Шквалы; Торнадо; Смерчи; Ураганы и их характеристика

ГБОУ  ПГСХА им. Ак. Д.Н. Пряшникова.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

На  тему:«Шквалы; Торнадо; Смерчи; Ураганы  и их характеристика»

 

 

 

 

 

Работу  выполнил:

Студент  второго курса

Ахб-22а  группы

Суфиев  Эльмаз

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пермь 2012Г.

   Метеорологические опасные явления – природные процессы и явления, возникающие в атмосфере под действием различных природных факторов или их сочетаний, оказывающие или могущие оказать поражающее воздействие на людей, сельскохозяйственных животных и растений, объекты экономики и окружающую природную среду.

 

Группа  ЧС	Тип ЧС	Вид ЧС
Явления в атмосфере	Метеорологические и  агрометеорологические опасные  явления	Бури (9 – 11 баллов)
		Ураганы (12-15 баллов)
		Смерчи, торнадо.
		Шквалы.
		Вертикальные  вихри.
		Крупный град.
		Сильный дождь, ливень.
		Сильный снегопад.
		Сильный гололед.
		Сильный мороз.
		Сильная жара.
		Сильный туман.
		Засуха.
		Суховей.
		Заморозки.

 

 

 

   Ветер – это перемещение воздуха параллельно земной поверхности, возникающее в результате неравномерного распределения тепла и атмосферного давления и направленное из зоны высокого давления в зоною низкого давления.

 

Ветер характеризуется:

1. Направлением  ветра - определяется азимутом  стороны горизонта, откуда 

он  дует, и измеряется в градусах.

2. Скоростью  ветра – измеряется в метрах в секунду (м/с; км/ч; милях/час)

(1 миля = 1609 км; 1 морская миля = 1853 км).

3. Силой  ветра – измеряется давлением,  которое он оказывает на 1 м2  поверхности. Сила ветра меняется  почти пропорционального скорости,

поэтому силу ветра часто оценивают не давлением, а скоростью, что упрощает восприятие и понимание этих величин.

 

Для обозначения движения ветра используют много слов: смерч, буря, ураган, шторм, тайфун, циклон и множество местных  названий. Чтобы их систематизировать, во всем мире пользуются шкалой Бофорта, которая позволяет весьма точно оценить силу ветра в баллах (от 0 до 12) по его действию на наземные предметы или на волнение в море. Удобна эта шкала еще и тем, что она позволяет по описанным в ней признакам довольно точно определить скорость ветра без приборов.

 

Шкала Бофорта (табл. 1)

 

Баллы   Бофорта	Словесное определение  силы ветра	Скорость ветра,  м/с (км/ч)	Действие ветра на суше
			На суше	На море
0	Штиль	0,0 –  0,2  (0,00-0,72)	Штиль. Дым поднимается вертикально	Зеркально гладкое море
1	Тихий ветерок	0,3 –1,5  (1,08-5,40)	Направление ветра заметно по относу дыма,	Рябь, пены на гребнях нет
2	Легкий  бриз	1,6 –  3,3  5,76-11,88)	Движение  ветра ощущается лицом, шелестят листья, движется флюгер	Короткие  волны, гребни не опрокидываются и кажутся стекловидными
3	Слабый  бриз	3,4 –  5,4  (12,24-19,44)	Листья  и тонкие ветви деревьев колышутся, ветер развевает верхние флаги	Короткие  хорошо выраженные волны. Гребни, опрокидываясь, образуют пену, изредка образуются маленькие белые барашки.
4	Умеренный бриз	5,5 –7,9  (19,8-28,44)	Ветер поднимает пыль и бумажки, приводит в движение тонкие ветви деревьев	Волны удлиненные, белые барашки видны  во многих местах.
5	Свежий  бриз	8,0 –10,7  (28,80-38,52)	Качаются  тонкие стволы деревьев, на воде появляются волны с гребнями	Хорошо  развитые в длину, но не очень крупные  волны, повсюду видны белые барашки.
6	Сильный бриз	10,8 –  13,8  (38,88-49,68)	Качаются  толстые сучья деревьев, гудят  провода	Начинают  образовываться крупные волны. Белые  пенистые гребни занимают значительные площади.
7	Крепкий ветер	13,9 –  17,1  (50,04-61,56)	Качаются  стволы деревьев, идти против ветра  трудно	Волны громоздятся, гребни срываются, пена ложится  полосами по ветру
8	Очень крепкий ветер (буря)	17,2 –  20,7  (61,92-74,52)	Ветер ломает сучья деревьев, идти против ветра очень трудно	Умеренно  высокие, длинные волны. По краям  гребней начинают взлетать брызги. Полосы пены ложатся рядами по ветру.
9	Шторм  (сильная буря)	20,8 –24,4  (74,88-87,84)	Небольшие повреждения; ветер срывает дымовые  колпаки и черепицу	Высокие волны. Пена широкими плотными полосами ложится по ветру. Гребни волн опрокидываются и рассыпаются в брызги.
10	Сильный шторм  (полная   буря)	24,5 –28,4  (88,2-102,2)	Значительные  разрушения строений, деревья вырываются с корнем. На суше бывает редко	Очень высокие волны с длинными загибающими  вниз гребнями. Пена вздувается ветром большими хлопьями в виде густых полос. Поверхность моря белая от пены. Грохот волн подобен ударам. Видимость плохая.
11	Жестокий  шторм  (жесткая   буря)	28,5 –  32,6  (102,6-117,3)	Большие разрушения на значительном пространстве. На суше наблюдается очень редко	Исключительно высокие волны. Суда временами скрываются из вида. Море все покрыто длинными хлопьями пены. Края волн повсюду сдуваются  в пену. Видимость плохая.
12	Ураган	32,7 и  более  (117,7 и более)	Тяжелые предметы переносятся ветром на значительные расстояния	Воздух  наполнен пеной и брызгами. Море все покрыто полосами пены. Очень  плохая видимость.

 

  Бризом (от легкого до сильного бриза) моряки называют ветер, имеющий скорость от 4 до 31 мили/час. В пересчете на километры (коэффициент 1,6) это будет 6,4-50 км/час

 

  Скорость и направления ветра определяют погоду и климат.

 

   Сильные ветры, значительные перепады атмосферного давления и большое количество осадков вызывают опасные атмосферные вихри (циклоны, бури, шквалы, ураганы) которые могут вызвать разрушения и человеческие жертвы.

 

Циклон – общее название вихрей с пониженным давлением в центре.

 

Антициклон – это область повышенного давления в атмосфере с максимумом в центре. В Северном полушарии ветры в антициклоне дуют против часовой стрелки, а в Южном – по часовой стрелке, в циклоне движение ветра обратное.

 

Ураган - ветер разрушительной силы и значительной продолжительности, скорость которого равна или превышает 32,7 м/с (12 баллов по шкале Бофорта), что равнозначно 117 км/ч (табл. 1).

В половине случаев  скорость ветра при урагане превышает 35 м/сек, доходя до 40-60 м/сек, а иногда и до100 м/сек.

 

В зависимости  от скорости ветра ураганы классифицируются на три типа:

- ураган (32 м/с  и более),

- сильный ураган (39,2 м/с и более) 

- жестокий ураган (48,6 м/с и более).

 

Причиной подобных ураганных ветров является возникновение, как правило, на линии столкновения фронтов теплых и холодных воздушных масс, мощных циклонов с резким перепадом давления от периферии к центру и с созданием вихревого воздушного потока, движущегося в нижних слоях (3-5 км) по спирали к середине и вверх, в северном полушарии – против часовой стрелки.

 

Такие циклоны, в зависимости от места их возникновения и структуры, принято подразделять на:

- тропические  циклоны встречаются над теплыми  тропическими океанами, в стадии  формирования обычно движется  на запад, а после окончания  формирования изгибаются к полюсам. 

Тропический циклон, достигший необычной силы, называется ураганом,  если он рождается в Атлантическом океане и примыкающих к нему морям; тайфуном – в Тихом океане или его морях; циклоном – в регионе Индийского океана.

 циклоны умеренных  широт могут формироваться как над сушей так и над водой. Обычно они движутся с запада на восток. Характерной особенностью таких циклонов является их большая «сухость». Количество осадков при их прохождении значительно меньше, чем в зоне тропических циклонов.

На Европейский  материк воздействуют как тропические ураганы, зарождающиеся в центральной Атлантике, так и циклоны умеренных широт.

Буря – разновидность  урагана, но имеет меньшую скорость ветра 15-31

м/сек.

 

Длительность  бурь – от нескольких часов до нескольких суток, ширина от десятков до нескольких сотен километров.

Бури подразделяются:

 

1. Вихревые (пылевые)  – представляют собой сложные  вихревые образования, обусловленные  циклонической деятельностью и  распространяющиеся на большие  площади. Они бывают:

- пыльные  – в воздух поднимается большое  количество пыли, которая переносится  на значительные расстояния. Пыльные  бури вызывают удушье и приводят  к болезням (переносят различных  паразитов), в значительной мере  страдает техника. Пыльным бурям  подвержены несколько областей Земли (в основном пустыни);

- снежные  – образуются зимой. Такие  бури называют пургой, бураном,  метелью;

- шквальные  бури – возникают внезапно, а  по времени крайне не продолжительные  (несколько минут). Например, в течение  10 минут скорость ветра может возрасти с 3 до 31 м/сек.

 

2. Потоковые  бури – это местные явления  небольшого распространения. Они  слабее, чем вихревые бури. Они  подразделяются:

- стоковые  – поток воздуха движется по  склону сверху вниз.

- Струевые  – характерны тем, что поток  воздуха движется горизонтально или вверх по склону.

Проходят  потоковые бури чаще всего между  цепями гор, соединяющих долины.

В зависимости  от окраски частиц, вовлеченных в  движение, различают черные, красные, желто-красные и белые бури.

В зависимости  от скорости ветра бури классифицируются:

- буря 20 м/сек и более

- сильная  буря 26 м/ сек и более 

- жесткая  буря 30,5 м/сек и более. 

 

Шквал – резкое кратковременное усиление ветра до 20–30 м/с и выше, сопровождающееся изменением его направления, связанного  с конвективными процессами. Несмотря на кратковременность шквалов, они могут приводить к катастрофическим последствиям. Шквалы в большинстве  случаев связаны с кучево-дождевыми  (грозовыми) облаками либо местной конвекции, либо холодного фронта. Шквал обычно связан с ливневыми осадками и грозой, иногда с градом. Атмосферное давление при шквале резко повышается в связи с бурным выпадением осадков, а затем - снова падает.

 

По  возможности ограничения зоны воздействия  все перечисленные стихийные  бедствия относят к нелокализуемым.

 

 

Опасные последствия ураганов и бурь.

 

Ураганы являются одной из самых мощных сил  стихии и по своему пагубному воздействию  не уступают таким страшным стихийным  бедствиям, как землетрясения. Это  объясняется тем, что ураганы  несут в себе колоссальную энергию. Ее количество, выделяемое средним по мощности ураганом в течение 1 ч, равно энергии ядерного взрыва в 36 Мт. За один день выделяется количество энергии, которой хватило бы для полугодового обеспечения электричеством такой страны, как США. А за две недели (средняя продолжительность существования урагана) такой ураган выделяет энергию, равную энергии Братской ГЭС, которую она может выработать за 26 тыс. лет. Очень высоким является и давление в зоне урагана. Оно достигает нескольких сот килограммов на квадратный метр неподвижной поверхности, расположенной перпендикулярно к направлению движения ветра.

 

Ураганный ветер разрушает прочные и  сносит легкие строения, опустошает засеянные  поля, обрывает провода и валит  столбы линий электропередачи и связи, повреждает транспортные магистрали и мосты, ломает и вырывает с корнями деревья, повреждает и топит суда, вызывает аварии на коммунально-энергетических сетях,  в производстве. Известны случаи, когда ураганный ветер разрушал дамбы и плотины, что приводило к большим наводнениям, сбрасывал с рельсов поезда, срывал с опоры мосты, валил фабричные трубы, выбрасывал на сушу корабли. Часто ураганы сопровождают сильные ливни, которые опаснее самого урагана, так как являются причиной селевых потоков и оползней.

 

Размеры ураганов различны. Обычно за ширину урагана  принимают ширину зоны катастрофических разрушений. Часто к этой зоне прибавляют территорию ветров штормовой силы со сравнительно небольшими разрушениями. Тогда ширина урагана измеряется сотнями километров, достигая иногда 1000 км. Для тайфунов полоса разрушений обычно составляет 15-45 км. Средняя продолжительность урагана – 9-12 суток. Ураганы возникают в любое время года, но наиболее часто с июля по октябрь. В остальные 8 месяцев они редки, пути их коротки.

 

Ущерб, причиняемый ураганом, определяется целым комплексом различных факторов, в том числе рельефом местности, степенью застройки и прочностью строений, характером растительности, присутствием в зоне его действия населения и животных, временем года, проведенными профилактическими мероприятиями и рядом других обстоятельств, главным из которых является скоростной напор воздушного потока q, пропорциональный произведению плотности атмосферного воздуха на квадрат скорости воздушного потока q = 0,5pv2.

 

Согласно  строительным нормам и правилам максимальное нормативное значение ветрового  давления составляет q = 0,85 кПа, что при  плотности воздуха r = 1,22 кг/м3 соответствует  скорости ветра.

 

 

Для сравнения можно привести расчетные  значения скоростного напора, использованные для проектирования атомных станций для района Карибского бассейна: для сооружений I категории – 3,44 кПа, II и III – 1,75 кПа и для открытых установок – 1,15 кПа.

 

Ежегодно  около ста мощных ураганов шествуют по земному шару, вызывая разрушения и нередко унося человеческие жизни (табл. 2). 23 июня 1997 года над большей частью Брестской и Минской областей пронесся ураган, в результате которого 4 человека погибли, 50 – были ранены. В Брестской области было обесточено 229 населенных пунктов, выведена из строя 1071 подстанция, сорваны крыши с 10-80 % жилых домов в более чем в 100 населенных пунктах, разрушено до 60 % зданий сельскохозяйственного производства. В Минской области было обесточено 1410 населенных пунктов, повреждены сотни домов. Поломаны и вывернуты с корнями деревья в лесах и лесопарках. В конце декабря 1999 года от ураганного ветра, пронесшегося по Европе, пострадала и Беларусь. Были порваны линии электропередачи, многие населенные пункты обесточены. Всего от урагана пострадали 70 районов и более 1500 населенных пунктов. Только в Гродненской области вышли из строя 325 трансформаторных подстанций, в Могилевской еще больше – 665.