- •1. Лекция. Природные опасности и стихийные бедствия
- •1.1. Виды чрезвычайных ситуаций природного характера и их характеристика
- •1.2. Классификация чрезвычайных ситуаций природного характера
- •1.3. Ущерб от чрезвычайных ситуаций природного характера
- •2.1. Литосферные опасности.
- •2.1.1. Землетрясения Землетрясения – подземные удары (толчки) и колебания поверхности земли, вызванные процессами высвобождения энергии внутри неё (главным образом тектоническими).
- •2.1.2. Извержение вулканов
- •2.1.3. Обвалы и оползни
- •2.1.4. Сель. Селевые потоки
- •2.1.5. Лавины
- •2.3. Атмосферные опасности
- •2.3.1. Общая характеристика
- •2.3.2. Циклоны и бури
- •2.3.3. Шквальные бури и смерчи (торнадо)
- •2.3.5. Экстремальные осадки и снежно-ледниковые явления
- •2.3.6. Грозы, градобития
- •2.3.7. Экстремальные температуры воздуха
- •2.4. Опасные явления в гидросфере. Гидрологические чрезвычайные ситуации
- •2.4.1. Общая характеристика наводнений
- •Факторы влияния на масштабы наводнения
- •Классификация наводнений по масштабу
- •2.4.2. Морские гидрологические чрезвычайные ситуации. Цунами
2.3.2. Циклоны и бури
Для циклонов средних широт (ураганы) характерен диаметр порядка 1000 км, максимум 4000 км, существуют они до 3–4 недель, за которые проходят расстояния до 10 тыс. км, в том числе до 5–7 тыс. км над сушей со скоростью обычно 30–40 км/ч, редко до 100 км/ч. Над Северной Атлантикой циклоны рождаются круглый год и движутся в Евразию. Ежегодное их число – несколько сотен, но лишь в единичных циклонах скорость ветра достигает ураганной на побережьях Западной Европы и снижается до штормовой в Восточной Европе; на дальнейшем пути они проявляются в виде обильных осадков. Наиболее вредоносны циклоны в зимнее время, когда, помимо прочего, они сопровождаются тяжелыми снегопадами. Длительность штормового ветра при прохождении циклонов в Евразии – от немногих часов до трех суток в Западной Европе.
Ураган – ветер большой разрушительной силы и значительной продолжительности. Ураган – атмосферные вихри больших размеров со скоростью ветра до 120 км/ч, а в приземном слое – до 200 км/ч. Скорость ветра является важной характеристикой урагана, которая для удобства выражается в баллах (табл. 3.2).
Во время холодной погоды бывают зимние метели, представляющие проявление циклонов (зона низкого давления). Крупные скопления снега, сопровождаемые сильным ветром, могут затруднить или парализовать движение автотранспорта.
В пустынях сильные ветры являются причиной пыльных и песчаных бурь. В течение песчаной бури возможно нарушение нормального электрического поля в атмосфере.
Тропические циклоны (тайфуны) отличаются от среднеширотных меньшими размерами, меньшим давлением в центре, большим запасом влаги, более сильными ветрами. Скорость в 3/4 тропических циклонов достигает штормовой, в 10–40 % – ураганной. Диаметр зоны с ураганными скоростями ветра в атлантических тропических циклонах 20–150 км, в тихоокеанских 20–200 км, редко до 300 км, диаметр зоны штормовых ветров и ливней 100–400 км, максимум до 600 км в атлантических, 200–900 км и до 1500 км в тихоокеанских циклонах.
2.3.3. Шквальные бури и смерчи (торнадо)
Шквальные бури и смерчи (торнадо) – это вихри, возникающие в теплое время года на мощных атмосферных фронтах, но, иногда и при особо интенсивной местной циркуляции.
Шквалы – горизонтальные вихри под краем наступающей полосы мощных кучево-дождевых облаков. Ширина шквала отвечает ширине атмосферного фронта и достигает сотен километров. Скорость движения воздуха в вихре складывается со скоростью движения фронта и местами достигает ураганной (до 60–80 м/с). Так образуются шквальные бури или штормы. Их ширина – первые километры, редко до 50 км, длина пути 20–200 км, редко до 700 км, длительность в каждой точке пути – от нескольких до 30 мин. Они сопровождаются мощными ливнями и грозами. Шквалы и местные шквальные бури характерны для всех территорий, охватываемых циклонической деятельностью. Разрушительное воздействие шквалов определяется скоростью ветра, а также грозами и ливневыми наводнениями.
Шквалам подобны потоковые или струевые бури. Они связаны с атмосферными фронтами, но не имеют вертикальной конвективной составляющей, как при шквалах, и создаются потоками воздуха в долинах и по краям возвышенностей. Бури этого типа достигают скорости 40–50 м/с и длятся 12–24 часа, максимум до недели.
Смерч – это восходящий вихрь, состоящий из чрезвычайно быстро вращающегося воздуха, а также частиц влаги, песка, пыли и других взвесей. Он представляет собой быстро вращающуюся воронку, свисающую из кучево-дождевого облака и ниспадающую как «воронкобразное облако».
Основная составляющая смерча его воронка, которая представляет собой спиральный вихрь. По существу, это мелкомасштабный ураган. Внутренняя полость воронки – в поперечнике от нескольких метров до нескольких сотен метров – обладает резко пониженным давлением. В стенках смерча движение воздуха направлено по спирали вверх и достигает скорости 200 м/с. Подъём и перенос различных предметов и материалов происходит в стенках смерча, ширина которых колеблется от нескольких метров (у плотных смерчей) до сотен метров (у расплывчатых смерчей). У очень тонких смерчей ширина всей воронки не превышает 3 м, а ширина стенок измеряется десятками сантиметров.
В практических целях используется классификация интенсивности смерчей Фуджиты-Пирсона, сходная с шкалой Бофорта (табл. 2.11).
Таблица 2.11.
Шкала Фудзиты-Пирсона
Категория |
Словесная характеристика |
м/с |
км/ч |
Характеристика наносимого ущерба |
F0 |
Штормовой |
18 - 32 |
64 - 116 |
Повреждает дымовые трубы и телевизионные вышки, ломает ветки деревьев, валит старые деревья, сносит вывески, повреждает дорожные знаки, разбивает окна. |
F1 |
Умеренный |
33 - 50 |
117 - 180 |
Срывает крышу с домов, выбивает окна, опрокидывает мобильные дома, разрушает легкие постройки, может разрушать гаражи, валит старые деревья, перемещает автомобили. |
F2 |
Значительный |
51 - 70 |
181 - 253 |
Значительные разрушения: срывает крыши с домов, наносит значительный ущерб стенам зданий, разрушает мобильные дома, разваливает или переносит легкие постройки, вырывает деревья с корнем, сдувает автомобили с дороги. |
F3 |
Сильный |
71 - 92 |
254 - 332 |
Срывает крыши с домов и разрушает полностью или частично стены заданий, опрокидывает поезда, большую часть деревьев вырывает с корнем, поднимает в воздух и бросает тяжелые автомобили, срывает легкое покрытие с дороги. |
F4 |
Разрушительный |
93 - 116 |
333 - 418 |
Частично или полностью разрушает прочные дома, легкие дома поднимает в воздух и переносит на некоторое расстояние, создает и всасывает в себя большое количество мусора и обломков, вырванные деревья переносит на некоторое расстояние, сдувает верхний слой почвы, поднимает в воздух и переносит на значительное расстояние автомобили и тяжелые предметы. |
F5 |
Невероятный |
117 - 142 |
419 - 512 |
Колоссальные разрушения: сносит с фундамента прочные дома и переносит их на большие расстояния, наносит значительный ущерб прочным железобетонным конструкциям, переносит тяжелые автомобили на расстояние 100 м и более, полностью вырывает с корнем все деревья, производит прочие невероятные разрушения. |
F6-F12 |
Невообразимый, не зафиксирован |
Свыше 142 |
Свыше 512 |
Ущерб невозможно себе представить. Для оценки разрушений, производимых такими торнадо, необходимы дальнейшие исследования. |