Гидросферные опасности

ПРИРОДНЫЕ ОПАСНОСТИ

К природным опасностям относятся стихийные яв­ления, которые представляют угрозу для жизни и здоровья людей.

Все природные опас­ности подчиняются следующим закономерностям:

1) для каждого вида опасностей характерна определенная про­странственная приуроченность;

2) чем больше интенсивность (мощность) опасного явления, тем реже оно случается;

3) каждому виду опасностей предшествуют определенные специфи­ческие признаки (предвестники);

4) проявление любой природной опасности может быть предсказано;

5) в большинстве случаев могут быть предусмотрены пассивные и ак­тивные защитные мероприятия.

На проявление природных опасностей существенно влияет антро­погенное воздействие: согласно международной статистике, происхождение около 80% со­временных оползней связано с деятельностью человека; в результате вырубок леса возрастает активность селей, увеличивается паводковый расход; масштабное использование природных ресурсов привело к ощутимым проявлениям глобального экологического кризиса.

Изучение причин и меха­низмов природных опасностей, даёт возможность их предсказывать, что является важнейшей предпосылкой эффективной защи­ты. Защита от природных опасностей может быть активной (строитель­ство инженерно-технических сооружений, интервенция (лат. interventio – вмешательство) в механизм явления, мобилизация естественных ресурсов, реконструкция природ­ных объектов и др.) и пассивной (использование укрытий, эвакуация). В большинстве случаев активные и пассивные методы сочетаются.

По локализации природные опасности условно разделены на 4 группы: литосферные (землетрясения, вулканы, оползни), гидросферные (наводнения, цунами, штормы), атмосферные (ураганы, бури, смерчи, град), космические (астероиды, пла­неты, излучения, магнитные бури).

1. Литосферные опасности

Землетрясения. Верхняя мантия вместе с земной корой образуют литосферу. Именно в мантии (температура 2000-2500 °С) происходят текто­нические (от греч. tektonikos – относящийся к строительству) процессы, вызывающие землетрясения.

Землетрясения – это подземные толчки и колебания земной по­верхности, возникающие в результате внезапных смещений и разрывов в земной коре или верхней части мантии и передающиеся на боль­шие расстояния в виде упругих колебаний. Землетрясения про­исходят в виде серии толчков, которые включают форшоки, главный толчок и афтершоки. Главный толчок характеризу­ется наибольшей силой, его продолжительность, как правило, несколько секунд. Согласно данным психиатров и психологов, под воздействием афтершоков люди, ско­ванные страхом, бездействуют вместо того, чтобы искать безопасное место и защищаться.

Очаг землетрясения – это некоторый объем в толще Земли, в пре­делах которого происходит высвобождение энергии. Центр очага – условная точка, именуемая гипоцентром. Проекция гипоцентра на поверхность Земли называется эпицен­тром. Вокруг него происходят наибольшие разрушения. Ежегодно на земном шаре регистрируется сотни тысяч землетрясений, большинство из которых относится к слабым и люди их не замечают. Силу землетрясения оценивают:

1. по шкале интенсивности, которая характеризует масштабы разрушений на поверхности Земли;

2. по шкале магнитуд, которая является энергетической характеристикой землетрясения.

Международная шкала интенсивности MSK-64, принятая в России, исчисляется по
12-бальной системе.

Международная шкала интенсивности землетрясений

Сила в баллах	Интенсивность	Последствия
	Незаметное со­трясение почвы	Регистрируются только сейсмическими приборами
	Очень слабое	Ощущаются отдельными людьми в покое
	Слабое	Ощущаются лишь небольшой частью населения
	Умеренное	Легкое дребезжание стекол, скрип дверей, стен
	Довольно сильное	Сотрясение зданий, колебания оборудования, трещины в оконных стеклах и штукатурке
	Сильное	Частичное обрушение внутренних стен, обрывы про­водной связи, сбои в работе чувствительной аппарату­ры, возникновение отдельных пожаров
	Очень сильное	Повреждения, трещины в каменных зданиях и соору­жениях, обрывы линий электропередачи. Деревянные и антисейсмические постройки сохраняются
	Разрушительное	Трещины на крутых склонах и сырых почвах. Незакре­пленное оборудование сдвигается и повреждается. Ста­рые здания разрушаются, остальные сильно поврежда­ются. Падение отдельных опор ЛЭП, линий связи, на­земных эстакад
	Опустошитель­ное	Сильные разрушения каменных зданий, сооружений. Искривление деревянных зданий. Частичное повреж­дение гидротехнических сооружений
	Уничтожающее	Сильные разрушения всех зданий и сооружений. Воз­можны трещины в почве шириной до одного метра. Разрушения транспортных магистралей. Обвалы со склонов, оползни
	Катастрофиче­ское	Полное разрушение зданий и сооружений, искривле­ние и скручивание железнодорожных рельсов. Повсе­местные трещины на поверхности земли, обвалы и оползни. Обрушения подземных помещений
	Абсолютное или сильное катастрофическое	Сплошные оползни, обвалы, огромные трещины на поверхности земли. Отклонения и изменения течения рек, образование озер, водопадов. Частичное изменение рельефа местности

Шкала Рихтера – шкала магнитуд, основана на оценке энергии сейсмических волн, возникающих при землетрясени­ях и регистрируемых сейсмографами. Магнитуда землетрясений по шкале Рихтера не может превышать 9,5. Магнитуда землетрясения – условная величина, характеризую­щая общую энергию упругих колебаний, вызванных землетрясением

Когда происходит землетрясение, сначала становится известной его магнитуда, которая определяется по сейсмограммам, а интенсивность выясняется спустя некоторое время, после получения информации о последствиях.

Магнитуда	Интенсивность	Магнитуда	Интенсивность
	0-1		VI-VII
	I_II		VII-VIII
	III		IX-X
	IV-V		XI

Зависимость между магнитудой и интенсивностью землетрясений

По статистике зем­летрясения с магнитудой 8 происходят каждые 102 года.

Землетрясения распространены по земной поверхности очень не­равномерно. Анализ сейсмических и географических данных позво­ляет наметить те области, где следует ожидать землетрясе­ния. В этом состоит сущность сейсмиче­ского районирования. Карта сейсмического районирования – это официальный документ, которым должны руководствоваться проектирующие организации.

Опасными для зданий и сооружений счи­таются землетрясения, интенсивность которых составляет 7 баллов и более. Сильнейшее землетрясение ХХ в. произошло 28 июля 1976 г. близ г. Танчшань в Китае. По одним данным погибло 242 тыс. человек, по другим – более полумиллиона, ущерб составил более 2 млрд дол­ларов.

Различают две группы антисейсмических мероприятий: 1) преду­предительные, профилактические мероприятия, осуществляемые до возможного землетрясения; 2) мероприятия, осуществляемые во время и после землетрясения, то есть действия в чрезвычайных ситуациях.

К первой группе относится изучение природы землетрясений, рас­крытие его механизма, идентификация предвестников. Предвестниками землетрясений могут быть следующие аномальные явления: исчезновение постоянных слабых землетрясений; изменения электрических и магнитных свойств пород; падение уровня подземных вод, снижение их температуры и изменение химического состава, выделение метана из земной коры.

Эффективность действий в условиях землетрясений зависит от уровня организации аварийно-спасательных работ, эффективности системы оповещения и обученности населения.

При первом толчке землетрясения необходимо срочно покинуть зда­ние (в запасе есть 10-15 секунд) либо занять наиболее безопасное место внутри здания: под дверным проемом, в проемах капитальных внутрен­них стен или в углах этих стен.

Извержения вулканов. Вулканы – это геологические образования на поверхности земной коры, где магма выходит на поверхность, образуя лаву, вулканические газы и камни. Эти продукты извержения выбра­сываются на высоту от 1 до 5 км и переносятся на большие расстояния. Магма (от греч. magma – густая мазь) – это расплавленная масса преимущественно силикатного состава, образующаяся в глубинных зо­нах Земли.

Вулканы разделяются на действующие, спящие и потухшие.

К спящим относятся вулканы, об извержениях которых нет све­дений, но они сохранили свою форму и под ними происходят локаль­ные землетрясения.

Потухшие – это вулканы без какой-либо вулканиче­ской активности.

В России опасности вулканических извержений подвергаются Камчатка, Курильские острова, остров Сахалин. Основой прогноза извержения являются сейсмические толчки, характеризующие начало извержения.

Основные опасности – лавовые фонтаны, потоки горячей лавы, раскаленные газы. Также взрывы вулканов могут инициировать оползни, обвалы, лавины, а на морях и океанах – цунами. Возникшая во время извержения Кракатау в 1883 году морская волна высотой около 20 м накрыла находившиеся вокруг острова, что привело к гибели 36 тыс. человек.

Наиболее надежный способ убе­речься от извержения вулкана – выбор места жительства на максимальном расстоянии от действующих вулканов.

Снежные лавины. Лавина – это снежный обвал, масса снега, падающая или спол­зающая с горных склонов под влиянием какого-либо воздействия и увлекающая на своем пути новые массы снега.

Опасность лавины заключается в большой кинетической энергии лавинной массы, обладающей огромной разрушительной силой. Ла­вины образуются на безлесных склонах крутизной от 15° и более. Оп­тимальные условия для образования лавин возникают на склонах в 30...40°. При крутизне более 50° снег осыпается к подножию склона, и лавины не успевают сформироваться. Скорость схода лавины может достигать 125 м/с, в среднем составляет 20-60 м/с. Точ­ный прогноз времени схода лавины невозможен.

Противолавинные профилактические мероприятия делятся на 2 группы: пассивные и активные.

Пассивные методы состоят в использовании опорных сооружений, дамб, лавинорезов, снегоудерживающих щитов, посадках и восстановлении леса.

Активные методы заключаются в искусственном провоцировании схода лавины. Для этого орга­низуются взрывы направленного действия, используются сильные источники звука.

Гидросферные опасности

Наводнения. Это затопление пониженных частей реч­ной поймы, дельты, береговой зоны моря, носящее катастрофический характер.

Главная причина наводнения на берегах рек – половодье, па­водки и ледяные заторы. Пой­ма – часть дна речной долины, затопляемая только в половодье.

Половодьем называют ежегодно повторяющееся в один и тот же сезон относительно длительное увеличение водоносности рек, сопро­вождающееся повышением уровня воды.

Паводок – сравнительно кратковременное и непериодическое под­нятие уровня воды. Следующие один за другим паводки могут образо­вать половодье, а последнее – наводнение.

Наводнение – наиболее распространенная природная опасность. Наводнение на реке происходит от резкого возрастания количества воды вследствие таяния снега или ледников, расположенных в ее бас­сейне, а также в результате выпадения обильных осадков. На­воднения нередко возникают под действием ветров, нагоняющих воду с моря и вызывающих повышение уровня за счет задержки в устье приносимой рекой воды. Эти наводнения называют нагонными.

Наводнения угрожают 75% земной суши. Специалисты считают, что людям грозит опасность, когда слой воды достигает 1 м, а скорость потока превышает 1 м/с.

Наиболее эффективный способ борьбы с речными наводнениями – регулирование речного стока путем создания водохранилищ. Также для защиты от наводнений строят специальные защитные сооружения.

Цунами. Представляют собой волны большой длины, воз­никающие в результате сдвига вверх или вниз протяженных участков дна при сильных подводных землетрясениях, реже при вулканиче­ских извержениях.

В силу малой сжимаемости воды и быстроты процесса деформа­ции участков дна опирающийся на них столб воды также смещается, образуя колебательное движение толщи воды (т.е. волны). Скорость распространения волн пропорциональна квадратному корню из глуби­ны водоёма и составляет от 50 до 1000 км/ч. Длинна волны, т.е. расстояние между соседними гребнями находится в пределах от 5 до 1500 км, поэтому между приходами волн может проходить более часа. При выходе волн на мелководье, вблизи береговой черты, их скорость и длина уменьшаются, а высота увеличивается. У берега высота цунами может достигать нескольких десятков метров, а в кли­нообразных бухтах, долинах рек – свыше 50 м. В глубь суши такие волны могут распространяться до 5 км.

Известно более 1000 случаев цунами, из них около 100 с катастро­фическими последствиями, при этом 80% случаев происходило на побережье Тихого океана. Наиболее страшное и разрушительное цунами случилось 12 но­ября 1970 г. в районах островов и прибрежной полосы Бенгальского залива. Мощная волна высотой около 10 м накрыла площадь до 20 тыс. квад­ратных метров. Погибло более 500 тыс. человек, разру­шено 400 тыс. домов.

Признаки появления цунами:

1. Внезапный быстрый отход воды от берега на значительное расстояние и осушка дна. Чем дальше отступило море, тем выше могут быть волны цунами. В данном случае необходимо как можно скорее покинуть берег и удалиться от него на максимальное расстояние.

2. Землетрясение. Поскольку эпицентр землетрясения находится в океане, на берегу землетрясение гораздо слабее (а часто его нет вообще). В цунамоопасных регионах есть правило, что если ощущаются малейшие толчки, то необходимо уйти дальше от берега и при этом забраться на холм.

Цунами, как правило, порождает серию волн, причем первая волна не всегда самая большая, поэтому не стоит возвращаться на берег после ухода очередной волны, необходимо выждать несколько часов. Так, во время цунами 2004 года (Юго-Восточная Азия, погибло более 235 тыс. человек), когда море отступило от берега, многие отдыхающие остались на берегу – из любопытства или из желания собрать не успевшую уйти рыбу. Кроме того, после первой волны многие возвращались в свои дома – оценить ущерб или пытаться найти близких, не ожидая последующих волн.

Системы предупреждения цунами основаны на опережающей регистрации землетрясений береговыми сейсмографами. Это позволяет спрогнозировать возникно­вение и момент прихода цунами, а также оповестить об опасности жителей прибрежных районов.

Более надёжный способ это предупреждение по факту возникновения цунами, так как практически отсутствуют ложные тревоги, но часто такое предупреждение может быть выработано слишком поздно. Этот способ реализуется с помощью систем предупреждения, основанных на придонных датчиках гидростатического давления со спутниковой связью. Обнаружив волну, можно достаточно точно определить время её прибытия в различные населённые пункты.

При извещении о цунами необходимо срочно покинуть зону воз­можного удара волны и территорию затопления на расстояние не менее 2-3 км.

Если это невозможно сделать, следует подняться на самое возвы­шенное место или на верхние этажи наиболее прочных домов. В слу­чае отсутствия поблизости необходимых строений нужно спрятаться за любую преграду, которая может защитить от движущейся воды (до­рожную насыпь, большие камни) и постараться держаться за крепкое дерево, камень или другие выступающие предметы.

Атмосферные опасности

Газовая среда вокруг Земли, вращающаяся вместе с ней, называется атмосферой. Ее состав у поверхности Земли: 78,1% азота, 21% кислорода, 0,9% аргона, в незначительных долях процента углекислый газ, водород, гелий, другие газы. В нижних 20 км содержится водяной пар. На высоте 20-25 км расположен слой озона, который предохраняет жи­вые организмы на Земле от вредного коротковолнового (ионизирующего) излучения. Выше 100 км молекулы газов разлагаются на атомы и ионы, образуя ионосферу.

Атмосферное давление распределяется неравномерно, что приво­дит к движению воздуха относительно Земли от высокого давления к низкому. Это движение называется ветром.

Сила ветра у земной поверхности по шкале Бофорта
(на стандартной высоте 10 м над открытой ровной поверхностью)

Баллы Бофорта	Словесное определение силы ветра	Скорость ветра, м/с	Действие ветра
на суше	на море
	Штиль	0-0,2	Безветрие. Дым поднимается вертикально	Зеркально гладкое море
	Тихий	0,3-1,5	Направление ветра за­метно по относу дыма, но не по флюгеру	Рябь, пены на гребнях нет
	Легкий	1,6-3,3	Движение ветра ощуща­ется лицом, шелестят листья, приводится в движение флюгер	Короткие волны, гребни не опрокидываются и кажутся стекловидными
	Слабый	3,4-5,4	Листья и тонкие ветви деревьев все время ко­лышутся, ветер развевает флаги	Короткие, хорошо выражен­ные волны. Гребни, опроки­дываясь, образуют пену, из­редка образуются маленькие белые барашки
	Уме­ренный	5,5-7,9	Ветер поднимает пыль и листья, приводит в дви­жение тонкие ветви де­ревьев	Волны удлиненные, белые барашки видны во многих местах
	Свежий	8,0-10,7	Качаются тонкие стволы деревьев, на воде появ­ляются волны с гребнями	Хорошо развитые в длину, но не очень крупные волны, по­всюду видны белые барашки (в отдельных случаях образу­ются брызги)
	Силь­ный	10,8-13,8	Качаются толстые сучья деревьев, «гудят» провода воздушных линий	Начинают образовываться крупные волны. Белые пени­стые гребни занимают значи­тельные площади (вероятны брызги)
	Крепкий	13,9-17,1	Качаются стволы деревь­ев, идти против ветра трудно	Волны громоздятся, гребни срываются, пена ложится по­лосами по ветру
	Очень крепкий	17,2-20,7	Ветер ломает сучья де­ревьев, идти против ветра очень трудно	Умеренно высокие длинные волны. По краям гребней на­чинают взлетать брызги. По­лосы пены ложатся рядами по направлению ветра
	Шторм	20,8-24,4	Небольшие повреждения; ветер начинает разрушать крыши зданий	Высокие волны. Пена широ­кими плотными полосами ложится по ветру. Гребни волн начинают опрокидываться и рассыпаться в брызги, кото­рые ухудшают видимость
	Сильный шторм	24,5-28,4	Значительные разру­шения строений, дере­вья вырываются с кор­нем. На суше бывает редко	Очень высокие волны с длинны­ми загибающимися вниз гребня­ми. Образующаяся пена выдува­ется ветром большими хлопьями в виде густых белых полос. По­верхность моря белая от пены. Сильный грохот волн подобен ударам. Видимость плохая
	Жестокий шторм	28,5-32,6	Большие разрушения на значительном про­странстве. На суше наблюдается очень редко	Исключительно высокие волны. Суда небольшого и среднего размера временами скрываются из вида. Море все покрыто длин­ными белыми хлопьями пены, располагающимися по ветру. Края волн повсюду сдуваются в пену. Видимость плохая
	Ураган	32,7 и более	Огромные разрушения на значительном про­странстве, деревья вырваны с корнями, растительность уничтожена. На суше наблюдается очень редко	Воздух наполнен пеной и брыз­гами. Море все покрыто полоса­ми пены. Очень плохая види­мость

Область пониженного давления в атмосфере с минимумом в цен­тре называется циклоном. Погода при цикло­не преобладает пасмурная, с сильными ветрами.

Антициклон — это область повышенного давления в атмосфере с максимумом в центре. Антициклон характеризуется малооблачной, сухой погодой и слабыми ветрами. Диаметр циклона и антициклона достигает несколь­ких тысяч километров.

В результате естественных про­цессов, происходящих в атмосфе­ре, на Земле наблюдаются явления, которые представляют непосредст­венную опасность или затрудняют функционирование систем челове­ка. К таким атмосферным опасно­стям относятся бури, ураганы, смерчи, туманы, гололедица, молнии, град и др.

Буря. Это очень сильный ветер, приводящий к большому волне­нию на море и к разрушениям на суше. Буря может наблюдаться при прохождении циклона или смерча. Скорость ветра у земной поверхности во время бури превышает 20 м/с и может достигать 50 м/с (с отдельными порывами до 100 м/с). Кратковременные усиления ветра до скоростей
20-30 м/с называют­ся шквалами. В зависимости от баллов шкалы Бофорта сильная буря на море называется штормом или тайфу­ном, на суше — ураганом.

Ураган. Это циклон, у которого давление в центре очень низкое, а ветры достигают большой и разрушительной силы. Скорость ветра во время урагана достигает 30 м/с и более.

Ураганы представляют собой морское явление, и наибольшие раз­рушения от них бывают вблизи побережья (рис 1). Но ураганы могут прони­кать далеко на сушу и не редко сопровождаются сильными дождя­ми, наводнениями, штормовыми нагонами, в открытом море образуют волны высотой более 10 м. Особой силой отличаются тропические ура­ганы, радиус ветров которых может превышать 300 км. Средняя продолжительность ура­гана около 9 дней, максимальная — 4 недели.

Самый страшный на памяти человечества ураган прошел 12—13 ноября 1970 года над островами в дельте Ганга, Бангладеш. Он унес около миллиона жизней. Осенью 2005 г. ураган «Катрина», налетевший на США, в считан­ные часы разрушил дамбы, защищавшие г. Новый Орлеан, в резуль­тате чего миллионный город оказался под водой. По официальным данным погибло более 1800 человек, эвакуировано было свыше одного мил­лиона жителей.

Смерч. Это атмосферный вихрь, возникающий в грозовом обла­ке и затем распространяющийся в виде темного рукава по направлению к поверхности суши или моря (рис. 2). В верхней части смерч имеет воронкообразное расширение, сливаю­щееся с облаками. Высота смерча может достигать 800-1500 м. Внутри воронки воздух опускается, а снаружи поднимается, быстро вращаясь по спирали, при этом создаётся область сильно разреженного воздуха. Разрежение настолько значительно, что замкнутые наполненные газом предметы, в том числе здания, могут взорваться изнутри из-за разности давлений. Скорость вращения может достигать 330 м/с. Обычно поперечный диаметр воронки смерча в нижнем сечении составляет 300 – 400 м. При прохождении воронки над сушей может достигать 1,5 – 3 км, если смерч касается поверхности воды, эта величина может составлять всего 20 – 30 м.

Скорость продвижения смерчей различна, в среднем 40 – 70 км/ч, в редких случаях может достигать 210 км/ч. Смерч проходит путь длиной от 1 до 40 км, иногда более 100 км, сопровождается грозой, дождем, гра­дом. Достигая поверхности земли, почти всегда производит большие разрушения, втягивает в себя воду и предметы, встречающиеся на его пути, поднимает их высоко вверх и перено­сит на десятки километров. Смерчем легко под­нимаются предметы в несколько сотен ки­лограммов, иногда в несколько тонн. В США их называют торнадо, как и ураганы, смерчи опознают со спутников погоды.

Молния — это гигантский электрический искровой разряд в атмо­сфере, проявляющийся обычно яркой вспышкой света и сопровож­дающим ее громом. Молнии делятся на внутриоблачные, то есть проходящие в самых грозовых облаках, и наземные, то есть ударяющие в землю. Процесс развития наземной молнии состоит из нескольких стадий.

На первой стадии (в зоне, где электрическое поле достигает крити­ческого значения) начинается ударная ионизация, создаваемая электронами, которые под действием электрического поля двигаются по направлению к земле и, сталкиваясь с атомами воздуха, ионизируют их. Таким образом, возникают электрон­ные лавины, переходящие в нити электрических разрядов — стри­меры, представляющие собой хорошо проводящие каналы, которые соединяясь, дают начало ступенчатому лидеру молнии. Движение лидера к земной поверхности происходит ступенями в не­сколько десятков метров. По мере продвижения лидера к земле из выступающих на поверхности земли предметов выбрасывается ответ­ный стример, соединяющийся с лидером. На этом явлении основано создание молниеотвода.

Вероятность поражения молнией наземного объ­екта растет по мере увеличения его высоты и с увеличением электро­проводности почвы. Эти обстоятельства учитываются при устройстве молниеотвода.

Молнии могут быть причиной тяжелых травм и гибели людей. Поражение человека молнией часто происходит на открытых пространствах, так как электрический ток идёт по кратчайшему пути «грозовое облако – земля». Удары молний могут сопровождаться разрушениями, вызванными ее термическими и электродинамически­ми воздействиями. Весьма опасны прямые удары молний в воздушные линии связи, так как при этом могут возникать разряды с проводов и аппаратуры, что может привести к пожарам и поражению людей элек­трическим током. Прямые удары молний в высоковольтные линии электропередач могут быть причиной коротких замыканий. При ударе молнии в дерево могут быть поражены находящиеся вблизи него люди.

Космические опасности

Космос — один из элементов, влияющих на земную жизнь. Рассмотрим некоторые опасности, угрожающие человеку из космоса.

Астероиды. Это малые планеты, диаметр которых колеблется в пределах 1 – 1000 км. В настоящее время известно около 300 космиче­ских тел, которые могут пересекать орбиту Земли. Встреча нашей планеты с такими небесными телами представляет серьезную угрозу для всей биосферы. По мнению ученых, астероид диаметром 5 – 10 км может за несколько часов выжечь всю планету и уничтожить человечество.

Вероятность столкновения астероидов с Землей равна пример­но 10^-8 – 10^-5. Поэтому во многих странах ведутся работы по проблемам астероидной опасности и техногенному засорению космического про­странства. На сегодняшний день основным средством борьбы с астероидами и кометами, сближаю­щимися с Землей, является ракетно-ядерная технология. С уче­том уточнения траектории и характери­стик опасных космических объектов (ОКО), а также запуска и подлетного времени средств перехвата тре­буемая дальность обнаружения ОКО должна составлять 150 млн. км от Земли.

Разрабатываемая система планетарной защиты от асте­роидов и комет основана на двух принципах: 1) из­менении траектории ОКО; 2) разрушении его на несколько частей. На первом этапе разработки предполагается создать службу на­блюдения за ОКО с таким расчетом, чтобы обнаруживать объект размером около 1 км за 1 – 2 года до его подлета к Земле. На втором этапе необходимо рассчитать его траекторию и проанализировать возможность столкновения с Землей. При высокой вероятности такого собы­тия должно быть принято решение по уничтожению или изменению траектории этого небесного тела. Для этой цели предпола­гается использовать межконтинентальные баллистические ракеты с ядерной боеголовкой. Современный уровень космических технологий позволяет создать такие системы перехвата.

Попытка смоделировать возможную ситуацию была предпринята 4 июля 2005 г. В комету Темпеле диаметром 6 км, нахо­дившуюся в тот момент на расстоянии 130 млн. км от Земли, прицель­но попал снаряд весом 372 кг, выпущенный с американского косми­ческого аппарата Deep Impact-1. Произошел взрыв, эквивалентный 4,5 т взрывчатки. Образовался кратер размером с футбольное поле и глубиной с многоэтажный дом, при этом траектория кометы почти не измени­лась. (Российская газета, 05.07.2005).

Тела размером менее 100 м могут появиться в непосредствен­ной близости от Земли достаточно внезапно. В этом случае избежать столкновения путем изменения траектории практически нереально. Единственная возможность предотвратить катастрофу — это разру­шить тела на несколько мелких фрагментов.

Солнечная радиация.Огромное влияние на земную жизнь оказывает солнечная радиа­ция.

Солнце — центральное тело Солнечной системы, раскаленный плазменный шар. Источник солнечной энергии — ядерное превраще­ние водорода в гелий. В центральной области Солнца температура пре­вышает 10 млн. градусов Кельвина (пересчёт в градусы Цельсия: °С = K−273,15), расстояние до Земли – 149,6 млн. км.

Интенсивность солнечной активности характеризуется числами Вольфа (относительное число солнечных пятен), которые изменяются с периодичностью 11 лет. Установлена корреляция между 11-летним циклом солнечной активности и землетрясениями, колебаниями уровня пресных водоемов, урожаем сельскохозяйственных культур, размножением и миграцией насекомых, эпидемиями гриппа, тифа, холеры, а также числом сердечно-сосудистых забо­леваний.

Солнечный ветер это поток ионизированных частиц (в основном гелиево-водородной плазмы), истекающий из солнечной короны со скоростью 300—1200 км/с в окружающее космическое пространство. Достигая Земли, потоки солнечного ветра вызывают магнитные бури.

Излучение Солнца, имеющее электромагнитную и корпускуляр­ную природу, называется солнечной радиацией. Элек­тромагнитное излучение Солнца лежит в диапазоне от самого жесткого гамма излучения, рентгена и ультрафиолета до метровых радиоволн, но основная его часть лежит в видимой части спектра. Корпускулярная сол­нечная радиация состоит в основном из протонов. Наиболее активной в биологическом отношении является ульт­рафиолетовая (УФ) часть солнечного спектра. Бо­лее короткие волны, опасные для человека, поглощаются озоном, кислородом.

В последнее время освещается вопрос о повышенной частоте возникновения рака кожи у лиц, под­вергающихся избыточному солнечному облучению. Именно этим ученые объясняют большую частоту случаев рака кожи в южных районах по сравнению с северными.

Земной магнетизм (геомагнетизм). Магнитное поле Земли имеет исключительное значение для земных процессов: оно регулирует солнечно-земные взаимодействия, защищает поверхность Земли от частиц высокой энергии, летящих из космоса, оказывает влияние на живую и неживую природу. Магнитное поле используется для ориентирования в навигации, при разведке полезных ископаемых.

Магнитосфера Земли — это область околоземного пространства, физические свойства которой определяются магнитным полем Земли и его взаимодействием с частицами космиче­ского происхождения.

Магнитная буря — возмущение магнитосфе­ры, которое сопровождается полярными сияниями, ионосферными возмущениями, рентгеновским и низкочастотным излучением.

В периоды магнитных бурь увеличивается количество сер­дечных приступов, ухудшается состояние больных гипертонией, возникают головные боли, бессонница, плохое самочувствие. По мнению специалистов это связано с образованием агрегатов кровяных телец (у здоровых людей в меньшей степени), замедлением капиллярного кровотока и наступлением кислородного голодания тканей. Магнитные бури также вызывают нарушение связи, систем навигации космических кораблей, возникновения вихревых индукционных токов в трансформаторах и трубопроводах и даже разрушение энергетических систем.

В СанПиН 2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в производст­венных условиях» впервые установлены временные допустимые уров­ни ослабления геомагнитного поля.

Радиационные пояса земли.Внутренние области земной магнитосферы, в которых магнитное поле Земли удерживает заряженные частицы (протоны, электроны, альфа-частицы), называется радиационным поясом Земли. Выходу заряженных частиц из радиационного поля Земли мешает особая кон­фигурация силовых линий геомагнитного поля, создающая для заря­женных частиц магнитную ловушку. Захваченные в магнитную ло­вушку Земли частицы совершают колебательное движение в плоско­сти, перпендикулярной силовым линиям.

Радиационные пояса Земли представляют собой серьезную опас­ность при длительных полетах в околоземном пространстве. Длитель­ное пребывание во внутреннем поясе может привести к лучевому по­ражению живых организмов внутри космического корабля.