Рассмотрим некоторые виды природных (стихийных) явлений, которые обладают высокими скоростями распространения, неожиданностью возникновения и мощной разрушительной силой.
Землетрясения – сильные колебания земной коры, вызываемые тектоническими или вулканическими причинами, передающиеся на большие расстояния в виде упругих колебаний. Землетрясения характеризуются магнитудой и интенсивностью. Магнитуда характеризует общую энергию землетрясения и определяется как логарифм максимальной амплитуды смещения почвы, измеренной по сейсмограмме на расстоянии 100 км от эпицентра.
По шкале Рихтера (предложена профессором Калифорнийского технологического института Ч.Рихтером в 1935 г.) магнитуда изменяется от 0 до 9 баллов. Увеличение магнитуды на единицу означает десятикратное возрастание амплитуды колебаний в почве и увеличение энергии землетрясения в 30 раз. Интенсивность землетрясения зависит от глубины залегания очага, геологического строения грунтов, расстояния от эпицентра.
Начиная с величины 4,5 балла, землетрясение может привести к разрушению зданий и сооружений. Таких землетрясений, согласно мировой статистике, в год может произойти до 8000; при них длительность сотрясения грунта составляет до 5 с, радиус действия – не более 15 км от эпицентра. Землетрясения с магнитудой 8-9 баллов случается не более 1 раза в год, они обладают сильными разрушительными последствиями, самой большой продолжительностью (30-90 с) и радиусом действия до 160 км.
Количество человеческих жертв в результате землетрясения зависит от мощности землетрясения, времени года, времени начала землетрясения (ночью, днем), глубины залегания очага, удаленности очага от населенных пунктов, типа построек и их качества, наличия в зоне землетрясения пожаро- и взрывоопасных объектов, водохранилищ и плотин. Обычно соотношение раненых и погибших составляет 3:4. Но в Армении в 1988 г. и в Нефтегорске в 1995 г. наблюдалось обратное соотношение. Причиной было ночное время, низкие температуры и плохое качество построек.
Довольно часто землетрясению предшествуют предвестники, по которым ученым удается иногда составить прогнозы. Это могут быть сильные грозовые разряды, изменение электросопротивления горных пород, уровня грунтовых вод в скважинах, содержания радона в воде, деформация земной коры, которую можно наблюдать с искусственных спутников Земли. Непосредственно перед самим землетрясением нарастает серия быстрых толчков (форшоков).
Кроме того, для представителей животного мира характерно беспокойное, паническое поведение – птицы поднимаются в воздух, кошки покидают селения и уносят котят в луга, домашние животные (коровы, овцы, козы) ревут и мечутся. Наиболее вероятной причиной такого поведения считают аномалии электромагнитного поля перед землетрясением.
В серии толчков землетрясения различают три стадии: форшоки, главный толчок, афтершоки. Для главного толчка характерна максимальная сила, его продолжительность несколько секунд, хотя люди, перенесшие землетрясение, утверждают, что он длится невероятно долго. Человек наиболее болезненно переносит афтершоки, у него возникает чувство неотвратимости беды, вместо того, чтобы предпринимать меры для спасения, он впадает в бездействие.
Количество жертв при сильных землетрясениях может насчитывать сотни тысяч человек (в 1908 г. землетрясение с магнитудой в 7,5 баллов унесло 100 тыс. человеческих жизней; в 1923 г. землетрясение в Японии с магнитудой в 8,2 балла привело к гибели 150 тыс. человек, землетрясение 1948 г. в Туркмении с магнитудой в 8 баллов унесло жизни 110 тыс. человек).
Селевые потоки (сейши) – бурные паводки на горных реках, насыщенные минеральными составляющими. Они обладают высокой скоростью (до 15 км/ч) и огромной кинетической энергией, которая обусловлена выносом минеральной массы большого удельного веса. Продолжительность селевого потока в среднем от 1 ч до 6 ч. По выносу минеральной составляющей селевые потоки делятся на мощные (100 тыс. м3), средней мощности (от 10 тыс. до 100 тыс. м3) и слабой мощности (менее 10 тыс. м3). В качестве профилактических мер в селеопасных районах применяются селезадерживающие и селенаправляющие гидротехнические сооружения, закрепление горных склонов, лесопосадочные полосы.
Оползни – смещение вниз по склону под действием силы тяжести грунтовых масс (сдвиг, выдавливание, гидравлический вынос). Время движения оползня может длиться от нескольких секунд до нескольких лет.
Наводнения угрожают почти 75% суши. Основные причины – таяние снега или ледников (половодье), выпадение большого количества осадков (ливневые), загромождения русла реки (запорные, завальные), под действием ветров (нагонные), в результате аварий на гидротехнических сооружениях. Высота подъема воды колеблется от 2-3 м на малых реках до 20-30 м на больших реках. Катастрофические наводнения случаются не чаще 1 раза в 100-200 лет. Частота низких наводнений – 1 в 5-10 лет (в 1957 г. в Голландии погибло 18 000 человек).
В качестве защиты от наводнений применяются: сооружение дамб, водохранилищ, оповещение, эвакуация населения.