В) Природные опасности

Анализ развития природных катастрофических явлений на Земле показывает, что количество возникающих природных катастроф и масштабы их последствий постоянно растут, а защищённость людей и техносферы, несмотря на научно-технический прогресс, не улучшается, а, наоборот, снижается.

Причём для тенденций и причин роста количества природных катастроф характерно, что: стремительный рост природных опасностей на Земле связан в основном с двумя причинами: быстрым ростом населения нашей планеты и его концентрацией в крупных городах, а также деградацией окружающей среды, способствующей снижению барьерных функций ландшафтов и экосистем по отношению к опасным природным процессам; наибольшую опасность для жизни людей представляют засухи (50% всех погибших и пострадавших в мире), наводнения (36%), ураганы, тайфуны, штормы (8%), землетрясения (2-3%). По величине экономических потерь опасные природные явления ранжируются следующим образом: ураганы, тайфуны, штормы (43% всех потерь), землетрясения (27%), наводнения (20%);интенсивное развитие экономики приводит к появлению техногенноприродных опасностей, являющихся принципиально новыми или медленно развивающимися существующими природными процессами, активизированными хозяйственной деятельностью человека.

Среди техногенно-природных процессов наибольшую опасность представляют наведённая сейсмичность, подтопление, опускание поверхности Земли; проблема природных опасностей и связанные с ней социальные и материальные потери определяются не только природными условиями территорий, но и социально-экономическим положением прожи­вающих там народов. Наибольшие социальные потери наблюдаются в слаборазвитых странах, где высокая численность населения и его слабая защищённость являются причиной массовой гибели людей в природных катастрофах. В экономически развитых странах смертельных исходов значительно меньше, однако развитие опасных явлений здесь сопровождается огромными материальными потерями.

Говоря о России, следует отметить, что на её территории широко развиваются разнообразные разрушительные природные процессы. Только за 10 лет (1990—1999 гг.) количество возникающих природных катастроф увеличилось более чем в 2 раза.

К этим процессам относятся: землетрясения, извержения вулканов, оползни и обвалы, наводнения, подтопления территорий, горные удары, внезапные выбросы угля и газа, сели, снежные лавины, карст и суффозия, смерчи и многие другие. По имеющимся данным и расчётам среднемноголетних потерь только за 30 лет (с 1963 г. по 1992 г.) от различных опасных природных процессов погибли десятки тысяч и пострадали около540 тыс. человек. Суммарный экономический ущерб составил 500—570 млрд. рублей (в ценах 1990 г.). Причём большая часть социальных и экономических потерь связана с разрушениями и деформациями зданий и сооружений из-за недостаточной надёжности и защищённости от опасных природных воздействий. Примерные уровни социально- экономических ущербов от развития наиболее опасных природных и природно-техногенных процессов на территории России приведены в табл. 1.3.

Наибольшую потенциальную опасность для жизни россиян в настоящее время представляют землетрясения. Они являются самыми тяжёлыми по своим последствиям стихийными бедствиями. Во второй половине XX века в мире от землетрясений погибли более миллиона человек. Материальный ущерб составил 300 млрд. долларов США.

В России зоны повышенной сейсмической опасности (от 6 баллов и выше, с периодом повторяемости 500 лет) занимают около 40% от общей площади, в том числе 9% территории относится к 8-9-балльным зонам. В сейсмически активных зонах проживают более 20 млн. человек (14% населения страны). Только за период с 1994 по 1999 год в стране произошло более 120 землетрясений, причём три из них были сильнейшими: Шикотанское (Курилы, октябрь 1994 г.), Нефтегорское (Сахалин, май 1995 г.) и Кроноцкое (акватория Тихого океана, декабрь 1997 г.).

В период до 2010 года разрушительные землетрясения ожидаются в трёх сейсмологических регионах: Камчатка Курильские острова, Прибайкалье и Северный Кавказ.

Оценивая опасность в целом, можно предполагать, что в течение 2001—2010 годов в каждом из указанных регионов может произойти одно разрушительное землетрясение. Не исключены также сильные землетрясения на Сахалине, на востоке Сибири, в Алтайском крае. Ожидаются потери десятков тысяч жизней людей и ущерб порядка 10 млрд. долларов США.

Широкое распространение на территории России имеют экзогенные геологические процессы (оползни, обвалы, сели, карст, подтопление, эрозия, просадка и пучение грунтов, лавины и др.), которые обуславливают нередко возникновение крупномасштабных чрезвы­чайных ситуаций с большим количеством жертв и значительным материальным ущербом.

Оползни и обвалы распространены примерно на 5% территории Российской Федерации. Прогнозируется их развитие при неблагоприятных природных условиях и антропогенных воздействиях ещё на 35% площадей территории России. Наиболее интенсивно оползни и обвалы проявляются на Северном Кавказе, Камчатке, о. Сахалин, в Забайкалье, Поволжье, где поражённость территории оползнями достигает 10—30%, а в некоторых местах — до 70—90% . На этих территориях процесс оползне-образования может быть весьма опасным, с многочисленными разрушениями сооружений и человеческими жертвами до 20 человек.

Наибольший ущерб оползни и обвалы наносят городам. В России оползневые процессы развиваются на территории 725 городов.

Опасность схода лавин существует на 9% территории России. Наибольшая лавинная вероятность наблюдается в период с декабря по март на Северном Кавказе, Алтае, Сахалине и в Забайкалье.

Наиболее трагичны случаи массового схода лавин — своего рода "лавинные бедствия". Во всех горных районах они возможны в среднем один раз в 7—10 лет.

Лавины угрожают 8 городам России. Очаги активного лавинообразования отмечаются в пределах возвышенных территорий на севере России: Мурманская область, Северный Урал. Масштабы этих явлений не велики по сравнению с другими процессами, но из-за фактора внезапности (неожиданности) они наносят существенный урон и приводят к человеческим жертвам.

Селевые процессы проявляются на территории России примерно на 8% её площади и развиваются в горных регионах Северного Кавказа, Западных и Восточных Саян, Байкальской рифтовой зоне, на Камчатке, Северном Урале и Кольском полуострове, в районе Верхоянска и Норильска.

Наиболее опасные селевые процессы развиты на северном склоне Большого Кавказского хребта и на восточном побережье Камчатки, Восточном и Западном Саяне, Прибайкальской рифтовой зоне, на Сахалине. Средняя повторяемость селей в этих районах составляет от 5 до 15 лет; максимальный объём селевых потоков для среднегорий — до 500 тыс. м³, для высокогорий — до 5 млн. м³.

Под прямой угрозой селей в России находится 13 городов и ещё 42 расположены в потенциально селеопасных районах.

Карстовые процессы развиты на территориях, сложенных растворимыми горными породами. Площадь карстующихся пород в России составляет около 60% её территории. Толщи этих пород встречаются как на поверхности, так и на различных глубинах, пе­рекрытые четвертичными или коренными породами (провал на Березняковском месторождении калийных солей в 1984 г. произошёл на глубине 400 м).

Наиболее опасный тип карстового процесса связан с областями развития сульфатных пород и галалитов. На территориях развития этого типа карстового процесса располагаются такие крупнейшие промышленные города, как Нижний Новгород, Самара, Казань, Уфа, Пермь с населением более 1 млн. человек, а также ряд других городов (Альметьевск, Дзержинск, Стерлитамак, Салават, Соликамск и др.) с населением более 100 тыс. человек.

Карстовый процесс, связанный с карбонатными породами, распространён на северо-западе Европейской части России (в Ленинградской и Архангельской областях), в Московской области (к югу от Мытищ), захватывая северную часть Тульской области, в южной части Прибайкальской впадины и в юго-восточном обрамлении Сибирской платформы.

Следует подчеркнуть, что перечисленные карстовые процессы развиваются и в ряде случаев могут стать источниками крупномасштабных чрезвычайных ситуаций в начете XXI века

Подтопление подземными (преимущественно грунтовыми) водами является одним из наиболее массовых экзогенных геологических процессов. Формирование его носит латентный (скрытый) характер, а проявления — неожиданны и поэтому особенно опасны. Наибольшую опасность процесс подтопления представляет для урбанизированных территорий — основной среды «обитания человека».

Выделяется три основных вида подтопления: строительное (на урбанизированных территориях), гидротехническое (подпор водохранилищ) и ирригационное (подпор от массивов орошения).

Данный процесс на территории России занимает площадь менее 1%. Особенно большое развитие процесс подтопления получил на урбанизированных территориях страны (20%). Если в 1985 году подтопление отмечалось в 792 городах России, то в 1998 году — в 960 из 1092. Причём в 894 городах площадь подтопленных земель составляет более 5% от их общей площади. В наибольшей степени подтоплены промышленно развитые крупные и средние города с большим водопотреблением и, соответственно, утечками из водонесущих коммуникаций. Например, в Москве при 20% утечках подтоплено около 40% территории, в Волгодонске при больших утечках — 60%, а в Астрахани — 80%.

Создание Кубанского водохранилища площадью 40 тыс. га привело к подтоплению 80 тыс. га чернозёмов и вывело из оборота 120 тыс. га плодородных земель.

Большое бедствие принёс подъём уровня Каспийского моря. В 1978—1995 годах он поднялся на 240 см, в 1996—1997 годах опустился на 41 см, а в 1998 году снова поднялся на 4 см. По прогнозу Гидрометцентра России далее ожидается продолжение подъёма уровня моря не менее 6 см/год.

За годы подъёма уровня Каспия на российском побережье было затоплено и разрушено более 340 тыс. га прибрежных территорий, сотни жилых домов и промышленных зданий и др. В настоящее время в зоне затопления находятся города: Махачкала, Каспийск, Дербент, Лагань, а также около 70 более мелких поселений. Только прямой экономический ущерб составил на 1 января 1999 года более 130 млрд. рублей.

В целом по стране, согласно оценке Госстроя России, ущерб от подтопления застроенных городских территорий составляет около 60 трлн. руб./год. На период 2001— 2010 годов прогнозируется увеличение опасности их подтопления.

Широкое развитие на территории России имеют геокриологические процессы, обусловленные сезонными и многолетними колебаниями тепломассообмена на земной поверхности, под влиянием которых происходит промерзание и оттаивание горных пород, формируется их температурный режим, криогенное строение и свойства.

Геокриологические процессы приурочены к обширной зоне развития многолетнемёрзлых пород, занимающей около 67% территории России. К наиболее опасным процессам, чаще всего приводящим к аварийным ситуациям на объектах техносферы, относятся: тепловая осадка оттаивающих пород и термокарст, морозное пучение пород, термоэрозия и наледеобразование. Массовые мерзлотные деформации зданий, развивающиеся в результате морозного пучения грунтов, известны в Норильске, Игарке, Якутске, Тикси, Певеке, Анадыре, Магадане, в посёлках Приангарья, в городах Западной Сибири (Сургут, Нижневартовск, Ханты- Мансийск и др.).

Рис. 1.12 Распространение оползней, обвалов и многолетнемёрзлых пород.

Равнины с малыми оползнями в долинах малых рек:

1— с малым числом оползней;

2 — с большим числом оползней; горные и холмистые районы:

3 — с большим развитием оползней;

4 — с возможностью особо крупных, сейсмогенных оползней и обвалов;

5 — участки рек с большим количеством оползней;

6 — граница области многолетнемёрзлых пород.

Карта поражённости территории России опасными и потенциально опасными современными геокриологическими процессами представлена на рис.1.12

В начале XXI века опасность геокриологических процессов на территории России значительно возрастёт в связи с наблюдающимся потеплением климата.

В нашей стране, где климатические условия подвержены большим колебаниям, огромен ущерб от гидрометеорологических явлений, который составляет почти 80% ущерба от всех природных катастроф.

Учитывая, что территория нашей страны расположена в различных климатических зонах, перечень гидрометеорологических явлений, приносящих ущерб народному хозяйству или вызывающих стихийные бедствия, весьма большой. Сильный ветер (включая шквалы и смерчи), град, сильные снегопады, метели — наиболее частые опасные метеорологические явления. Достаточно сказать, что в мире за период 1947—1980 годов от сильных ветров и смерчей погибли 29 тыс. человек, а снежные бури унесли жизни 10 тыс. человек.

В начале XXI века уменьшение их воздействия не прогнозируется.

К числу наиболее опасных природных катастроф относятся наводнения, которые угрожают более чем 70% территории суши Земли. Они приносят не только огромные материальные потери, но и приводят к большому числу человеческих жертв.

По данным ЮНЕСКО, в XX веке от наводнений погибли около 9 млн. человек.

В Российской Федерации угроза затопления существует более чем для 40 крупных городов и нескольких тысяч других населённых пунктов. Периодическому затоплению подвержена территория площадью около 500 тыс. га. Среднестатистическая величина ущерба от наводнений по России оценивается в 3,25 млрд. долларов США в год.

В последние годы опасные и катастрофические наводнения прошли в бассейне Тобола, на притоках Северной Двины, на Печоре, реках Заволжья и Приморского края, на Лене и других.

К наиболее опасным в отношении наводнений районам отнесены районы Верхней и Средней Оки, притоки Тобола, Средний и Нижний Енисей с притоками, отдельные участки Средней Лены и её притоков Алдана, Витима, а также реки юга Приморского края. В этих районах затопления прибрежных территорий происходят преимущественно в период весеннего половодья с повторяемостью 1 раз в 2-3 года, а глубина затопления прибрежных территорий может превышать 3,3 метра.

На значительную глубину (до 3,2 м) затапливаются прибрежные территории в бассейнах Верхнего Дона, Верхнего Днепра, Нижнего Тобола, Верхнего Енисея, Верхнего Амура, большей части территории Приморского края, Сахалина, рек Республики Саха (Якутия) и северо-востока Сибири. Наводнения на перечисленных реках наблюдаются реже 1 раза в 10 лет, но в отдельных районах их повторяемость возрастает до 1 раза в 2-3 года.

Довольно часто (1 раз в 3-5 лет, местами 1 раз в 2-3 года) случаются наводнения на реках юга и запада европейской территории страны, а также на Белой, Урале, притоках Среднего и Нижнего Иртыша, в верховьях Оби, на притоках Ангары, а также в среднем и нижнем течении Амура. Глубина затопления прибрежных территорий здесь доходит до 2 метров.

В числе природных явлений, оказывающих Негативное влияние на население, его хозяйственную и иную деятельность, а также на окружающую природную среду в целом, особое место занимают растительные пожары. Под этим термином понимается неконтролируемое, стихийно распространяющееся по площади горение растительности и её остатков. В зависимости от типа растительности, по которой распространяется горение, такие пожары подразделяются на степные, кустарниковые, лесные, тундровые и т.д. (в дальнейшем — лесные пожары).

По данным Госкомстата России, за последние 30 лет на активно охраняемой от пожаров территории ежегодно регистрируется от 11,8 до 36,6 тыс. случаев лесных пожаров, охватывающих в сумме от 0,14 до 3,84 млн. га покрытой лесом площади и обесценивающих от 2,64 до 143,03 млн. м® лесных материалов (древесины на корню). Только в последнее десятилетие ежегодный ущерб, причинённый указанными пожарами лесному хозяйству России, исчислялся в суммах от 753,4 до 13 млрд. 055,6 млн. рублей (в ценах 1999 г.). Причём в целом наблюдается тенденция роста как числа возникающих лесных пожаров, так и их площади, что подтверждается данными, представленными на рис. 1.13 и 1.14

Pиc.1.13 Прогноз среднего числа лесных пожаров по Российской Федерации в 2000—2010

Рис 1.14 Прогноз средних значений общей площади лесных пожаров по Российской Федерации на период до 2010 г.

По данным статистической отчётности, подавляющее число лесных пожаров (89,5%) в целом по Российской Федерации возникает по вине людей, в том числе: граждан — 78,1 %, организаций — 3,9 %, "сельскохозяйственных палов", т.е. при выжигании сухой травы на сенокосах и отгонных пастбищах, стерни на полях — 7,5 %. От грозовых разрядов возникает 10,5 %, т.е. один из каждых десяти лесных пожаров.

Следует отметить, что как в целом по Российской Федерации, так практически и во всех регионах в последние годы отмечается заметный рост числа лесных пожаров, возникающих по вине граждан.

Есть все основания полагать, что к 2010 году среднее число возникающих (регистрируемых) лесных пожаров по России возрастёт до 52,9—54,4 тыс. случаев против 34,5 тыс. случаев в 1999 году.

Таблица 1.4 Возможные последствия от столкновения астероидов с землей

Размер астероида	Энергия столкновения, мегатонн	Интервал между столкновениями с Землёй, год	Последствия
Больше 10 км	Более 100 миллио­нов	От 0,1 до 1 билли­она	Глобальное выми­рание живой массы планеты
От 2 км до 10 км	От 100 000 до 100 миллионов	От 1 до 100 милли­онов	Частичное вымира­ние живой массы планеты
От 0,2 км до 2 км	От 1000 до 100 000	От 10000 до 1 мил­лиона	Угроза уничтоже­ния цивилизации
От 30 м до 200 м	От 1000 до 100 000	От 100 до 10 000	Большие локаль­ные разрушения
От 10 м до 30 м	От 3 до 1000	Oт 1 до 100	Мелкие разруше­ния

Крупномасштабные катастрофы могут иметь место в начале XXI века при столкновении небесных тел больших размеров (астероиды, метеориты, кометы и т.д.) с Землёй. Данные о возможных последствиях представлены в табл. 1.4

Считается, что такие катастрофы неоднократно происходили в прошлом на нашей планете. Так, например, полагают, что приблизительно 65 миллионов лет назад произошло столкновение Земли с небесным телом огромных размеров, что обусловило вымерзание динозавров. В начале XX века произошло столкновение Земли с Тунгусским метеоритом, энергия взрыва которого оценивается в 101*—101Т джоулей (эквивалент 10—40 Мт тротила). Имеется много других данных о столкновении крупных космических объектов с Землёй.

Вместе с тем и сегодня проблема столкновения небесных тел с Землёй является весьма актуальной. В настоящее время обнаружено около 9 тыс. потенциально опасных космических объектов с размерами больше 0,5 км, орбиты которых проходят рядом с нашей планетой. Однако пока только у 350 из них известны даты прохождения рядом с Землёй.

Таблица 1.5 Действие поражающих факторов при падении небесного тела на Землю.

Поражающий фактор	Характер влияния	Длительность действия	Масштаб действия	Энергия столкновения, Мт
Пыль в атмосфере	"Ядерная зима"	Годы	Глобально	≥105
	Прекращение фотосинтеза	Месяц	Глобально	≥106
	Полная темнота	Месяцы	Глобально	≥107
Пожары	Горение, дым	Часы	Локально	≤104
		Месяцы	Регионально	≥106
		Месяцы	Глобально	≥107
Окислы азота	Кислотные дожди	Дни	Локально	≥10
		Месяцы	Регионально	≥103
	Нарушение озонового слоя	Годы	Глобально	≥105
Ударная волна	Механические разрушения	Минуты	Локально	≤104
		Часы	Регионально	≥107
Цунами	Механические разрушения	Часы	Регионально	≥104
Выбросы воды и углекислоты	Потепление климата	Десятилетия	Глобально	≥104

Как видно из таблицы, последствия столкновения небесного тела с Землёй достаточно разнообразны. Они могут иметь самые печальные последствия для жизни и деятельности людей.

Расчёты показывают, что вероятность падения крупных небесных тел на Землю (астероиды, метеориты, кометы) весьма мала. Не смотря на то, что до 2010 года десятки крупных астероидов (от 100 м до нескольких километров в диаметре) пройдут вблизи Земли, но не ближе лунной орбиты (например, вероятность падения астероида в ближайший миллион лет оценивается в 0,5%), актуальность проблем защиты нашей планеты от этих столкновений высока. Это обусловлено следующим:

во-первых, при каждом падении крупного небесного тела на Землю разрушений и жертв может быть существенно больше, чем при других природных и техногенных катастрофах, вплоть до гибели всего живого на планете;

во-вторых, при расчётах орбит крупных небесных тел не учитывается малая, но не нулевая вероятность того, что в любое время любое из этих тел может столкнуться с другим небесным телом, изменить расчётную орбиту и, таким образом, как уменьшить, так и увеличить расчётную вероятность столкновения с Землёй.

Надо добавить, что последнее относится к расчётам орбит уже известных объектов, но число вновь обнаруживаемых растёт с каждым днём, и нет гарантии, что в ближайшие годы не появится объект, представляющий уже реальную угрозу.

Современные технологии в принципе позволяют либо увести небольшой объект на безопасную для Земли орбиту, либо разрушить его, но для всего этого необходим достаточный запас времени. Как видим, проблемы возможного столкновения Земли с небесными телами требуют изучения и разработки мер по их предотвращению или уменьшению масштабов последствий.