Природные катаклизмы

Наиболее характерным регионом, где торнадо возникают довольно часто, является территория США. Хотя смерчи отмечаются по всему земному шару. На территории США за период с 1961 по 2004 гг. от торнадо погибало в среднем 83 человека в год. Чаще всего торнадо возникают в восточных штатах, прилегающих к Мексиканскому заливу, в феврале и марте их частота достигает максимума. На территориях штатов Айовы и Канзаса наибольшая частота возникновения торнадо приходится на май-июнь. Среднее количество торнадо на территории США оценивается величиной около 800 в год, из которых 50% приходится на апрель-июнь. Территориальная неоднородность частоты появления торнадо в США имеет устойчивые характеристики: в штате Техас - 120 торнадо/год, а в северо-восточных и западных штатах - 1 торнадо/год. Например, только за апрель и ноябрь 2002 г. по территории США пронеслось более 100 торнадо, оставив множество разрушений и вызвав более 600 случаев выплат страховок. Не оставляет в покое стихия и другие страны. Например, зимний ураган 2002 г. "Джанетт", пронесшийся над Европой, вызвал многочисленные разрушения и привел к страховым выплатам свыше 1 млрд. долларов. Табл. 6 дает некоторое представление о характере разрушений и уровнях ущерба от торнадо в различных частях света. Видно, что каждый торнадо приносит разрушения и вызывает человеческие жертвы.

В качестве примера укажем на ураган "Чарли", который пронесся в США в 2004 г. над шт. Флорида, Кубой и Ямайкой, где погибло 19, 2 и 1 человек соответственно, осталось более 150 тыс. человек без телефонной связи, а ущерб превысил 11 млрд. долларов.

Табл. 7 характеризует историческую хронологию возникновения на американском континенте ураганов. Видно, что в течение года частота появления ураганов неоднородна: 92% событий приходилось на август-октябрь месяцы с примерно равномерным распределением.

Сели, лавины, оползни, обвалы

К опасным природным явлениям в горной местности относятся склоновые перемещения горных пород, к которым принадлежат обвалы, сели, лавины, осыпи и оползни. Наиболее распространены оползни и селевые потоки. Так за период с 1945 г. по 2004 г. в мире произошло 43 крупных перемещений земли с числом жертв в каждом случае свыше 50 человек.

Оползень - это смещение грунтовых масс под действием силы тяжести по увлажненной поверхности скального грунта. Под обвалом понимается обрушение горных пород со скальных и относительно сухих рыхлых крутых склонов. Эти явления возникают при внезапном движении земли в районах с крутыми склонами и, как правило, при наличии значительных осадков. Драматическая ситуация возникает, если оползень или обвал происходит вблизи населенного пункта. Так в 1903 г. в Канаде в местечке Франг обрушилась вершина горы Тертл, низвергнув на горняцкий поселок более 30 млн. м3 горной породы. Погибло 70 человек и была засыпана Трансканадская железная дорога. В 1959 г. оползень, вызванный землетрясением в Монтане, привел к образованию нового озера Эфквейк. Погибло 28 человек. Наводнение в юго-западном Китае в июле 2004 г. вызвало сильные селевые потоки и оползни, обрушившиеся на деревни провинции Юньнань и приведшие к гибели 11 человек и затоплению более двух тысяч крестьянских домов.

К числу опасных природных явлений относятся снежные лавины, возникающие в горной местности в результате обильных снегопадов и а счет длительного накопления снега на крутых склонах. Лавиноопасные районы известны. Например, на территории России к ним относятся значительные области Кавказа, Урала, Камчатки, Северо-востока, Алтая, Саян и обширные пространства к востоку от р. Енисей. Степень изученности этих территорий не одинакова. Одним из наиболее исследованных лавиноопасных районов являются горы Бырранга и Путорана.

Горы Бырранга занимают северную часть полуострова Таймыр с максимальной высотой 1146 м (гора Ледниковая). В историческом прошлом этот район дважды подвергался воздействию Таймырского ледника, который с северной части полуострова двигался в Западно-Сибирскую низменность. В результате в четвертичное время северная часть полуострова Таймыр опустилась ниже уровня моря, а южная часть полуострова испытала поднятие вдоль края Енисейско-Хатангской впадины. Второе оледенение принесло в горы Бырранга изменение структуры рельефа, обеспечив появление высоких террас и глубоких речных долин с уклонами 20-25° и более.

Для гор Бырранга характерными климатическими параметрами являются средняя температура января -3-34°С с продолжительностью зимы около 10 месяцев и годовой суммой осадков 400-500 мм (из них около половины выпадает в твердом виде). В результате продолжительность залегания устойчивого снежного покрова составляет около 270 суток со средней толщиной 70-90 см. В зонах ветровой тени толщина снежного покрова может превышать 2 м. Поскольку лесная растительность отсутствует, а мохово-травяные тундры поднимаются лишь до 200-250 м, то снежные наносы на склонах гор удерживаются лишь благодаря сильным морозам и вероятность образования лавины мал вплоть до конца мая-начала июня, когда после длительной полярной ночи интенсивность солнечной радиации начинает возрастать, достигая в апреле уровня 9 ккал/см2/мес. С этого времени вероятность снежных лавин повышается.

Горы Путорана занимают северо-западную часть Среднесибирского плоскогорья, вытянутую от оз. Пясино до оз. Ессей и рек Котуя и Мойерос с их притоками. Максимальная высота составляет 1664 м, а глубина ущелий колеблется от 200 до 1000 м. Крутые склоны не менее 35° без растительности являются источниками снежных лавин. Ведь годовая сумма осадков в зависимости от высоты колеблется от 400-600 мм до 1200-1600 мм, что способствует накоплению больших массивов снега. Также как и в горах Бырранга в зимние месяцы идет накопление снега местами до 120 см с плотностью 350-400 кг/м3. Но в отличие от гор Бырранга горы Путорана имеют более сложный растительный покров. Подножия и нижние части склонов гор заняты елово-лиственными и лиственными лесами. Верхняя граница и редколесий достигает на северо-западе 250 м, а на юго-востоке 800 м. Выше размещается горная тундра, которая на высоте 1200 м переходит в горную пустыню. Все это с одной стороны способствует формированию сложной пространственной структуры больших запасов снега, но с другой, достаточно четко определяет лавиноопасные зоны. Объемы лавин колеблются от 10 до 100000 м3. Они, как правило, начинаются в высотной зоне 300-500 м, где сдерживающие факторы со стороны растительности невелики.

Наиболее изученным в отношении лавинной опасности является район Хибинских гор, расположенных в центре Кольского полуострова и составляющих часть массива, простирающегося узкой полосой (30-50 км) с запада на восток почти на 500 км от возвышенности Манселькя (Финляндия) до гряды Кейв. Наиболее высокие массивы размещаются в центре этой полосы: Мончетундра (1114 м), Ловозерские Тундры (1126 м) и Хибины (1191 м).

Большая часть территории Хибин характеризуется значительной лавинной опасностью. В связи с этим в середине 30-х годов XX столетия была создана противолавинная служба, которая обеспечивала защиту производственного объединения "Апатит" от снежных лавин. Большинство лавин сходит со склонов крутизной 20-45°. Распределение лавин во времени колеблется от 0 до 124 лавин в год для одного очага с максимумами в январе-феврале и апреле. За период 1936-1982 гг. ежегодно регистрировалось около 200 лавин объемом от 50 м3 до 1125000 м3. В настоящее время противолавинная защита поставлена на промышленную основу, в результате чего принимаются превентивные меры по активному воздействию на процессы лавинообразования.

Следующим районом территории России с высокой лавинной опасностью является Алтай, характеризующийся сочетанием высоких хребтов (более 4000 м) и глубоких долин. Свыше половины площади Алтая занимает лесной пояс, простирающийся до высот 350-400 м на западе и до 1600-1800 м на юго-востоке. В отдельных местах леса встречаются на высотах 1800-2400 м. Безусловно, леса в сочетании с рельефом играют существенную роль в формировании картины лавинной опасности. Но главным лавинообразующим фактором является климат, который на Алтае имеет четко выраженный вертикальный поясной характер. Среди климатических элементов, значительно влияющих на активность и режим лавинообразования, следует выделить циркуляционные процессы и термический режим. Основную массу снега приносят западные и юго-западные циклоны, как правило, сопровождающиеся существенным повышением температуры и интенсивными снегопадами. В результате возникают условия схода лавин. Так, в заснеженные зимы 1965/66 и 1968/69 гг. на западной периферии Алтая наблюдались массовые сходы катастрофических лавин. В целом структура лавинной опасности на Алтае формируется за счет сочетания температурного и ветрового режимов. Из-за протяженности территории и неоднородности рельефа эти режимы имеют пространственные распределения. Так, средняя январская температура атмосферы на Западном Алтае колеблется в диапазоне 13,0°С - -27,0°С, в то же время средняя годовая температура в предгорьях Западного Алтая составляет 1-3°С. Для Южного Алтая средняя годовая температура изменяется от 5°С до 10°С. В целом, по всей территории Алтая в январе могут наблюдаться температуры до -57,5°С. Ветровые условия имеют вертикально выраженный характер: у поверхности земли преобладают юго-западные ветры, а на больших высотах - южные. Столь же неоднородно распределение твердых осадков: в межгорных впадинах годовая сумма твердых осадков достигает 200 мм, а в горной части Западного Алтая превышает 1000 мм. При этом доля твердых осадков убывает от окраины в глубь горной области и от вершин к подножью. Критический уровень интенсивности снегопада для образования лавин изменяется в интервале 5-10 мм/сут. в зависимости от состояния снежного покрова.

Значительная лавинная активность характерна для расположенного на южной окраине Сибири горного массива Саян, простирающегося от истоков рек Енисея и Абакана до рек Ангары и Казыра. Саяны делятся на Западный Саян (2500-2700 м) и Восточный Саян (2700-3400 м). Очаги лавинообразования большей частью сосредоточены на наветренных северо-западных и западных склонах Саянского хребта, где средняя температура воздуха составляет около -3,8°С. Из-за сильной неоднородности территориального распределения осадков снежный покров формируется неравномерно и достигает в различных местах 1,0-2,5 м, что определяет пространственную пестроту лавинной опасности. В сочетании с высотным распределением растительных покровов продолжительность лавиноопасного периода определяется появлением первых лавин уже в октябре, а последних в июне. В Западном Саяне лавины чаще всего сходят в ноябре, а в Восточном Саяне - с января по апрель. Пик лавинной опасности приходится на март-май, когда наступает период весеннего увеличения осадков и температуры. Наиболее мощные лавины объемом до 100 000 м3 наблюдаются в бассейне р. Казыр. А в альпийском и субальпийском ландшафтных поясах возможны лавины объемом 150-500 тыс. м3.

На карте лавиноопасных регионов России отмечены территории, относящиеся к Уральскому хребту, простирающемуся довольно узкой (150 км) цепью невысоких параллельных горных образований более чем на 2 тыс. км от 48° до 68°30' с.ш. Глубоко расчлененный рельеф при повышенном выпадении снега в течение длительной зимы создает благоприятные условия для схода лавин. Этому также благоприятствуют высокая повторяемость метелевых процессов (140-160 суток) и частые западные ветры со скоростями от 8-12 м/с до 40 м/с. Объемы лавин колеблются от 10 до 2000 м в зависимости от времени года и широты.

Наиболее актуальным лавиноопасным регионом является Большой Кавказ, где в зимний период неоднократно регистрировались трагические эпизоды, когда в снежных лавинах гибли люди. Массовый сход лавин регистрировался в 1846/47, 1845/55, 1899/90, 1931/32, 1955/56, 1986/97 и 1992/93 гг. В эти годы были многочисленные жертвы среди населения, разрушались строения, уничтожались большие участки леса, погибал скот и блокировались дороги. Например, 27 января 1993 г. на Транскавказской автомагистрали в снежной лавине погибло 17 человек. Также как и в других регионах условия формирования снежных лавин на склонах Большого Кавказа определяются наклоном горных хребтов, наличием на них растительности и климатическими условиями. Северный склон Большого Кавказа покрыт лесом до высот 1200-1500 м на востоке и до 2000-2300 м на западе. Зимний период длится 78 и 25 суток на северном и южном склонах соответственно. Температура воздуха с высотой понижается в среднем на 0,6°С на каждые 100 м подъема, что определяет продолжительность зимы на разных высотах.

Несмотря на то, что режимы образования снежных лавин на Большом Кавказе хорошо изучены и определены наиболее опасные районы, все же сам процесс образования и схода лавин остается трудно параметризуемым и прогнозируемым. Распределение лавин по высоте в среднем определяется такими показателями: 2,2% приходится на пояс ниже 1 км, на высокий пояс 1,0-1,5 км приходится 10,3% лавин, далее с высотой лавины распределены соответственно - 1,5-2,0 км - 13,9%, 2,0-2,5 км - 19,5%, 2,5-3,0 - 31,5% и выше 3 км - 22,6%. Большинство лавин сходит в декабре-феврале. По типу лавины делятся на лавины во время снегопадов (75%), при весеннем снеготаянии (8%), при оттепелях (6%), при метелях (2%) и при температурном разрыхлении снега (9%). Средний объем лавин оценивается величиной 50 тыс. м3.

Снежные лавины являются неотъемлемой частью процессов, происходящих в горной местности. Число жертв и материальные убытки от них зависят от многих факторов. Как отмечает Рэмсли, например, в Норвегии, начиная с 1836 г. в среднем за год под снежными лавинами погибает 12 человек. В Швейцарии гибнет 25 человек в год. В частности, среди наиболее критических лет для Норвегии были 1679, 1755, 1881, 1886, 1906 и 1919 гг., когда число погибших было 450, 200, 60, 161, 29 и 31 человек соответственно. Уровень потерь человеческих жизней сохраняется до сих пор. Так лавина сошедшая 6 августа 2004 г. в горах Тянь-Шаня на территории Киргизии, унесла жизни 12 человек.

Жара, засуха

Засуха относится к экстремальному взаимодействию человека и природы. В условиях, когда осадков выпадает меньше обычного количества, растения начинают испытывать дефицит воды и при длительном воздействии этого лимитирующего фактора погибают. Упоминания о засухе восходят к библейской истории. Всегда длительная засуха приносила большие страдания человеку, так как при этом истощались пищевые ресурсы. В более близкие периоды времени засухи регистрируются во многих регионах земного шара. Например, в конце 1960-х - начале 1970-х годов засуха в Сахеле на южной окраине пустыни Сахары привели к гибели около 100 тыс. человек. В частности, 1970 и 1971 гг. для восточной Кении характеризовались снижением количества осадков от их обычной нормы до 50%, что привело к гибели сельскохозяйственных посевов, падежу скота и голоду. Серьезные засухи в Кении регистрировались в 1836, 1850, 1861, 1880, 1899-1901, 1913-1918, 1925, 1936, 1954 и 1961 гг. В общем, для многих стран Африки засуха является национальной проблемой. Так, например, Танзания в среднем из-за засух теряет около 10% первичной продукции в год.

Другим регионом Земного шара, который регулярно подвергается засухе, является Австралия. Здесь сильные засухи отмечены в 1864-66 гг., 1972-73 гг. и 1991-95 гг. Засушливые годы 1911-16 вызвали потери 19 млн. овец и 2 млн. голов крупного рогатого скота, а засуха 1963-68 гг. привели к потере урожаев до 40%. Особенно от засухи страдают центральные регионы страны.