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我国数千年间自然灾害频发，自然环境是其中一个非常重要的因素。尤其在国力较弱、科学技术比较落实的时期，人们的防灾、抗灾设施落后，自然灾害对人们生活造成的破坏便会非常严重。自然条件是灾害产生的直接因素，一般受地形、地质、水文、气候等因素影响。不同地区的自然条件相异，相应的灾害种类及程度也差别较大。而气候的变动直接影响着水、旱、风、雪、霜、雹、蝗等自然灾害的发生。自然灾害给人们造成的破坏中，对自然条件在其中所占据的比重做出合理的理解，对于科学研究我国历代灾荒有着重要作用。
山川地形
陇右境内山脉重叠，地貌类型复杂。地区性气候差异大，境内的气候、水土等自然条件也较为复杂。陇右地区整体海拔较高，大都在米以上，地势处于第二阶梯。有高原、山地、丘陵、盆地、戈壁、沙漠等地形地貌。
兰州、渭州与秦州的中北部主要位于陇中黄土高原区；秦州东南部与成州、武州、宕州位于陇南山区；甘南高原上有陇右道的叠州、岷州、河州的大部分地区；而鄯州、廓州则主要位于青藏高原上的青海湖东部、南部；凉州、甘州和肃州、瓜州和沙州所在的河西走廊地区则处于盆地中，其北部是阿拉善高原南缘区多有平原、沙漠分布，南部为祁连山区；瓜州北部有北山山脉，沙州北部库鲁克塔格山脉，南枕阿尔金山与昆仑山东段。
陇右地区内的黄土高原区地势较高，起伏较大，在高原的塬上，地势较为平坦，土壤肥沃适宜农耕；被河水切割的河谷地区地表平坦、土壤肥沃、水热条件充足，更加适合农作物的生长；而在梁峁间或坡地则水土流失较为严重。陇南山地区地势西高东低，区内山高坡陡，森林广布，该区的农业耕作地多以山坡耕地为主，但因山高土薄，易造成水土流失，粮食产量也会不稳定。甘南高原位于陇南山地以西，青藏高原东部边缘，其区内也是西高东低，分布有高山和谷地。黄河及其支流渭水、洮水、湟水多流经陇右道的东部地区。河西走廊地区地势平坦，主要分布着石羊河、黑河与疏勒河三大水系，另有党河、北大河，河水主要来自于少量的雨水和祁连山脉的高山冰雪融水，为河西走廊盆地地区绿洲农业的发展提供水源；其北部与阿拉善高原南缘多分布有山地、戈壁与沙漠。北山山地多戈壁与沙丘分布，而在南部祁连山山脉的陇右段，绵延起伏的山地与河谷盆地均有分布。
灾荒的受体为人们及其居住的环境，有人们活动的地区内发生的自然灾害才会产生灾荒。人们活动地域周围的地形地貌则会影响自然灾害的发生，山地较多且为土质山丘的易发生滑坡、泥石流等地质灾害，而石质山在地震中的破坏力是非常大的。地形复杂，平原分布小的格局极大地制约了陇右地区的发展。高山坡地地势较陡且土质不如平原优良，单位粮食产量低，遇上好的年景尚可自足，一旦灾害发生则难以自足，救灾力度微弱。
陇右地区又靠近北方高气压且整体海拔较高，使得冬季尤其干旱、寒冷，加剧了旱灾及其链接灾害以及冻灾的发生危害。因陇右东部地区处于青藏高原边缘地震断裂带，尤其秦州地震多发。遇上霖雨，则容易诱发滑坡、泥石流等地质灾害。山原地区开垦尽成耕地后，一遇霖雨，便水土流失严重。
对于陇右中西部河西走廊地区，河水量缺失或者高山冰雪融水的减少，直接导致绿洲农业灌溉水源的不足，从而造成粮食减产引发旱灾；高原、山地地区出现霜冻不仅会造成粮食减产且对于草场的影响也较大，对畜牧业的危害比较严重。对于黄土高原其他地形的农耕区，水旱、霜冻、风雪影响都比较大。而像地震等突发性的地质灾害一旦发生，等级程度剧烈者则不论何种地形都会给当地的人们造成巨大的损失。又因陇右地区地域辽阔，地广人稀，便会造成灾害产生后外界不能及时得到讯息、救援不及时的现象；而地貌地形的复杂则会阻碍救援行动的展开。
气候与植被
陇右地区的气候特征与全国性气候变迁大体保持着一致，而唐代该地区的农业开发活动也往往在气候温暖时段取得大规模的成功。气候温暖时，依靠山川冰雪融水为水源的地区例如河西地区可以实现充足的灌溉需求。河西地区的绿洲农业的主要灌概水源主要来自祁连山的冰川积雪的融水以及少量的雨水，并通过石羊河、疏勒河、黑河三大水系的河流进行灌溉。温润的气候可以满足作物生长所需要的充足热量和水分，自然有利于该地区的经济开发。但唐后期出现的气候转寒一定程度上阻碍了陇右地区的开发。草原游牧民族的经济生产因冷干的气候变得脆弱需要进攻中原以取物资时，陇右地区首当其冲，这将进一步加剧灾害影响的严重性。
冬季亚洲内部，酷寒而干燥，气压极高，造成“西伯利亚反风暴”，冬季严寒的北风自西向东递减，干燥的北风盛行时，降水较少。陇右地区处于中国西部，降霜主要是受冬季来自西伯利亚的强烈寒潮所致，而地形及所在地区的海拔高度直接影响霜的有无。海拔越高，地面温度越低，越容易促进霜的形成。而历史时期的霜灾在北方及高寒地区多见。
陇右地区处于亚欧大陆内部，降水较少，受季风气候影响，夏季易受热升温，冬季放热速度快。冬季受蒙古高气压中心的影响，吹向陇右地区的风寒冷而干燥，加之地形对于水汽凝结影响巨大，所以该地区易发生旱灾和冻灾。
从陇右地区内部来看，其气候有明显的地区性差异，“陇南气候暖热，陇东气候温和，陇中气候凉爽，甘南高原寒冷；河谷盆地四季变化明显，高原山地长冬无夏”。陇右地区气候偏干且冷，秋季降温迅速，初霜早临；冬季风雪少，寒冷期长，则易导致干旱和冻灾的发生。夏季降雨集中，植被薄弱的地区、地形较陡的地区会发生水土大量流失。陇右地区中西部多风，且风力强劲，加之多荒漠，容易造成风沙灾害。从季节来看，大风与旱灾多发生于春季，此时的风大且干燥，燥风吹袭时间一长，作物便会受损。
陇右道内，森林多分布东部、南部山地间，如渭水上游、洮水、浩叠水流域，祁连山脉北坡，而该地区也有大面积的草场分布，属于森林草原的环境，而在林区与草场中也有农田分布其中。
陇右地区的农田多集中在东部黄土高原区、河西走廊及西部的绿洲还有其他高原山区的坡地或地势平坦的地区以及河流流经的谷地，如湟水谷地。甘肃肃州附近的农民，因其灌溉水源以高山冰雪融水为主，所以睹日光则喜，见阴云则忧。安史之乱及唐蕃战争使大量农田荒弃，多有兵民四处逃亡，开辟山原坡地以事垦耕。
唐代重视养马，实行监牧制度。唐初太宗“得突厥马二千匹，又得隋马三千匹于赤岸泽，徙之陇右，监牧之制始于此”。《陇右监牧颂德备》中载陇右监牧“跨陇西、金城、平凉、天水四郡之地。幅员千里，犹为隘狭”。陇西、天水属于秦州、渭州之地，处于渭河上游地区；平凉属关内道，金城即兰州位于黄河干流两岸。可见上述地域应有大面积草场。
在高原之上，高山之麓地高气寒，温差甚大，全年降水量较少且多集中在夏季，不利于农作物生长，因此成为茫茫无际的大草原，百姓便在此进行畜牧业的生产活动，陇右鄯州、廓州地区多因此而成为发展畜牧业为主的地区。鄯州、廓草场，其中灌丛草场和草甸草场成复合体分布。而在廓州湟水谷地分布有大面积的灌溉农田。
陇右地区的中西部地区的畜牧业多分布河西走廊的南部地区，因为这里分布有以高山冰雪融水为水源的河流，水草丰美。祁连山位于甘州、肃州界上，“美水茂草，山中冬温夏凉，宜放牧，牛羊充肥，乳酪浓好。”同属甘州删丹县的删丹山“水草茂美”，与祁连山相似为周围居民的六畜繁息所在，民众粮食所出之地。如瓜州的冥水流域“丰水草，宜畜牧”。吐蕃占领在占领陇右地区后，将许多地区都用来放牧，农田荒废改置为草场。敦煌文献《赞普子》中的“朝朝牧马在荒丘。若不为抛沙塞，无因拜玉楼”则记述了吐蕃将士在敦煌牧马的场景。
河西之北、之西降水量稀少，气候干旱，多有荒漠、戈壁。凉州东部及北部属于腾格里沙漠与巴丹吉林沙漠交界处，甘州和肃州的北部则属于巴丹吉林沙漠。肃州以西更甚，且多黄沙，容易发生沙尘灾害。岑参于其诗《过酒泉·忆杜陵别业》中写道酒泉的自然环境“昨夜宿祁连，今朝过酒泉。黄沙西际海，百草北连天。”另有诗《玉门关盖将军歌》中言“玉门关城迥且孤，黄沙万里百草枯。”而《敦煌太守后庭歌》中记到“太守到来山出泉，黄沙碛里人种田。”
这三首诗均反映了酒泉以西至玉门关，沙碛多遍的状况。河西百姓多将庄稼种植在绿洲之地，由高山冰雪融水来支撑着农业经济的发展。这样的自然环境一定程度上限制了农牧业的经营与发展。甘州张掖县东北的居延海为流沙之地，风吹便更易流，容易侵袭绿洲农业区。
