Технологические катастрофы

6. Торнадо

По сравнению с циклоном торнадо охватывает относительно небольшую площадь, но он гораздо сильнее и разрушительнее. Что касается сконцентрированной энергии, то в природе очень мало явлений, равных этому виду ураганов. Кто хотя бы раз видел или слышал торнадо, в этом не сомневается.

Торнадо грохочет, будто товарный поезд. Торнадо возникает в грозовой туче, окруженной молнией, громом и дождем, и тянется к земной поверхности в виде темного рукава, внутри которого яростно вращается воздух. Торнадо поднимается и опускается, кружится и касается земной поверхности. Коснувшись земной поверхности, он производит мгновенные и огромные разрушения.

Диаметр торнадо колеблется от нескольких сантиметров до километра. Внутри торнадо существуют два типа ветров: ветры, вращающиеся с внешней стороны, и ветры восходящего потока в центре рукава. Первые ветры достигают скорости до 320-480 километров в час, восходящие потоки движутся со скоростью до 320 километров в час.

Атмосферные условия, необходимые для возникновения торнадо, включают высокую влажность, температурную нестабильность и схождение в одной точке теплого влажного воздуха на нижних уровнях и более прохладного сухого на высоте. Наличие этих условий объясняет частое присутствие торнадо внутри урагана или же рядом с ним.

Торнадо может пройти путь от нескольких метров до сотен километров, двигаясь обычно в северо-восточном направлении со скоростью до 30-65 километров в час. В США самая большая концентрация торнадо над центральными и южными равнинами и штатами близ Мексиканского залива.

7. Ураганы

Ураган - это тропический циклон над северной частью Атлантического океана, характеризующийся скоростью ветра свыше 120 километров в час.

Достигая высшей стадии, ураган проходит в своем развитии 4 этапа: тропический циклон, барическая депрессия, шторм, интенсивный ураган. Ураганы формируются, как правило, над тропической частью северной Атлантики, зачастую - от западного побережья Африки, и набирают силу, двигаясь к западу. Большое число зарождающихся циклонов развивается подобным образом, но в среднем только 3,5 процентов из них достигают стадии тропического шторма. Лишь 1-3 тропических шторма, обычно находящихся над Карибским морем и Мексиканским заливом, ежегодно доходят до восточного побережья США.

Многие ураганы зарождаются у западного побережья Мексики и движутся на северо-восток, угрожая прибрежным территориям Техаса.

Ураганы обычно существуют от 1 до 30 дней. Они развиваются над перегретыми территориями океанов и преобразуются в сверхтропические циклоны после длительного прохождения над более прохладными водами северной части Атлантического океана. Попадая на подстилающую поверхность суши, они быстро гаснут.

Бесстрастное описание может создавать довольно мягкое представление об ураганах. В действительности они не таковы. Фактически в урагане средней мощи выделяется столько тепла и энергии при консервации пара, сколько дает взрыв четырехсот 20-мегатонных водородных бомб. К счастью для тех, кто оказывается на пути урагана, только 2-4 процента тепловой энергии переходит в кинетическую силу ветра. Но и этого вполне достаточно, чтобы вызвать огромные разрушения. Вторичные разрушения являются следствием нагона морской волны на берега и тропических ливней, обычно сопровождающих ураганы.

Условия, необходимые для зарождения урагана, полностью неизвестны. Есть проект «Штормы», предназначенный правительством США для разработки способов разрядки ураганов в их источнике. В настоящее время этот комплекс проблем глубоко изучается. Известно следующее: интенсивный ураган почти правильно округлый по форме, достигает иногда 800 километров в поперечнике. Внутри трубы сверхтеплого тропического воздуха находится так называемый «глаз» - пространство чистого голубого неба диаметром примерно 30 километров. Его окружает «стена глаза» - наиболее опасное и беспокойное место. Именно здесь завихряющийся внутрь, пропитанный влагой воздух устремляется вверх. При этом он вызывает конденсацию и выделение опасной скрытой теплоты - источника силы шторма. Поднявшись на километры над уровнем моря, энергия выбрасывается к периферийным слоям. В том месте, где расположена стена, восходящие потоки воздуха, смешиваясь с конденсацией, образуют сочетание максимальной силы ветра и неистовое ускорение.

Облака тянутся вокруг этой стены в форме спирали параллельно направлению ветра, придавая таким образом урагану характерную форму и меняя проливной дождь в центре урагана на тропический ливень по краям.

Ураганы, как правило, движутся со скоростью 15 километров в час по западному пути и часто набирают скорость, обычно отклоняясь к северному полюсу на линию 20-30 градусов северной широты. Но нередко они развиваются по более сложной и непредсказуемой модели. В любом случае ураганы способны вызвать громадные разрушения и потрясающие людские потери.

5. Человек

Да, как это не парадоксально, однако, всего лишь одна биологическая единица, стала на столько значимой в планетарном масштабе, что история которой встала на одну ступеньку по значимости, с историй Земли в целом. Самое интересное заключается в том, что этот наш статус несёт нам не столько прав, сколько обязанностей – не столько перед Землей, а сколько перед нами – ведь нам же тут жить!

Однако, как показывает история, этот факт, на лестнице наших приоритетов стоит, на одном из самых последних мест. Однако будет несправедливо утверждать, что всё время нашего существования, мы не думали об этом – до начала XX века в этом просто не было нужды.

Но, сегодня, уже не начало века, а его конец, и наступило время всерьёз задуматься, о том, что мы делаем, и к чему это приводит. Спектр наших проблем крайне широк: от уже ставших привычными сводок о разливах нефти, до таких глобальных проблем, как парниковый эффект.

Давайте проследим взаимосвязь между деятельностью человека и последующей природной реакции, которая затем опять же повлияет на человека. Рассмотрим тот же самый парниковый эффект:

Проблема состоит в том, что выброс двуокиси углерода(в основном промышленный) естественно повышает его концентрацию в атмосфере, что создаёт эффект лупы в атмосфере. К чему это может привести?

Ответом  на этот вопрос поделились специалисты на прошедшем в декабре 1997 года форума 32 индустриально развитых стран в японском Киото по проблемам глобального потепления. Практически все группы экспертов сошлись во мнении, что в ближайшие полвека человечество ждут трудные испытания, связанные с потеплением на планете. Постоянный рост содержания двуокиси углерода в атмосфере и пресловутый "парниковый эффект” грозят повышением среднепланетарной температуры на 3,5 градуса. А это чревато таянием полярных льдов и повышением в среднем на полметра уровня Мирового океана, изменением привычного движения воздушных масс и морских течений.

При этом тревожные прогнозы для Европы — всего лишь часть грядущих катастрофических последствий влияния индустрии на земной климат. По прогнозам французских ученых, главной зоной бедствия станут США, где жестокие засухи охватят свыше половины территории страны, включая Калифорнию, Техас и Флориду.

Еще жарче и суше станет в странах Северной Африки, Ближнего и Среднего Востока, одновременно океан зальет треть территории Бангладеш. Уйдут под воду Багамские острова в Карибском бассейне и Мальдивский архипелаг в Индийском океане. Начнется интенсивное таяние ледников в Гималаях и других горных массивах Центральной Азии, что резко повысит угрозу наводнений в Индии, Пакистане, Китае. Этот же регион будет подвержен более частым тайфунам и ураганам со стороны моря.

Из-за потепления и таяния ледников могут потерять свое значение горнолыжные курорты в Альпах и других горных массивах Европы. Французские эксперты одновременно предвидят возможность отклонения Гольфстрима, что сделает более холодную зиму в равнинных территориях Европы. А это может привести к гибели, виноградников и ухудшению условий земледелия в традиционных житницах Старого континента. Резкое сокращение популяции белых медведей, пингвинов, затопление обжитой полосы пляжей на десятках тысяч километров, глобальный дефицит пресной воды — таковы другие возможные последствий бесконтрольного выброса в атмосферу газов промышленного, коммунального, автомобильного происхождения.

При этом, по мнению французских ученых, достигнутые в Киото договоренности о сокращении на 5,2 процента уровня выбросов газа в ближайшее десятилетие явно недостаточны. Чтобы остановить процесс глобального потепления на планете, человечество должно к 2050 году снизить общий уровень выбросов двуокиси углерода на 70 процентов по сравнению с нынешним уровнем.

В качестве менее глобального примера можно взять происшествие, которое имело место в начале июня прошлого года в Москве. В самом центре города, на набережной Академика Туполева, под стенами крупнейшего авиазавода разлилось бензиновое море. Одна искра привела бы к ужасному взрыву!

В отделе экологической милиции Центрального округа Москвы сообщили: источником непоправимых бед для города чуть было не стал обычный топливозаправщик "МАЗ", принадлежащий ЗАО "Агропромсервис", — он привез на бензоколонку 12 тонн топлива.

Около 17 часов, когда половина горючего перекочевала из "МАЗа" в емкости, неожиданно сорвало переходник сборно-сливного шланга. "Девяносто второй" бензин хлестал на мостовую, водители, находившиеся на АЗС, в ужасе разбежались кто куда. Вскоре лужа превратилась в озеро, залила всю мостовую и через водосток потекла в реку Яузу.

Мимо мчались автомашины, а один шофер, которому приспичило заправиться, подъехал к бензоколонке, держа сигарету в зубах. Взрыв мог разрушить не только автозаправочную станцию, но и ближайшие строения.

Всё это показывает, что человек, имеет непосредственное влияние на природу, которая потом, в свою очередь, влияет на человека.

2. Российские реалии

Давайте попытаемся дать общее представление об уровне опасности, связанной с природно-техногенными катастрофами и авариями, дают следующие данные. В 1996 г. в России имели место около 1450 чрезвычайных ситуаций, из них около 1030 - техногенного и 310 - природного характера. Число аварий на промышленных объектах составило примерно 250, на транспорте - 150, на магистральных трубопроводах - 60, на ядерных объектах - 15, на химических объектах - 70, на авиационном транспорте - 40, на судах - 20. Природные катастрофы: землетрясения и извержения вулканов - около 80, ураганы, смерчи, сильные дожди и снегопады - 100, наводнения, половодья и маловодья - 30, крупные лесные пожары - 80.

Трендовые показатели свидетельствуют: в то время как число природных катастроф при небольших колебаниях по годам в целом остается неизменным, техногенные аварии за последние пять лет резко умножились.

Таблица 1 Относительный рост числа техногенных и природных катастроф в 1991-1996 гг.

Данные о помесячной динамике числа техногенных аварий и катастроф за 1990-1995 гг. показывают их выраженную скачкообразность и определенную связь с моментами социально-политической напряженности в России (август 1991 г., январь-март 1992 г., октябрь 1993 г.).

Ежегодный ущерб только от 21 крупной природной катастрофы достигает 110-140 трлн. руб. Оценки материального ущерба от техногенных катастроф пока не проводились, однако, можно предполагать, что они сопоставимы с ущербом от природных катастроф. При таких масштабах ущерба (4-6% валового национального продукта) и ежегодном его росте на 10-15%, в условиях снижения объемов производства экономика России будет не в состоянии в ближайшие годы восполнять потери от природных и техногенных катастроф.

Общее число погибающих в авариях и природных бедствиях в год превышает 50000, получающих увечья - 250000 человек. Прямой и косвенный ущерб от них, отнесенный к объему ВВП, в России в 2-3 раза выше, чем в США и других развитых странах. Это - прямой результат физического и морального старения производственного аппарата страны, особенно в потенциально опасных сферах деятельности. На конец 1995 года степень износа основных фондов в отраслях, производящих товары, составила 42,2%. Износ фондов за 1980-1995 гг. увеличился в электроэнергетике с 31,6 до 45,7%, топливной промышленности - с 43,5 до 51,2%, черной металлургии - с 38,0 до 46,9%, цветной металлургии - с 37,8 до 47,5%, в химической и нефтехимической промышленности - с 35,8 до 57,4%. Средний возраст производственного оборудования в промышленности за этот же период увеличился с 9,47 до 14,13 лет. Капиталовложения снизились за 1990-1995 годы более чем втрое.

На железнодорожном транспорте 30,7 тыс. километров (24% общей протяженности) главного пути уложено выработавшими свой ресурс или дефективными рельсами. Эксплуатируется 20 тыс. дефективных стрелок и крестовин - 10% их общего числа. Нефте- и газопроводы изношены, по оценкам специалистов, на 50%. Безопасность 1/3 автодорог оценивается как критическая, в ремонте нуждается 65% дорог. Не осуществляются в должном объеме меры поддержания безопасности плотин, дамб и других крупных объектов.

Всего в стране насчитывается около 100 тыс. опасных производств и объектов. Из них около 1500 ядерных и 3000 химических обладают повышенной опасностью. В ядерном комплексе сосредоточено около 10, а в химическом - около 10 смертельных токсических доз. Суммарная площадь, на которой может возникнуть очаг химического заражения, составляет 300 тыс. кв. км с населением около 54 млн. человек. Наибольшей опасности подвергается население Центрального района, где в зонах вероятного поражения проживает 16 млн.человек.

Среди источников потенциальной экологической опасности в России заметно выделяются предприятия ядерного комплекса . В стране накоплено радиоактивных отходов суммарной активностью 2,73 млрд. Ku (это 55 "Чернобылей"). Не меньшую опасность создают обогащенный уран и плутоний боеголовок, ядерных зарядов и атомного топлива. Здесь не учтена также поступившая в биосферу активность от ядерных испытаний, аварий, функционирования ядерного комплекса. Подавляющее большинство высокоактивных отходов концентрируется в Челябинской, Томской областях и Красноярском крае. Серьезную угрозу представляет отработанное топливо реакторов выведенных из эксплуатации подводных лодок. 79 подлодок остаются на плаву в гаванях с не выгруженным топливом. Для потенциально опасных объектов и производств характерна существенная выработка проектного ресурса.