Опасные атмосферные вихри. В порядке уменьшения энергии и размеров к ним относятся циклоны, тайфуны, шквалы, смерчи (торнадо). Они зарождаются вокруг мощных восходящих потоков теплого влажного воздуха (циклоны и тайфуны – над океанами), быстро вращаются против часовой стрелки в Северном и по часовой стрелке в Южном полушариях, при этом смещаются вместе с окружающей воздушной массой. По пути в благоприятных условиях подпитки влагой они могут усиливаться, но раньше или позже теряют энергию и гаснут.
Циклон – общее название вихрей с пониженным давлением в центре. Это вихревое движение вызывается сочетанием двух сил:
- контрастом между низким давлением в центре или осью атмосферного давления и повышенным давлением вокруг него;
силой Кариолиса, которая представляет собой стремление любого движущегося тела на Земле или на ее поверхности отклоняться в сторону из-за вращения Земли. В Северном полушарии отклонение идет вправо от направления движения, а в Южном – влево. Сочетание этих двух сил образует циклоническую модель.
Особенности систем низкого давления способствуют усилению разрушительных сил центра циклонов. На движущийся над земной поверхностью воздух оказывают влияние рельеф местности и встречающиеся на его пути предметы. Например, непосредственно на земной поверхности и близ нее существует сила трения, которая заставляет потоки воздуха завихряться внутрь к области низкого давления. Это создает циклонические формы. Они компенсируются воздушными потоками, поднимающимися вверх из центра области низкого давления. Эти восходящие потоки на высоте охлаждаются, что увеличивает влажность воздуха. Таким образом, в любом регионе низкого давления возникают облака и высокая влажность, являющиеся характерной чертой не только циклонов, но и вообще ураганов.
Циклоны обычно делят на две главных категории: среднеширотные и тропические (тайфуны).
Среднеширотные циклоны могут формироваться как над сушей, так и над водой. Иногда их связывают с волнами или возмущениями вдоль полярных фронтов, и они движутся с преобладающими ветрами с запада на восток.
Тропические циклоны встречаются над теплыми тропическими океанами, в стадии формирования обычно движутся на запад с потоком пассатов (ветры), а после окончания формирования изгибаются к полюсам. Тропический циклон, достигший необычной силы, называется ураганом, если он рождается в Атлантическом океане и примыкающим к нему морям; тайфуном – если в Тихом океане (или его морях); циклоном – если в регионе Индийского океана.
Факторами опасности при различных атмосферных вихрях являются, прежде всего, сильные ветры и интенсивные осадки.
Циклоны и бури
(ураганы, тайфуны)
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.
По среднему многолетнему числу создаваемых ими стихийных бедствий ураганы занимают второе место после наводнений; по числу жертв – первое место (в 1947–1977 гг. – почти 70 % жертв), лишь в отдельные периоды, уступая его иным видам природных ЧС; по наибольшей разовой величине экономического ущерба (десятки млрд долл.) ураганы входят в ведущую группу чрезвычайных ситуаций вместе с наводнениями, землетрясениями, засухами. Число жертв при ураганах достигает сотен тысяч (300 тыс. в Бангладеш, 1970 г., когда гребни волн достигали отметок 50 м, и было залито более 2/3 площади страны), чаще измеряется сотнями – тысячами в густонаселенной Азии, десятками – сотнями в других районах.
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). Важными характеристиками, необходимыми для прогнозирования ураганов, являются скорость и путь перемещения циклона, являющегося источником ураганного ветра.
Ураганы обусловлены некоторой неустойчивостью атмосферы, связанной с притоком теплого влажного воздуха. Восходящее его движение приводит к конденсации влаги в верхних слоях атмосферы и образованию центра урагана. Считается, что возникновение урагана связано с наличием области низкого давления, а его поддержание – с некоторым постоянным источником энергии, который представляет влажный воздух, поднимающийся над водной поверхностью. Выделяющееся при конденсации воды тепло питает ураганы энергией.
Рекомендации по поведению при ураганах и бурях
После получения предупреждения о приближении урагана или сильной бури (по радио, телевидению, по средствам связи, и другими способами) необходимо принять меры, направленные на уменьшение возможных последствий урагана: защитить окна; убрать в помещение или закрепить все предметы, находящиеся во дворе, создать запасы инструмента и материалов для защиты строений от ветра и дождя; привести в состояние готовности средства передвижения; из низинных участков перегнать на возвышенные домашний скот; обеспечить необходимые запасы питьевой воды, продуктов питания, медикаментов; позаботиться об аварийных источниках освещения, топлива, средствах приготовления пищи; подготовить средства пожаротушения и привести в готовность радиоприемники, работающие на элементах питания.
Во время урагана или сильной бури, находясь в здании, следует остерегаться ранений осколками оконного стекла. При сильных порывах ветра отойти от оконных проемов и стать вплотную к простенку. В качестве защиты можно использовать прочную мебель или внутренний дверной проем. Самым же безопасным местом во время урагана являются подвальные помещения или внутренние помещения на первом этаже здания (если им не грозит затопление). Нельзя выходить на улицу сразу после ослабления ветра, так как через несколько минут может возникнуть новый его порыв. В случае вынужденного пребывания под открытым небом надо держаться в отдалении от наземных зданий и сооружений, столбов, деревьев, мачт, опор, проводов. Недопустимо находиться на мостах, путепроводах, в непосредственной близости от объектов, на территории которых имеются легковоспламеняющиеся или сильнодействующие ядовитые вещества. Следует помнить, что наиболее часто травмы наносятся поднятыми ветром в воздух осколками стекла, шифера черепицы, кусками кровельного железа и т. п. Если ураган застал под открытым небом, то лучше всего укрыться в любой близлежащей выемке, лечь в нее на дно и плотно прижаться к земле.
После урагана не рекомендуется заходить в поврежденные строения, так как они могут обрушиться. Особую опасность представляют порванные и не обесточенные электрические провода.
Во время снежной или пыльной бури покидать помещение разрешается только в исключительных случаях, причем не в одиночку. Перед выходом из помещения во время снежной бури предварительно необходимо тепло одеться, сообщить остающимся о своем маршруте и времени возвращения.
При потере ориентации на местности во время передвижения на автомобиле или при поломке автомобиля не следует отходить от автомобиля за пределы видимости.
Грозы, градобития
Грозы – наиболее распространённое опасное атмосферное явление. Грозы – интенсивные ливни, сопровождаемые молниями (электрические разряды), а иногда – градом, и возникающие при особенно быстром поднятии теплого влажного воздуха. Внутримассовые грозы характерны в экваториальном и субэкваториальном поясах, фронтальные (в основном на холодных фронтах) – в тропиках, субтропиках и на юге умеренного пояса Северного полушария. Начинается гроза с воздушного столба, образующего высокое белое облако, которое быстро набухает. Грозовые облака – великаны, их толщина достигает 10 км. Внизу это грозовое облако плоское, оно всегда раздаётся вверх и в стороны. Когда верхняя его граница достигает стратосферы, облако как бы сплющивается и принимает форму наковальни. Поднимается ураганный ветер, иногда в передней части облаков может возникнуть шквал – резкое усиление ветра, происходящее внезапно.
Гроза – это атмосферное явление, при котором в мощных кучево-дождевых облаках и между облаками и землей возникают сильные электрические разряды – молнии, сопровождаемые громом. При грозе выпадают интенсивные ливневые осадки, нередко град, наблюдается усиление ветра, часто до шквала и смерчей, и ливневые наводнения. Грозы разделяются на внутримассовые, возникающие при конвекции над сушей, преимущественно в послеполуденные часы, а над морем в ночные часы, и фронтальные, появляющиеся на атмосферных фронтах, т. е. на границах между тёплыми и холодными воздушными массами.
Молнии представляют собой электрический искровой разряд большой мощности в атмосфере, проявляющийся яркой вспышкой света и сопровождающийся громом. Наиболее часто молния возникает в кучевых облаках, иногда в слоисто-дождевых облаках, при вулканических извержениях, смерчах и пылевых бурях. Обычно наблюдаются линейные молнии, длина которых составляет несколько сот метров. Молнии могут проходить в сами облака – внутриоблачные, или ударять в землю – наземные.
Особый вид молнии – шаровая, своеобразное электрическое явление, природа которой ещё не выявлена. Она представляет собой форму светящегося шара диаметром 20–30 см, движущегося по неправильной траектории, который обладает большой удельной энергией. Длительность существования от нескольких секунд до минут, а исчезновение её может сопровождаться взрывом, вызывающим разрушения и человеческие жертвы, или беззвучно.
Удары молнии иногда сопровождаются разрушениями, вызванными ее термическими и электродинамическими воздействиями, а также некоторыми опасными последствиями, возникающими от действия электромагнитного и светового излучения. Наибольшие разрушения вызывают удары молнии в наземные объекты при отсутствии токопроводящих путей между местом удара и землей. От электрического пробоя в материале образуются узкие каналы, в которые устремляется ток молнии. Из-за очень высокой температуры часть материала интенсивно испаряется с взрывом. Это приводит к разрыву или расщеплению объекта, пораженного молнией, и воспламенению горючих элементов.
Для защиты человека от молнии на открытом месте необходимо найти заземленное убежище. Таким убежищем может служить лес. Отдельно стоящее дерево представляет опасность, так как является громоотводом, и не исключен пробой между деревом и человеком.
При грозах опасны интенсивные ливни, градобития, удары молний, порывы ветра и вертикальные потоки воздуха (для авиации).
Опасность градобитий определяется диаметром (массой) градин и размерами поражаемой площади – «градовых дорожек». Диаметр градин не менее нескольких миллиметров и увеличивается вместе со скоростью и высотой поднятия грозовых облаков. Град – это атмосферные осадки в виде шариков льда и смеси льда и снега, выпадает во время прохождения холодного фронта или во время грозы. Наибольшие градины представляют собой простые структуры, образованные при условии, когда поверхность снежных комочков тает и основа замерзает, или же покрывается водяными капельками, которые затем замерзают. Таким образом, у градин твердое внешнее покрытие и мягкая сердцевина. Крупные градины диаметром от 1,2 до 12,5 см представляют собой более сложные структуры. Обычно они состоят из чередующихся слоев твердого и мягкого льда.
Как правило, град выпадает из мощных кучево-дождевых облаков при грозе и ливне. Частота выпадения града различна: в умеренных широтах он бывает 10–15 раз в год, у экватора на суше, где более мощные восходящие потоки, – 80–160 раз в год. Какими бы ни были способы образования, выпадение града приводит к поразительным разрушениям и к человеческим жертвам.
Молнии губят людей, скот, вызывают пожары, повреждения электросетей т. д. В мире от гроз и их последствий ежегодно гибнет до 10 000 человек (по этому показателю они находятся в первой пятерке природных опасностей).
Опасность молнии заключается в том, что электрический заряд поражает не только то, во что попадает, но и всех, кто находится или что находится рядом. Вот почему во время грозы нужно немедленно прекращать движение и искать укрытие. Грозу безопаснее переждать в ложбине, канаве, яме. Если поблизости нет никаких углублений, нужно лечь на землю и ждать, пока гроза не прекратится. Во время грозы не рекомендуется бегать.
Прятаться под кроной одинокого раскидистого дерева опасно. Надежное убежище – гуща леса. Подмечено: в одни деревья молнии ударяют чаще, в другие – реже, а третьи почти не трогают. Особенно значительны «боевые» шрамы у дуба. Кроме него, наиболее часто молнии поражают тополь, ель, сосну, реже березу, липу и почти не трогают орешник.
На воде молния бьет так же, как и на суше, – купаться в грозу рискованно.
10. ЗАЩИТА ОТ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ
Стихийные бедствия - это опасные явления или процессы геофизического, геологического, гидрологического, атмосферного и другого происхождения таких масштабов, которые вызывают катастрофические ситуации, характеризующиеся внезапным нарушением жизнедеятельности населения, разрушением и уничтожением материальных ценностей, поражением и гибелью людей. К стихийным бедствиям относятся землетрясения, цунами, наводнения, пожары, ураганы, смерчи, снежные заносы и обвалы, селевые потоки, оползни и др. Они могут служить причиной многих аварий (катастроф).