Метеорологические катастрофические процессы

В последние  годы была выявлена еще одна возможность  подъема больших масс воды в верхние  слои тропосферы. Часто при столкновении воздушных масс происходит образование  вихрей, которые за свои относительно небольшие размеры получили название мезоциклонов. Мезоциклон захватывает  слой воздуха на высоте от 1-2 км до 8-10 км, имеет диаметр 8-10 км и вращается  вокруг вертикальной оси со скоростью 40-50 м/с. Существование мезоциклонов установлено достоверно, структура  их исследована достаточно подробно. Обнаружено, что в мезоциклонах на оси возникает мощная тяга, которая  выбрасывает воздух на высоты до 8-10 км и выше. Наблюдателями было обнаружено, что именно в мезоциклоне иногда зарождается смерч.

Наиболее  благоприятная обстановка для зарождения воронки выполняется при выполнении трех условий. Во-первых, мезоциклон должен быть образован из холодных сухих  масс воздуха. Во-вторых, мезоциклон должен выйти в район, где в приземном  слое толщиной 1-2 км скопилось много  влаги при высокой температуре  воздуха 25-35^оС. Третье условие - это выбрасывание масс дождя и града. Выполнение этого условия приводит к уменьшению диаметра потока от первоначального значения 5-10 км до 1-2 км и увеличению скорости от 30-40 м/с в верхней части мезоциклона до 100-120 м/с - в нижней части.

Для того чтобы иметь представление о  последствиях смерчей, кратко дадим  описание московского смерча 1904 г. и  ивановского - 1984 г.

Над восточной  частью Москвы 29 июня 1904 г. пронесся сильнейший вихрь. Его путь лежал неподалеку от трех московских обсерваторий: Университетской - в западной части города, Межевого института - в восточной и Сельскохозяйственной академии - в северо-западной, поэтому  ценный материал зафиксировали самописцы  этих обсерваторий. По карте погоды в 7 ч утра этого дня на востоке  и западе Европы располагались области  повышенного давления (более 765 мм рт.ст.). Между ними, преимущественно на юге  Европейской части России, находился  циклон с центром между Новозыбковом (Брянская обл.) и Киевом (751 мм рт.ст.). В 13 ч он углубился до 747 мм рт.ст. и сместился к Новозыбкову, а  в 21 ч - к Смоленску (давление в центре упало до 746 мм рт.ст.). Таким образом, циклон двигался с ЮЮВ на ССЗ. Около 17 ч, во время прохождения смерча через Москву, город находился  на северо-восточном фланге циклона. В последующие дни циклон ушел в Финский залив, где вызвал бури на Балтике. Если остановиться только на этом синоптическом описании, то причина смерча явственно не проступает.

Картина несколько проясняется, если произвести анализ распределения температур и  воздушных масс. Теплый фронт шел  от центра циклона на Калугу, Заметчино  и Пензу, а холодный фронт - от центра циклона на Курск, Харьков, Днепропетровск и далее к югу. Таким образом, циклон имел хорошо выраженный теплый сектор с массами теплого влажного воздуха при дневных температурах 28-32^оС. Перед теплым фронтом располагался сухой холодный воздух с температурой 15-16^оС. В самой фронтальной зоне температура несколько выше. Контраст температур весьма большой. Расчет показывает, что теплый фронт смещался к северу со скоростью 32-35 км/ч. Образование московского смерча произошло перед теплым фронтом, где при участии тропического воздуха всегда создается угроза возникновения сильнейших гроз и шквалов.

В тот  день была отмечена сильная грозовая деятельность в четырех районах  Московской области: в Серпуховском, Подольском, Московском и Дмитровском, почти на протяжении 200 км. Грозы  с градом и бурей наблюдались, кроме того, в Калужской, Тульской и Ярославской областях. Начиная  с Серпуховского района, буря превратилась в ураган. Ураган усилился в Подольском районе, где пострадало 48 селений  и имелись жертвы. Самые же страшные опустошения принес смерч, возникший к юго-востоку от Москвы в районе деревни Беседы. Ширина грозовой области в южной части Московского района определена в 15 км; здесь буря двигалась с юга на север, а смерч возник в восточной (правой) стороне грозовой полосы.

По внешнему виду вихрь представлял собой  столб, широкий внизу, постепенно сужавшийся в виде конуса и вновь расширявшийся  в облаках; в других местах иногда он принимал вид просто черного крутящегося  столба. Многие очевидцы принимали  его за поднимающийся черный дым  от пожара. В тех местах, где смерч  проходил через Москва-реку, он захватывал столько воды, что обнажалось русло.

В некоторых  местах завихренные движения воздуха  отчетливо видны по характеру  бурелома, но в большинстве случаев  сваленные деревья даже на небольших  пространствах лежали во всевозможных направлениях. Картина разрушений московского  смерча оказалась очень сложной. Анализ его следов заставил считать, что 29 июня 1904 г. через Москву промчались несколько смерчей. Во всяком случае, по характеру разрушений можно отметить существование двух воронок, одна из которых двигалась в направлении  Люблино - Рогожская застава - Лефортово - Сокольники - Лосиноостровская-Мытищи, а вторая - Беседы - Грайвороново - Карачарово - Измайлово - Черкизово. Ширина пути обеих  воронок была от ста до тысячи метров, но границы путей были четкими. Строения на расстоянии нескольких десятков метров от границ пути оставались нетронутыми.             

Действия  населения при  угрозе и во время  ураганов, бурь и  смерчей.

С получением сигнала о надвигающейся опасности  население приступает к неотложным работам по повышению защищенности зданий, сооружений и других мест расположения людей, предотвращению пожаров и  созданию необходимых запасов для  обеспечения жизнедеятельности  в экстремальных условиях ЧС.

С наветренной  стороны зданий плотно закрываются  окна, двери, чердачные люки и вентиляционные отверстия. Стекла окон оклеиваются, окна и витрины защищаются ставнями или  щитами. С целью уравнивания внутреннего  давления двери и окна с подветренной стороны зданий открываются.

Непрочные учреждения (дачные домики, навесы, гаражи, штабеля дров, туалеты) желательно закрепить, прикопать землей, убрать выступающие  части или разобрать, придавив разобранные  фрагменты тяжелыми камнями, бревнами. Нужно убрать все вещи с балконов, лоджий, подоконников.

Необходимо  позаботиться о подготовке в местах укрытия электрических фонарей, керосиновых ламп, свечей, походных плиток, керосинок и примусов, о  создании запасов продуктов питания  и питьевой воды на 2-3 дня, медикаментов, постельных принадлежностей и одежды.

В домашних условиях жильцы должны проверить размещение и состояние электрощитов, газовых  и водопроводных магистральных  кранов и, в случае необходимости, уметь  их перекрывать. Всех членов семьи необходимо научить правилам самоспасения и  оказания первой помощи при травмах  и контузии.

Радиоприемники  или телевизоры должны быть постоянно  включенными.

С получением информации о непосредственном приближении  урагана или сильной бури жители населенных пунктов занимают ранее  подготовительные места в зданиях  или укрытиях, лучше всего в  подвальных помещениях и подземных  сооружениях (но не в зоне затопления).

Находясь  в здании, следует остерегаться ранений  осколками оконного стекла. При сильных  порывах ветра необходимо отойти от окон и занять место в нишах  стен, дверных проемах или стать  вплотную к стене. Для защиты рекомендуется  также использовать встроенные шкафы, прочную мебель и матрацы.

При вынужденном  пребывании под открытым небом необходимо находиться в отдалении от зданий и занимать для защиты овраги, ямы, рвы, канавы, кюветы дорог. При этом нужно лечь на дно укрытия и  плотно прижаться к земле, руками ухватиться за растения.

Одна  из летописей, найденных на территории Белоруссии, сообщала об урагане в  Борисове. Людей, работавших в поле, “носило поверх деревьев”. Те, которые  успели ухватиться и крепко держались, остались живы. “А иные на поле за стернь мощно взявшись и держались, если не пустили ветер под себе…”

Любые защитные действия снижают число  травм, наносящихся метательным  действием ураганов и бурь, а также  обеспечивают защиту от летящих осколков стекла, шифера, черепицы, кирпича и  различных предметов. Следует также  избегать нахождения на мостах, трубопроводах, в местах непосредственной близости от объектов, имеющих сильнодействующие  ядовитые и легковоспламеняющиеся  вещества (химические, нефтеперегонные  заводы и базы хранения).

Во время  бурь следует избегать ситуаций, при  которых возрастает вероятность  поражения электрическими разрядами. Поэтому нельзя укрываться под отдельно стоящими деревьями, столбами, близко подходить к опорам линий электропередачи.

В ходе и после урагана или бури не рекомендуется заходить в подверженные здания, а при необходимости это  следует делать с осторожностью, убедившись в отсутствии значительных повреждений лестниц, перекрытий и  стен, очагов пожара, утечек газа, порыва электропроводов.

Во время  снежных или пыльных бурь покидать помещение разрешается в исключительных случаях и только в составе  группы. При этом в обязательном порядке сообщается родственникам  или соседям маршрут движения и время возвращения. В таких  условиях допускается использования  только заранее подготовленных автомобилей, способных двигаться при снежных, песчаных заносах, гололедице. При невозможности  дальнейшего движения следует обозначить стоянку, полностью закрыть жалюзи и укрыть двигатель со стороны  радиатора.

При получении  информации о приближении смерча или обнаружении его по внешним  признакам следует покинуть все  виды транспорта и укрыться в ближайшем  подвале, убежище, овраге, или лечь на дно любого углубления и прижаться  к земле. При выборе места защиты от смерча следует помнить, что это  природное явление часто сопровождается выпадением интенсивных ливневых осадков  и крупного града. В таких случаях  нужно принимать меры защиты и  от поражения этими гидрометеорологическими  явлениями.

После окончания  активной фазы стихийного бедствия начинаются аварийно-спасательные и восстановительные  работы: разборка завалов, поиск живых, раненых и погибших, оказание помощи тем, кто в ней нуждается, восстановление жилья, дорог, предприятий и постепенное  возвращение к нормальной жизнедеятельности.

Геоморфологические  катастрофические явления.

Геоморфологические  процессы носят, как правило, чрезвычайный, катастрофический характер, так как во-первых, они практически непредсказуемы, во-вторых, - это довольно грозные явления, которые, возникая в населенной местности, приводят к человеческим жертвам. Учитывая, что за последнее столетие численность населения планеты почти утроилась, возросла и его плотность, а значит, и последствия этих катаклизмов будут более ощутима. Например, наводнение, которое произошло в Китае к 1931 году на реке Хуан-Хэ унесло 1,5 млн человеческих жизней. Случись аналогичное сегодня число жертв увеличилось бы в 2 раза. При извержении вулкана Этны в 1669 г. был уничтожен город Катания и его пригороды. Погибло около ста тысяч человек. По прогнозам ученых, случись это сегодня - число жертв составило бы до 2 млн. 27.08. 1883 г. цунами, возникшее в результате извержения вулкана Кракатау, вызвало гибель 36400 человек. Вероятность на сегодня - до 200 тысяч. Такова зависимость последствий природных катаклизмов от плотности населения.  
 

Землетрясения .

Землетрясения являются грозными природными катастрофами по числу жертв, размерам ущерба, по величине охваченных ими территорий и трудности защиты от них. Несмотря на усилия сейсмологов, землетрясения часто происходят неожиданно. По некоторым данным от землетрясений с начала цивилизации погибло 150 млн человек. А в 1976 году (год землетрясении) .жертв было более 0.5 млн, в 1977 г. - 2880, в 1979 г- 1479, а в 1980г. эта цифра вновь подскочила до 30 тысяч. По данным ЮНЕСКО с 1953 но 1978 год только в Европе от землетрясений погибло 34 тысячи человек. А ведь Европа в этом отношении в сравнении с Японией, Ираном и Центральной Америкой считается более безопасной.

В мифологии  разных народов наблюдается интересное сходство в представлениях о причинах землетрясений. Это будто бы движение некоего реального или мифического животного, гигантского, скрытого где- то в глубинах земли. У древних индусов это слон, у народов Суматры - огромный вол, древние японцы вину за землетрясения возлагали на гигантского сома.

Научная геология (а ее становление относится  к 18 веку) пришла к выводу о том, что сотрясаются главным образом молодые участки земной коры. Во второй половине 19 века появилась общая теория, согласно которой земная кора была подразделена на древние, стабильные, щиты и молодые, подвижные горные системы. И действительно, молодые горные системы Альпы, Пиренеи, Карпаты, Гималаи, Анды подвержены сильным землетрясениям, в то же время на Урале (старые горы) землетрясения отсутствуют. Очаг или гипоцентр землетрясения - это место в земных недрах, где землетрясение зарождается. Эпицентр - место на поверхности земли, которое расположено наиболее близко к очагу. Землетрясения на земле распределяются неравномерно. Они сосредоточены в от- дельных узких зонах. Некоторые эпицентры приурочены к материкам, другие к их окраинам, третьи к дну океанов. Новые данные об эволюции земной коры подтвердили, что упомянутые зоны являются границами литосферных плит.

Геологические исследования с помощью современных приборов доказали, что земная кора состоит примерно из 20 малых и больших плит или платформ, постоянно изменяющих свое местонахождение на планете. Эти странствующие тектонические плиты земной коры имеют толщину от 60 до 100 км и, как льдины, то опускаясь, то поднимаясь, плавают на поверхности вязкой магмы. Те места, где они соприкасаются между собой (разломы, швы), и являются главными причинами землетрясений: тут земная твердь почти никогда не сохраняет спокойствие.

Однако  края тектонических плит не гладко отшлифованы. На них достаточно шероховатостей и царапин, есть острые грани и трещины, ребра и исполинские выступы, которые цепляются друг другом, как зубцы застежки- молнии. Когда плиты сдвигаются, то края их остаются на месте, потому что не могут изменить свое положение. Со временем это приводит к огромным напряжениям в земной коре. В какой-то момент края не могут противостоять растущему напору: выступающие, намертво сцепившиеся участки обламываются и как бы догоняют свою плиту. Существуют 3 вида взаимодействия литосферных плит: они либо раздвигаются, либо сталкиваются, одна надвигается на другую или одна двигается вдоль другой. Движение это не постоянно, а прерывисто, то есть происходит эпизодически из-за их взаимного трения. Каждая внезапная подвижка , каждый рывок может ознаменоваться землятресением. Это природное явление, не всегда поддающееся предсказаниям, наносит ущерб. В мире ежегодно регистрируется 15000 землетрясений, из которых 300 обладают разрушительной силой. Интенсивность землетрясений измеряется по 12-балльной шкале Рихтера. Для человека очень важно знать, где и когда будет землетрясение. Современная наука располагает сведениями о том, где может быть такое стихийное бедствие той или иной силы, но предсказать его день и час пока не может. Работы по прогнозированию землетрясений ведутся десятки лет, и в последние годы в этом направлении наметились определенные результаты. Например, предвестниками землетрясений являются быстрый рост частоты слабых толчков, деформация земной коры, определяемая со спутников, поднятие геодезических реперов, изменение электросопративления горных пород, уровня грунтовых вод к скважинах, содержание радона в воде и так далее.