Природные катастрофы

2. КАТАСТРОФЫ.

Катастрофа – событие с трагическими последствиями; неожиданное и грандиозное событие в истории планеты, влияющее на ее дальнейшее существование, [4].

2.1. Виды природных катастроф. Природные катастрофы чрезвычайно разнообразны, поэтому, прежде чем перейти к рассмотрению катастроф, их необходимо классифицировать. Используем общепринятую так называемую генетическую классификацию. Некоторые катастрофы возникают под земной поверхностью, другие — на ней, третьи — в водной оболочке (гидросфере), а последние — в воздушной оболочке (атмосфере) Земли.

Какие процессы способствуют возникновению этих катастроф? Землетрясения и вулканические извержения, воздействуя снизу на земную поверхность, приводят к поверхностным катастрофам, таким, как оползни или цунами. Прочие поверхностные катастрофы возникают под воздействием процессов в атмосфере, где происходит выравнивание перепадов температур и давления и энергия передается водной поверхности.

Как и между всеми природными процессами, между природными катастрофами существует взаимная связь. Одна катастрофа оказывает влияние на другую, бывает, первая катастрофа служит спусковым механизмом последующих. Генетическая зависимость природных катастроф показана на рисунке (приложение 1 рис. 4), причем стрелками изображено направление природных процессов: чем стрелка жирнее, тем эта зависимость очевиднее. Наиболее тесная зависимость существует между землетрясениями и цунами. Тропические циклоны почти всегда вызывают наводнения, как показывает другая жирная стрелка. Более тонкая стрелка между землетрясениями и оползнями указывает, что землетрясения могут вызывать оползни. Те, в свою очередь, могут перегородить речные долины и вызывать наводнения. Между землетрясениями и вулканическими извержениями связь взаимная: известны землетрясения, вызванные вулканическими извержениями, и, наоборот, вулканические извержения, обусловленные быстрым перемещением масс под поверхностью Земли. Тропические циклоны могут служить прямой причиной крупных наводнений как речных, так и морских. Атмосферные возмущения и обильные дожди могут оказать влияние на оползание склонов. Пыльные бури являются прямым следствием атмосферных возмущений.

Ко всем перечисленным катастрофам добавляются и другие воздействия, связанные с деятельностью человека.

Планируя защитные меры против природных катастроф, мы стремимся к тому, чтобы максимально ограничить воздействия такого рода вторичных катастроф. С помощью хорошей организации их можно полностью исключить.

Эндогенными катастрофами являются землетрясения и вулканические извержения, остальные относятся к экзогенным катастрофам. Эндогенные катастрофы оказывают прямое влияние на экзогенные. Установлена и обратная связь, хотя она наблюдается не так часто. Например, давление водных масс искусственных водохранилищ может вызывать землетрясения. Предполагают, что и изменение атмосферного давления может способствовать возникновению землетрясений. Падение крупного метеорита могло бы привести, кроме сотрясения, к плавлению горных пород и вызвать вулканическое извержение, [3].

2.2. Крупнейшие природные  катастрофы.

2.2.1. Цунами. В ночь с 4 на 5 ноября 1952 года в молодом советском  городе Северо-Курильске на острове Парамушир случилось страшное цунами. Слепая стихия, нанеся ужасающей силы удары, отступила. Военные долго извлекали из-под руин новостроек тела погибших и без опознания погребали в общей могиле. Правительственной комиссии потребовалось несколько дней, чтобы прийти к неутешительному выводу: проживание и производственная деятельность в северокурильском регионе нецелесообразны.

Но отсечь Курилы – значит ослабить обороноспособность страны. Приняли компромиссное решение – продолжить освоение благодатных краев, засекретив все, связанное с ноябрьской катастрофой.

В начале нынешнего тысячелетия, когда прошлое быльем поросло, некогда закрытые архивные документы стали достоянием гласности.  Свидетельства очевидцев вопиют. Нет средств, способных переломить хребет цунами, утихомирить подземные бури – природные пороховые бочки с медленно тлеющими запалами.

Еще одно страшное цунами, унесшее 225 тысяч жизней, обрушилось на многие острова, окружающие Индийский океан, 26 декабря 2004 года.

Это трагическое событие, ввергнувшее весь мир в шок, выявило важный факт: стремительный рост населения в прибрежных районах океана обострил риск гибели людей от подобных бедствий. В тоже время случившееся оказалось, как ни странно, весьма основательно документированным. Бешенство природы было запечатлено множеством домашних видеокамер и искусственными спутниками Земли, часами регистрировавшими особенности распространения волн-убийц, сюрпризов случившегося оказался факт зарождения цунами в районах, традиционно считавшихся сейсмически спокойными. Так, из более чем 2200 цунами, зафиксированных за 3500 лет, на долю Индийского океана приходится всего 90! Но в их число входит и крайне разрушительное цунами, вызванное извержением вулкана Кракатау в 1883 году, унесшее жизни более 36 тысяч человек. Следовательно, ученым придется расширить круг поисков причин случившегося и привлечь для моделирования сложных тектонических процессов компьютерную технику.

Гравитационные силы и движение вязкого вещества в глубинах земной коры сдвигают тектонические плиты, принуждая их скользить относительно друг друга. Однако силы трения удерживают плиты на месте. Со временем на этих участках нарастает напряжение, которое может внезапно разрядиться, разрушив морское дно. В этот момент и происходит землетрясение. Если какой-то участок морского дна поднимается, действуя подобно поршню, столб воды над «поршнем» выталкивается, поднимаясь над уровнем моря. В частности, в декабре 2004 года на северо-западе от острова Суматра произошел подъем 1200-километровой зоны (!) морского дна на целых восемь метров! Это поднятие вытеснило над обычным уровнем океана сотни кубических километров воды! Возникшие при этом волны цунами устремляются в разные стороны, сокрушая все на своем пути.

Волны-убийцы следуют друг за другом с интервалом около десяти; минут. Но при этом их разделяют десятки километров, поэтому в открытом океане каждая волна цунами выглядит как небольшой бугор высотой метра полтора и длиной несколько десятков километров. Люди на корабле, под которым пройдет такая волна, ее даже не заметят! Иное дело, когда волна подходит к мелководью. Обладая большой скоростью в глубоких водах, здесь она замедляет свой бег. Основание волны притормаживается, а накопленная энергия реализуется в увеличении ее высоты до нескольких десятков метров! Возникает гигантская водяная стена невероятной мощи, и она падает на берега, настигая людей, не успевших уйти в горы.

И все же до декабря 2004 года в Индийском океане не отмечалось ни одного случая так называемых трансокеанских цунами, распространяющихся на тысячи километров от очага землетрясения. Дело в том, что разрушительная сила большинства цунами ограничена первыми сотнями километров. Лишь в редких случаях источник цунами оказывается настолько мощным, что образовавшаяся волна способна пересечь океан, [2].

2.2.2. Землетрясения. Самое страшное землетрясение по числу жертв – землетрясение в городе Таншань. Более 650 тысяч человек погибли и более 780 тысяч человек получили ранения во время чудовищного землетрясения в северо-восточном Китае. По шкале Рихтера сила толчков достигала 8,2 и 7,9 балла, но по числу разрушений оно вышло на первое место. Первый, более сильный толчок произошел 28 июля 1976 года в 3 часа 40 минут, когда почти все жители спали. Второй, несколькими часами позднее, в тот же день. Эпицентр землетрясения был расположен в миллионном городе Таншане. Даже через несколько месяцев вместо города оставалось пространство в двадцать квадратных километров, полностью состоящее из развалин.

Самые интересные свидетельства о землетрясении в Таншане были опубликованы в 1977 году Синной и Ларисой Ломниц, в Национальном университете Мехико. Они пишут, что непосредственно перед первым подземным толчком на многие километры вокруг небеса осветились сиянием. А после толчка деревья и растения вокруг города выглядели так, как будто по ним прошлись паровым катком, а оставшиеся кое-где торчащие кусты обгорели с одной стороны.

Самое мощное землетрясение по количеству баллов. Самое сильное в истории человечества землетрясение, которое даже сейсмографы оказались не в силах измерить, потому что стрелки зашкаливали, разразилось 15 августа 1950 года в Ассаме, Индия. Оно унесло жизни более 1000 человек. Позже подземному толчку стали приписывать силу в 9 баллов по шкале Рихтера. Мощь землетрясения была столь колоссальной, что вызвала путаницу в вычислениях сейсмологов. Американские сейсмологи решили, что оно произошло в Японии, а японские — что в Америке.

В зоне Ассама ситуация была не менее запутанной. Катастрофические толчки на протяжении пяти дней сотрясали землю, разверзая провалы и снова смыкая их, посылая в небо фонтаны горячего пара и перегретой жидкости, проглатывая целые деревни. Были повреждены плотины, затоплены города и поселки. Местные жители спасались от стихии на деревьях. Разрушения, произведенные силами природы, превысили потери, причиненные вторым по мощности землетрясением, произошедшим в этом районе в 1897 году. Тогда погибли 1542 человека.

Самое разрушительное землетрясение на территории СССР. Оно случилось в Ашхабаде (Туркмения) 6 октября 1948года. Это было самое тяжелое по последствиям землетрясение на территории нашей страны в первой половине XX века. От ударов подземной стихии силой 9—10 баллов пострадали города Ашхабад, Батир и Безмеин. Анализируя последствия бедствия, ученые сделали вывод, что разрушения — результат неудачного сочетания неблагоприятных факторов, прежде всего — плохое качество строений.

По одним данным, в ашхабадском землетрясении погибло более десяти тысяч человек. По другим — в десять раз больше. Обе эти цифры долгое время были засекреченными, как, впрочем, и вся информация о стихийных бедствиях и катастрофах на территории СССР, [2].

2.2.3. Ураганы и смерчи. Самый разрушительный торнадо за историю Флориды. Самым разрушительным торнадо за всю историю Флориды считают тот, что в начале февраля 1998 года пронесся через центральную часть полуострова по диагонали от Мексиканского залива к Атлантическому океану. Скорость ветра в нем временами превышала 420 километров в час. Этот вихрь принес в город Оцеола большое горе: по крайней мере 38 человек погибли, сотни остались без крова и десятки тысяч – без электричества.

Оцеола — городок из передвижных домиков, образуемый обычно туристами, приезжающими посетить Орландо и всемирно известный парк развлечений, в считанные секунды был превращен в огромную гору искореженных грузовиков и легковых автомобилей, крыш, стекла, лодок, принесенных ветром с ближайшего озера, и переломанных деревьев. 70-летнего священника Джозефа Риджли вместе с креслом, в котором он уснул, вихрь вынес из дома и пронес на 60 метров вдоль улицы. Риджли был госпитализирован с многочисленными переломами и ушибами. Не обошлось без невероятных историй. Полуторагодовалого малыша вихрь унес из дома на матрасике и без вреда и повреждений опустил в нескольких километрах дальше на ветки поваленного дерева. 16-летнюю девушку, как пушинку, вытянуло из окна дома, пронесло по воздуху метров на пятьдесят и опустило на сено, сваленное в кучу на лугу.

Самые сильные смерчи над Россией и СССР. 21 августа 1985 года близ Сочи водяным валом, пронесшимся по речке Хобза в море было смыто около 40 автомобилей и множество палаток с находившимися в них людьми. Накануне в этом районе почти сутки непрерывно шел дождь, но заметного подъема уровня воды в реке не наблюдалось. А затем с моря на сушу вышел смерч. Вся содержавшаяся в нем вода — возможно, несколько сотен тысяч кубометров — пролилась в верховьях Хобзы. Образовался водяной вал высотой 5,5 метра и шириной около 150 метров, который понесся к морю, сметая все на своем пути.

29 июня 1904 года близ Москвы зародился разрушительный смерч. Он двинулся к Москве, становясь все шире и шире. Вскоре его столб достиг ширины около 500 метров. Когда он дошел до деревни Шашино, в небе стали взлетать избы; воздух вокруг него наполнился обломками строений и кусками деревьев.

В это же время западнее, в нескольких километрах от первой, шел второй смерч. Он двигался вдоль железной дороги, пройдя через станции Подольск, Климовск и Гривно.

Оба смерча врезались в густо застроенные районы Москвы. По мере их продвижения наступала тьма, которая сопровождалась страшным шумом, ревом и свистом, заглушавшим все вокруг. Выпал град небывалых размеров; отдельные градины, имевшие форму звезды, достигали 400-600 граммов. Прямое попадание такой градины убивало на месте, перерубало толстые ветви деревьев, срывало провода. Разрушительная сила смерча была ужасающей. В Капотне пострадало 200 домов, в Чагино — 150. Количество жертв превышало сто человек, раненых насчитали 233, [2].

3. ГЛОБАЛЬНОЕ ПОТЕПЛЕНИЕ. ПАРНИКОВЫЙ ЭФФЕКТ

Под «глобальным потеплением» мы понимаем повышение глобальной средней температуры. Причина, по которой увеличение концентрации СО2 в атмосфере может привести к опасному повышению температуры, кроется в так называемом парниковом эффекте. Попробуем вкратце объяснить, в чем он заключается.

Как мы уже знаем, средняя температура воздуха у поверхности Земли определяется простым балансом поступающего и исходящего излучений. Некоторые атмосферные газы способны изменять этот баланс: пропуская поступающее солнечное излучение, они в то же время задерживают излучаемое поверхностью Земли длинноволновое тепловое излучение. Из-за этого отвод тепловой энергии от Земли в космос затрудняется, и тепло начинает накапливаться у земной поверхности. Сформулируем это немного иначе: земная поверхность, как и любое физическое тело, излучает тепло — чем выше температура, тем сильнее излучение. Но тепловое излучение не может уйти в космос просто так — по дороге оно частично поглощается атмосферой, а точнее говоря, содержащимися в ней парниковыми газами. Важнейшие из них — это водяной пар, углекислый газ и метан. Эти газы, в свою очередь, излучают поглощенное ими тепло равномерно во всех направлениях — в том числе и назад, к поверхности Земли. В результате земная поверхность получает дополнительную порцию теплового излучения, которое поступает теперь уже не только от Солнца, но еще и от парниковых газов. Чтобы баланс излучений не нарушался, земная поверхность должна излучать больше тепловой энергии, то есть сильнее нагреваться. В этом и заключается парниковый эффект (приложение 1 рис. 5), [1].