Тема 6 Чрезвычайные ситуации природного характера. Защита населения от их последствий Чрезвычайные ситуации природного характера

Стихийные бедствия – это различные явления природы, вызывающие внезапные нарушения нормальной жизнедеятельности населения, а также разрушения и уничтожение материальных ценностей. Они нередко оказывают отрицательное воздействие на окружающую природу.

Классификация

2.1. Геофизические опасные явления:

землетрясения; извержение вулканов.

2.2. Геологические опасные явления (экзогенные геологические явления):

оползни; сели; обвалы, осыпи; лавины; склоновый смыв; просадка лессовых пород; просадка (провал) земной поверхности в результате карста;

абразия, эрозия; курумы; пыльные бури.

2.3. Метеорологические и агрометеорологические опасные явления:

бури (9-11 баллов): ураганы (12-15 баллов): смерчи, торнадо; шквалы;

вертикальные вихри; крупный град; сильный дождь (ливень); сильный снегопад; сильный гололед; сильный мороз; сильная метель; сильная жара;

сильный туман; засуха; суховей; заморозки.

2.4. Морские гидрологические опасные явления:

тропические циклоны (тайфуны); цунами; сильное волнение (5 баллов и более);

сильное колебание уровня моря; сильный тягун в портах; ранний ледяной покров и припай; напор льдов, интенсивный дрейф льдов; непроходимый (труднопроходимый) лед; обледенение судов и портовых сооружений;

отрыв прибрежных льдов.

2.5. Гидрологические опасные явления:

высокие уровни воды (наводнения); половодье; дождевые паводки; заторы и зажоры; ветровые нагоны; низкие уровни воды; ранний ледостав и появление льда на судоходных водоемах и реках.

2.6. Гидрогеологические опасные явления:

низкие уровни грунтовых вод; высокие уровни грунтовых вод.

2.7. Природные пожары:

лесные пожары; пожары степных и хлебных массивов; торфяные пожары;

подземные пожары горючих ископаемых.

2.8. Инфекционная заболеваемость людей:

единичные случаи экзотических и особо опасных инфекционных заболеваний;

групповые случаи опасных инфекционных заболеваний;

эпидемическая вспышка опасных инфекционных заболеваний:

эпидемия;

пандемия;

инфекционные заболевания людей не выявленной этиологии.

2.9. Инфекционная заболеваемость сельскохозяйственных животных:

единичные случаи экзотических и особо опасных инфекционных заболеваний;

энзоотии;

эпизоотии;

панзоотии;

инфекционные заболевания сельскохозяйственных животных не выявленной этиологии.

2.10. Поражение сельскохозяйственных растений болезнями и вредителями:

прогрессирующая эпифитотия;

панфитотия;

болезни сельскохозяйственных растений не выявленной этиологии;

массовое распространение вредителей растений.

6.1.1. Природные чс геологического характера

Землетрясение – подземные толчки и колебания земной поверхности, возникающие в результате внезапных смещений и разрывов в земной коре или верхней части мантии Земли и передающиеся на большие расстояния в виде упругих колебаний.

Специалисты‑геофизики и астрофизики по‑разному объясняют причины землетрясений. Например, советский исследователь И.В. Кириллов объяснял причину землетрясений и извержений вулканов продолжающимся процессом расширения Земли в планетарном масштабе, т.е. геологическими процессами. Миллиарды лет назад Земля была вдвое меньше, и ее покрывала кора «материкового типа», под которой находится раскаленная масса. Одновременно с расширением Земли происходило остывание ее в результате разрывов и разломов с выходом раскаленной массы (магмы), т.е. шла активная вулканическая деятельность с горообразованием. Существующие на Земле горы имеют вулканическое и тектоническое происхождение. Земля имела единый материк, который в течение нескольких миллиардов лет раскололся на отдельные материки и большие острова. Подтверждением этому служит совпадение конфигураций западной части Африки и восточной части Южной Америки, а также вулканическая деятельность в местах разрыва (центрального), проходящего по дну Атлантического океана, где образовался Срединный хребет дна океана; такие срединные хребты есть во всех океанах. И этот процесс, по мнению И.В. Кириллова, продолжается и поныне с циклическими колебаниями от нескольких десятков до сотен миллионов лет.

Астрофизики объясняют многие процессы на Земле, в том числе и геологические, расширением Солнечной системы в целом, а также действием сил тяготения в системе небесной механики. Когда‑то Земля (миллиарды лет назад) находилась ближе к Солнцу, имела большую скорость вращения вокруг своей оси, и сутки соответственно продолжались 3–4 ч. При этом планета Земля находилась в раскаленном состоянии. В течение миллиардов лет происходило удаление Земли от Солнца, ослабление силы солнечного притяжения. Этот процесс сопровождался остыванием Земли с одновременным расширением ее и образованием материков, активной вулканической и тектонической деятельностью. Этот процесс «убегания» Земли от Солнца продолжается и сейчас, подтверждением тому служит увеличение продолжительности суток ежегодно на несколько секунд.

И геофизики, и астрофизики считают Солнце главным «дирижером» всех процессов, происходящих как в околоземном пространстве, так и в глубинных слоях Земли (от поверхности до 50–100 км вглубь).

Ряд ученых‑геофизиков высказывают предположения, что «спусковым крючком» землетрясений может быть деятельность человека при извлечении из недр Земли больших объемов нефти и газа. Примером этому могут служить землетрясения в районах, где на протяжении многих лет выкачивалась нефть и добывался газ (в Чечне, Дагестане, Ставропольском крае), два землетрясения в Газли (Узбекистан), где также длительное время добывался газ, и в Иране в декабре 2003 г. Вполне возможно, что в ноябре – январе происходит наложение на сейсмическую активность двух факторов – космического (Солнца) и антропогенного (хозяйственной деятельности человека).

По данным ученых‑геофизиков ежегодно на земном шаре происходят до 100 тыс. землетрясений, причем в основном слабых, фиксируемых специальными высокоточными приборами – сейсмографами с магнитной записью и цифровой регистрацией колебаний. Сначала сейсмограф фиксирует продольные волны (Р‑волны, от лат. prima – «первый»), затем поперечные волны (S‑волны, от лат. secunda – «второй»), которые по амплитуде больше Р‑волн. Эти волны обычно быстро затухают. Последними приходят L‑волны (от лат. longo – «длинный»), т.е. поверхностные волны, вызывающие большие разрушения.

Таким образом, недра Земли сотрясает постоянная мелкая «дрожь» (100 тыс. слабых землетрясений ежегодно), переходящая местами в резонансный удар. Основная же причина землетрясений кроется в неравномерном и неоднородном по физическим и химическим параметрам строении недр Земли от поверхности до глубины 800 км. Глубина очага тектонических землетрясений чаще всего 50–100 км, но бывали случаи, когда такого рода землетрясения зарождались на огромной глубине – до 800 км.

Шкала Рихтера классификация землетрясений по магнитудам, основанная на оценке энергии сейсмических волн, возникающих при землетрясениях.

Шкала Рихтера содержит условные единицы (от 1 до 9) – магнитуды, которые вычисляются по колебаниям, регистрируемых сейсмографом. Эту шкалу часто путают со шкалой оценки силы землетрясения в баллах (по 12-балльной системе), которая основана на внешних проявлениях подземного толчка (воздействие на людей, предметы, строения, природные объекты). Когда происходит землетрясение, то сначала становится известной именно его магнитуда, которая определяется по сейсмограммам, а не интенсивность, которая выясняется только спустя некоторое время, после получения информации о последствиях.

Правильное употребление: «землетрясение с магнитудой 6,0».

Прежнее употребление: «землетрясение силой 6 баллов по шкале Рихтера ».

Неправильное употребление: «землетрясение с магнитудой 6 баллов», «землетрясение силой в 6 магнитуд по шкале Рихтера »[1] [2].

[править] Шкала Рихтера

Рихтер предложил для оценки силы землетрясения (в его эпицентре) десятичный логарифм перемещения (в микрометрах) иглы стандартного сейсмографа Вуда-Андерсона, расположенного на расстоянии не более 600 км от эпицентра: ML = lg A + f, где f — корректирующая функция, вычисляемая по таблице в зависимости от расстояния до эпицентра. Энергия землетрясения примерно пропорциональна A3 / 2, то есть увеличение магнитуды на 1,0 соответствует увеличению амплитуды колебаний в 10 раз и увеличению энергии примерно в 32 раза.

Эта шкала имела несколько существенных недостатков:

Рихтер использовал для градуировки своей шкалы малые и средние землетрясения южной Калифорнии, характеризующиеся малой глубиной очага.

Из-за ограничений используемой аппаратуры шкала Рихтера была ограничена значением около 6,8.

Предложенный способ измерения учитывал только поверхностные волны, в то время как при глубинных землетрясениях существенная часть энергии выделяется в форме объёмных волн.

В течение следующих нескольких десятков лет шкала Рихтера уточнялась и приводилась в соответствие с новыми наблюдениями. Сейчас существует несколько производных шкал, самыми важными из которых являются:

Магнитуда объёмных волн

mb = lg(A / T) + Q(D,h),

где A — амплитуда колебаний земли (в микрометрах), T — период волны (в секундах), и Q — поправка, зависящая от расстояния до эпицентра D и глубины очага землетрясения h.

Магнитуда поверхностных волн (англ.)русск.

Ms = lg(A / T) + 1,66lg D + 3,30.

Эти шкалы плохо работают для самых крупных землетрясений — при M ~ 8 наступает насыщение.

[править] Сейсмический момент и шкала Канамори

В 1977[источник не указан 562 дня] году сейсмолог Хиро Канамори из Калифорнийского технологического института предложил принципиально иную оценку интенсивности землетрясений, основанную на понятии сейсмического момента.

Сейсмический момент землетрясения определяется как M_0 = \mu S u\,\!, где

μ — модуль сдвига горных пород, порядка 30 ГПа;

S — площадь, на которой замечены геологические разломы;

u — среднее смещение вдоль разломов.

Таким образом, в единицах СИ сейсмический момент имеет размерность Па × м² × м = Н × м.

Магнитуда по Канамори определяется как

M_W = {2 \over 3} (\lg M_0 - 16,1), где M0 — сейсмический момент, выраженный в Н × м.

Шкала Канамори хорошо согласуется с более ранними шкалами при 3 < M < 7 и лучше подходит для оценки крупных землетрясений.