Закономірності виникнення і класифікація природних небезпек. Абіотичні і біотичні небезпеки.

Природні небезпеки мають об’єктивний характер. Їх виникнення пов’язане з глобальними природними процесами, які існують поза волею і можливостями людини, хоча остання приймає зараз активну участь у створенні таких небезпек. Більшість особливо небезпечних явищ взаємопов’язана та еволюційно обумовлена фізичними законами розвитку Землі. Деякі з них розвиваються локально, інші охоплюють великі регіони, окремі держави та материки. Інколи вони поширюються по всій земній кулі, набуваючи глобального характеру.

Характерною особливістю природних небезпек є те, що при їх реалізації виникають ситуації:

• з масовими людськими втратами;

• руйнуванням значних матеріальних цінностей за короткий час.

За ступенем впливу (шкідливості) природні небезпеки поділяються на чотири категорії:

• екстремальні природні явища, відхилення від середніх багаторічних показників закономірного вияву природних процесів, типових для даної території (значне випадання опадів, засуха, ерозія ґрунтів, заморозки);

• стихійні природні явища, що знищують матеріальні цінності, які створені людьми, та загрожують життю та здоров’ю населення (повені, грози, урагани, епідемії грипу);

• стихійні лиха і непередбачені процеси, що супроводжуються руйнівними діями щодо самої природи, знищенням матеріальних цінностей та загибеллю людей (цунамі, смерчі, СНІД);

• природні катастрофи і стихійні процеси особливо руйнівної сили, що розповсюджуються на велику територію та призводять до масової загибелі людей, тваринного і рослинного світу (землетруси, епідемії сибірки, холери).

За часом розвитку розрізняють:

• раптові (землетрус);

• короткоперіодні (смерч);

• багаторічні (засухи);

• вікові (ерозія ґрунтів).

Одночасний розвиток всієї сукупності таких явищ малоймовірний, проте виникнення одного небезпечного процесу може викликати серію інших, навіть більш небезпечних. Велику небезпеку для людства в екологічному значенні становлять стихійні лиха та катастрофи. Лише за останні два десятиріччя вони призвели до загибелі 3 млн. чоловік, а загальна вартість збитків досягла 100 млрд. доларів. Слід також зазначити, що останнім часом виявляється чітко виражена тенденція до збільшення повторюваності природних катастроф. При цьому число жертв в кожне наступне десятиріччя зростає приблизно на порядок.

Незалежно від джерела зародження стихійні явища характеризуються значною потужністю і різною тривалістю – від декількох хвилин (снігові лавини) до декількох годин (селі), днів (зсуви) і місяців (повені).

Не дивлячись на істотні різниці всі стихійні явища, що виникають в природі, підпорядковуються загальним закономірностям.

По-перше, для кожного виду може бути встановлена специфічна пристосованість в просторі.

По-друге, стихійним лихам властива визначена повторюваність (чим більша інтенсивність лиха, тим воно рідше повторюється з тією ж силою).

По-третє, з більшою чи меншою надійністю може бути установлена залежність руйнівного ефекту стихійних лих від розмаху, тривалості і інтенсивності геологічних і гідрометеорологічних процесів. Отже, при всій несподіваності того чи іншого виду стихійного явища його можливе виникнення може бути передбачено.

По-четверте, стихійні явища в багатьох випадках виникають у взаємодії одне з одним, тобто в парагенетичному зв’язку (наприклад, катастрофічний землетрус силою 6-8 балів в морі викликає цунамі).

Крім того, природні небезпеки поділяють на абіотичні і біотичні.

Абіотичні природні небезпеки – це сукупність шкідливостей, що діють на людину з боку неживої природи. Абіотичні фактори це ті, що відносяться до неживої природи (світло, вода, температура).

Біотичні природні небезпеки – це шкідливості, які діють на людину з боку живої природи, фактори пов’язані з впливом організмів один на одного.

Абіотичні шкідливі фактори, породжені природними джерелами небезпеки

(деякі з розглянутих небезпек – зсуви, селі, кислотні дощі, пилові бурі – можуть мати комбінований характер, тобто природно-техногенний).

Відомо понад 30 видів природних особливо небезпечних явищ, які об’єднуються в чотири групи:

1. Літосферні – землетруси, виверження вулканів, гірські обвали, зсуви, викиди гірських порід, ерозія ґрунтів, підземне обмерзання тощо.

2. Гідросферні – цунамі, повені, сельові потоки, снігові лавини, льодові затори, ожеледиця, обмерзання суден та гідротехнічних споруд.

3. Атмосферні – бурі, смерчі, урагани, грози, зливи та снігопади, град, ожеледь, посухи, пожежі, заморозки, екстремально низькі температури, обмерзання високих споруд та літальних апаратів.

4. Космічні – астероїди, метеорити, космічне випромінювання.

Літосферні

Землетрус – це сильне коливання земної кори, викликане тектонічними причинами, яке приводить до руйнування споруд, пожеж і значних людських жертв. Виникають при раптовому розриві гірських порід Землі і вивільненні при цьому енергії. Ця енергія розповсюджується у вигляді сейсмічних хвиль і спричиняє серію коливних рухів земної поверхні. Місце, де виникає підземний удар, називається осередком землетрусу; точка у глибині Землі, де починається розрив – гіпоцентром; її проекція на поверхню Землі – епіцентром. Такі землетруси ще називають тектонічними. Також джерелом землетрусу може бути вулкан. Такий землетрус називають вулканічним. Коливання земної кори передається сейсмічними хвилями. Найсильніші вони в гіпоцентрі. З віддаленням від нього хвилі слабшають.

Сейсмічні хвилі розповсюджуються в Землі із швидкістю 6...8 км/с. Першими досягають поверхні Землі так звані поздовжні хвилі. Найсильніші коливання викликаються поперечними хвилями, які приходять через декілька секунд після перших відчутних коливань.

Існують шкали бальності, за допомогою котрих оцінюють руйнівну силу землетрусу. Для реєстрації землетрусів зроблено: дві шкали:

До 30-х років XX ст. сила землетрусу вимірювалась спричиненими збитками – за так званою шкалою Меркаллі. Зараз для визначення сили землетрусу користуються більш досконалим засобом. Ідею подав 1935 ρ. американський сейсмолог Ч. Ріхтер. Він запропонував визначати силу землетрусу за 12-бальною шкалою. Нульова позначка на сейсмографі означає абсолютний спокій ґрунту, один бал вказує на слабкий підземний поштовх, кожний наступний бал позначає поштовх в 10 разів сильніший за попередній. Так, 9-бальний землетрус в 10 разів сильніший за 8-бальний, в 100 разів перевищує 7-бальний і, нарешті, у в 100 мільйонів разів сильніший за коливання земної кори силою один бал.

Основними характеристиками землетрусів є: глибина осередку, магнітуда, інтенсивність енергії на поверхні землі. Глибина осередку землетрусу зазвичай перебуває в межах від 10 до 30 км, в деяких випадках вона може бути значно більша. Магнітуда характеризує загальну енергію землетрусу і є логарифмом максимальної амплітуди зміщення ґрунту в мікронах, яка вимірюється за сейсмограмою на відстані 100 км від епіцентру. Магнітуда за Ріхтером вимірюється від 0 до 9 (найсильніший землетрус). Інтенсивність – це показник наслідків землетрусів, який характеризує розмір збитків, кількість жертв та характер сприйняття людьми психогенного впливу.

Щорічно наша планета здригається більше мільйона разів. 99,5% цих землетрусів легкі, їх сила не перевищує 2,5 бала за шкалою Ріхтера. Незначна кількість землетрусів досягає сили 8-9 балів. Землетруси більшої сили спостерігались, двічі: 31 січня 1906 ρ. на узбережжі Еквадору й 20 березня 1933 р. на південному сході Японії, коли гіпоцентр знаходився глибоко під дном океану. Сили, які при цьому вивільнялися і діяли, не піддаються уяві.

Землетруси переважно бувають у вигляді серії поштовхів, головний з яких має найбільшу магнітуду. Сила, число та тривалість поштовхів суто індивідуальні для кожного землетрусу. Тривалість поштовхів переважно досягає декількох секунд.

Помітний струс поверхні землі від головного поштовху триває від ·30 до 60 с, або навіть до 3-4 хв. Більш слабкі поштовхи можуть тривати з інтерва­лами в декілька діб, тижнів, місяців та навіть років.

Сьогодні немає надійних методів прогнозування землетрусів та їх на­слідків. Однак за зміною характерних властивостей ґрунту, незвичайною по­ведінкою живих організмів перед землетрусом ученим досить часто вдається складати прогнози. Провісниками землетрусу є: швидке зростання частоти слабких поштовхів (форшоків); деформація земної кори, яка визначається спостереженнями зі супутника або зйомкою на поверхні землі за допомогою лазерних джерел світла, зміна відношення швидкостей розповсюдження по­здовжніх і поперечних хвиль напередодні землетрусу; зміна рівня ґрунтових вод. Енергію одного сильного землетрусу, який триває всього декілька хвилин можна порівняти з енергією, утвореною за рік чотирма енергоблоками АЕС.

Основні причини виникнення:

• зміщення пластів земної кори вздовж розломів;

• накопичення тектонічної напруги;

• як результат вулканічної діяльності;

• потрясіння при ядерних вибухах.

Землетруси являють раптове вивільнення потенційної енергії земних надр, які набирають форму пружних коливань, що розповсюджуються в землі в усіх напрямках.

Негативні наслідки при землетрусах:

• матеріальні збитки(пошкодження будівель, інженерних споруд);

• людські жертви;

• можливе виникненняантисанітарних умов після землетрусу.

В Івано-Франківській, Чернівецькій, Одеській області відбуваються землетруси інтенсивністю від 3 до 5 балів по шкалі Ріхтера, які є результатом впливу сейсмоактивної зони, яка розміщена на території Румунії;

Республіка Крим – напротязі останнього століття зареєстровано більше 30 землетрусів силою 4-7 балів за шкалою Ріхтера та один – найбільш силь­ний інтенсивністю 8 балів у 1927 році.

На території з такою активністю землетрусів проживає 11 млн. чоловік.

Землетруси звичайно належать до надзвичайних природних явищ, але бувають і такі, що є наслідками непродуманої діяльності людей – будівництво водосховищ, великих гідротехнічних споруд, проведення потужних вибухів.

У ХХ столітті катастрофічні землетруси силою 9-11 балів мали місце в різних районах земної кулі.

Щороку на нашій планеті відбувається близько 57 тисяч

800 – від 5 до 5,9 бала;

6200 – від 4 до 4,9 бала;

49 тисяч – від 3 до 3,9 бала.