2.3. Метеорологические и агрометеорологические опасные явления

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

Направление ветра определяется азимутом стороны горизонта, откуда он дует, и измеряется в градусах. Скорость ветраизмеряется в метрах в секунду (м/с), километрах в час (км/ч), в узлах (милях/ч). Сила ветра измеряется давлением, которое он оказывает на 1 м² поверхности. Сила ветра меняется пропорционально его скорости и, поэтому сила ветра часто оценивается 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 по его действию на наземные предметы или по волнению на море. По описанным в ней признакам можно определять скорость ветра без приборов (см. табл. 4.).

Таблица 4.

Шкала Бофорта (сила ветра у земной поверхности на стандартной высоте 10 м над открытой ровной поверхностью)

Баллы	Словесное определение силы ветра	Скорость ветра,миль/ч; м/с	Действие ветра
			на суше	на море
0	Затишье (штиль)	0 - 1; 0-0,02	Штиль. Дым поднимается вертикально	Зеркально гладкое море
1	Тихий ветерок	2-3; 0,3-1,5	Направление ветра заметно по откосу дыма	Рябь, пены на гребнях нет
2	Легкий бриз	4-7; 1,6-3,3	Движение ветра ощущается лицом, шелестят листья, движется флюгер	Короткие волны, гребни не опрокидываются и кажутся стекловидными
3	Слабый бриз	8-12; 3,4-5,4	Листья и тонкие ветки деревьев колышутся, ветер развевает верхние флаги	Короткие хорошо выраженные полны. Гребни, опрокидываясь, образуют стекловидную пену, изредка образуются маленькие белые барашки
4	Умеренный бриз	13-18, 5,5-7,9	Ветер поднимает пыль и бумажки	Волны удлиненные, белые барашки видны во многих местах
5	Свежий бриз	19-24; 8,0-10,7	Качаются ветки деревьев, на воде появляются волны с гребнями	Хорошо развитые в длину, но не очень крупные волны, повсюду видны белые барашки
6	Сильный бриз	25-31; 10,8-13,8	Качаются толстые сучья деревьев, гудят провода	Начинают образовываться крупные волны. Белые пенистые гребни занимают значительные площади (вероятны брызги)
7	Крепкий ветер	32-38; 13,9-17,1	Качаются стволы деревьев, идти против ветра трудно	Волны громоздятся, гребни срываются, пена ложится полосами по ветру
8	Очень креп- кии ветер (буря)	39-46; 17,2-20,7	Ветер ломает сучья деревьев, идти против ветра очень трудно	Умеренно высокие длинные волны. По краям гребней начинают взлетать брызги. Полосы иены ложатся рядами по ветру
9	Шторм (сильная буря)	47-54; 20,8 214	Небольшие повреждения; ветер срывает дымовые колпаки и черепицу	Высокие волны. Пена широкими плотными полосами ложится по ветру. Гребни волн опрокидываются и рассыпаются в брызги, которые ухудшают видимость
10	Сильный шторм (сильная буря)	55-63; 24,5-28,4	Значительные разрушения строений, деревья вырывает с корнем	Очень высокие волны с длинными загибающимися 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 (жестокая буря)	64-75; 28,5-32,6	Большие разрушения на значительном пространстве	Исключительно высокие волны. Суда временами токая буря скрываются из вида. Море все покрыто длинными хлопьями пены, располагающимися по ветру. Края ноли повсюду сдуваются и пену. Видимость плохая
12	Ураган	75 и более; 32,7 и более	Тяжелые предметы переносятся ветром на значительные расстояния	Воздух наполнен пеной и брызгами. Море все крыто полосами пены. Очень плохая видимость

Ураган является одним из мощнейших стихийных бедствий и по своим разрушительным действиям не уступает землетрясению. Ураган несет в себе колоссальную энергию. Ее количество, выделяемое средним по мощности ураганом в течение 1 ч, равно энергии ядерного взрыва мощностью 36 Мт. Ураганный ветер сносит легкие строения, опустошает поля, ломает и вырывает с корнями деревья, обрывает провода и валит столбы линий электропередачи (ЛЭП) и связи, повреждает транспортные магистрали и мосты, топит суда, вызывает аварии в коммуникационно-энергетических сетях в производстве. Ураганы сопровождаются ливневыми дождями, вызывая наводнения и разрушения зданий и сооружений.

Например, ЧС национального масштаба вызвал ураган «Катрина» в США в 2005 г. Разлилась р. Миссисипи, в результате наводнения был полностью затоплен и разрушен г. Новый Орлеан. Около 1300 человек погибли, десятки тысяч потеряли свое имущество. Ущерб – 300 млрд. долларов.

Смерч – это жестокий восходящий атмосферный вихрь быстро вращающегося воздуха, возникающий в грозовом облаке и распространяющийся до поверхности земли (воды) в виде темного гигантского рукава – «хобота». Диаметр столба от нескольких десятков до сотен метров с вертикальной, иногда изогнутой осью вращения.

Обычно смерчи начинаются так: на горизонте появляется грозовое облако, заливающее окружающую местность необычным слеповатым светом, нарастает влажный зной, дышать становится тяжело. Поднимается несильный поначалу ветер, начинает моросить дождь. Температура резко падает примерно на 15 °С. Из нависших туч к земле опускается гигантский «хобот», вращающийся с бешеной скоростью, навстречу ему с поверхности, похожий на опрокинутую воронку, тянется другой вихрь. Если они смыкаются, то образуют огромный столб, вращающийся против часовой стрелки. Скорость вращения воздуха внутри рукава до 100 м/с; двигается смерч над землей со скоростью до 50-60 км. У нас в стране смерчи наиболее часты в Поволжье, Сибири, Урале и черноморском побережье.

Сильные смерчи проходят десятки километров и срывают крыши, вырывают с корнями деревья, поднимают на воздух автомобили, разрушают дома. Если от сильного смерча вовремя не укрыться, он может поднять и бросить человека с высоты десятого этажа, обрушить на него летящие предметы, обломки, придавить в руинах здания.

Например, одна из летописей, найденных на территории Белоруссии, сообщала об урагане в Борисове. Людей, работавших в поле, «носило поверх деревьев». Те, которые успели за что-то ухватиться и крепко держались, остались живы: «А иные на поле за стернь мощно взявшися и держалися, если не пустили ветер под себе».

Ужасающими были последствия смерча, получившего название «Ивановское чудовище». Он возник 9 июня 1984 г. в 15 км южнее г. Иваново и зигзаобразно прошел около 100 км через леса, поля и пригороды, вышел к Волге и полностью уничтожил турбазу «Лунево». Какова была сила смерча можно судить по тому, что щитовые домики просто летали по небу, а наполненная водой 40-тонная цистерна, находившаяся на вершине водонапорной башни, была перенесена на 400 м. Потом два гусеничных трактора с трудом перетаскивали ее обратно. Только в Ивановской области (а смерч затронул и соседние области) были разрушены 680 жилых домов, 200 объектов промышленного и сельского хозяйства, 20 школ, детские сады. Без крова остались 416 семей, разрушено 500 садово-дачных строений. Официально говорят о 200 жертвах, но сколько погибло на самом деле, до сих пор неизвестно.

Стоит отметить и «созидательную» роль смерчей. Они вызывают знаменитые «лягушачьи» и «рыбные» дожди, благодаря которым возможно заселение изолированных водных бассейнов.

Например, в 1918 г. в Англии в Хендоне местные жители стали свидетелями необычного явления – дождя из мальков. В Америке в 1892 г. случился ливень из угрей. Во Франции случаются дожди из лягушек. В Японии жители города Мийоси стали свидетелями осадков из головастиков и лягушек. В 1877 году ливень принес на одну из ферм Северной Каролины несколько аллигаторов. Дожди из моллюсков и крабов выпали на жителей английского графства Вустершир в 1881 г. Относительно недавно, в 2010 г. подобный дождь обрушился на Австралию – с неба падали рыба, лягушки и птицы (некоторые животные пережили перелет хорошо, другие находились в состоянии шока).

Основной причиной перечисленных явлений является циклоническая деятельность в атмосфере – процессы возникновения, эволюции (развития) и перемещения крупномасштабных возмущений в полях атмосферного давления и ветра – циклонов иантициклонов.

Циклон (от греч. – кружащийся, вращающийся) – это сильное атмосферное возмущение, круговое вихревое движение воздуха с пониженным давлением в центре. Поперечник циклона достигает от 100 до 2000-3000 км. В циклонах вихревые ураганные ветры дуют против часовой стрелки в северном полушарии Земли и по часовой стрелке – в южном, и антициклоне все наоборот и скорость его поменьше. Сам циклон движется довольно медленно: 20-40 км/ч, редко до 100 км/ч. Тропические циклоны (тайфуны) движутся несколько быстрее.

Буря – это ливень, сопровождающийся сильным ветром шквального характера, что также может вызвать паводок в реке, наводнение или сель. Вызывает сильные разрушения из-за сильного напора ветра. Сильную бурю иногда называют штормом. Бури бывают потоковые (местные явления небольшого распространения) и вихревые (обусловленные циклонической деятельностью и распространяются на большие территории).

Потоковые бури подразделяются на стоковые и струевые. При стоковых бурях поток воздуха движется вниз по склону сверху вниз,струевые характерны тем, что поток воздуха движется горизонтально или вверх по склону. Вихревые бури бывают пыльные, шквальные и снежные (например, пурга, буран и метель).

Пыльная буря – перенос больших количеств пыли или песка сильным ветром, сопровождающийся ухудшением видимости, выдуванием верхнего слоя почвы вместе с семенами и молодыми растениями, засыпанием посевов и транспортных магистралей. Характерна для аридных пустынных и полупустынных районов.

Например, большая повторяемость пыльных бурь отмечается в Сахаре, в Иране, Пакистане, Индии, Китае, Каракумах,Кызылкумах, Приаралье, Прибалхашье, Западном Казахстане, Туркменистане. В России пыльные бури могут развиваться в пустынной, степной и лесостепной зонах – в Астраханской и Волгоградской областях, Калмыкии, Тыве, Алтайском и Забайкальском краях, в Ростовской, Читинской, Омской, Курганской областях.

Из крупнейших пыльных и песчаных бурь можно отметить бурю в апреле 1928 г. в степных и лесостепных областях Украины, когда ветер поднял с площади 1 млн. км² более 15 млн. т чернозема. Черноземная пыль была перенесена на запад и осела на площади 6 млн. км² в Прикарпатье, в Румынии и в Польше. Высота облаков пыли достигла 750 м, мощность черноземного слоя уменьшилась на 10-15 см.

Предупредительные заблаговременные мероприятия по обеспечению безопасности при угрозе бурь, ураганов, смерчейосуществляются задолго до начала бури (урагана, смерча) и могут занимать много времени. К таким мероприятиям относятся:ограничение землепользования в районах частого прохождения циклонов; ограничение размещения опасных производств; сокращение объемов запасов и сроков хранения на предприятиях и складах взрыво-, пожаро-, химически опасных веществ; демонтаж устаревших или непрочных зданий и сооружений; вырубка старых, подгнивших деревьев; проведение инженерно-технических мероприятий по повышению физической стойкости хранилищ и оборудования с легковоспламеняющимися, АХОВ и другими опасными веществами; определение опасных режимов функционирования производств в условиях сильного ветра; создание материальных резервов; подготовка населения и персонала спасательных служб.

К оперативным защитным мероприятиям, проводимым после получения «штормового предупреждения», относят: широкое оповещение населения о пути прохождения и времени подхода к районам бури (урагана, смерча); переход к безопасным режимам работы в условиях сильного ветра; экстренное сокращение запасов опасных веществ на предприятиях, складах и оперативное повышение надежности их хранения; перевод в прочные или заглубленные помещения уникального и особо ценного имущества; подготовку убежищ, подвалов и других заглубленных помещений для защиты населения; частичную эвакуацию населения.

Действия населения при угрозе и во время бурь, ураганов и смерчей: укрепить непрочные конструкции; закрыть двери, слуховые отверстия и чердачные помещения; окна обшить досками, закрыть щитами или заклеить полосками бумаги или ткани; с противоположной стороны окна и двери, для уравнивания внутреннего давления двери и окна с подветренной стороны зданий следует открыть; убрать вещи с балконов, лоджий, крыш; позаботится об аварийном освещении (батарейках, фонарях, керосиновых лампах), запасах воды, пищи, медикаментах. Самыми безопасными местами являются подвалы, погреба, подполья, а на открытой местности – канавы, ямы, овраги. Основными видами поражений при ураганах, бурях и смерчах являются закрытые травмы различных областей тела, ушибы, переломы, сотрясения головного мозга, ранения, сопровождающиеся кровотечением.

Буре часто предшествует гроза – сильное атмосферное явление, сопровождающееся сильными электрическими разрядами молний, громом и дождем. Молния – это гигантский электрический искровой разряд в атмосфере, проявляющийся яркой вспышкой света и громом. Гром – это звуковое явление в атмосфере, вызывается колебаниями воздуха под влиянием мгновенного повышения давления на пути молнии.

Наиболее часто молнии возникают в кучево-грозовых облаках. Молнии делят на внутриоблачные, проходящие в самих грозовых облаках, и наземные, ударяющие в землю. Вероятность поражения молнией наземного объекта тем больше, чем объект выше, а электропроводность почвы лучше. В отличие от обычных молний, называемых линейными, существуют шаровые молнии, возникновение и природа которых до сих пор остаются невыясненными.

Молнии, как линейные, так и шаровые, могут быть причиной тяжелой травмы и гибели человека. Удары молний сопровождаются разрушениями, вызванными ее термическими и электродинамическим воздействием. Весьма опасны прямые удары молний в воздушные линии связи с деревянными опорами, так как существует вероятность возникновения разрядов с проводов и аппаратуры (телефон, выключатели) на землю и другие предметы, что может привести к пожарам и поражению людей электрическим током. Причиной коротких замыканий могут стать удары молний в высоковольтные ЛЭП. Опасно попадание молний в самолет, при этом возможно: обгорание или оплавление мест попадания молнии, повышение температуры, последствия акустического удара, образование электрических искр на петлях и клеммах заземления, воспламенение паров топлива.

Например, первым летным происшествием, связанным с грозовым разрядом, стала катастрофа транспортного самолета ВВС СШАCurtiss C-46D, который 14 июня 1945 г. следовал по маршруту Даллас – Джексон в штате Миссисипи. Молния попала в крыло на высоте3000 футов, в результате самолет упал в лес. В июне 2014 г. в летевший из Симферополя в Москву пассажирский «Боинг-777» также ударила молния. В результате инцидента оплавились 18 заклепок по левой и правой сторонам фюзеляжа. Также поврежден датчик угла атаки по левому борту и статистические разрядники на стабилизаторе. Никто из пассажиров не пострадал и экипажу удалось посадить самолет во Внуково.

Во время грозы необходимо отключить от сети электрические приборы, нельзя стоять перед открытым окном – окна и двери необходимо закрыть; на природе – не укрываться под деревьями, особенно под дубами и лиственницами, желательно переместиться в низину, нельзя прислонятся к скалам, останавливаться около водоемов, передвигаться плотной группой, не пользоваться телефоном и другими электрическими приборами. При встрече с шаровой молнией нельзя бегать и резко двигаться – сотрясение воздуха может вызвать взрыв. Прикрывая лицо руками нужно медленно отступить и спрятаться за случайное прикрытие – дерево, здание. Можно медленно лечь на землю, прикрыв голову и шею руками – обычно шаровая молния в течение 15-20 минут исчезает или взрывается.

Одно из проявлений стихийных сил природы в зимний период – снежные заносы, метель, буран, пурга и вьюга.

Снежные заносы возникают в результате обильных снегопадов и метелей, которые могут продолжаться от нескольких часов до нескольких суток. Они вызывают нарушение транспортного сообщения, повреждение линий связи и электропередач, негативно влияют на хозяйственную деятельность. Особенно опасны снежные заносы при сходе снежных лавин с гор.

Например, в России сильным снежным заносам подвержены, прежде всего, многоснежные районы Заполярья, Сибири, Урала, Дальнего Востока, Севера Европейской части.

Метель, пурга, вьюга сопровождаются резкими перепадами температур и вызывают обледенение – покрытие различных поверхностей и предметов льдом или мокрым снегом. В результате рвутся электрические провода и линии связи, ломаются столбы, мачты и опоры, нарушаются транспортные контактные сети.

Метель – это перенос снега сильным ветром над поверхностью земли. Различают позёмок, низовую и общую метель. Позёмок и низовая метель представляют собой явления подъема снега ветром со снежного покрова, происходящие без выпадения снега из облаков, а вызывают лишь перераспределение ранее выпавшего снега.

Позёмок наблюдается при малых скоростях ветра (до 5 м/с), когда большинство снежинок поднимается всего на несколько сантиметров. Низовая метель наблюдается при больших скоростях ветра, когда снежинки поднимаются до 2 м и выше, вследствие чего атмосферная видимость ухудшается, снижаясь иногда до 100 м и менее.

Общая, или верхняя, метель представляет собой выпадение снега при достаточно сильном (обычно свыше 10 м/с) ветре и сопровождается значительным увеличением снежного покрова во всем районе, охваченном метелью. При сильном ветре и низкой температуре метель носит местное название буран (главным образом в азиатской части России).

Пурга – в ряде районов России местное название метели с сильным ветром, возникающей преимущественно в равнинных безлесных местностях при вторжении холодного воздуха.

Вьюга – это снежная буря с ее воющим ветром и слепящим снегом. Согласно официальной классификации о буре можно говорить, если скорость ветра превышает 55 км/ч, а температура падает ниже -7 °С. Если же скорость ветра достигает 70 км/ч, а температура ниже -12 °С, то мы имеем дело с сильной снежной бурей.

Основным поражающим фактором при снежных заносах, во время пурги, метели, вьюги является воздействие низких температур, вызывающих обморожение и замерзание людей. При непосредственной угрозе организуется оповещение населения, приводятся в готовность необходимые силы и средства, дорожные и коммунальные службы; радиотрансляционные узлы переводятся на круглосуточную работу. Необходимо заблаговременно создать в доме запас продовольствия, воды, топлива, приготовить аварийное освещение. Во время метели, пурги или вьюги покидать помещение можно только в исключительных случаях и не в одиночку.

Основные виды работ при буранах, метели, пурге или вьюге – розыск пропавших людей, оказание первой медицинской помощи, расчистка дорог и территорий вокруг строений, оказание помощи застрявшим водителям, устранение аварий на коммунально-энергетических сетях.

Гололед – это слой плотного льда, образующийся на поверхности земли, тротуарах, проезжей части улиц, предметах (деревьях, проводах и др.) при замерзании на них переохлажденных капель дождя и мороси (тумана). Гололед наблюдается при температуре ниже 0 °С. Корка намерзшего льда может достигать несколько сантиметров. Гололедица – это тонкий слой льда на поверхности земли, образующийся после отпели или дождя в результате похолодания, а также замерзания мокрого снега и капель дождя.

Например, вес гололедных корок может превышать 10 кг/м (до 35 кг/м на Сахалине и 86 км/м на Урале). Такая нагрузка разрушительна для большинства проводных линий и для многих матч. Воздействие гололеда наиболее заметно в Западной Европе, США, Канаде, Японии, России. В феврале 1984 г. в Ставропольском крае гололед с ветром парализовал автодороги и вызвал аварии на 175 высоковольтных линиях. При гололеде в Москве количество автоаварий увеличивается втрое.

Если в прогнозе погоды сообщается о подобных явлениях, следует принять необходимые меры безопасности для снижениявероятности получения травмы – приготовить малоскользящую обувь, прикрепить на каблуки поролон или наклеить на подошву лейкопластырь, можно натереть подошвы песком или наждачной бумагой; пожилые люди должны передвигаться с помощью трости с резиновым наконечником или с заостренным шипом.

Засуха – продолжительный и значительный недостаток осадков, чаще при повышенной температуре и пониженной влажности воздуха. Опасность засухи для организма человека заключается в тепловом перегревании, т.е. повышении температуры тела выше 37,1 °С, и теплонарушении – приближении температуры тела к 38,8 °С. Симптомы перегревания – покраснение кожи, сухость слизистых оболочек, сильная жажда, возможна потеря сознания, остановка сердца и дыхания.

Подготовительные меры для борьбы с подобными явлениями – это дополнительный запас воды, приемлемая для жары одежда, установка вентиляторов и кондиционеров; в сельской местности приведите в порядок колоды, установите навесы и беседки, закрывайте окна ставнями или плотными шторами. Во время жары и засухи носите светлую одежду из хлопка и головной убор, чаще находитесь в тени и не двигайтесь быстро под прямыми солнечными лучами, не употребляйте алкоголь, чаще пейте воду и принимайте прохладный душ. Помните, что во время засухи возрастает вероятность пожаров.

Например, в Центральной России в 1972, 2002 и 2010 гг. из-за продолжительной жары и засухи возникли многочисленные лесные и торфяные пожары, что привело к задымлению Москвы и многих других городов и к многочисленным нарушениям здоровья людей.