Стихийные бедствия в атмосфере
Атмосфера ("атмос" - пар) - воздушная оболочка Земли. Атмосфера по характеру изменения температуры с высотой, делится на несколько сфер
Лучистая энергия Солнца является источником движения воздуха. Между теплыми и холодными массами возникает разность температуры и атмосферного воздуха давления. Это порождает ветер.
Для обозначения движения ветра применяют различные понятия: смерч, буря, ураган, шторм, тайфун, циклон и пр.
Чтобы их систематизировать, во всем мире пользуются шкалой Бофорта, которая оценивает силу ветра в баллах от 0 до 12 (см. табл. ).
Атмосферные фронты и атмосферные вихри порождают грозные природные явления, классификация которых приведена на рис. 3.1.12.
Рис. 3.1.12. Природные опасности метеорологического характера.
В табл. 3.1.24. приведена характеристика атмосферных вихрей.
Таблица 3.1.24.
Характеристика атмосферных вихрей
| Атмосферные вихри | Местное название | Характеристика |
| Циклон (тропический и внетропический) - вихри, в центре которых низкое давление | Тайфун (Китай, Япония) Бэгвиз (Филлипины) Вилли-Вилли (Австралия) Ураган (Сев.Америка) | Диаметр вихря 500-1000 км Высота 1-12 км Диаметр области затишья ("глаз бури") 10-30 км Скорость ветра до 120 м/с Время действия - 9-12 суток |
| Смерч - восходящий вихрь, состоящий из быстро вращающего воздуха, смешанного с частицами влаги, песка, пыли и других взвесей, воздушная воронка, спускающаяся из низкого облака на водную поверхность или сушу | Торнадо (США, Мексика) Тромб (Зап. Европа) | Высота - несколько сот метров. Диаметр - несколько сот метров. Скорость перемещения до 150-200 км/ч Скорость вращения вихрей в воронке до 330 м/с |
| Шквал - кратковременные вихри, возникающие перед холодными атмосферными фронтами, нередко сопровождаемые ливнем или градом и возникающие во все сезоны года и в любое время суток. | Буря | Скорость ветра 50-60 м/с Время действия до 1 часа |
| Ураган - ветер большой разрушительной силы и значительной продолжительности, возникающие в основном с июля по октябрь в зонах сближения циклона и антициклона. Иногда сопровождается ливнями. | Тайфун (Тихий океан) | Скорость ветра более 29 м/с Продолжительность 9-12 дней Ширина - до 1000 км |
| Буря - ветер, скорость которого меньше ураганного. | Шторм | Продолжительность - от нескольких часов до нескольких суток Скорость ветра 15-20 м/с Ширина - до нескольких сот километров |
| Бора - очень сильный порывистый холодный ветер приморских районов (Италия, Югославия, Россия), приводящий в зимнее время к обледенению портовых сооружений и кораблей | Сарма (на Байкале) Бакинский норд | Продолжительность - несколько суток Скорость ветра 50-60 м/с (иногда до 80 м/с) |
| Фён - жаркий сухой ветер Кавказа, Алтая, Ср. Азии (дует с гор в долину) | Скорость 20-25 м/с, высокая температура и низкая относительная влажность воздуха |
Циклон (ураган) - (греч.кружащийся) - это сильное атмосферное возмущение, круговое вихревое движение воздуха с понижением давления в центре.
В зависимости от места зарождения циклоны подразделяются на тропические и внетропические.
Центральная часть циклона, обладающая наиболее низким давлением, слабой облачностью и слабыми ветрами, называется "глазом бури" ("глазом урагана").
Скорость движения самого циклона 40 км/ч (редко до 100 км/ч). Тропические циклоны (тайфуны) движутся быстрее. А скорость ветровых вихрей до 170 км/ч.
В зависимости от скорости различают:
- ураган (115-140 км/ч);
- сильный ураган (140-170 км/ч);
- жесткий ураган (более 170 км/ч).
Ураганы наиболее распространены на Дальнем Востоке, в Калининградской и Северо-западных областях страны.
Предвестники урагана (циклона):
- понижение давления в низких широтах и повышение в высоких;
- наличие возмущений любого рода;
- переменчивые ветры;
- морская зыбь;
- неправильные приливы и отливы.
Поражающие факторы урагана приведены в табл. 3.1.25.
Таблица 3.1.25.
Поражающие факторы урагана
| Первичные | Вторичные |
| - сильный ветер, несущий большие массы воды, грязи, песка (до 250 км/ч); - морские волны (высотой более 10 м); - ливни (500-2500 мм). | - тяжелые предметы, переносимые ветром; - подтопление, затопление территории; - разрушение зданий и сооружений; - обрыв линий электропередач; - повыл деревьев, мачт, труб, опор и т.п.; - пожары, взрывы. |
Смерч (торнадо) - чрезвычайно быстро вращающаяся воронка , свисающая из кучево-дождевого облака и наблюдающаяся как "воронкообразное облако " или "труба". Классификация смерчей дана в табл. 3.1.26.
Таблица 3.1.26.
Классификация смерчей
| Классификационная группировка | Виды смерчей |
| По типу смерчевых облаков | - роторные; - кольцевые низкие; - башенные |
| По форме строения стенки воронки | - плотные; - расплывчатые |
| По соотношению длины и ширины | - змееобразные (воронкообразные); - хоботообразные (колонноподобные) |
| По скорости разрушений | - быстрые (секунды); - средние (минуты); - медленные (десятки минут). |
| По скорости вращения вихря в воронке | - экстремальные (330 м/с и более); - сильные (150-300 м/с); - слабые(150 м/с и менее). |
На территории России смерчи распространены: на севере - у Соловецких островов, на Белом море, на юге - на Черном и Азовском морях.
- Малые смерчи короткого действия проходят путь менее километра.
- Малые смерчи значительного действия проходят путь в несколько километров.
- Крупные смерчи проходят путь в десятки километров.
Поражающие факторы смерчей даны в табл. 3.1.27.
Таблица 3.1.27.
Поражающие факторы смерчей
| Первичные | Вторичные |
| - потоки воздуха, несущие воду, грязь, предметы и пр. (скорость воронки 50-80 км/ч); - пониженное давление воздуха в воронке; - спиральное или вертикальное движение потоков воздуха в стенках воронки; - ливни; - грозы. | - разрушение объектов при боковых ударах; - отрыв объектов и людей; подъем вверх с переносом на сотни метров; - всасывание газообразных и жидких масс с их последующим выбросом; - обрыв линий электропередач; - пожары, взрывы; - затопление территории. |
Буря - длительный, очень сильный ветер со скоростью более 20 м/с, наблюдающийся при прохождении циклона и сопровождающийся сильным волнением на море и разрушениями на суше. Длительность действия - от нескольких часов до нескольких суток.
В табл. 3.1.28. приведена классификация бурь.
Таблица 3.1.28.
Классификация бурь
| Классификационная группировка | Вид бури |
| В зависимости от времени года и состава вовлеченных в воздух частиц | - пыльные; - беспыльные; - снежные (пурга, буран, метель); - шквальные |
| По цвету и составу пыли | - черные (чернозем); - бурые, желтые (суглинки, супеси); - красные (суглинки с окислами железа); - белые (соли) |
| По происхождению | - местные; - транзитные; - смешанные |
| По времени действия | - кратковременные (минуты) с небольшим ухудшением видимости; - кратковременные (минуты) с сильным ухудшением видимости; - длительные (часы) с сильным ухудшением видимости |
| По температуре и влажности | - горячие; - холодные; - сухие; - влажные |
Поражающие факторы бурь приведены в табл. 3.1.29.
Таблица 3.1.29.
Поражающие факторы бурь
| Вид бури | Первичные факторы | Вторичные факторы |
| Шторм | - высокая скорость ветра; - сильное волнение моря | - разрушение строений, плавсредств; - разрушение, размыв побережья |
| Пыльная буря (суховей) | - высокая скорость ветра; - высокая температура воздуха при крайне низкой относительной влажности; - потеря видимости, пыль. | - разрушение строений; - иссушение почв, гибель с/х растений; - вынос плодородного слоя почвы (дефляция, эрозия); - потеря ориентации. |
| Снежная буря (буран, пурга, метель) | - высокая скорость ветра; - низкая температура; - потеря видимости, снег. | - разрушение объектов; - переохлаждение; - обморожение; - потеря ориентации. |
| Шквал | - высокая скорость ветра (в течение 10 минут скорость ветра возрастает с 3 до 31 м/с) | - разрушение строений; - бурелом. |
Гроза - атмосферное явление, сопровождающееся молниями и оглушительными раскатами грома.
На Земном шаре одновременно происходит до 1800 гроз.
Молния - гигантский электрический искровой разряд в атмосфере в виде яркой вспышки света (рис.3.1.13.). Виды молний представлены в табл. 3.1.30, поражающие факторы - в табл. 3.1.31.
Рис.3.1.13. Молния.
Таблица 3.1.30.
Виды молний
| Плоская | Точечная | Шаровая | Линейная |
| Вид вспышки на поверхности облаков | Светящиеся точки, пробегающие на фоне облаков | Круглая, светящаяся газовая масса, кипящая и разбрасывающая искры (сфероид) диаметром 10-20 см существующая от долей секунд до нескольких минут. Скорость перемещения до 2 м/св направлении ветра | Искровой разряд с разветвлениями длиной 2-3 км, диаметром в несколько десятков сантиметров. |
Таблица 3.1.31.
Поражающие факторы молнии
| Первичные | Вторичные |
| Прямой удар (ток молнии достигает сотен и тысяч ампер) | Разрушение объектов, расщепление деревьев, пожары, взрывы за счет быстрого испарения материала; Обрыв линий электропередач; Электрический разряд с проводов и электроаппаратуры; Разность потенциалов между отдельными предметами внутри зданий и разряд; Разрушение изоляции электроустановок, пробой на корпус. |
Град - частички плотного льда, выпадающего в виде осадков из мощных кучево-дождевых облаков.
Туман - помутнение воздуха над поверхностью Земли, вызываемое конденсацией водяного пара
Гололед - смерзшиеся капли переохлажденного дождя или тумана, осаждающиеся на холодной поверхности Земли.
Снежные заносы - обильное выпадение снега при скорости ветра свыше 15 м/с и продолжительности снегопада более 12 часов.
Рис. 3.1.14. Снежный занос после 12 часов
Поражающие факторы метеорологических природных явлений представлены в табл. 3.1.32.
Таблица 3.1.32.
Поражающие факторы
| Явление | Первичные | Вторичные |
| Град | Застывшие частички льда | Разрушение крыш, легких построек |
| Гололед | Слой льда Низкая температура, высокая влажность | Обрыв проводов линий связи и электропередач Разрушение легких сооружений Переохлаждение |
| Снежные заносы | Обильный снег высотой ло 1 м при скорости ветра до 15 м/с | Разрушение легких построек, крыш, линий электропередач, связи. Потеря ориентации, переохлаждение, обморожение. |
Природные опасности
К опасным природным явлениям относятся природные пожары, массовые заболевания людей, животных, растений, распространение насекомых - переносчиков заболеваний и насекомых - вредителей лесного и сельского хозяйства. Виды природных пожаров приведены на рис. 3.1.15, причины возникновения - табл. 3.1.33.
Рис. 3.1.15. Виды природных пожаров
Таблица 3.1.33.
Причины возникновения природных пожаров
| Природные | Антропогенные |
| - самовозгорание сухой растительности и торфа, угля, углистых пород, углистых руд; - разряды атмосферного электричества (до 8% от общего числа пожаров). | - наличие битого бутылочного стекла в местах отдыха, в лесу, которое может сфокусировать солнечный луч; - неосторожное обращение с огнем в местах работы и отдыха; - нарушение правил пожарной безопасности, наличие в шахтах метана; - бесконтрольные сельскохозяйственные палы с целью уничтожение сухой травы и обогащения почвы зольными элементами; - бесконтрольное сжигание порубочных остатков при очистке лесосек огневым способом. |
Лесные пожары возможны, если в течение 15-18 дней летом не бывает дождей. Влажность снижается до 35-40%. Ежегодно в России выгорает от 30 до 50 тыс. га леса. Виды лесных пожаров и скорость распространения пламени по ветру даны на рис. 3.1.16.
Рис. 3.1.16. Виды лесных пожаров.
Проблема защиты от природных пожаров является актуальной и для Брянской области.
Кромка пожара - это полоса горения, окаймляющая внешний контур лесного пожара и непосредственно примыкающая к участкам, не пройденным огнем.
По скорости движения кромки пожара и по высоте пламени верховые и низовые пожары делятся на слабые, средние, сильные.
Таблица 3.1.34.
Сила и скорость лесных пожаров
| Сила низового, верхового пожара | Скорость распространения пламени, м/мин | Высота пламени, м | |
| Сильный | Низовой | Более 3 | Более 1,5 |
| Верховой | Более 100 | Более 1,5 | |
| Средний | Низовой | 1-3 | 0,5-1,5 |
| Верховой | 10-100 | 0,5 | |
| Слабый | Низовой | До 1 | Не более 0,5 |
| Верховой | 3-10 | Не более 0,5 |
Характеристикой подземных пожаров является глубина прогорания (табл. 3.1.35.).
Таблица 3.1.35.
Сила и скорость почвенных пожаров
| Сила почвенного пожара | Глубина прогорания, см | Скорость распространения огня м/мин |
| Сильный | Не более 25 | До 0,25 |
| Средний | 25-50 | 0,25-0,5 |
| Слабый | Более 50 | Более 0,5 |
Подземный лесной пожар характеризуется беспламенным горением торфа, накоплением большого количества тепла и низкой скоростью. Из-за выгорания торфа под верхним слоем почвы образуются пустоты, опасные возможным провалом людей и техники. Пожар продолжается месяцами, даже зимой под слоем снега.
Скорость распространения лесного пожара летом в зависимости от влажности и скорости ветра представлена на рис. 3.1.17.
I зона - высокая скорость распространения пожара (6-7 км/ч). Высота пламени до 50 м. Возникают низовые и верховые пожары.
II зона - средняя скорость распространения пожара (200 м/ч). Высота пламени 1-2 м.
III зона - небольшая скорость (менее 200 м/ч), пожар может быть остановлен при встрече с препятствием.
Рис. 3.1.17. Скорость распространения пожара.
Степные и полевые пожары возникают на открытой местности при наличии сухой травы или созревших хлебов. Скорость стеного пожара 25 - 30 км/ч, полевого 8 -10 км/ч.
Поражающие факторы пожаров приведены в табл. 3.1.36.
Таблица 3.1.36.
Поражающие факторы пожара
| Первичные | Вторичные |
| - огонь; - высокая температура воздуха; - ядовитые газы (продукты задымления) | - обрушающиеся деревья, падающие сучья, летящие головешки; - выгоревшие пустоты при торфяных пожарах; - обрушающиеся деревянные опоры линий электропередач и связи; - пожары и взрывы на промышленных объектах и в жилых зданиях |
К природным опасностям относятся массовые заболевания людей, животных, растений (см. табл. 3.1.37).
Таблица 3.1.37.
Массовые заболевания
| Инфекционные болезни людей | Инфекционные болезни животных | Особо опасные болезни растений |
| Заболевания, вызываемые болезнетворными микроорганизмами и передающиеся от зараженного человека или животного к здоровому. Появляются в виде эпидемических очагов. | Группа болезней, имеющая такие общие признаки, как наличие специфического возбудителя, цикличность развития, способность передаваться от больного животного к здоровому и принимать эпизоотическое распространение (эпизоотический очаг) | Нарушение нормального обмена веществ клеток органов и целого растения под влиянием фитопатогена или неблагоприятных условий среды, приводящее к снижению продуктивности растений или к полной их гибели |
Эпидемический очаг - место заражения и пребывания заболевшего, окружающие его люди и животные, а также территория, в пределах которой возможно заражение людей возбудителем инфекционных болезней.
Эпидемия - широкое распространение инфекционной болезни, значительно превышающее обычно регистрируемый на данной территории уровень заболеваемости.
Пандемия - необычно большое распространение заболеваемости, как по уровню, так и по масштабам распространения с охватом ряда стран, целых континентов и всего Земного шара.
Эпизоотический очаг - место пребывания источника возбудителя инфекции на определенном участке местности, где при данной ситуации возможна передача возбудителя болезни восприимчивым животным. Эпизоотическим очагом может быть помещение и территория с находящимися там животными.
Эпизоотия - средняя степень интенсивности (напряженности) эпизоотического процесса. Эпизоотия характеризуется широким распространением инфекционных болезней в хозяйстве, области, стране.
Панзоотия - высшая степень развития эпизоотии. Характеризуется необычайно широким распространением инфекционной болезни, охватывающей одно государство, несколько стран, материк.
Эпифитотия - распространение инфекционных болезней растений, вызванных фитопатогенном, на значительные территории в течение определенного времени.
Панфитотия - массовое заболевание, охватывающее несколько стран или континентов.
Фитопатоген - возбудитель болезни растений, выделяет биологически активные вещества, губительно действующие на обмен веществ, поражая корневую систему, нарушая поступление питательных веществ.
Классификация инфекционных болезней человека по виду возбудителя дана в табл. 3.1.38, по механизму передачи возбудителя - в табл. 3.1.39.
Таблица 3.1.38.
Классификация инфекционных болезней человека по виду возбудителя
| Название инфекционной болезни | Вид возбудителя | Болезни |
| Вирусные инфекции | Вирусы - внутриклеточные паразиты | Натуральная оспа, грипп, бешенство, полиомиелит, СПИД |
| Риккетсиозы | Риккетсии - бактериоподобные микробы | Сыпной тиф, Ку-лихорадка, Окопная лихорадка, Блошиный сыпной тиф, Марсельская лихорадка |
| Бактериальные инфекции | Патогенные бактерии - одноклеточные микроорганизмы, выделяющие токсические вещества | Дифтерия, столбняк, бутуллизм, дизентерия, Сибирская язва, коклюш |
| Гельминтозы: - трематодоз - цестодоз - нематодоз | Гельминты - паразитические черви (глисты): - трематода (сосальщик); - цестода (ленточные черви); - нематода (круглые черви | Описторхоз, Дифиллоботриоз, тиниидоз; Аскаридоз; энтеробиоз |
| Тропические микозы | Паразитарные грибы - низшие растения | Споротрихоз, хромомикоз, плесневый микоз, бластомикоз, гистоплазмоз |
Таблица 3.1.39.
Классификация инфекционных болезней животных по механизму передачи
| Название инфекционной группы | Путь передачи. Вид поражения | Болезни |
| 1 - алиментарные инфекции | Через почву, корм, воду. Поражение органов пищеварительной системы. | Сибирская язва, Ящур, Сап, Бруцеллез |
| 2 - респираторные инфекции (аэрогенные) | Воздушно-капельный. Поражение слизистых оболочек дыхательных путей и легких. | Парагрипп, Экзоотическая пневмония, Оспа овец, коз, Чума плотоядных |
| 3 - трансмиссивные инфекции | При помощи кровососущих насекомых. | Энцефаломиелиты, туляремия, инфекционная анемия лошадей. |
| 4 - кожные инфекции | Через кожные покровы без участия переносчиков. | Столбняк, Бешенство, Оспа коров. |
| 5 - инфекции с невыясненными путями заражения |
Таблица 3.1.40.
Инфекционные болезни человека
| Кишечные инфекции | Инфекции дыхательных путей | Кровяные (трансмиссивные) инфекции | Инфекции наружных покровов (контактные) |
| Брюшной тиф Дизентерия Холера Инфекционный гепатит Полиомиелит | Грипп Ангина Дифтерия Корь Натуральная оспа Коклюш Туберкулез | Чума Туляремия Сыпной тиф Малярия Клещевой энцефалит | Сибирская язва Столбняк Чесотка Трахома Рожа |
Таблица 3.1.41.