第一节地球内力
1.地震
地震是地球内部介质局部发生急剧的破裂，生成地震波，从而在一定范围内引起地面振动的现象。同时，地震也指地球表层的快速振动。
在古代又称为“地动”，它就像刮风、下雨、闪电一样，是地球上经常发生的一种自然现象。大地振动是地震最直观、最普遍的表现。在海底或滨海地区发生的强烈地震，能引起巨大的波浪，称为海啸。地震是极其频繁的，全球每年发生地震不论大小，总计约500次。
2.火山爆发
火山的形成，涉及一系列物理化学过程。地壳上地幔岩石在一定温度和压力条件下，产生部分熔融并与母岩分离，熔融体通过孔隙或裂隙向上运移，并在一定部位逐渐富集而形成岩浆囊。随着岩浆的不断补给，岩浆囊的岩浆过剩，压力逐渐增大。当表壳覆盖层的强度不足以阻止岩浆继续向上运动时，岩浆就通过薄弱带向地表上升。在上升过程中，熔解在岩浆中的挥发分逐渐熔出，形成气泡，当气泡占有的体积分数超过75％时，禁锢在液体中的气泡会迅速释放出来，导致爆炸性喷发。气体释放后，岩浆黏度降到很低，流动转变成湍流性质的。如若岩浆黏滞性数较低或挥发分较少，便仅有宁静式溢流。从部分熔融到喷发一系列的物理化学过程的差别，形成了形形色色的火山活动。火山活动能喷出多种物质，在喷出的固体物质中，通常有被爆破碎了的岩块、碎屑和火山灰等；在喷出的液体物质中，有熔岩流、水、各种水溶液以及水、碎屑物和火山灰混合的泥流等；在喷出的气体物质中，一般有水蒸气和碳、氢、氮、氟、硫等的氧化物。除此之外，在火山活动中，还常喷射出可见或不可见的光、电、磁、声和放射性物质等。这些物质有时能致人于死地，使电、仪表等失灵，使飞机、轮船等失事。
3.泥石流
泥石流是山区沟谷中由暴雨、冰雪融水等水源激发，含有大量的泥砂、石块的特殊洪流。其明显的特征是：突然暴发，混浊的流体沿着陡峻的山沟前推后拥，奔腾咆哮而下，地面为之震动、山谷犹如雷鸣。它可在很短时间内，将大量泥砂、石块冲出沟外，最后在宽阔的堆积区横冲直撞、漫流堆积。泥石流一旦发生，就会给人类生命财产造成重大危害。
4.滑坡
滑坡是指斜坡上的土体或者岩体，受河流冲刷、地下水活动、地震及人工切坡等因素影响，在重力作用下，沿着一定的软弱面或者软弱带，整体地或者分散地顺坡向下滑动的自然现象。俗称“走山”、“垮山”、“地滑”、“土溜”等。滑坡是斜坡岩土体沿着惯通的剪切破坏面，所发生的滑移现象。
第二节地球外力
1.龙卷风
龙卷风是一种强烈的、小范围的空气涡旋，是在极不稳定的天气下，由空气强烈对流运动而产生，由雷暴云底伸展至地面的漏斗状云(龙卷)产生的强烈的旋风，一般伴有雷雨，有时也伴有冰雹。空气绕龙卷的轴快速旋转，受龙卷中心气压极度减小的吸引，近地面几十米厚的一薄层空气内，四面八方的气流被吸入涡旋的底部，然后随即变为绕轴心向上的涡流。龙卷风中的风总是气旋性的，其中心的气压，可以比周围气压低10%。龙卷风是一种伴随着高速旋转的漏斗状云柱的强风涡旋。龙卷风中心附近，风速一般可达100～200米/秒，最大达300米/秒，通常比台风附近中心最大风速大好几倍。中心气压一般很低，具有很大的吸吮作用，可把海(湖)水吸离海(湖)面，形成水柱，然后同云相接，因而俗称“龙取水”。
一般来说，由于龙卷风内部空气极为稀薄，导致温度急剧降低，促使水汽迅速凝结，这是形成漏斗云柱的重要原因。正常情况下，漏斗云柱的直径平均只有250米左右。龙卷风产生于强烈不稳定的积雨云中。它的形成与暖湿空气强烈上升，冷空气南下，地形作用等有关。它的生命周期短暂，通常只能维持十几分钟到一两个小时。
事实上，龙卷风破坏力十分惊人，有时能把大树连根拔起，把建筑物吹倒，或把部分地面物卷至空中。我国江苏省就曾有龙卷风发生，但发生的地点没有明显规律。据气象观测表明，龙卷风出现的时间，一般在六七月间，有时也发生在八月上、中旬。
2.台风
台风和飓风，是一种产生于热带洋面上的强烈热带气旋，其叫法依据它发生的地点而定。通常把北太平洋西部、国际日期变更线以西，包括中国南海范围内发生的热带气旋，称为台风；而在大西洋或北太平洋东部发生的热带气旋，称为飓风；而在南半球的热带气旋，称为旋风。通常情况下，台风经过时，常伴随着大风和暴雨天气。一般风向呈逆时针方向旋转；等压线和等温线近似为一组同心圆；中心气压最高，而气温最低。
3.海啸
海啸是一种具有强大破坏力的海浪。一般来说，水下地震、火山爆发或水下塌陷和滑坡等大地活动都可能引起海啸。地震发生时，海底地层发生断裂，部分地层出现猛然上升或者下沉，由此造成从海底到海面的整个水层发生剧烈“抖动”。不同的是，这种“抖动”与平常所见到的海浪大不一样。海浪只在海面附近起伏，涉及的深度不大，波动的振幅随水深衰减很快；而地震所引起的海水“抖动”，则是从海底到海面整个水体的波动，其中所含的能量大得惊人。海啸来时，掀起的狂涛骇浪，一般高度可达十多米至几十米不等，以形成“水墙”。另外，海啸波长很大，可以传播几千千米而能量损失很小。由于以上原因，如果海啸到达岸边的话，“水墙”就会冲上陆地，对人类生命和财产造成严重威胁。
4.冰雹
冰雹，也叫“雹”，俗称雹子，有的地区叫“冷子”，夏季或春夏之交最为常见，有的小如绿豆、黄豆，或大似栗子、鸡蛋，特大的冰雹比柚子还大。在我国，除广东、湖南、湖北、福建、江西等省冰雹较少外，各地每年都会受到不同程度的雹灾。由于我国地形复杂，天气多变，冰雹多，受害重，对农业危害很大，猛烈的冰雹支砸毁庄稼等。因此，雹灾为我国严重灾害之一。
冰雹是一种固态降水物，系圆球形或圆锥形的冰块，由透明层和不透明层相间组成，一般直径在5～50毫米，大的可达10厘米以上。雹块越大，破坏力就越大。冰雹降自对流特别旺盛的积雨云中，其云中的上升气流比一般雷雨云强。小冰雹是在对流云内，由雹胚上下数次和过冷水滴碰撞下而增长起来的，当云中的上升气流支撑不住时，就下降到地面；大冰雹则产生于很强的斜升气流、液态水的含量都很充沛的雷暴云中。一般来说，每次降雹的范围都很小，宽度为几米到几千米不等，尤其是北方的山区及丘陵地区等，长度位于20～30千米，所以民间有“雹打一条线”的说法。
冰雹主要发生在中纬度大陆地区，通常山区多于平原，内陆多于沿海。中国的降雹多发生在春、夏、秋季节，4～7月约占发生总数的70％。比较严重的雹灾区有甘肃南部、陇东地区、阴山山脉、太行山区和川滇两省的西部地区。
第三节地球与环境
1.旱灾
通常来说，旱灾是一种由于土壤水分不足，不能满足农作物生长的需要，而造成较大的减产或绝产的灾害，是一种具有普遍性的自然灾害，不仅影响农业生产，严重时，甚至会影响到工业生产、城市供水和生态环境等。在我国，人们通常将农作物生长期内因缺水而影响正常生长的现象，称为受旱，而当农作物因受旱减产三成以上，则称之为旱灾。经常发生旱灾的地区，就是我们常说的易旱地区。旱灾的形成主要取决于气候。通常，人们把年降水量少于250毫米的地区称为干旱地区；年降水量为250～500毫米的地区称为半干旱地区。
据统计，世界上干旱地区约占全球陆地面积的25％，大部分集中在非洲撒哈拉沙漠边缘、中东和西亚、北美西部、澳洲的大部和中国的西北部。这些地区常年降雨量稀少，而且蒸发量大，农业主要依靠山区融雪或者上游地区来水。若融雪量或来水量减少，就会造成干旱。
中国大部分属于亚洲季风气候区，降水量受海陆分布、地形等因素影响，在区域间、季节间和多年间分布很不均衡，因此，旱灾发生的时期和程度有明显的地区分布特点。如秦岭淮河以北地区春旱突出，因而有“十年九春旱”之说；黄淮地区经常出现春夏连旱，甚至春夏秋连旱，这一地区为我国受旱面积最大的区域；长江中下游地区主要发生伏旱和伏秋连旱；而西北大部分地区、东北地区西部等地，则常年存在干旱现象；西南地区，主要是春夏干旱对农业生产影响较大，如四川东部经常出现伏秋旱；此外，华南地区的旱灾也时有发生。
2.洪灾
洪灾是由于江、河、湖、库水位猛涨，堤坝漫溢或溃决，使洪水入境而造成的涝灾。涝灾除对农业造成重大危害外，有时还会造成工业甚至生命财产方面的损失。通常，人们把洪水对家庭和社会造成的损失和伤害，称之为“洪水灾害”。依据洪水水体与生命财产的直接接触与否，洪灾损失可分为直接损失和间接损失两种类型：①直接损失是指洪水直接造成的财产、人员伤亡以及自然资源和农作物等方面的损失；②间接损失则是指因洪灾造成的直接损失，给灾区内外带来的影响而间接造成的经济损失，它包括地域性波及损失和时间后效性波及损失。
3.雪灾
雪灾亦称白灾，主要是由于长时间大量降雪，造成大范围积雪成灾的自然现象。它是我国牧区常发生的一种畜牧气象灾害。
雪灾的危害性主要表现为积雪掩盖草场且超过一定深度，有的积雪虽不深，但密度较大；或者雪面覆冰形成冰壳，牲畜难以扒开雪层吃草，饥饿而死；或有时冰壳还易划破羊和马的蹄腕，造成冻伤，致使牲畜瘦弱，牧畜流产，仔畜成活率降低，老弱幼畜饥寒交迫，死亡增多等；有时雪灾还会严重影响甚至破坏交通、通信、输电线路等生命线工程。
雪灾主要发生在稳定积雪地区和不稳定积雪山区，有时也出现在瞬时积雪地区。我国牧区的雪灾，主要发生在内蒙古草原、西北和青藏高原的部分地区。
根据我国雪灾的形成条件、分布范围和表现形式，可将雪灾分为3种类型：雪崩、风吹雪灾害（风雪流）和牧区雪灾。
4.酸雨
一般来说，pH值小于5.65的降水称之为酸雨。据观察分析，人为地向大气中排放大量酸性物质是造成酸性气体污染的主要原因。
在我国，酸雨主要是因大量燃烧含硫量高的煤而形成的，各种机动车排放的尾气也是形成酸雨的重要原因。近年来，我国一些地区已经成为酸雨多发区，酸雨污染的范围和程度，已经引起人们的密切关注。科学家们发现，酸的强弱与水溶液中氢离子浓度有关，而碱的强弱则与水溶液中羟基离子浓度有关。
5.沙尘暴
沙尘暴是沙暴和尘暴两者兼有的总称，是一种强风把地面大量沙尘物质吹起卷入空中，使空气特别混浊，水平能见度小于1千米的严重风沙天气现象。其中，沙暴系指大风把大量沙粒吹入近地层，因而会形成挟沙风暴；尘暴则是大风把大量尘埃及其他细粒物质卷入高空的现象。一般来说，沙尘暴天气主要发生在春末夏初季节，这是由于冬春季干旱区降水甚少，地表异常干燥松散，抗风蚀能力很弱，因而，一旦有大风刮过，就会将大量沙尘卷入空中，形成沙尘暴天气。从全球范围来看，沙尘暴天气多发生在内陆沙漠地区，主要源地有非洲的撒哈拉沙漠，北美中西部和澳大利亚。
1933～1937年，由于严重干旱，北美中西部就曾产生过着名的碗状沙尘暴。
亚洲沙尘暴活动中心，主要在约旦沙漠，巴格达与海湾北部沿岸之间的下美索不达米亚，阿巴斯附近的伊朗南部海滨，俾路支到阿富汗北部的平原地带。
哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦及土库曼斯坦也是沙尘暴频繁发生的国家。
我国西北地区，由于独特的地理环境，也是沙尘暴频繁发生的地区。其中，古尔班通古特沙漠、塔克拉玛干沙漠、巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠、乌兰布和沙漠和毛乌素沙漠等地区，都是沙尘暴发生的主要源地。
6.水土流失
水土流失是指在水力、重力、风力等外营力作用下，水土资源和土地生产力遭受的破坏和损失，包括土地表层侵蚀和水土损失，因而有时亦称水土损失。
7.生物灾害
生物灾害按照生物种类，可分为动物、植物和微生物三类。
生物灾害对农业生产的危害主要表现在两个方面：第一，造成农作物大面积减产，甚至绝收；第二，导致农产品大批量变质，造成严重的经济损失。数据显示，我国因农业生物灾害每年损失粮食高达400亿千克，同时严重降低水果、蔬菜、油料以及其他经济作物的产量和品质，给国家造成巨大的经济损失。