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.
Извержения
вулканов
Извержения вулканов вызывают
сильные разрушения за счет
распространения лавовых потоков
и осаждения пепла. Человеческие
жертвы от извержений вулканов
связаны с множеством причин:
лавовые, грязевые и пирокластические
потоки, лавины, выпадение тефры и баллистических
бомб, болезни и голод. Масштаб бедствия
в зоне извержения вулкана зависит от
инфраструктуры и заселенности территории,
прилегающей к вулкану. Например, за период
с 1900 по 1986 гг. во время катастрофических
извержений на планете 85,8% (65,2 тыс. чел.)
из числа жертв (76 тыс. чел.) погибло от
пирокластических потоков и лавин и от
грязевых потоков и паводков. Современные
средства космического мониторинга позволяют
заранее рассчитать пути движения этих
потоков и тем самым перспективно определить
места безопасных поселений в зоне влияния
конкретного вулкана.
Несмотря на высокий уровень
опасности в зонах вулканической
активности с исторических времен
располагались поселки и города,
так как на вулканических породах
образуются плодородные земли. С течением
времени, осознавая свое бессилие перед
вулканическими явлениями, человек пытается
найти способы противостоять этой грозной
стихии. За прошедшее столетие удалось
объяснить многие элементы вулканической
активности и описать особенности строения
земной коры. Многие сведения об образовании
магматических очагов в земной коре и
мантии позволили сформулировать законы,
которым подчинена вулканическая активность,
и найти внешние признаки приближения
момента извержения вулкана. Эти закономерности
зависят от типа вулкана, его размеров
и многих других параметров. Самым высоким
вулканом является вулкан Мауна-Лоа на
Гавайях. Самый большой кратер диаметром
почти 9 км действующего вулкана находится
на Аляске.
Но в историческом аспекте
явление извержения вулкана воспринималось
в различных фантастических форматах
в зависимости от конкретной территории
и, как привило, связывалось с религиозным
толкованием. Например, в Древней Греции
и Риме вулканы считались местообитанием
бога огня - Вулкана, а момент извержения
трактовался как некоторая неурядица
в его владениях. Многообразие легенд
о причинах извержения вулканов говорит
о том, что в историческом прошлом человек
не располагал возможностью заглянуть
в глубины земной коры и тем более он не
мог дать физическое толкование этим процессам.
Даже сейчас, когда геофизика и вулканология
располагают мощными теоретическими и
техническими возможностями, задача надежного
прогнозирования извержений вулканов
и землетрясений не решена. Это в первую
очередь связано с наличием нескольких
гипотез образования вулканических очагов.
Одна из них связана с охлаждением огненно-жидкого
ядра Земли. Другая гипотеза связывает
вулканическую активность с процессами
сжатия и разогревания при распаде радиоактивных
элементов на больших глубинах. Существуют
и другие гипотезы, которые пытаются связать
геофизические и климатические процессы
и объяснить неравномерность поверхностного
распределения очагов вулканической активности.
Например, почему на Камчатке в пределах
небольшой территории сосредоточено более
десяти вулканов и почему некоторые из
них действуют, а другие не проявляют активности?
Все возникающие при этом вопросы решаются
геологией, которая установила определенную
хронологию эпохальных изменений в облике
земной поверхности и, по-видимому, именно
в познании закономерностей движения
континентов лежит ответ на многие из
упомянутых проблем вулканологии. Действительно,
за долгую геологическую историю материки
то объединялись, то распадались. Установлено,
что примерно 2,5 млрд. лет назад было двадцать
континентов, а в раннем протерозое (2 млрд.
лет) их было всего тринадцать. Предполагается,
что через 1,5 млрд. лет Австралийский, Американский,
Африканский и Евразийский континенты
вновь соединятся с Антарктидой в единый
суперконтинент. При этом, безусловно,
будут изменяться мощные вулканические
пояса, проходящие по окраинам континентов.
Вулканическая активность
является неотъемлемой составляющей
жизни нашей планеты. Вулканы
не только представляют опасность
для населения прилегающих территорий,
но они делают землю плодородной, дают
тепло и хранят богатейшие запасы драгоценных
металлов и минералов. В частности, вулканы
хранят большие запасы золота, которое,
например, было обнаружено на Камчатке.
Скопления тонко рассеянного золота в
вулканических породах могут достигать
нескольких килограммов на тонну руды,
но его извлечение требует применения
других технологий, чем при добыче золота
из традиционных месторождений. Вулканические
породы по составу делятся на четыре базовых
группы, принадлежность к которым определяется
по содержанию диоксида кремния.
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.