Стихийные бедствия в атмосфере

   Атмосфера ("атмос" - пар) - воздушная оболочка Земли. Атмосфера по характеру изменения температуры с высотой, делится на несколько сфер.

Лучистая энергия Солнца является источником движения воздуха. Между теплыми и холодными массами возникает разность температуры и атмосферного воздуха давления. Это порождает ветер.

 
Для обозначения движения ветра применяют различные понятия: смерч, буря, ураган, шторм, тайфун, циклон и пр.
Чтобы их систематизировать, во всем мире пользуются шкалой Бофорта, которая оценивает силу ветра в баллах от 0 до 12 (см. табл.).

Атмосферные фронты и атмосферные вихри порождают грозные природные явления, классификация которых приведена на рис. 3.1.12.

Рис. 3.1.12. Природные опасности метеорологического характера.

В табл. 3.1.24. приведена характеристика атмосферных вихрей.

Таблица 3.1.24.

Характеристика атмосферных вихрей

Атмосферные вихри	Местное название	Характеристика
Циклон (тропический и внетропический) - вихри, в центре которых низкое давление	Тайфун (Китай, Япония) Бэгвиз (Филлипины) Вилли-Вилли (Австралия) Ураган (Сев. Америка)	Диаметр вихря 500-1000 км Высота 1-12 км Диаметр области затишья ("глаз бури") 10-30 км Скорость ветра до 120 м/с Время действия - 9-12 суток
Смерч – восходящий вихрь, состоящий из быстро вращающего воздуха, смешанного с частицами влаги, песка, пыли и других взвесей, воздушная воронка, спускающаяся из низкого облака на водную поверхность или сушу	Торнадо (США, Мексика) Тромб (Зап. Европа)	Высота - несколько сот метров. Диаметр - несколько сот метров. Скорость перемещения до 150-200 км/ч Скорость вращения вихрей в воронке до 330 м/с
Шквал – кратковременные вихри, возникающие перед холодными атмосферными фронтами, нередко сопровождаемые ливнем или градом и возникающие во все сезоны года и в любое время суток.	Буря	Скорость ветра 50-60 м/с Время действия до 1 часа
Ураган - ветер большой разрушительной силы и значительной продолжительности, возникающие в основном с июля по октябрь в зонах сближения циклона и антициклона. Иногда сопровождается ливнями.	Тайфун (Тихий океан)	Скорость ветра более 29 м/с Продолжительность 9-12 дней Ширина - до 1000 км
Буря - ветер, скорость которого меньше ураганного.	Шторм	Продолжительность - от нескольких часов до нескольких суток Скорость ветра 15-20 м/с Ширина - до нескольких сот километров
Бора - очень сильный порывистый холодный ветер приморских районов (Италия, Югославия, Россия), приводящий в зимнее время к обледенению портовых сооружений и кораблей	Сарма (на Байкале) Бакинский норд	Продолжительность - несколько суток Скорость ветра 50-60 м/с (иногда до 80 м/с)
Фён - жаркий сухой ветер Кавказа, Алтая, Ср. Азии (дует с гор в долину)		Скорость 20-25 м/с, высокая температура и низкая относительная влажность воздуха

Циклон (ураган) - (греч. кружащийся) - это сильное атмосферное возмущение, круговое вихревое движение воздуха с понижением давления в центре.

В зависимости от места зарождения циклоны подразделяются на тропические и внетропические.
   Центральная часть циклона, обладающая наиболее низким давлением, слабой облачностью и слабыми ветрами, называется "глазом бури" ("глазом урагана").

Скорость движения самого циклона 40 км/ч (редко до 100 км/ч). Тропические циклоны (тайфуны) движутся быстрее. А скорость ветровых вихрей до 170 км/ч.

В зависимости от скорости различают:
- ураган (115-140 км/ч);
- сильный ураган (140-170 км/ч);
- жесткий ураган (более 170 км/ч).

Ураганы наиболее распространены на Дальнем Востоке, в Калининградской и Северо-западных областях страны.

    Предвестники урагана (циклона):
- понижение давления в низких широтах и повышение в высоких;
- наличие возмущений любого рода;
- переменчивые ветры;
- морская зыбь;
- неправильные приливы и отливы.

Поражающие факторы урагана приведены в табл. 3.1.25.

Таблица 3.1.25.

Поражающие факторы урагана

Первичные	Вторичные
- сильный ветер, несущий большие массы воды, грязи, песка (до 250 км/ч); - морские волны (высотой более 10 м); - ливни (500-2500 мм).	- тяжелые предметы, переносимые ветром; - подтопление, затопление территории; - разрушение зданий и сооружений; - обрыв линий электропередач; - повыл деревьев, мачт, труб, опор и т.п.; - пожары, взрывы.

  Смерч (торнадо) - чрезвычайно быстро вращающаяся воронка, свисающая из кучево-дождевого облака и наблюдающаяся как "воронкообразное облако " или "труба". Классификация смерчей дана в табл. 3.1.26.

Таблица 3.1.26.

Классификация смерчей

Классификационная группировка	Виды смерчей
По типу смерчевых облаков	- роторные; - кольцевые низкие; - башенные
По форме строения стенки воронки	- плотные; - расплывчатые
По соотношению длины и ширины	- змееобразные (воронкообразные); - хоботообразные (колонноподобные)
По скорости разрушений	- быстрые (секунды); - средние (минуты); - медленные (десятки минут).
По скорости вращения вихря в воронке	- экстремальные (330 м/с и более); - сильные (150-300 м/с); - слабые(150 м/с и менее).

   На территории России смерчи распространены: на севере - у Соловецких островов, на Белом море, на юге - на Черном и Азовском морях.
- Малые смерчи короткого действия проходят путь менее километра.
- Малые смерчи значительного действия проходят путь в несколько километров.
- Крупные смерчи проходят путь в десятки километров.

Поражающие факторы смерчей даны в табл. 3.1.27.

Таблица 3.1.27.

Поражающие факторы смерчей

Первичные	Вторичные
- потоки воздуха, несущие воду, грязь, предметы и пр. (скорость воронки 50-80 км/ч); - пониженное давление воздуха в воронке; - спиральное или вертикальное движение потоков воздуха в стенках воронки; - ливни; - грозы.	- разрушение объектов при боковых ударах; - отрыв объектов и людей; подъем вверх с переносом на сотни метров; - всасывание газообразных и жидких масс с их последующим выбросом; - обрыв линий электропередач; - пожары, взрывы; - затопление территории.

Буря - длительный, очень сильный ветер со скоростью более 20 м/с, наблюдающийся при прохождении циклона и сопровождающийся сильным волнением на море и разрушениями на суше. Длительность действия - от нескольких часов до нескольких суток.

В табл. 3.1.28. приведена классификация бурь.

Таблица 3.1.28.

Классификация бурь

Классификационная группировка	Вид бури
В зависимости от времени года и состава вовлеченных в воздух частиц	- пыльные; - беспыльные; - снежные (пурга, буран, метель); - шквальные
По цвету и составу пыли	- черные (чернозем); - бурые, желтые (суглинки, супеси); - красные (суглинки с окислами железа); - белые (соли)
По происхождению	- местные; - транзитные; - смешанные
По времени действия	- кратковременные (минуты) с небольшим ухудшением видимости; - кратковременные (минуты) с сильным ухудшением видимости; - длительные (часы) с сильным ухудшением видимости
По температуре и влажности	- горячие; - холодные; - сухие; - влажные

Поражающие факторы бурь приведены в табл. 3.1.29.

Таблица 3.1.29.

Поражающие факторы бурь

Вид бури	Первичные факторы	Вторичные факторы
Шторм	- высокая скорость ветра; - сильное волнение моря	- разрушение строений, плавсредств; - разрушение, размыв побережья
Пыльная буря (суховей)	- высокая скорость ветра; - высокая температура воздуха при крайне низкой относительной влажности; - потеря видимости, пыль.	- разрушение строений; - иссушение почв, гибель с/х растений; - вынос плодородного слоя почвы (дефляция, эрозия); - потеря ориентации.
Снежная буря (буран, пурга, метель)	- высокая скорость ветра; - низкая температура; - потеря видимости, снег.	- разрушение объектов; - переохлаждение; - обморожение; - потеря ориентации.
Шквал	- высокая скорость ветра (в течение 10 минут скорость ветра возрастает с 3 до 31 м/с)	- разрушение строений; - бурелом.

Действия населения

Гроза - атмосферное явление, сопровождающееся молниями и оглушительными раскатами грома.
На Земном шаре одновременно происходит до 1800 гроз.

Молния - гигантский электрический искровой разряд в атмосфере в виде яркой вспышки света (рис.3.1.13.). Виды молний представлены в табл. 3.1.30, поражающие факторы - в табл. 3.1.31.

Рис.3.1.13. Молния.

Таблица 3.1.30.

Виды молний

Плоская	Точечная	Шаровая	Линейная
Вид вспышки на поверхности облаков	Светящиеся точки, пробегающие на фоне облаков	Круглая, светящаяся газовая масса, кипящая и разбрасывающая искры (сфероид) диаметром 10-20 см существующая от долей секунд до нескольких минут. Скорость перемещения до 2 м/с в направлении ветра	Искровой разряд с разветвлениями длиной 2-3 км, диаметром в несколько десятков сантиметров.

Таблица 3.1.31.

Поражающие факторы молнии

Первичные	Вторичные
Прямой удар (ток молнии достигает сотен и тысяч ампер)	Разрушение объектов, расщепление деревьев, пожары, взрывы за счет быстрого испарения материала; Обрыв линий электропередач; Электрический разряд с проводов и электроаппаратуры; Разность потенциалов между отдельными предметами внутри зданий и разряд; Разрушение изоляции электроустановок, пробой на корпус.

                                   Действия населения при грозе.

Град - частички плотного льда, выпадающего в виде осадков из мощных кучево-дождевых облаков.

Туман - помутнение воздуха над поверхностью Земли, вызываемое конденсацией водяного пара

Гололед - смерзшиеся капли переохлажденного дождя или тумана, осаждающиеся на холодной поверхности Земли.

Снежные заносы - обильное выпадение снега при скорости ветра свыше 15 м/с и продолжительности снегопада более 12 часов.

Рис. 3.1.14. Снежный занос после 12 часов

Поражающие факторы метеорологических природных явлений представлены в табл. 3.1.32.

Таблица 3.1.32.

Поражающие факторы

Явление	Первичные	Вторичные
Град	Застывшие частички льда	Разрушение крыш, легких построек
Гололед	Слой льда Низкая температура, высокая влажность	Обрыв проводов линий связи и электропередач Разрушение легких сооружений Переохлаждение
Снежные заносы	Обильный снег высотой ло 1 м при скорости ветра до 15 м/с	Разрушение легких построек, крыш, линий электропередач, связи. Потеря ориентации, переохлаждение, обморожение.

                                    Действия населения

Природные опасности

К опасным природным явлениям относятся природные пожары, массовые заболевания людей, животных, растений, распространение насекомых - переносчиков заболеваний и насекомых - вредителей лесного и сельского хозяйства. Виды природных пожаров приведены на рис. 3.1.15, причины возникновения - табл. 3.1.33.

Рис. 3.1.15. Виды природных пожаров

Таблица 3.1.33.

Причины возникновения природных пожаров

Природные

Антропогенные

- самовозгорание сухой растительности и торфа, угля, углистых пород, углистых руд; - разряды атмосферного электричества (до 8% от общего числа пожаров).

- наличие битого бутылочного стекла в местах отдыха, в лесу, которое может сфокусировать солнечный луч; - неосторожное обращение с огнем в местах работы и отдыха; - нарушение правил пожарной безопасности, наличие в шахтах метана; - бесконтрольные сельскохозяйственные палы с целью уничтожение сухой травы и обогащения почвы зольными элементами; - бесконтрольное сжигание порубочных остатков при очистке лесосек огневым способом.

Лесные пожары возможны, если в течение 15-18 дней летом не бывает дождей. Влажность снижается до 35-40%. Ежегодно в России выгорает от 30 до 50 тыс. га леса. Виды лесных пожаров и скорость распространения пламени по ветру даны на рис. 3.1.16.

Рис. 3.1.16. Виды лесных пожаров.

Проблема защиты от природных пожаров является актуальной и для Брянской области.

Кромка пожара - это полоса горения, окаймляющая внешний контур лесного пожара и непосредственно примыкающая к участкам, не пройденным огнем.

По скорости движения кромки пожара и по высоте пламени верховые и низовые пожары делятся на слабые, средние, сильные.

Таблица 3.1.34.

Сила и скорость лесных пожаров

Сила низового, верхового пожара		Скорость распространения пламени, м/мин	Высота пламени, м
Сильный	Низовой	Более 3	Более 1,5
	Верховой	Более 100	Более 1,5
Средний	Низовой	1-3	0,5-1,5
	Верховой	10-100	0,5
Слабый	Низовой	До 1	Не более 0,5
	Верховой	3-10	Не более 0,5

Характеристикой подземных пожаров является глубина прогорания (табл. 3.1.35.).

Таблица 3.1.35.

Сила и скорость почвенных пожаров

Сила почвенного пожара	Глубина прогорания, см	Скорость распространения огня м/мин
Сильный	Не более 25	До 0,25
Средний	25-50	0,25-0,5
Слабый	Более 50	Более 0,5

Подземный лесной пожар характеризуется беспламенным горением торфа, накоплением большого количества тепла и низкой скоростью. Из-за выгорания торфа под верхним слоем почвы образуются пустоты, опасные возможным провалом людей и техники. Пожар продолжается месяцами, даже зимой под слоем снега.

Скорость распространения лесного пожара летом в зависимости от влажности и скорости ветра представлена на рис. 3.1.17.

I зона - высокая скорость распространения пожара (6-7 км/ч). Высота пламени до 50 м. Возникают низовые и верховые пожары.
II зона - средняя скорость распространения пожара (200 м/ч). Высота пламени 1-2 м.
III зона - небольшая скорость (менее 200 м/ч), пожар может быть остановлен при встрече с препятствием.

Рис. 3.1.17. Скорость распространения пожара.

Степные и полевые пожары возникают на открытой местности при наличии сухой травы или созревших хлебов. Скорость стеного пожара 25 - 30 км/ч, полевого 8 -10 км/ч.

Поражающие факторы пожаров приведены в табл. 3.1.36.

Таблица 3.1.36.

Поражающие факторы пожара

Первичные	Вторичные
- огонь; - высокая температура воздуха; - ядовитые газы (продукты задымления)	- обрушающиеся деревья, падающие сучья, летящие головешки; - выгоревшие пустоты при торфяных пожарах; - обрушающиеся деревянные опоры линий электропередач и связи; - пожары и взрывы на промышленных объектах и в жилых зданиях