开展自然灾害学研究探索地球环境安危

地球环境的安危是关系人类兴衰的重要因素，地震科学是迄今最明朗的研究地球灾害的一组环境安全科学，已经为开拓广义自然灾害学提供了科学前提。但自然灾害的概念范围则更为广阔，包括源发性的地质灾害(火山、地震、地内气液爆炸、强热爆炸、地光地火等)，气象、水文灾害(超低温、特高温、奇旱、暴雨洪涝、厄尔尼诺现象、强台风、局部强气候异常等)，天文灾害(陨击、小行星撞击、宇宙粒子流、新星爆发、电磁异暴、慧星遭遇等)。导发性的外动力灾害有崩塌、滑坡、泥石流、冰崩雪封、海啸、尘暴、沙漠化、海空湍流、地陷、地裂、喷沙、冒水、岸区侵蚀、恶性堆积、水土流失、土壤劣化、水资源消亡、天然火灾、植被灾变、虫灾兽害、瘟疫、作物减产、水生资源锐减、生态环境破坏等。据有史以来文献记载估算，人类的文明经济总额的80%毁于上述这些自然灾害，只有20%用于正常消耗。人类历史的兴衰也是严格受控于自然灾害，毁害总额的90%则又集中于时间短促、灾害强烈的灾变性事件中，人类历史的兴衰、迁徙乃至战争也都发生在这些灾变组合的韵律峰区间，地质历史时期，特别是显生宙灵生宙则更是如此，以1982年世界性的火山、地震、地火、气候异常、生态灾害已经给人类带来了巨大灾难为例分析，笔者提出着手综合性、多学科研究广义自然灾害学，这对于地球科学的理论扩展，利用自然规律开展多途径防灾祛难，保卫人类经济文明安全是很有意义的，也是环境地质学、地震地质学发展的必然趋势。

面对类型众多、机理尚不很清楚、发灾时空规律难以捉摸的自然灾害，我们如何开展探索呢?现提出如下几点意见。

(1)分析因果，建立成因系列关系。即从灾害现象入手，收集地学资料，抓住源发性内动力原因，构成因果成因系列链网。

(2)利用内在联系，开展学科相关性研究，从而使种类繁多的灾害简化成动力相关链。

(3)地球各圈层，包括地心、地幔、岩石圈、水圈、生物圈、大气圈、近地空间能量运动、物质交换存在着一个垂直热动力链，其垂直穿层运动强度，大大超过目前以水平圈层内运动的数倍至数十倍，特别在研究有质变意义的灾害、灾变事件时，更需导入这一现代地球动力学概念。

(4)从文史资料和灵生宙地史学分析、统计入手，编制时空分布频谱，总结出不同时空尺度的韵律周期，找出低潮和高峰。

(5)析滤灾变动力潮的根源。据笔者初步预计地球内部热动力占80%，天文宇宙动力即太阳系动力占20%，地内动力是源发性的、主导的，而地外因子是诱导性的。

(6)深入研究地球动力学，首先是上地幔和岩石圈的物质结构和动力学，同时分析天文因素，包括地外动力和物质交换过程。其必然导出统一的宇宙动力学体系和演化理论。

(7)探索建立现代化泛地学或天文、地学灾害观测技术系统，包括地质学、地震学、火山地热学、地球物理、相对论力学、数理水文气象学，监测、记录、传输、处理技术等，以求广泛、灵敏、实时地收集动态信息。

(8)建立综合的、专科的灾害学标志、预报知识和防治措施。例如灾前征兆、灾情指标、灾后现象、相关机理等科学积累和综合研究。

(9)进一步完善环境科学体系，把地球环境、天文环境、生态环境、文明经济环境的准静态研究提高到以灾害、灾变为中心的动态环境预测阶段。

(10)把灾害学科的创建、发展与当前人类的文明经济建设、环境保安、灾变预测密切结合起来，结合实际，探索科学的创建和发展。

(11)在分析研究问题时要充分利用已知的科学理论，特别是新理论，同时要为未知、将来、新发现、新理论留有足够的发展思维空间。

(12)多组织一些“超先科学”的学术讨论会，组织一批先驱性探索队伍和项目。

科学在加速发展着，近200年来全世界基本发展了以地球资源为中心的一组地球科学，如地质学中的矿产地质学、水文地质学，解决了一个贫富的问题，这可以称为第一发展阶段。近20年来，随着人类对地球环境的认识进一步深入，感到地球环境是人类生存至关重要的大事，从而产生了以探索地球环境为中心的第二发展阶段，出现了像地球环境科学、环境地质学、地震科学等一类的学科，开始着手解决人类在地球上能否良好生存下去的重大课题。近两年来笔者已明确提出要步入地球自然灾害学研究的更新阶段设想，即可解决危在旦夕、带有灾变毁灭性旦夕存亡、兴衰瞬变的灾害问题。灾害地质学的创立标志着地球科学进入了一个更有理论和实用价值的新高度。当然探索、创建这一更新的科学体系，在理论和技术上都存在极大的难度，但笔者深信，它对人类前程、地球科学和天体演化研究将产生新的希望，愿海内外有识之士共同努力，为人类的富裕兴盛、文明经济发展、环境安危、灾难预测和安全防范作出努力。

而面对这一新的发展趋势，地震科学的有关专家、学者按理应该最有实践和理论基础，最易理解并最能发挥先驱作用。

———录自:黑龙江地震科学学术讨论会会刊，1985

［墨西哥］科利玛峰西Y形圆涌构造