中五地理｜自然災害：地震、火山、海嘯與洪水的成因與風險

自然災害是中五地理把「自然過程」與「人類風險」連起來的一章：同一個地震，發生在人口稀疏的山區與稠密的城市，災害程度可以相差幾十倍。這一章考的不是記災難名稱，而是用數字說明災害的規模、頻率與後果。

這一章考甚麼

• 能量與規模：黎克特制每升一級，振幅約 10 倍、能量約 31.6 倍；風的動壓與風速平方成正比。
• 時間差：P 波與 S 波的到達時間差用來定震央距離；海嘯速度約為 √(g × 水深)，深海每小時數百公里。
• 頻率與概率：重現期只是長期平均頻率，「50 年一遇」每年機會約 2%，不等於定期發生。
• 風險與損失：風險 = 災害強度 × 暴露程度 × 脆弱度，所以防災可以是工程、規劃或保險。

三條主線

第一條是地球內部過程：板塊邊界的擠壓與張裂造成地震與火山，震源深度、斷層類型與土層條件決定震動放大多少。第二條是大氣與水文過程：熱帶氣旋帶來風、雨、風暴潮三重災害，暴雨在山區轉成山泥傾瀉與洪水。第三條是人類回應：預警、土地利用分區、建築規範與保險，都是在同一個風險公式上做減法。

做題時要習慣三個動作：先把單位統一（毫米轉米、平方公里轉平方米、km/h 轉 m/s），再分清「倍數」與「增幅」（倍數用相除、增幅用差除以原值），最後檢查數量級是否合理——海嘯跨越海洋是幾小時，不會是幾日。

常見失分

• 把「震級差一級能量十倍」寫成答案（正確是振幅 10 倍、能量約 31.6 倍）。
• 用總容量而不是可用存量計算旱災日數。
• 把重現期當成週期，說「剛發生過所以安全」。
• 比較海堤與養灘時只比總造價，沒有換成每米每年成本。

練習與答案

下面四份練習按難度遞進，每份 10 題，附答案與一句解說，數值全部由程式計算核對，適合作為課堂後的獨立練習或導師備課材料。

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常見問題

問：為何震級差一級，能量不是十倍？
答：震級量度的是地面震動振幅，每升一級振幅約十倍；能量與振幅的 1.5 次方成正比，所以能量約為 31.6 倍。兩級之差就是約 1,000 倍。

問：重現期 100 年一遇，是否代表未來 100 年一定遇到一次？
答：不是。它是長期平均頻率，每年機會約 1%，而且每年獨立；未來 30 年至少遇上一次的機會約 26%。