Cтихийные бедствия

Российский Университет Дружбы Народов

Инженерный факультет

Tема реферата:

Cтихийные бедствия

                       Студентка Хербез Веленка

                                                                                    Группа ИАБ-501

                                                                                    Преподаватель

Москва, 2012

Содержание

1. Введение

2. Виды стихийных бедствий

3. Землетрясения

4. Цунами

5. Вулканические извержения

6. Оползни

7. Снежные лавины

8. Паводки и наводнения

9. Атмосферные катастрофы:

    - тропические циклоны;

    - торнадо и другие атмосферные вихри;

    - пыльные бури

10. Пожары

11. Заключение

ВВЕДЕНИЕ

         Стихийные бедствия — катастрофические природные явления и процессы, возникающие, как правило, внезапно и приводящие к нарушению повседневного уклада жизни значительного числа людей, человеческим жертвам, уничтожению материальных ценностей. К стихийным бедствиям относятся наводнения, циклоны, тайфуны, смерчи, град, молнии, землетрясения, цунами, сели, оползни, массовые лесные и торфяные пожары, извержение вулканов, засухи, обвалы, снежные лавины, и др. Возникновению некоторых стихийных бедствий (пожары, обвалы, оползни) может способствовать деятельность человека. Больше всего человечество страдает от наводнений, циклонов и землетрясений.

Стихийные бедствия оцениваются по количеству жертв и разрушений, а в ненаселенных местах – по степени нарушения природной среды: рельефа, растительности, животного мира, а также по площади охвата. Такие распространенные природные явления, как ливень, снегопад, заморозок, гололедица и другие могут иметь характер стихийных бедствий при внезапном резком наступлении или при необычно высокой интенсивности. Самыми опасными стихийными бедствиями считаются циклоны, тайфуны, засуха и опустынивание.

 Необходимо знать, как они возникают, механизм, условия распространения и все прочие явления, с этими катастрофами связанные. Также, необходимо знать, как происходят смещения земной поверхности, почему возникает быстрое вращательное движение воздуха в циклоне, как быстро массы горных пород могут обрушиться по склону. Многие явления еще остаются загадкой, но, думается, лишь в течение ближайших лет либо десятилетий.

ВИДЫ  СТИХИЙНЫХ  БЕДСТВИЙ

      Некоторые катастрофы возникают под земной поверхностью, другие - на ней, третьи - в водной оболочке (гидросфере), а последние в воздушной оболочке (атмосфере) Земли.

Землетрясения и вулканические извержения, воздействуя снизу на земную поверхность, приводят к поверхностным катастрофам, таким, как оползни или цунами, а также пожары. Прочие поверхностные катастрофы возникают под воздействием процессов в атмосфере, где происходит выравнивание перепадов температур и давления и энергия передается водной поверхности.

            Как и между всеми природными процессами, между стихийными бедствиями существует взаимная связь. Одна катастрофа оказывает влияние на другую, бывает, первая катастрофа служит спусковым механизмом последующих. Генетическая зависимость природных катастроф можно показать следующим рисунком:

Наиболее тесная зависимость существует между землетрясениями и цунами, извержениями вулканов и пожарами. Тропические циклоны почти всегда вызывают наводнения. Землетрясения также могут вызвать оползни. Те в свою очередь, могут перегородить речные долины и вызвать наводнения. Между землетрясениями и вулканическими извержениями связь взаимная: известны землетрясения, вызванные вулканическими извержениями, и, наоборот, вулканические извержения, обусловленные быстрым перемещением масс под поверхностью Земли. Тропические циклоны могут служить прямой причиной наводнений как речных, так и морских. Атмосферные возмущения и обильные дожди могут оказать влияние на оползание склонов. Пыльные бури являются прямым следствием атмосферных явлений.

            Ко всем перечисленным катастрофам добавляются и другие воздействия, связанные с деятельностью человека. Цепь неблагоприятных событий может быть, например, такова:

            землетрясение - пожары, взрывы газа;

            землетрясение - прорыв плотины;

            оползень - разрушение плотины и переливание через нее;

            вулканическое извержение - отравление пастбищ, гибель скота, голод;

            паводок - загрязнение подпочвенных вод, отравление колодцев, инфекционные болезни.

            Эндогенными катастрофами являются землетрясения и вулканические извержения, остальные относятся к экзогенным катастрофам. Эндогенные катастрофы оказывают прямое влияние на экзогенные. Установлена и обратная связь, хотя она наблюдается не так часто. Например, давление водных масс искусственных водохранилищ может вызвать землетрясения. Предполагают, что и изменение атмосферного давления может способствовать возникновению землетрясений. Падение крупного метеорита могло бы привести, кроме сотрясения, к плавлению горных пород и вызвать вулканическое извержение.

                                  ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ

           Землетрясения являются наиболее грозными стихийными бедствиями по числу жертв, размерам ущерба, по величине охваченных ими территорий и по трудности защиты от них. Этому способствует и психологический фактор. Несмотря на усилия сейсмологов, землетрясения часто происходят неожиданно.  Половина человечества живет в сейсмически активных областях, т. е. в районах, где могут происходить разрушительные землетрясения. Поверхность нашей планеты пересекают сейсмические зоны, они проходят через все континенты и океаны.

            Измерение землетрясений

            Сейсмические волны регистрируют с помощью приборов, именуемых сейсмографами. В наше время они представляют собой весьма сложные электронные устройства, позволяющие улавливать самые слабые колебания земной поверхности.

            Существует необходимость простого и объективного определения величины землетрясений, причем с помощью такой меры, которую можно было бы легко вычислить и свободно сравнивать. Такого рода шкала была предложена японским ученым Вадати в 1931 году. В 1935 году ее усовершенствовал известный американский сейсмолог  Ч. Рихтер. Такой объективной мерой величины землетрясений является магнитуда, обозначаемая   М . Характеристику силы землетрясения в зависимости от величины М можно представить в виде таблицы:

                        Шкала Рихтера, характеризующая величину землетрясений

______________________________________________________________________________

   М                                                         Характеристика                                                                           

____________________________________________________________________________________

    0                   Наиболее слабое землетрясение, которое может быть зарегистрировано с по-

                         мощью приборов

2,5-3,0              Ощущается вблизи эпицентра. Ежегодно регистрируется около 100000 таких

                         землетрясений

   4,5                 Вблизи эпицентра могут наблюдаться небольшие повреждения

    5                   Приблизительно соответствует энергии одной атомной бомбы

    6                   В ограниченной области может вызвать значительный ущерб. Ежегодно таких   землетрясений происходит около 100

    7                   Начиная с этого уровня землетрясения считаются сильными

ЦУНАМИ

           Некоторые землетрясения сопровождались губительными волнами. которые опустошали побережья - цунами. Сейчас это общепринятый международный научный термин, происходит он от японского слова, которое обозначает "большая волна, заливающая бухту". Точное определение цунами звучит так - это длинные волны катастрофического характера, возникающие главным образом в результате тектонических подвижек на дне океана.

            Волны цунами столь длинны, что как волны не воспринимаются: длина их составляет от 150 до 300 км. В открытом море цунами не слишком заметны: высота их составляет несколько десятков сантиметров или максимально несколько метров. Добежав до мелководного шельфа, волна становится выше, вздымается и превращается в движущую стену. Входя в мелководные заливы или воронкообразные устья рек, волна становится еще выше. При этом она замедляет ход и, подобно гигантскому валу, накатывается на сушу. Скорость цунами тем выше, чем больше глубина океана. При средней глубине Тихого океана около 4000 м теоретически вычисленная скорость цунами составляет 716 км/ч. В действи- тельности скорость большинства волн цунами колеблется между 400 и 500 км/ч, но были случаи, когда они достигали и 1000 км/ч. Цунами возникают чаще всего в результате подводных землетрясений. Другим их источником могут служить вулканические извержения.

            Подобно тому как имеется шкала интенсивности землетрясений, существует и шкала интенсивности цунами

            I - цунами очень слабое, волна отмечается лишь мареографами.

            II - cлабое цунами, может затопить плоское побережье.

        III - цунами средней силы. Плоские побережья затоплены, легкие суда могут быть выброшены на берег. В воронкообразных устьях рек течение может временно меняться на обратное. Портовые сооружения подвергаются небольшому ущербу.

       IV - сильное цунами, побережье затоплено, прибрежные постройки и сооружения повреждены. Крупные парусные суда и небольшие моторные выброшены на сушу, а затем снова смыты в море. Берега засорены обломками и мусором.

             V - очень сильное цунами, приморские территории затоплены. Волноломы и молы сильно повреждены. И более крупные суда выброшены на берег. Ущерб велик и во внутренних частях побережья. В устьях рек высокие штормовые нагоны. Человеческие жертвы.

            VI - катастрофическое цунами, полное опустошение побережья и приморских территорий. Суша затоплена на значительное пространство в глубь от берега моря. Самые крупные суда повреждены. Много жертв.

ВУЛКАНИЧЕСКИЕ  ИЗВЕРЖЕНИЯ

            Вулканические извержения угрожают приблизительно 1/10 того числа жителей Земли, которым грозят землетрясения. Около 200 млн. человек проживает в опасной близости к действующим вулканам.    

            Шесть вулканических процессов могут грозить катастрофой: лавовые потоки, извержения, вулканические грязевые потоки, вулканические наводнения, палящие тучи и выходы газов.

            Лава - это расплав горных пород, разогретых до температуры 900 - 1100"С. Лава вытекает прямо из трещин в земле или склоне вулкана либо переливается через край кратера и течет к подножию. Лавовые потоки могут представлять опасность для одного человека или группы людей, которые, недооценив их скорости, окажутся между несколькими лавовыми языками. Опасность возникает тогда, когда лавовый поток достигает населенных пунктов. Жидкие лавы могут за короткий промежуток времени залить значительные территории.

            Гигантская сила вулканического взрыва разрывает лаву и горные породы на мельчайшие частицы, которые в совокупности называют тефрой. Опасность тефры ясна: она разрушает дома. погребая жителей в развалинах, душит и отравляет своими газами, уничтожает растительность, губит домашних животных. Значительно больший ущерб, чем грубые частицы, наносит пепел. В непосредственной близости от вулкана не обойтись без масок. Необходимо постоянно убирать пепел с крыш, стряхивать его с деревьев, а также закрывать резервуары с питьевой водой. Обязательность эвакуации спорна. Пока не наступит подходящий момент, лучше оставаться в укрытиях. Во время самого извержения эвакуация невозможна. так как отсутствует видимость. После извержения нужно убрать с территории грубые обломки. Пепел постепенно смоют дожди.  Еще одной опасностью является то, что при таянии ледников во время вулканических извержений может сразу образоваться огромное количество воды - это может привести к катастрофическому наводнению.

                       Водяные пары являются обязательным компонентом всех вулканических газов. То, что эти газы имеют запах, обусловлено примесями сернистого и серного окисла, сероводорода, хлористоводородной и  фтористоводородной кислот. находящиеся в газообразном состоянии. Вездесущими являются углекислый и угарный газы. Все они в больших концентрациях смертельно опасны для человека. Наилучшей мерой защиты от газов, безусловно, является противогаз. Насаждения могут быть успешно защищены от действия вулканических газов умеренной посыпкой извести.

            Однако наилучшим способом защиты от вулканических извержений остается предупреждение: не заселять опасные территории или производить эвакуацию из опасных мест при первых признаках извержения.

ОПОЛЗНИ

            Оползни возникают тогда, когда природными процессами или людьми нарушается устойчивость склона. Силы связности грунтов или горных пород оказываются в какой-то момент меньше, чем сила тяжести, вся масса приходит в движение, и может произойти катастрофа. Земляные массы могут оползать по склонам с едва заметной скоростью. В других случаях скорость смещения продуктов выветривания оказывается более высокой, иногда большие объемы горных пород обрушиваются со скоростью, превышающей скорость экспресса. Все это склоновые смещения - оползни.

            Оползни могут быть вызваны действием разных факторов: это и почти каждое землетрясение, и межпластовые воды, и изменение или уничтожение растительного покрова, и дождевые осадки.

СНЕЖНЫЕ  ЛАВИНЫ

            Лавины также относятся к оползням. Крупные снежные лавины являются катастрофами, уносящими десятки жизней. Скорость снежных лавин колеблется в широком диапазоне от 25 до 360 км/ч. По величине лавины делятся на большие, средние и малые. Большие уничтожают на своем пути все - жилища и деревья. Средние опасны лишь для людей, малые практически не опасны.

            Существует несколько косвенных причин возникновения лавин: неустойчивость склона, перекристализация снега, образование плоскости скольжения, снежные наносы с большим углом откоса, чем склон. Прямой причиной часто является сотрясение.            Как и в случае других оползневых смещений, наиважнейшую роль в защите от лавин играют превентивные меры. Лавиноопасные склоны распознаются достаточно просто. Важное значение представляют исследования предшествующих лавин, так как большинство из них спускается по одним и тем же трассам. Для прогноза лавин значение имеет и направление ветра, и количество осадков. При выпадении 25 мм свежего снега возникновение лавин возможно, при 55 мм они весьма вероятны, а при 100 мм приходится допустить возможность их возникновения через несколько часов.  Защита от лавин может быть пассивной или активной. При пассивной защите избегают лавиноопасных склонов или ставят заградительные щиты. Активная защита заключается в обстреле лавиноопасных склонов. Тем самым вызывают сход небольших неопасных лавин и препятствуют накоплению критических масс снега.

ПАВОДКИ  И  НАВОДНЕНИЯ

             Наводнения делятся на два основных типа. Суша может затопляться реками или морем - так различаются наводнения речные и морские. Наводнения угрожают почти что 3/4 земной поверхности.

                 Различают превентивные и непосредственные меры защиты от стихии. Первые осуществляются общегосударственными организациями, так как включают планирование застройки населенных пунктов, соблюдение правил землепользования и долговременные мероприятия, такие, например, как облесение склонов.

Устройство заградительных дамб - один из старейших методов защиты - продолжает сохранять свое значение. На затопляемой пойме расположено множество  населенных пунктов и много плодородных земель, и их необходимо охранить от затопления. Заградительные дамбы обеспечивают им полную или частичную защиту от наводнений. Не обязательно возводить дамбы в непосредственной близости от реки: хотя они и должны следовать их течению, однако не каждому речному изгибу. Высота дамб зависит от цели и данных контрольных расчетов. Иногда система продольных заградительных валов дополняется поперечными, и тем самым затопляемая территория делится на отдельные клетки. На затопляемых участках таким образом сохраняется почва, и они могут использоваться в сельскохозяйственных целях. В защитных дамбах могут быть перекрываемые шлюзы, с помощью которых вода после паводков спускается назад в русло. В отдельных случаях с их помощью удается специально направлять воду, несущую плодородный ил на поля. Заградительные дамбы сооружают из подручных материалов, укрепляя их кирпичом, камнем или железобетоном. При непосредственной угрозе затопления заградительные валы часто строят из мешком с песком.

            Долговременную охрану от наводнений обеспечивает регуляция русла. Оно должно вмещать как можно больше воды, чтобы увеличение расхода воды не приводило к повышению водного уровня. С этой целью проводят расширение и углубление русла. Важной мерой защиты являются каналы, с помощью отводится избыточная вода.

АТМОСФЕРНЫЕ  КАТАСТРОФЫ

            Выравнивание перепадов давления в атмосфере осуществляется путем возникновения ветров. Ветры дуют из областей высокого давления в области низкого. сила ветра зависит от разности давления.  Порывы ветра могут вызвать значительные повреждения. Вихри и ураганы разрушают дома, сносят мосты и другие конструкции, угрожают жизни людей, вызывают лесоповалы.

            Тропические циклоны возникают в тропических широтах. Они отличаются четкой концентрацией энергии в небольшом пространстве, большими перепадами давления и высокими скоростями ветра. Ежегодно над земной поверхностью образуется в целом 70 - 80 тропических циклонов, однако лишь небольшая их часть достигает разрушительной силы, а из них, в свою очередь, только часть захватывает сушу.

            Причины возникновения тропических циклонов весьма сложны. Что касается циклонов Атлантического океана и Карибского моря, то было установлено, что они возникают тогда, когда поверхность моря нагревается выше 26 градусов. Площадь нагретой морской поверхности должна быть достаточно велика. Опасность возникает тогда, когда нагрев морской поверхности до 26,8 градусов осуществляется на площади, превышающей 8,5*10^6 кв.км. О прохождении циклона над определенной территорией можно судить с помощью приборов, регистрируя изменения давления и скорости ветра. После прохождения стены циклона, где ветры самые сильные, давление резко падает, а температура повышается. Ветер может совершенно стихнуть. Это положение сохраняется недолго - надвигается противоположная стена.

            Защита от циклонов может быть не только пассивной, но и активной. Первый опыт разрушения циклона был осуществлен в 1947 году. Все подобные усилия сводятся к тому, чтобы каким-либо способом рассеять энергию циклона. Отделить его от океана, чтобы последний не мог снабжать циклон энергией, либо способствовать распределению этой энергии в большем пространстве. Внимание обращено на те зоны циклона, где наблюдается перепад в его характеристиках и где его уровень энергии наиболее высок. Сначала в этих целях пытались распылять сухой лед, который должен был послужить в качестве ядер кристаллизации. В 1960 году стали использовать йодид серебра, который способствует скорость ветра на 10%, а в 1969 году - даже на 30%. Этот метод защиты покоится на верном теоретическом основании, однако недостатком является то, что он весьма дорогостоящ.

            Торнадо и другие атмосферные вихри.

            Торнадо - это катастрофические атмосферные вихри, имеющие форму воронки диаметром от 10 до 1 км. В этом вихре скорость ветра может достигать неправдоподобной величины - 300 м/с (что составляет более 1000 км/ч). Такая скорость не может быть измерена никакими приборами, она оценена экспериментально и по степени воздействия торнадо. Например, отмечалось, что при торнадо щепка вонзалась в ствол сосны. Это отвечает скорости ветра выше 200 м/с.

            Торнадо бывают связаны с медленно перемещающимися циклонами (со скоростью поступательного смещения ниже 30 км/ч) и возникают на окраинных частях последних. В других случаях они от циклонов не зависят. Скорость поступательного перемещения торнадо составляет 40 км/ч, это означает, что от него не убежать, можно уехать лишь на машине. Бегство от торнадо, однако, и в этом случае проблематично, так как его трасса абсолютно незакономерна и непредсказуема. Различна и длинна пути торнадо: одни из них исчезают, не пройдя 1 км, траектория других может достигать сотен километров. Торнадо несколько напоминает циклон, например, своим круговым вихревым движением воздуха или тем, что в центре воронки наблюдается низкое давление.  В пустынях США существуют два вида вихревых ветров - классические торнадо и так называемые "пустынные дьяволы". Торнадо связаны с грозовыми облаками, тогда как перевернутые воронки "пустынных дьяволов" не имеют связи с облачными образованиями.

            Процесс возникновения торнадо до конца не ясен. Очевидно, они образуются в моменты неустойчивого расслоения воздуха, когда нагревание земной поверхности приводит к нагреванию и нижнего слоя воздуха. Выше этого слоя оказывается слой воздуха более холодного, такое положение неустойчиво. Теплый воздух устремляется вверх, воздух же холодный в вихре, словно хобот, опускается вниз, к земной поверхности. Часто это происходит над небольшими возвышенными участками в пределах плоского рельефа.

               Сильные торнадо оставляют за собой полосу опустошенной земли. С домов срываются крыши, деревья вырываются с корнем из земли, в воздух поднимает людей и автомобили. Когда путь торнадо пролегает по густо населенной местности, количество жертв достигает значительной величины. Так, 11.04.1965 года над территорией Среднего Запада США возникло 37 торнадо, которые обусловили гибель 270 человек. Торнадо наиболее часто отмечаются в Соединенных Штатах Америки. Они нередки в Индии, Японии, Аргентине, Австралии. В Европе тоже могут возникать сильные торнадо. Опасные вихри образуются иногда в бассейне реки Дона, в кубанских степях. Например, в Ростове-на-Дону 24.08.1953 года случилось торнадо со скоростью ветра 60-80 м/с.

            Защита от торнадо проблематична. Они возникают неожиданно. Определить их траекторию невозможно. Помочь может передача предупреждений по телефону от города к городу. Наилучшая и, повидимому, единственная защита от торнадо - это укрыться в подвале либо в прочном здании.

            Пыльные бури - это атмосферные возмущения, при которых в воздух вздымается огромное количество пыли и песка, перенесенных на значительные расстояния. В сравнении с землетрясениями или тропическими циклонами пыльные бури не представляют, по сути, столь катастрофических явлений, однако их воздействие может оказаться весьма неприятным, а иногда и роковым.

            Как возникает пыльная буря? Клин холодного воздуха вторгается под слой теплого. Быстро перемещаясь, он поднимает в воздух много твердых частиц. Они осаждаются на расстоянии многих километров. Вслед за выпадением пыли обычно сразу же начинает идти дождь.

            Пыльные бури вызывают удушье и приводят к болезням, от них в значительной мере страдают приборы и любая техника. Пыльные бури могут разносить опасных паразитов, которые являются причиной тяжелого заболевания, именуемого болотной лихорадкой.

            Пыльным бурям подвержено несколько областей Земли. Одной из таких областей является центральная и западная часть Сахары. Расположенной к югу от Сахары области, называемой Сахель, угрожает наступление пустыни. Пыльные бури засыпают здесь песком и пылью растительный покров. Словно вуаль, длиной до 2500 км и шириной 600 км, пыль проникает даже в воздушное пространство над Атлантическим океаном. Пробы, взятые над океаном, показывают, что пыль может распространиться и до Южной и Центральной Америки. Другой значительной областью распространения пыльных бурь является Северная Африка. В большой мере им подвержены страны Аравийского полуострова и соседние с ними Ирак и Сирия. От пыльных бурь страдает и Поволжье, и северные предгорья Кавказа. В особенно сухие годы в атмосферу проникает огромное количество пыли, которая оседает даже на территории Украины. Пыльные бури случаются и в пустынях Средней Азии.

ПОЖАРЫ

            Чрезвычайно опасными являются лесные пожары. Причиной возникновения этого бедствия очень часто являются действия человека. Такие пожары возникают чаще всего из-за несоблюдения элементарных мер пожарной безопасности - разведение костров и неосторожное обращение с ними, сельскохозяйственные палы, использование неисправной техники, браконьерская охота в засушливый период года. Причиной лесных пожаров являются также грозовые разряды и самовозгорание торфа.

В случае несвоевременного принятия мер лесные пожары разрастаются в стихийные бедствия и наносят огромный материальный ущерб.

            Тушение лесных пожаров производится с использованием самых различных средств пожаротушения. При этом широкое применение могут найти подручные средства и простейший инвентарь - ветви лиственных деревьев, лопаты и т. д. Ветвями можно захлестывать кромку пожара; с помощью лопат можно засыпать кромку пожара грунтом. Верховые лесные пожары и пожары на больших площадях ликвидируются, как правило, специальными противопожарными формированиями.

            Основным правилом каждого, кто привлечен к тушению лесных пожаров, должна быть осторожность и предусмотрительность. При тушении таких пожаров подгоревшие деревья нужно сваливать в направлении пожара; передвижения следует осуществлять с максимальной осторожностью, так как можно провалиться в торфяные прогары.

            Горючие жидкости, а также загоревшуюся электропроводку водой тушить нельзя. Бензин, керосин, различные органические масла и растворители следует тушить песком, землей, пенными и порошковыми огнетушителями, а если очаг пожара небольшой - накрыть его асбестовым или брезентовым покрывалом, тяжелой тканью или одеждой смоченной водой. Горящую электропроводку тушить можно только убедившись, что с нее снято напряжение.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

            Поверхность Земли будет непрерывно изменяться под действием природных процессов. Оползни будут происходить на неустойчивых горных склонах, по-прежнему будет чередоваться большая и малая вода в реках, а штормовые приливы станут время от времени затоплять морские побережья, не обойдется и без пожаров. Человек бессилен предотвратить сами природные процессы, но в его силах избежать жертв и ущерба.

Большинство стихийных бедствий невозможно полностью предотвратить, но их неблагоприятные последствия могут быть значительно уменьшены при проведении мероприятий по прогнозированию, своевременному оповещению населения о приближении стихийных бедствий и принятию соответствующих предосторожностей и мер защиты. В ряде государств ведутся интенсивные поиски надежных способов прогнозирования стихийных бедствий. В России в последнее время достигнуты определенные успехи в научном прогнозировании землетрясений. В масштабе страны и в порядке международного сотрудничества тайфуны и сели прогнозируются с помощью метеорологических спутников Земли.

  ЛИТЕРАТУРА

1. Дворжак Й. Земля, люди, катастрофы. Киев, 1989