Стихийные бедствия

Содержание 

Введение

     Стихийные бедствия угрожают обитателям нашей  планеты с начала цивилизации. Где-то в большей мере, в другом месте  менее. Стопроцентной безопасности не существует нигде. Природные катастрофы могут приносить колоссальный ущерб, размер которого зависит не только от интенсивности самих катастроф, но и от уровня развития общества и его политического устройства.

     Статистически вычислено, что в целом на Земле каждый стотысячный человек погибает от природных катастроф. Согласно другому расчету число жертв природных катастроф составляет в последние 100 лет 16 тыс. ежегодно. Кому-то это может показаться много, кому-то мало. Малой эта цифра, пожалуй, покажется тому, кто сравнит ее с числом жертв автомобилизма. Сообщается, в частности, что автомобильные катастрофы ежегодно уносят около 250 тыс. жизней. Однако природные катастрофы происходят внезапно, совершенно опустошают территорию, уничтожают жилища, имущество, коммуникации, источники питания. За одной сильной катастрофой, словно лавина, следуют другие: голод, инфекции. Бывало, что природные катастрофы приводили к значительным политическим переменам, как например, при образовании государства Бангладеш.

     Действительно ли мы так беззащитны перед землетрясениями, тропическими циклонами, вулканическими извержениями? Что же развитая техника  не может эти катастрофы предотвратить, а если не предотвратить, то хотя бы их предсказать и предупредить о них? Ведь это позволило бы значительно ограничить число жертв и размеры ущерба! Мы далеко не так беспомощны. Кое-какие катастрофы мы можем предсказать, а некоторым и успешно противостоять. Однако любые действия против природных процессов требуют хорошего их знания. Необходимо знать, как они возникают, механизм, условия распространения и все прочие явления, с этими катастрофами связанные. Необходимо знать, как происходят смещения земной поверхности, почему возникает быстрое вращательное движение воздуха в циклоне, как быстро массы горных пород могут обрушиться по склону. Многие явления еще остаются загадкой, но, думается, лишь в течение ближайших лет либо десятилетий.

1. Классификация  стихийных бедствий

     Стихийные бедствия - это опасные природные  явления геофизического, геологического, атмосферного или биосферного происхождения, характеризующиеся внезапным нарушением жизнедеятельности населения, разрушениями, уничтожением материальных ценностей, травмами и жертвами. Они могут служить причиной аварий и катастроф, появления вторичных поражающих факторов. По своему происхождению стихийные бедствия классифицируются на 2 типа:

• Эндогенные (от греч. "эндон" - "внутри", "генос" - "рождение") - связанные с внутренней энергией Земли (землетрясения, цунами, вулканы);
• Экзогенные (от греч. "экзо" - "вне") - обусловленные главным образом солнечной энергией и силой тяжести (наводнения, штормы, тропические штормы, оползни, засухи и т.д.)

2. Эндогенные, экзогенные  и космогенные  стихийные бедствия

2.1 Эндогенные стихийные бедствия

2.1.1 Землетрясения

     Землетрясения - едва ли не самые страшные природные  катастрофы, уносящие десятки и сотни  тысяч человеческих жизней и вызывающие опустошительные разрушения на огромных пространствах. Разной силы и в разных районах Земного шара они происходят постоянно, нанося огромный материальный ущерб. Поэтому ученые разных стран постоянно прилагают значительные усилия для определения природы землетрясений и их прогнозирования.

     Любое землетрясение - это мгновенно высвобожденная энергия за счет разрыва горных пород в некотором объеме - очаге, границы которого не могут быть определены достаточно строго и зависят от структуры и напряженно-деформированного состояния горных пород в каждом конкретном месте. Деформация, происходящая скачкообразно, порождает упругие волны, которые и изучаются сейсмологами. Объем деформируемой породы играет важную роль, определяя силу сейсмического толчка и выделившуюся энергию.

     Большие пространства земной коры или верхней  мантии Земли, в которых происходят разрывы и возникают неупругие тектонические деформации, инициируют сильное землетрясение. Чем меньше объем очага, тем слабее сейсмические толчки.

     Интенсивность землетрясения определяется с помощью  двенадцатибалльной шкалы Медведева - Шпонхойера - Карника (MSK-64). Согласно этой шкале принята следующая градация интенсивности землетрясений: I-III балла - слабые, IV-V - ощутимые, V-VII - сильные (разрушаются ветхие постройки), VIII - разрушительные (частично разрушаются прочные здания, падают фабричные трубы), IX - опустошительные (разрушается большинство зданий), X - уничтожающие (разрушаются мосты, возникают оползни и обвалы), XI - катастрофические (разрушаются все сооружения, изменяется ландшафт), XII - губительные катастрофы (вызывают изменение рельефа местности на обширной территории).

     Прогноз землетрясений считается наиболее важной проблемой, которой занимаются сотни ученых во многих странах мира, однако, этот вопрос еще далеко не решен. Прогноз включает в себя как выявление  предвестников землетрясений, так  и сейсмическое районирование, т.е. выделение областей, в которых можно ожидать землетрясения определенной балльности. Предсказание землетрясений состоит из долгосрочного прогноза - на десятки лет; краткосрочного - на несколько недель или первые месяцы и объявления непосредственной сейсмической тревоги.

     Существует  большое количество разнообразных  предвестников землетрясений, начиная  от собственно сейсмических, геофизических  и кончая гидродинамическими и биологическими. Так, сильные землетрясения в  конкретном районе происходят через значительные промежутки времени, измеряемые десятками и сотнями лет, поскольку после разрядки напряжений необходимо время для их возрастания до новой критической величины.

     Особый  интерес в качестве предвестников  представляют форшоки, предваряющие основной сейсмический удар. Однако, главная и еще неопределенная сложность заключается в распознавании настоящих форшоков на фоне рутинных сейсмических событий.

     В качестве геофизических предвестников  используют точные измерения деформаций и наклонов земной поверхности с помощью специальных приборов - деформографов или тензодатчиков. Перед землетрясениями скорость деформации резко возрастает.

     Довольно  надежны в качестве предвестников  колебания подземных вод, т.к. любое  сжатие в горных породах приводит к повышению уровня воды в скважинах и колодцах. В качестве предвестников может так же служить изменение содержания радона в подземных водах и скважинах, резкое ослабление интенсивности естественного импульсного электромагнитного поля земли, повышение температуры с одновременным уменьшением влажности воздуха и, наконец, изменение геомагнитной активности за несколько суток до землетрясения.

2.1.2 Цунами

     Если  землетрясение происходит в океане, то одним из его последствий может  быть образование упругой волны, которая, обрушиваясь на берег, сметает все на своем пути, приводя к человеческим жертвам и разрушениям прибрежных сооружений. От обычной поверхностной волны цунами отличается тем, что ее фронт пронизывает всю толщу воды от дна до поверхности, таким образом напоминая ударную волну. Скорость цунами достигает от 600 до 800 км/ч.

     Как прогнозировать цунами? Современная  цифровая аппаратура позволяет проанализировать информацию уже через пять минут  после землетрясения на дне океана, которое и является причиной гигантской волны. Но при том условии, если в регионе создана система оповещения цунами. Заблаговременность прогноза зависит от того, где расположен очаг землетрясения, вызывающего волну.

     Основными факторами, обеспечивающими прогнозирование  цунами, как и землетрясений, являются: деформация земной коры, определяемая путем наблюдения из Космоса или съемки на поверхности Земли с помощью лазерных источников света; изменение отношения скоростей распространения продольных и поперечных волн накануне землетрясения; изменение электросопротивлений горных пород, колебание уровня грунтовых вод в скважинах; быстрый рост частоты слабых толчков; повышение концентрации радона в воде и др.

2.1.3 Извержение вулканов

     Явления, связанные с перемещением магмы  в земной коре и на ее поверхности, называется вулканизмом.

     Вулкан - геологическое образование, возникающее  над каналами и трещинами в  земной коре, по которым на земную поверхность  извергаются лава, пепел, горячие  газы, пары воды и обломки горных пород. В результате вулканического действия внутри вулкана образуется магматический канал, интрузии (застывшая магма на глубине земной коры) и дайки (пастообразные геологические породы и другие образования).

     Извержения  вулканов бывают длительными и кратковременными. Продукты извержения (газообразные, жидкие и твердые) выбрасываются на высоту 1-5 км и переносятся на большие расстояния. Концентрация вулканического пепла бывает настолько большой, что возникает темнота, подобная ночной. Объем изливающейся лавы достигает десятков кубических километров.

     Первичными  поражающими факторами при извержении вулканов являются: ударная воздушная  волна (УВВ); летящие осколки (камни, деревья, части конструкций); пепел; вулканические газы (двуокись углерода, двуокись серы, водород, сероводород, фтор); тепловое излучение; лава, движущаяся со скоростью до 80 км/ч при температуре до 1000 ⁰С и сжигающая все на своем пути. Вторичные - цунами, пожары, взрывы, завалы, наводнения, оползни.

     Несмотря  на страшные и трагические последствия  извержения вулканов, эти грозные стихийные явления защищают нас от гораздо большей беды. Учеными доказано, что облака вулканического пепла и серы, попадающие в атмосферу при извержениях, замедляют поднятие уровня воды в океане. Закрывая собой солнце, они незначительно, но охлаждают воду, тормозя парниковый эффект.

2.2 Экзогенные чрезвычайные  ситуации

2.2.1 Опасные гидрологические  явления

     Чрезвычайные  ситуации гидрологического характера  подразделяются на стихийные бедствия, которые вызываются:

• высоким уровнем воды - наводнения, при которых происходит затопление пониженных частей городов и населенных пунктов, посевов сельскохозяйственных структур, повреждение объектов экономики;
• низким уровнем воды, при которых нарушается судоходство, водоснабжение городов и объектов экономики, оросительных систем;
• селями (при прорыве завальных и моренных озер, угрожающих населенным пунктам, дорожным и другим сооружениям);
• оползнями, сходом ледников, снежными лавинами (угроза населенным пунктам, автомобильным и железнодорожным дорогам, линиям электропередач, объектам промышленности и сельского хозяйства).

     Наводнение - значительное затопление водой местности в результате подъема уровня воды в реке, озере или море, вызываемое различными причинами. Это наиболее распространенное стихийное бедствие. Поражающими факторами наводнения являются поток воды и загрязнения гидросферы и почвы (механическое, химическое, биологическое и микробиологическое).

     В качестве критериев, характеризующих  наводнение, выступают скороподъемность, глубина, скорость движения и температура потока, площадь затопления и скоростной напор воды. Наводнения бывают кратковременные (до двух недель), средней длительности (от двух недель до одного месяца) и длительные. Частыми спутниками наводнений являются крупномасштабные отравления питьевой воды из-за разрушения очистных сооружений, складов с активными, химически опасными и вредными веществами. Не исключено развитие обширных пожаров при разлитии легковоспламеняющихся жидкостей.

     Наиболее  частой причиной наводнений в России являются заторы (скопление льда в  русле, которое ограничивает нормальное течение реки) и зажоры (явление  сходное с затором льда, но состоит  из рыхлого льда).

     Организация контроля за состоянием рек и водоемов является основой системы предупреждения о надвигающемся наводнении. В первую очередь это касается повышения эффективности условной цепочки: станции слежения за речным стоком и атмосферными осадками - прогнозные центры - потребители информации. При этом очень важен надлежащий уровень технического обеспечения всех звеньев этой цепочки как для сбора и обработки информации, так и для ее своевременной передачи. Очень важно поддерживать в постоянной готовности системы оповещения о наводнении. Необходимо уделять внимание подготовке населения к действиям в условиях наводнения и эвакуации населения различными способами из районов возможного затопления.

     Лавина - масса снега, падающая или соскальзывающая с крупных гор аналогично обвалу. Скорость движения в среднем 20-30 м/с. Падение лавины сопровождается образованием воздушной предлавинной волны, производящей наибольшие разрушения.

     Сель - грязевые или грязекаменные потоки, внезапно возникающие в руслах горных рек вследствие резкого паводка, вызванного интенсивными ливнями, бурным снеготаянием и другими причинами. Это смесь воды, грязи, камней массой до 10 т, деревьев несется со скоростью 15 км/ч, сметая, заливая и увлекая с собой постройки, мосты, разрушая дамбы, плотины, заливая селения. Объем перемещаемой породы достигает миллионы кубических метров. Длительность селевых потоков достигает 10 ч при высоте волны до 15 м.