Чрезвычайные ситуации метеорологического характера могут быть вызваны следующими причинами:
- ветром, в том числе бурей, ураганом, смерчем (при скорости 25 м/с и более, для арктических и дальневосточных морей - 30 м/с и более);
- сильным дождем (при количестве осадков 50 мм и более в течение 12часов и более, а в горных, селевых и ливнеопасных районах - 30 мм и более за12 часов);
- крупным градом (при диаметре градин 20 мм и более);
- сильным снегопадом (при количестве осадков 20 мм и более за 12 часов);
- сильными метелями (скорость ветра 15 м/с и более);
- пыльными бурями;
- заморозками (при понижении температуры воздуха в вегетационный период на поверхности почвы ниже 0 С);
- сильными морозами или сильной жарой.
Эти природные явления, кроме смерчей, града и шквалов, приводят к стихийным бедствиям, как правило, в трех случаях: когда они происходят на одной трети территории области (края, республики), охватывают несколько административных районов и продолжаются не менее 6 часов.
Атмосфера Земли неоднородна. Состав атмосферы у поверхности Земли: 78,1 % азота, 21 % кислорода, 0,9 % аргона, в незначительных долях процента углекислый газ, водород, гелий, неон и другие газы. В зависимости от распределения температуры атмосферу подразделяют на тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу, экзосферу. Неравномерность нагревания способствует общей циркуляции атмосферы, которая влияет на погоду и климат Земли. Движение воздуха относительно Земли называют ветром. Сила ветра оценивается по шкале Бофорта
Движение воздуха направлено от высокого давления к низкому. Область пониженного давления в атмосфере с минимумом в центре называется циклоном. Циклон в поперечнике достигает несколько тысяч километров. Погода при циклоне преобладает пасмурная, с сильными ветрами, дующими в Северном полушарии против часовой стрелки, а в Южном полушарии - по часовой.
Антициклон - это область повышенного давления в атмосфере с максимумом в центре. Поперечник антициклона составляет несколько тысяч километров. Антициклон характеризуется системой ветров, дующих по часовой стрелке в Северном полушарии и против - в Южном, малооблачной и сухой погодой и слабым и ветрами.
Ураган - это циклон, у которого давление в центре очень низкое, а ветры достигают большой и разрушительной силы. Скорость ветра может достигать 32 м/с и более (12 баллов по шкале Бофорта). Ураганы несут в себе колоссальную энергию. Ее количество, выделяемое средним по мощности ураганом в течении 1 часа, равно энергии ядерного взрыва в 36 Гт. Ураганный ветер разрушает прочные и сносит легкие строения, опустошает засеянные поля, обрывает провода и валит столбы линий электропередачи и связи, повреждает транспортные магистрали и мосты, ломает и вырывает с корнями деревья, повреждает и топит суда, вызывает аварии на коммунально-энергетических сетях. Недаром ураганы называют самой мощной силой в природе.
Ураганы на суше иногда называют бурей, а на море - штормом, тайфуном. Тропические тайфуны часто зарождаются над Атлантическим или Тихим океанами. Тайфуны, образующиеся в Тихом океане, обычно достигают силы самого мощного урагана и сопровождаются интенсивными ливневыми дождями. На море они образуют огромные волны, которые, врываясь на побережье, разрушают селения, города и затопляют целые районы. Попадая на сушу, тайфуны быстро затухают. Их приближение сопровождается очень сильным падением атмосферного давления. Разрушительная сила тайфуна столь велика, что для их изучения и прогнозирования в некоторых странах созданы специальные государственные организации. По установившейся традиции каждому тайфуну присваивается женское имя. Обычно за ширину урагана принимают ширину зоны катастрофических разрушений. Часто к этой зоне прибавляют территорию ветров штормовой силы со сравнительно небольшими разрушениями. Тогда ширина урагана измеряется сотнями километров, достигая иногда 1000 км. Для тайфунов полоса разрушений обычно составляет 15 - 45 км. Средняя продолжительность урагана -9-12 дней. Штормы, как видно из шкалы Бофорта, имеют вектор в 9 - 11 баллов. Штормы вызывают сильные волнения на воде, а на суше - большие разрушения: вырывают с корнем деревья, опрокидывают машины, строительные краны, разрушают дома. Буря представляет собой разновидность штормов и ураганов, при этом скорость ветра меньше, чем скорость ветра при урагане. Однако она довольно велика и достигает 15 - 20 м/с. Убытки и разрушения от бурь существенно меньше, чем от ураганов. Кратковременные усиления ветра до скоростей 20-30 м/с называют шквалами.
Бури различают вихревые и потоковые. Вихревые бури представляют собой сложные вихревые образования, обусловленные циклонической деятельностью и распространяющиеся на большие площади. Потоковые бури - это местное явление небольшого распространения. Они своеобразны, резко обособленны и уступают вихревым бурям.
Во многих районах земного шара вихревые бури бывают черные, красные, желто-красные, белые, пылевые, песчаные, снежные и др. и имеют различные названия - бриз, мистраль, афганец, сирокко, бора. Зимой они превращаются в снежные.
Пыльные бури - это атмосферные возмущения, при которых в воздух вымывается большое количество пыли, перенесенной на значительные расстояния. Пыльные бури вызывают удушье и приводят к болезни, от них в значительной мере страдает техника, они могут разносить опасных паразитов. Внутри бури видимость ничтожна, понижается температура, а за несколько минут до бури начинается дождь.
Шквальные бури начинаются внезапно, а по времени крайне не продолжительны (несколько минут).
Потоковые бури подразделяются на стоковые и струевые. При стоковых воздух движется по склону сверху вниз. Струевые характерны тем, что потоквоздуха движется горизонтально или вверх по склону. Проходят они чаще всего между цепями гор, соединяющих долины.
Смерч - это атмосферный вихрь, возникающий в грозовом облаке и затем распространяющийся в виде темного рукава или хобота по направлению к поверхности суши или моря. В верхней части смерч имеет воронкообразное расширение, сливающиеся с облаками. Когда смерч опускается до земной поверхности, нижняя часть его иногда расширяется и напоминает опрокинутую воронку. Высота смерча может достигать 800 - 1500 м. Воздух в смерче вращается и одновременно поднимается по спирали вверх, втягивая пыль или воду. Скорость вращения может достигать 330 м/с. Смерч возникает обычно в теплом секторе циклона и движется вместе с ним со скоростью 10-20 м/с. Смерч сопровождается грозой, дождем, градом и если достигает поверхности земли, почти всегда производит большие разрушения.
Это объясняется двумя факторами:
- таранным ударом стремительно вращающегося воздуха;
- большой разностью давлений между периферией и внутренней частью воронки, из-за огромной центробежной силы.
Последний фактор и определяет эффект всасывания всего того, что попадается на пути. В воздух могут быть подняты и перенесены на сотни метров и даже километров животные, люди, автомобили, небольшие и легкие дома, вырваны с корнем деревья, сорваны крыши. Смерч над сушей называют тромбами, в США их называют торнадо. Как и ураганы, смерчи опознают со спутников погоды. В России смерчи чаще всего происходят в центральных областях, Поволжье, на Урале, в Сибири, на побережье и акваториях Черного, Азовского, Каспийского и Балтийского морей. Статистика зарегистрировала смерчи вблизи городов Арзамаса, Мурома, Курска, Вятки и Ярославля.