自然灾难作为大自然活动中的一种形式，其发生、发展及结束都服从于“周期性”的自然规 律。尽管多年来，人类对大自然的认识在不断地深化，积累了大量的科学知识和信息，但是人类 对此赖以生存的自然支持系统仍然是知之不多、知之不深，甚至无法做到完全预知，特别对重大 的群死、群伤自然灾难的发生，在认识和科学技术支持上仍然存在着非常大的局限性。
自然灾难的危机过程一般划分为五阶段：灾难潜伏期或征兆期;灾难发生期或突发期;灾难 迅速蔓延期或高峰期;灾难衰减期或延续期;灾难终止期或恢复期。但是，自然灾难的类型不仅 多种多样，而千差万别，不同的自然灾难的发生可能存在不同的(准)周期性特征。
人为灾难形成规律与自然灾难不同，前者可分为两类：一类是由技术设计或技术操作失误 所造成的重大灾难，它不是由人的故意或恶意行为所致;另一类是指那些由少数人的恶意行为直 接导致的严重灾难，如：恐怖袭击事件，其产生可由社会矛盾激化、意识形态领域激烈冲突、边界 领土归属矛盾和国内外力量间对抗性冲突等原因所致。人为灾难的成因复杂，影响因素众多，受 灾目标各异，成灾方式多样，灾难的发生、发展有一定的规律但不表现出有明显的周期性特征。
(一）我国自然灾难区域的脆弱性评价
中国科学院地理科学与资源研究所刘毅等运用数据包络分析（data envelopment analysis， DEA)模型对我国自然灾难的区域脆弱性水平进行了研究，结果表明：我国区域总体自然灾难的 脆弱性水平较高，平均成灾效率为0. 84，这与我国自然灾难系统的地区分异特征密切相关。我 国自然灾难系统的基本格局是：区域灾难危险性东部>中部>西部，区域承灾体暴露性东部> 中部>西部，而区域灾难损失度中部>西部>东部。我国区域自然灾难系统表现出明显的地域 分异特征：东部地区为高危险性、高暴露性和低损失度；中部地区为中等危险性、中等暴露性和 高损失度;而西部地区为低危险性、低暴露性和中等损失度。因而，从区域自然灾难系统的投人 产出角度来看，东部地区明显表现出自然灾难成灾的低脆弱性，而中西部地区明显表现出自然灾 难成灾的高脆弱性。
(二）气候极端变化
极端天气是指天气、气候的状态严重偏离其平均态，几十年一遇甚至百年一遇的小概率事 件。对于导致全球气候极端变化的原因、今后极端气候的发展趋势，各国专家运用不同的研究方 法从不同角度表达了各种的观点，有时甚至论点相悖，下面做一简单介绍。
全球政府间气候变化专门委员会（IPCC)出版的《气候变化2007综合报告》指出，近100年 (1906—2005年)来，全球温度普遍升高，温度线性趋势为0.74℃，北半球高纬度地区温度升幅较 大。海平面的逐渐上升与变暧相一致，自1961年以来，全球平均海平面上升的速率为每年 1.8 mm，而1993年以来平均速率为每年3.1 mm。卫星资料显示，北极年平均海冰面积从1978 年开始巳经以每10年2.7%的速率退缩。由于人类活动，全球大气二氧化碳、甲烷、氧化亚氮浓 度巳明显增加，2005年大气中二氧化碳379 ppm和甲烷1774 ppb的浓度远远超过过去65年的自然变化的范围。
IPCC认为，全球气候的变化是大气中温室气体排放、地表覆盖率和太阳辐射的变化改变使得气候系统能量发生了新的动态平衡。从总体上说，气候变暧后，海平面上升，影响温带风暴的 路径和温度场，极端天气和气候事件发生频率和强度增大，极端热夜、冷夜和冷昼的发生风险增 加，干旱区域的面积扩大，强降水事件频率增多，自然和生物系统出现变化，某些疾病传播媒介重 新分布，亚洲和非洲的大三角地区贫困人群处于患病的更高风险之中。
世界气象组织(world eteorological organization)在评价全球诸地区出现极端气状况的报告 中认定，这些事件由全球变暧所致，而且未来会出现更极端气候事件。该组织特别指出2010年 俄罗斯热浪和森林大火、巴基斯坦罕见洪灾、中国泥石流和山体滑坡、南撒哈拉严重干旱以及格 陵兰岛彼德曼冰川出现大面积崩塌等气候事件，并称这系列极端现象的“严重程度、持续时间和 波及范围”将成为历史上最严重的极端气候事件。
丁一汇等采用最新的器测时期资料和代用温度资料对中国地区近50年、100年的温度和降 水变化规律进行再分析，结果表明：近百年中国气候增暧的幅度为0.50～0.80℃，气温升高以东 北、华北、西北和青藏高原北部为主，并远大于北半球平均的升温速率，升温最显著的季节在冬季 和春季。中国气候变化的主要特征与全球气候变化的趋势一致。中国雨型的年代际变化明显， 西部和西北地区从20世纪80年代中期起降水明显增多，以新疆最为显著。东部则由70年代末 以前的北涝南旱型转为以后的南涝北旱型。
张新宇等认为，20世纪晚期古气候研究的最大突破在于证实了地球轨道参数变动造成的冰 期回旋即“米兰科维奇周期”。它不仅决定了地球不同纬度接受太阳辐射的变化，而且控制了南 北极臭氧层的漏能效应和地球内核南北震动导致的地球内能释放过程，而这些因素又对气候的 变化产生重要的影响。如：地球轨道偏心率e和黄赤交角的周期性变化将引起太阳辐射能的变 化。当e值最大时，地球上接受的太阳能量将增加0. 8%，黄赤交角的变化能使冬季和夏季之间 的人射阳光改变10%左右，导致地球在近日点比远日点接受太阳的能量增加6. 6%，并且在e值 最大时可增加24%，这时集中在北半球中高纬度大陆上的冰盖将逐步融化。反之，当地球轨道 偏心率e的最小值将导致冰期的到来。“米兰科维奇周期”变化是一个漫长的过程，地球轨道偏 心率e的变化周期约为10万年，黄赤交角的变化周期约为4万年。其次，地核南北震动导致地 球南北半球内能释放的强弱、臭氧洞的漏能效应与地磁场强度变化、行星退行与地球膨胀均可能 对气候的变化产生重大影响。
由于全球气候变率的增大，极端冷事件发生的可能性也在增加，而且在特定地区和条件下， 暧背景下的极端冷事件影响可能会更严重。江品先等提出对于气候可能出现突然变冷的可能性 要有充分的估计，有证据表明，太阳活动极小值期(如14～17世纪)时曾给人类带来寒冷、饥荒和 鼠疫，紫外线过少导致的微生物爆发性繁殖也会对人类造成伤害。太阳活动将在2000—2050年 达到最大值。
中国气象局矫梅燕指出，从目前监测情况来看，“厄尔尼诺”现象巳经结束，赤道中、东太平洋 进人“拉尼娜”状态，并有可能维持发展成一次“拉尼娜”事件。与“厄尔尼诺”事件相反，“拉尼娜” 事件是指赤道中、东太平洋海表面温度大范围持续异常偏冷的现象。还有一科学家认为，2000 年以后“拉马德雷”进人“冷位相”的现象再次提醒人们，全球变暧的势头将逐渐减弱，一个寒冷多 震时期将在未来30年内发生。海洋巨震将深海冷水翻到表面，吸收二氧化碳，减弱温室效应，是 气候变冷的放大器。也就是说，气候周期是冷暧交替运行的。从总体来看，全球气候变暧，证据 确凿。然而，气候变冷也巳经不容置疑。无论总体趋寒还是趋暧，极端性天气屡次出现巳是 事实。
更有一部分气候周期派专家指出，全球气候变暧巳经停止，并开始冷化，近年来北半球的酷 寒只是全球天气变冷的开端，这样的冷天可能会持续20～30年。他们预测，2010年以后的寒冬 将显示“小冰河期”的逐步来临。
联合国环境规划署(UNEP)创始人莫里斯 斯特朗（Maunce. Strong)用这样的话来评价目 前的气候变化：“极端、反常的气候事件始终存在，但是人类正在使这样的气候事件发生得更加 严重和频繁”。在全球气候变化的大背景下，极端气候事件频发，应对极端气候灾难将成为人类 减灾活动的常态。当极端的气候变化与地形、地震、酷热、暴雨、洪涝、山火、严寒和干旱等多种因 素叠加于一体时，灾难爆发的结果将会极其严重。
(三）干旱
侯威等通过对河北、山西、黄河中下游、江淮和西北东部地区近531年极端干旱事件的概率 进行了研究，采用古里雅冰芯稳定氧同位素含量和500年来太平洋年代际涛动指数进行 了对比分析，发现4个地区的极端干旱事件概率和古里雅冰芯含量均存在着350年左右的 准周期，且4个地区近500年来极端干旱事件概率的变化与古里雅冰芯含量的变化相反，在 含量较高的时期，发生极端干旱事件的概率较低，反之亦然。对太平洋年代际涛动指数进行 小波变换，发现80年尺度的准周期在逐渐衰弱，而50年尺度的准周期却在逐渐增强。在80年 或50年尺度的准周期处于控制地位时，4个地区处于极端干旱事件多发期，而在另一地区处于 交替时期，即它的周期性处于较弱时期，极端干旱事件出现的概率偏少。
从短期气候预测来说，杨学祥根据全球气候现象循环记录，指出加拿大平原干旱、美国大平 原干旱、中国北部干旱具有18. 6年周期，与月亮赤纬角变化周期相对应。在2年前，我国北方大 部分地区降水稀少，干旱发展迅速，其中东北地区遭遇57年以来最严重旱情。
美国防部2004年曾在《气候突变的情景及其对美国国家安全的意义》的报告(GBN报告）中 对中国的旱情进行过预测，认为2010年前后，中国南部地区将发生持续整整10年的特大干旱。 同时还说，中国现在的“南涝北旱”的降水分布型，将向“北涝南旱”的降水分布型转变，其结论与 2003年召开的气候变化国际科学讨论会的观点十分类似。
(四）洪涝灾难
方修琦等研究了中国近360年来洪涝受灾面积资料，经过去趋势标准化处理后，采用滑动功 率谱和Bullewonh滤波器进行分析，总结出了 1644—2004年中国洪涝受灾范围标准化序列的周 期性变化，结论如下所述。
1)1644—2004年中国洪涝受灾范围呈现显著的80年世纪周期变化。
2)在这些年间，中国洪涝受灾范围变化的主周期在不同时段内存在明显的变化，19世纪30 年代和20世纪20年代为主周期变化的两个重要转折点，此外在1940年代存在次一级转折。20 世纪40年代后期黄河中下游地区降水20年尺度周期的变化消失，代之出现了 35～40年的 周期。
3)中国的特大洪水大多发生在洪涝多发期，根据文献统计，1901—2000年，中国29个重大 洪水灾难年份有24个年份位于1909—1917年、1931—1939年、1947—1964年和1983—1998年 的洪涝多发期中。1999开始进人洪涝少发期，按周期变化趋势推断，21世纪初的10年，中国应 处在洪涝少发期内，发生大洪水的几率较小。
中国气象局气候变化中心主任罗勇认为，像干旱、洪涝、低温、雨雪这些气象灾难，或者叫极 端天气气候事件，它们发生的总体变化规律是和气候变化有着密切的联系。比如：在过去的100 年或者是50年，在全球变暧的大背景下，有4种主要的气象灾难变多变强，也有2种变少变弱。 强度和频率趋多趋强的4种气候灾难包括：干旱、强降水、高温热浪和台风。变少变弱的气象灾 难主要是寒潮和霜冻。在过去50年中，我国东经105度以东的大部分地区降水最明显的特征是 淮河以北地区降水明显减少，近20年华北地区干旱尤其严重;而长江以南降水明显增多，这就形 成所谓的“南涝北旱”现象。它与东亚地区夏季降水多雨带位置的年代际变化有关，多雨带的位 置有一个60年左右的自然变化周期。有的专家认为到了 2040年前后，“南涝北旱”的现象可能逆转，多雨带的位置将重新回到北方地区，形成北方降水增多，南方降水偏少的“南旱北涝”现象。 多项资料表明，2010年前后可能是中国南北旱涝的转折年。我们必须做好预防北方大洪水的准备。
(五）滑坡与泥石流
我国有灾难性泥石流沟一万多条，滑坡数万处，崩塌数十万处，广泛分布在川滇山地、秦岭、 云贵高原、黄土高原、燕山、太行山、长白山、天山和青藏高原等高原、山地和丘陵地区。北川县城 是汶川大地震中损失最为惨重的县城，而导致这一巨大损失的直接原因除了地震之外，还有一个 极其重要的因素是滑坡。
滑坡是中国最主要的自然灾难类型之一。中国地质环境监测院的《全国地质灾难通报》显 示，2010年1～6月，全国有26个省、市共发生滑坡14614起，占地质灾难总数的75%。此前，国 土资源部地质灾难专家巳指出，高位发生、滑动距离长、滑后冲击力大的“高速远程滑坡”造成的 群死、群伤特大地质灾难在中国呈逐渐增加趋势。
黄润秋收集20世纪以来发生在中国大陆的典型大型滑坡与泥石流灾难实例，并重点对其中 的11例进行深人的分析，认为大型滑坡的产生涉及到不同的地质环境条件和坡体地质结构，具 有不同诱发机制和触发因素：
1)中国大陆大型滑坡发育最根本的原因是具有有利的地形地貌条件，约80%的大型滑坡发 生在环青藏高原东侧的大陆地形第一个坡降带范围内。
2)该地区是世界上板内构造活动最为活跃的地区，其地壳内、外动力条件强烈的交织与转 化，促使高陡边坡发生强烈的动力过程，从而也促进大型滑坡灾难的发育。
3)强震、极端气候条件和全球气候变化构成大型滑坡发生的主要触发和诱发因素。
4)中国南方暴雨强度达到200～300 mm/d时就易于触发大滑坡的发生，中国西北地区春季 冻结层融化，也是大规模黄土滑坡发生的诱因。
5)近年来全球气候变化导致气温上升、雪线上移、冰川后退、冰湖溃决，也是特定地区大型 滑坡灾难发生的诱发和触发因素。
当降雨、洪水和地震的活动周期叠加时，常常形成一个泥石流活动周期性高潮。黄润秋认为 70%以上大型滑坡发生与人类活动有密切的关系。
(六）地震
据地震仪的记录统计，世界上每年发生的地震，约有500万次，其中有感地震仅为5万多次， 那些造成破坏性较大的7级以上的地震，平均每年有十几次，而8级以上的特大地震平均每年只 有1、次左右。可见地震越大，发生的机会就越少，地震强度增加一级，地震发生的机会约少十 分之九。
中国不是世界上地震最多的国家，却是地震最严重的国家。自有地震记录以来，全世界发生 死亡人口达到20万的4次巨大灾难性地震中，中国就占了 3次：1556年陕西华县8. 5级地震死 亡80万人，1920年宁夏海源8. 6级地震死亡23万人，1976年唐山7. 8级地震死亡24万人。20 世纪全球地震造成的人口死亡总数，中国就占了 1/2。
世界现有三大地震带：环太平洋火山地震带、地中海-喜马拉雅地震带和大洋海岭地震带， 中国地震局研究员何永年认为，前2条地震带地震时释放的能量巳占去全球地震总能量的95%。
地震是板块运动的结果，大板块的分界带都是大地震活动带，环太平洋地震带是太平洋板块 西与欧亚和澳大利亚板块、东与美洲板块、南与南极板块的分界带;地中海-喜马拉雅地震带是欧 亚板块与非洲和澳大利亚板块的分界带，海岭地震带是由海岭和转换断层构成的大板块的分 界带。
地震是一个属于能量蓄积、典型随机或条件随机突发的灾难事件，其发展过程有一个明显的阶跃式迅速冲击曲线，但又是迅速衰落的模式。多数专家认为地震的发生具有周期性或不典型 周期性的双重特点。在一定区域内地震活动的活跃期和相对平静期常交替出现，如：中国1679 年的三河、平谷地震和1976年的河北唐山地震同属燕山震带，时间相隔297年。据对地震史实 际资料的统计分析，认为华北全区大地震重复期约为300年左右的准周期性涨落，即：郭增建等 提出的中国8级大震的发生存在着25年和倍25年的时间间隔。中国科研人员通过分析“全球 卫星定位系统”和“卫星合成孔径雷达干涉测量”等方面的数据，从观测地表形状变化来推断内部 断层的结构变动，认为汶川大地震的能量释放主要来自3个断层破裂极大区，相关地区再发生类 似大地震的周期约为4 000年。在某些大地震发生之前，中小地震的活动频繁，继而突然平静， 因此所谓的“密集-平静”现象被认为是大地震的一种前兆。
但有部分专家认为，由于地球地幔的能量非常大，绝不是所有的运动都是有规则的，规则之 外的运动，就促生偶然的地震，如：1923年东京地震、1964年阿拉斯加地震、1986年墨西哥地震、 2004年印尼引起海啸的大地震（即使它们也处在断层带），并不是周期内的。因此认为，地震不 太可能具有严格的周期性，在小的时间尺度上同样存在地震活动的起伏性。因而从地震随机突 发的本质而言，人们尚未真正掌握地震的发生发展规律，这也是地震不能确切预报的主要原因。
(七）海难
自15世纪“大航海时代”始，人类进行了一次次征服海洋的壮举。由于罗盘普及科学技术的 发展，航海活动日渐兴旺，活动范围不断拓展。但是，人类在征服海洋之时，却仍未能完全掌握海 洋的活动规律，海难事故时有发生，有时还非常严重。
据英国劳埃德船级社统计，世界商船队规模巳从1980年的6.828亿载重吨发展到2000年 的8.084亿载重吨，世界商船队保持着年均0.8%的增长速度，到2000年9月30日止，各主要船 主国万吨以上商船拥有量为86817艘。劳埃德船级社认为，虽然国际海难救援水平有了很大的 提高，但在全球范围内海难事故依然频发，每年造成大量的人员伤亡和巨大的财产损失。据该社 1949一1975年统计，世界营运万吨以上商船共沉没2570艘，平均每年沉没99艘，其中1979年 损失最重，沉船278艘330万吨。
近20年来，全球舰船重大事故的发生仍然未能得到有效遏制：1993年2月17日海地“内普图诺”号客轮从首都太子港驶经西部城市热雷米时翻沉，1700多人遇难，获救仅285人;1999年 11月24日中国烟台9800吨客货滚装船“大舜”号在牟平海域沉没，获救22人，死亡280人;2000 年8月12日俄罗斯海军最新核潜艇“库尔斯克”号在巴伦支海沉没，118名海军官兵全部遇难; 2002年11月20日“威望号”大型油轮在地中海触礁断裂，7. 7万吨原油泄漏人海，造成西班牙海 岸的严重污染；002年12月14日挪威4 . 5万吨“三色号”滚装船在波罗的海海域翻沉，2 862台 汽车沉人海底;2006年2月2日埃及客轮“萨拉姆～博卡乔98号”号在红海失事，死亡185人，获 救241人，失踪者超过千人。2006年中国共发生海上事故440起，死亡376人，大小沉船250艘， 直接经济损失4.43亿元。中国国家交通部资料表明，全世界的商船艘数年平均灭失率为0.412%，总吨位年平均灭失率为3.92%。
海难事故的发生没有明显的周期性，但舰船在遭遇台风、巨浪海况时，海难突发几率明显增加。同时，海难的发生与舰船状况、舰船员操控能力和航海管理水平密切相关。
(八）空难
空难是指飞机等在飞行过程中发生故障、遭遇自然不可抗拒的原因或人为因素造成惨重人 员伤亡和财产损失的灾难。全世界每年死于空难的约1000人，而死于道路交通事故的达70万人，从每亿客公里运输的旅客死亡率计算，乘飞机与乘火车、轮船和汽车相比是一种更为安全的 交通方式，然而一旦发生飞机失事，幸存者却可能寥寥无几。最严重的空难发生在1977年，西班牙的特内里费岛机场2架波音747客机在跑道相撞，一次死亡人数即达583人，大规模的空难死伤令人震惊。
对飞机事故资料的分析表明，按每百万次飞行发生的有人员死亡的空难事故的次数计算， 1991年是1.7次，1999年首次降到1次以下，2000年再次下降到0. 85次。按2000年的概率算，大约117.65万次飞行才发生一次死亡性空难，相当于某人每天坐一次飞机，要3223年才可能遇上一次空难。
有人从统计学的角度分析飞行的安全性，飞机最容易发生意外事故的时段是飞机起飞后的6min和着陆前后的7 min内，国际上称为“可怕的13min”。据航空医学家统计，美国约有80%、我国约有65%的事故发生在这13 mn内，因而失事地点以机场及其附近最多。
空难发生的特点：突发性，难以预测；暴发性，大量伤亡;灾难性，死亡率极高;火灾型空难远较非火灾型空难严重;空难成因复杂，人的因素多见。
据法航817例机场及附近空难事故救援统计，每次空难后幸存者大多不超过50人，这组数据可成为空难医学救援准备的基础(表1 - 3)。
表1-3法航空难受伤人数预计(817例空难)
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机型 载客量 受伤总数 I类伤 II类伤 III类伤
500 50 10 15 25
大型机 400 40 8 12 20
300 45 9 13 23
200 30 6 9 15
中型机 100 15 3 4 8
75 34 6 11 17
小型机 50 22 4 7 11
注I类伤：重度伤；II类伤：中度伤;III类伤：轻度伤。
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幸存者的创伤特点与其他灾难不同，主要包括：头部损伤约占72%，颅骨可呈典型的“蛋壳 状”粉碎性骨折;脊柱与下肢骨折者占骨伤伤员的75%，尤其是脊柱压缩性与剪切性骨折常见； 内脏损伤，对空难死亡者尸检中发现，有13%的遇难者有心血管重大损伤，常伴有主动脉撕裂； 烧伤，尤其是呼吸道烧伤伤情严重;创伤性损伤常呈现严重、多发、复合的特点。统计58例幸存 者中，共伤及198个部位与器官，每人平均3处以上。
造成空难的主要原因：①飞机超龄服役;②突发机械故障;③恶劣气象因素，据国际民航组 织的统计，由于天气造成的严重空难约占事故总数的10%～15%，大约每3次事故中就有一次直 接或间接与恶劣天气因素有关;④人为因素，包括：飞机内部出现人为的强制性干扰，导致飞机 失控;旅客携带危险品引发爆炸;飞行员处置紧急情况能力低下；空中管制人员的调度与指挥缺陷飞行器管理和维护问题等。显然，空难的发生不具有周期性特点。