旱災：

- 1875-1878年發生在中國的特大旱災饑荒，主要在河南、山西、陝西、直隸、山東，尤以山西最嚴重，太原府100萬人死95萬。總死亡數計950萬-2000萬不等，也就是清朝人口的約2-4%，史稱丁戊奇荒。
- 1900年發生在印度的旱災導致250,000至3,250,000人死亡。
- 1921-1922年發生在蘇聯的旱災使得5百萬人遭受饑荒。
- 1928-1930年發生在中國西北地區的旱災中有數百萬人因為饑荒而死，史稱民國十八年年饉。
- 至2006年澳大利亞的南部、西部、新南威爾斯州、北領地和昆士蘭都已連續5-10年受到乾旱的影響，並且首先是城市居住人口首先受到影響。
- 2006年中國四川、重慶等地遭遇大旱，部分地區遭遇100年一遇的特大旱災。一些地區氣溫多次超過40攝氏度，最高更達到44度。將近有8百萬人和7百萬頭牛面臨水資源短缺。（2006年川渝旱災）
- 2011年德克薩斯州由於乾旱使得該州全年都處於緊急狀態，這場旱災還導致在巴斯特羅普縣發生火災。

### 雹暴

雹暴是指大量沒有融化的冰塊墜落地面，並會許多災難後果。1984年5月12日發生在德國慕尼黑的雹暴導致了20億美元的保險索賠。

### 熱浪

熱浪是指在某一段時間內持續的高溫天氣，在近期歷史中最嚴重的一波熱浪是2003年歐洲熱浪。

2009年熱浪襲擊澳大利亞，並導致了2009年維多利亞森林大火，墨爾本有三天的溫度均在40 °C以上，有些地區的溫度甚至更高。這場森林大火也被稱為「黑色星期六大火」，且部分是由於人為縱火導致的。

2010年北半球熱浪造成了北半球部分地區的高溫天氣，並由2000餘人因此喪生，同時還有大片森林因火災被燒毀，空氣品質也因森林大火而下降。

### 龍捲風

龍捲風是在極不穩定天氣下由空氣強烈對流運動而產生的一種伴隨著高速旋轉的漏斗狀雲柱的強風渦旋。其中心附近風速可達100m/s～200m/s，最大300m/s，比颱風（產生於海上）近中心最大風速大好幾倍。龍捲風的破壞性極強，其經過的地方，常會發生拔起大樹、掀翻車輛、摧毀建築物等現象，甚至把人吸走。2011年5月初，美國南部地區遭遇龍捲風襲擊，大量市鎮被毀，數百人喪生。5月3日，夏威夷州檀香山海港甚至出現「雙龍吸水」的罕見景觀。2012年8月26日17∶30，江蘇洪澤湖出現巨大「龍吸水」壯觀景觀。

## 山火

山火是指經常發生在原野地區的大火，通常造成山火的原因有閃電和乾旱，但是人為意外或者是縱火亦可能導致山火。山火通常可以擴張到有人類聚集的地區，因此對於人類、財產以及野生動物都是很大的威脅。

比較出名的山火有發生在中國的1987年大興安嶺火災，這場大火中至少有193人死亡。另一場則是2009年維多利亞森林大火。

## 衛生災難

### 流行病

流行病是指在人群中爆發的傳染病，全球傳播的流行病則被稱為瘟疫。歷史上有許多諸如黑死病之類的流行病。以下列出20世紀和21世紀內部分較為出名的瘟疫：

- 1910-1911年由中國東北擴散到全中國的東北鼠疫使大約6萬人死亡。
- 1918年流感大流行導致全球大約5000萬到1億人喪生。
- 1957-1958年由中國貴州省擴散到全球的亞洲流感使大約100萬人死亡。
- 1968-1969年由香港擴散到全球的香港流感使大約750000人死亡。
- 2002-2003年由中國廣東省順德市擴散到全球的SARS造成774個病人死亡。
- 2009年由墨西哥韋拉克魯斯市擴散到全球的H1N1流感，約150,000到575,000人死亡。其中有明確統計的死亡病例約1.85萬人。
- 2019年的冠狀病毒病

還有一些疾病雖然傳播得較為緩慢，但還是被世界衛生組織列入全球衛生突發事件中：

- 廣泛耐藥結核，一種結核病，具有非常強的耐藥性。
- 瘧疾，每年大約有160萬人因此喪生。
- 伊波拉病毒，在非洲已經爆發過多次，並有數百人感染此病毒。

## 太空災難

### 撞擊事件

撞擊事件是指地球或其他行星和小行星、彗星等其他天體互相碰撞的事件。1490年發生在中國明朝的慶陽流星雨事件是死亡人數最多的撞擊事件，總計10000人死亡。1908年6月發生在俄羅斯帝國的通古斯大爆炸是規模最大的撞擊事件之一。

### 耀斑爆發

耀斑是在太陽的色球-日冕過渡層中發生的一種局部輻射突然增加的太陽活動，這種輻射風暴若達到地球則有可能對地球上的生物以及通訊等均帶來嚴重影響。以下列出一些出名的太陽耀斑爆發：

- 1989年8月16日的X20級超級耀斑
- 2001年4月2日的類似X20級超級耀斑
- 21世紀目前記載在冊的最強耀斑發生於2003年11月4日，級別約為X40到X45級之間。
- 1859年太陽風暴，歷史上最強的太陽風暴。

### 伽瑪射線暴

伽瑪射線暴，又稱伽瑪暴，是來自天空中某一方向的伽瑪射線強度在短時間內突然增強，隨後又迅速減弱的現象。伽瑪射線暴是目前已知的宇宙中最明亮的電磁現象。伽瑪暴可以持續0.01秒至數分鐘。伽瑪暴發生後通常還會出現由較長波的電磁波（X射線、紫外線、可見光、紅外線、微波或者無線電頻譜）產生的長時間的「餘輝」。

通常情況下伽瑪暴產生的地點離地球較為遙遠，因此對地球無害。但是如果有伽瑪暴在面對地球的地方爆發，那麼就會產生災難性後果。目前太空中有衛星每天在監測伽瑪暴的爆發，離2012年最近的異常伽瑪暴為GRB 031203。

## 預測

### 尋找適當的科學教育

社會上已顯現出巨大的認知差異與衝突：直至2012年仍有義大利法庭判例的預設立場堅持科學必須「確認事實」，這使某些科學家必須背負「測得準」的責任。這個判決在歐美科學界引發一片驚慌和撻伐之聲，學者警告包括火山學甚至氣象學在內，研究領域涉及難以預測的天災，此判決恐造成寒蟬效應。其它包括先前八八水災的小林村天災責任追究等事件，也一度眾說紛紜，因此除了有關地震學家遭判刑的相關應用科學（如：地質學或地震學）外，其科學基礎原理「測不準」的原因（如不確定性原理等）推廣科普亦有待加強，以期使諸如法官及社會大眾對「科學」、「技術」能有正確認知。

### 認識自然災害所需基礎原理

- 物理學
- 化學
- 生物學
- 地質學
- 地球物理學
- 大氣科學
- 海洋學
- 天文學