Виды природных стихийных бедствий. Классификация стихийных бедствий. Предвестники стихийных бедствий

 

К природным ЧС относятся:

ЧС геофизического характера (землетрясения, извержения вулканов);

ЧС геологического характера (обвалы, лавины, сели);

ЧС метеорологического характера (ураганы, циклоны, ливни, смерчи, снегопады);

ЧС гидрологического характера (наводнения, резкое снижение уровня грунтовых вод (засуха), цунами);

природные пожары.

 

Землетрясения

Землетрясением называются подземные толчки и сдвиги в земной коре и верхней части мантии, передающиеся на большие расстояния в виде упругих колебаний.

Основными критериями землетрясения являются глубина очага и интенсивность выхода энергии на поверхность земли.

Землетрясение – это природное явление, связанное с геологическими процессами, происходящими в литосфере Земли. Землетрясение проявляется в виде подземных толчков и колебаний земной поверхности, возникающих в результате внезапных смещений и разрывов в земной коре или в верхней части мантии. Эти смещения и разрывы обусловлены глубинными процессами, происходящими в литосфере и связанными с движением литосферных плит. В горных поясах и вблизи них внутриземное напряжение нарастает и растёт до тех пор, пока не превысит сопротивление горных пород, в результате происходит разрыв горных пород и их смещение. Внутриземное напряжение скачкообразно сбрасывается. Потенциальная энергия деформации переходит в кинетическую энергию, которая рассеивается в разные стороны от места разрыва в виде сейсмических волн. Сейсмические волны колеблют Землю.

 

Магнитуда землетрясения – величина, характеризующая энергию, выделившуюся при землетрясении в виде сейсмических волн.

Интенсивность является качественной характеристикой землетрясения и указывает на характер и масштаб воздействия землетрясений на поверхность земли, на людей, животных, а также на естественные и искусственные сооружения в районе землетрясения.

 

Соответственно, для оценки землетрясений, существуют два типа шкал – шкалы магнитуд и шкалы интенсивности.

 

Шкалы магнитуд предназначены для оценки магнитуды землетрясения, т.е. выделившейся при землетрясении энергии. Эти шкалы не имеют верхнего предела. Шкалами магнитуд являются шкала Рихтера, шкала Канамори.

Шкала Рихтера. Чарльз Рихтер в 1935 году предложил для оценки силы землетрясения (в его эпицентре) десятичный логарифм перемещения (в микрометрах) иглы стандартного сейсмографа Вуда-Андерсона, расположенного на расстоянии не более 600 км от эпицентра: M_L = lg A + f, где f - корректирующая функция, вычисляемая по таблице в зависимости от расстояния до эпицентра. Энергия землетрясения примерно пропорциональна A ^{3 / 2}, то есть увеличение магнитуды на 1,0 соответствует увеличению амплитуды колебаний в 10 раз и увеличению энергии примерно в 32 раза.

Шкала Рихтера и производные шкалы Рихтера плохо работают для самых крупных землетрясений – при магнитуде М ~ 8 наступает насыщение шкалы.

Шкала Канамори. В 1977 году Канамори предложил принципиально иную оценку магнитуды землетрясений, основанную на понятии сейсмического момента. Шкала Канамори хорошо согласуется со шкалой Рихтера при магнитуде 3 < М < 7 и лучше подходит для оценки крупных землетрясений.

 

Магнитуда характеризует землетрясение как цельное, глобальное событие и не является показателем интенсивности землетрясения, ощущаемой в конкретной точке на поверхности Земли. Интенсивность землетрясения, измеряемая в баллах, не только сильно зависит от расстояния до очага; в зависимости от глубины центра и типа горных пород сила землетрясений с одинаковой магнитудой может различаться на 2—3 балла.

Магнитуда — безразмерная величина, она не измеряется в баллах.

Правильное употребление: «землетрясение с магнитудой 6.0», «землетрясение силой в 5 магнитуд по шкале Рихтера»

Неправильное употребление: «землетрясение с магнитудой 6 баллов», «землетрясение силой 6 баллов по шкале Рихтера».

Сильнейшее зарегистрированное землетрясение произошло в Чили в 1960 году — по более поздним оценкам, магнитуда Канамори составляла 9,5. Считается, что землетрясения на Земле не могут иметь магнитуду существенно выше 9,5, поскольку горные породы не могут накопить больше энергии без разрушения. Сейсмические события с большей энергией могут быть вызваны ударом метеорита.

 

Шкалы интенсивности

В мире используется несколько шкал интенсивности: в США — Модифицированная шкалы Меркалли (MM), в России и сранах СНГ – MSK-64 (шкала Медведева-Шпонхойера-Карника), в Европе — Европейская макросейсмическая шкала (EMS), в Японии — шкала Шиндо (Shindo).

12-бальная шкала Медведева-Шпонхойера-Карника была разработана в 1964 году и получила широкое распространение в Европе и СССР. С 1996 года в странах Европейского союза применяется более современная Европейская макросейсмическая шкала (EMS). MSK-64 лежит в основе СНиП II-7-81 «Строительство в сейсмических районах» и продолжает использоваться в России и странах СНГ.

 

Характеристика землетрясений по шкале MSK-64

Балл	Сила землетрясения	Краткая характеристика
	Не ощущается.	Отмечается только сейсмическими приборами.
	Очень слабые толчки	Отмечается сейсмическими приборами. Ощущается только отдельными людьми, находящимися в состоянии полного покоя в верхних этажах зданий, и очень чуткими домашними животными.
	Слабое	Ощущается только внутри некоторых зданий, как сотрясение от грузовика.
	Умеренное	Распознаётся по лёгкому дребезжанию и колебанию предметов, посуды и оконных стёкол, скрипу дверей и стен. Внутри здания сотрясение ощущает большинство людей.
	Довольно сильное	Под открытым небом ощущается многими, внутри домов — всеми. Общее сотрясение здания, колебание мебели. Маятники часов останавливаются. Трещины в оконных стёклах и штукатурке. Пробуждение спящих. Ощущается людьми и вне зданий, качаются тонкие ветки деревьев. Хлопают двери.
	Сильное	Ощущается всеми. Многие в испуге выбегают на улицу. Картины падают со стен. Отдельные куски штукатурки откалываются.
	Очень сильное	Повреждения (трещины) в стенах каменных домов. Антисейсмические, а также деревянные и плетневые постройки остаются невредимыми.
	Разрушительное	Трещины на крутых склонах и на сырой почве. Памятники сдвигаются с места или опрокидываются. Дома сильно повреждаются.
	Опустошительное	Сильное повреждение и разрушение каменных домов. Старые деревянные дома кривятся.
	Уничтожающее	Трещины в почве иногда до метра шириной. Оползни и обвалы со склонов. Разрушение каменных построек. Искривление железнодорожных рельсов.
	Катастрофа	Широкие трещины в поверхностных слоях земли. Многочисленные оползни и обвалы. Каменные дома почти полностью разрушаются. Сильное искривление и выпучивание железнодорожных рельсов.
	Сильная катастрофа	Изменения в почве достигают огромных размеров. Многочисленные трещины, обвалы, оползни. Возникновение водопадов, подпруд на озёрах, отклонение течения рек. Ни одно сооружение не выдерживает.

 

Обнаружение и регистрация всех типов сейсмических волн осуществляется с помощью специального измерительного прибора – сейсмографа. В большинстве случаев сейсмограф имеет груз с пружинным прикреплением, который при землетрясении остаётся неподвижным, тогда как остальная часть прибора (корпус, опора) приходит в движение и смещается относительно груза.

Предвестниками, признаками приближающегося землетрясения могут быть следующие явления: деформация земной поверхности, изменение режима и состава подземных вод и газов, необычное поведение животных, слабое свечение выключенных люминесцентных ламп, искрение близко расположенных (но не соприкасающихся) электрических проводов, зарницы, запах газа в районах, где раньше это не отмечалось.

Вспышки зарниц, свечение люминесцентных ламп и искрение проводов связывают с возмущением геоэлектрического поля над будущим эпицентром землетрясения. Такие оптические явления наблюдались перед некоторыми крупными землетрясениями.

 

Цунами

Цунами – волны большой длины, возникающие в результате мощного воздействия на всю толщу воды.

В большинстве случаев источником возникновения цунами являются землетрясения, происходящие под дном океана или вблизи его побережья. Однако цунами возникают лишь после тех землетрясений, которые связаны с быстрым образованием на дне океана сбросов, обвалов и оползней. Сброс представляет собой быстрое смещение блоков донных пород земной коры.

В России наиболее подвержены воздействию цунами восточное побережье Камчатки и Курильских островов, остров Сахалин и побережье Тихого океана. Имея большую скорость перемещения и огромную массу воды, цунами обладает колоссальной разрушительной силой. Набегая на встречные береговые препятствия, волна обрушивает на них всю свою энергию, поднимаясь над ними громадной водяной стеной, давит, разрушает и уничтожает всё, что попадается на пути.

Высота волн, образованных ветром, обычно не более 4 – 6 м, наибольшая – около 30 м. длина ветровых волн 100 – 250 м, крайне редко – до 500 м.

В открытом Океане длина волны цунами измеряется сотнями километров (200 – 300) при высоте около 1 м. поэтому в открытом Океане они обычно незаметны для судов. Волны цунами распространяются во все стороны от места возникновения со скоростью 700 – 800 км/ч. У берегов скорость цунами уменьшается, а высота увеличивается (до 30 м и больше).

 

Наводнения

Наводнение – это временное затопление значительной части суши, приносящее значительный материальный ущерб, приводящее к гибели растений, животных, людей.

При наводнении происходит быстрый подъём воды и затопление прилегающей местности. Последствиями этого являются: повреждение зданий, сооружений и коммуникаций; нарушение сельскохозяйственной деятельности и гибель урожая; изменение ландшафта; гибель людей, домашних и диких животных; утрата материальных и культурных ценностей; смыв и затопление плодородных почв.

 

Типы наводнений:

1. Наводнения, вызванные таянием снегов (половодье), сильными дождями (паводки).

2. Наводнения, вызванные штормовыми нагонами воды – нагонные наводнения.

3. Наводнения, вызванные заторами на участках рек (как правило, горных), зажорами (скопление внутриводного льда в реке перед ледоставом). Это заторные и зажорные наводнения.

4. Наводнения, вызванные разрушением гидротехнических сооружений.

5. Наводнения, вызванные цунами.

 

Подтоплением называется проникновение воды в подвалы зданий через канализационную сеть (при сообщении канализации с рекой), по канавам и траншеям, а также из-за значительного подпора грунтовых вод.

Затопление – это покрытие окружающей местности слоем воды, заливающей дворы, улицы населённых пунктов и нижние этажи зданий.

 

По данным МЧС России, наводнения по повторяемости, площади распространения, суммарному среднегодовому ущербу занимают первое место в России среди известных стихийных бедствий. По числу человеческих жертв они занимаю второе место после землетрясений.

На территории России наводнения угрожают почти 40 городам и нескольким тысячам других населённых пунктов. Повторяемость наводнений в среднем колеблется от одного раза в 5 – 10 лет до одного раза в 15 – 20 лет. Но есть города, где наводнения наблюдаются один раз в 2 – 3 года (Уфа, Орск, Курск и ряд других).

 

Ураганы, бури и смерчи

Ураган (на море – тайфун) – это ветер огромной разрушающей силы. Скорость более 35 м/с (130 км/ч). Длится от нескольких часов до нескольких суток.

Ураганный ветер повреждает прочные и сносит лёгкие строения, обрывает провода линий электропередачи, ломает и вырывает с корнями деревья. Люди, попавшие в зону урагана, могут погибнуть или получить травмы различной тяжести.

Многолетние метеонаблюдения показывают, что скорость ветра при ураганах достигала в большинстве районов европейской части России 30 – 50 м/с, а на Дальнем Востоке 60 – 90 м/с и более.

Разрушительная сила урагана заключается в совместном действии ветра и воды: метательном действии скоростного напора ветра, мощных волнах, обрушивающихся на побережье, катастрофических ливнях и наводнениях.

Буря – это сильный ветер, скорость которого меньше скорости урагана, она достигает 15 – 20 м/с. (Отметим, что кратковременное усиление ветра до скорости 20 – 30 м/с называется шквалом.)

Основным показателем, определяющим разрушительное действие этих стихийных бедствий, является скоростной напор воздушных масс. Кинетическая энергия, заключающаяся в движущемся воздухе, определяет его скоростной напор и разрушительную силу.

Для определения силы ветра у поверхности Земли существует шкала Бофорта.

Фрэнсис Бофорт (1774 – 1857), английский военный гидрограф и картограф, контр-адмирал, в 1806 г. предложил оценивать силу ветра по его воздействию на наземные предметы и по волнению моря; для этого он разработал условную 12-балльную шкалу.

Смерч – это атмосферный вихрь, возникающий в грозовом облаке и распространяющийся вниз, часто до самой поверхности Земли. Движение в смерче против часовой стрелки. Диаметр от нескольких метров до нескольких десятков метров. Скорость вращения достигает 100 - 200 м/с. Средняя скорость перемещения 50 – 60 км/ч. Продолжительность существования – от нескольких минут до нескольких часов.

Смерч иногда называют тромбом (при условии, что он проносится над сушей), тайфуном (над морем), а в Северной Америке его называют торнадо.

Общая длина пути смерча может составлять сотни метров и доходить до сотен километров. Средняя ширина зоны разрушений составляет 300 – 500 м.

Разрушения, производимые смерчем, обусловлены большим скоростным напором воздуха, вращающегося внутри воронки с большой разностью давлений между периферией и внутренней части воронки из-за огромной центробежной силы.

На территории России смерчи чаще всего возникают в центральных областях, Поволжье, на Урале, в Сибири, на побережьях и в акваториях Чёрного, Азовского, Каспийского и Балтийского морей.

Наиболее опасными районами по риску возникновения смерчей являются побережье Чёрного моря и Центральный экономический район, включая Московский регион.

 

Природные пожары

Природные пожары:

- лесные;

- степные;

- подземные.

 

Лесные пожары: верховые и низовые.

Верховой пожар. При сильных ветрах скорость распространения – до 50 км/сутки. Верховой пожар не спускается вниз, распространяется по верхушкам деревьев.

Низовой пожар является сплошным пожаром. Скорость распространения – 3 – 4 км /сутки. Полностью выгорает подлесок.

Подземные пожары могут происходить в слоях торфа или угля. Для России характерны торфяные пожары. Торф горит без доступа кислорода – в этом состоит опасность. Торфяные пожары можно только локализовать.

Степной пожар опасен быстрым сгоранием верхнего дернового слоя почвы. Скорость зависит от скорости ветра и составляет от 5 до 20 км/сутки. Сопровождается сильным задымлением.

 

Последствиями природных пожаров являются: уничтожение огнём деревьев и растительности; нарушение планового ведения лесного хозяйства и использования лесных ресурсов; уничтожение огнём жилых и общественных зданий в посёлках; уничтожение опор линий связи и электропередачи, элементов трубопроводного транспорта; поражение людей, домашних и диких животных; нарушение хозяйственной деятельности человека на значительных территориях.

 

Сели

Сель (от араб. – бурный поток) – это внезапно формирующийся в руслах горных рек временный грязекаменный поток. Эта смесь воды, грязи, камней массой до 10 т, деревьев и других предметов несётся со скоростью до 15 км/ч, сметая, заливая или увлекая с собой мосты, постройки, разрушая дамбы, плотины, заваливая селения. Длительность селевых потоков достигает 10 ч при высоте волны до 15 м. Сели формируются в результате продолжительных ливней, интенсивного таяния снега (ледников), прорывов плотин, неграмотного проведения взрывных работ, землетрясений, извержений вулканов.

Основные районы проявления селей в России находятся в Забайкалье (периодичность мощных селей 6 … 12 лет), в зоне БАМа (раз в 20 лет), на Дальнем Востоке и Урале, на Кавказе.

В большинстве случаев население об опасности селевого потока может быть предупреждено всего лишь за десятки минут и реже за 1-2 час и более. Приближение такого потока можно слышать по характерному звуку перекатывающихся и соударяющихся друг с другом валунов и осколков камней, напоминающих грохот приближающегося с большой скоростью поезда.

В случае оповещения населения о приближающемся селевом потоке или начавшемся оползне, а также при первых признаках их проявления, нужно как можно быстрее покинуть помещение, предупредить об опасности окружающих, и выйти в безопасное место. Покидая помещения, следует затушить печи, перекрыть газовые краны, выключить свет и электроприборы. Это поможет предотвратить возникновение пожаров.

Селевые потоки и оползни представляют серьезную опасность при их внезапном проявлении. В этом случае страшнее всего паника. В случае захвата кого-либо движущимся потоком селя, нужно оказать пострадавшему помощь всеми имеющимися средствами. Такими средствами могут быть шесты, канаты или веревки, подаваемые спасаемым. Выводить спасаемых из потока нужно по направлению потока с постепенным приближением к его краю, иначе камни несущегося потока искалечат спасаемого. При оползнях возможно заваливание людей грунтом, нанесении им ударов и травм падающими предметами, строительными конструкциями, деревьями. В этих случаях надо быстро оказывать помощь пострадавшим, при необходимости делать им искусственное дыхание.

 

Оползни – отрыв и скользящее смещение верхних слоёв почвы по склону под воздействием силы тяжести. Наиболее часто оползни возникают из-за увеличения крутизны склонов гор, речных долин, высоких берегов морей, озёр, водохранилищ и рек при их подмыве водой.

Первоначальным признаком начавшихся оползневых подвижек является появление трещин на зданиях, разрывов на дорогах, береговых укреплениях и набережных, выпучивание земли, смещение основания различных высотных конструкций и даже деревьев в нижней части относительно верхней.

Противооползневыми мероприятиями, в которых должно принимать участие население, являются отвод поверхностных вод, древонасаждение, устройство различных поддерживающих инженерных сооружений, отрывка траншей в целях осушения грунтов оползневого массива, разгрузка и планировка оползневого склона. Кроме того, население, проживающее в оползне опасных районах, не должно допускать обильной утечки воды из кранов, поврежденных труб водопровода или водозаборных колонок; необходимо своевременно устраивать водоотводящие стоки при скоплении поверхностных вод (с образованием луж).

 

Обвал – отрыв и падение масс горных пород вниз со склонов гор под действием силы тяжести. Обвалы возникают на склонах речных берегов и долин, в горах, на берегах морей. Основная причина крупных обвалов – землетрясения.

Камнепад – обвал камней в горах.

 

Лавина – быстро, внезапно возникающее движение снега и (или) льда вниз по крутым склонам гор.

 

Основными поражающими факторами оползней, селей, обвалов и снежных лавин являются: удары движущихся масс горных пород; заваливание или заливание движущимися массами горных пород определенного пространства.

 

Последствия оползней, селей, обвалов и снежных лавин: гибель людей и животных; перекрытие русел рек и изменение ландшафта; разрушение зданий и сооружений; сокрытие толщами пород населенных пунктов, объектов народного хозяйства, сельскохозяйственных и лесных угодий.

 

Снегопады, снежные заносы

С объявлением штормового предупреждения –о возможных снежных заносах – необходимо ограничить передвижение, особенно в сельской местности, создать дома необходимый запас продуктов, воды и топлива. В отдельных районах с наступлением зимнего периода по улицам, между домами необходимо натянуть канаты, помогающие в сильную пургу ориентироваться пешеходам и преодолевать сильный ветер. Особую опасность снежные заносы представляют для людей, застигнутых в пути далеко от человеческого жилья. Занесенные снегом дороги, потеря видимости вызывают полное дезориентирование на местности.

При следовании на автомобиле не следует пытаться преодолеть снежные заносы, необходимо остановиться, полностью закрыть жалюзи машины, укрыть двигатель со стороны радиатора. Если есть возможность, установить автомобиль двигателем по ветру. Периодически надо выходить из автомобиля, разгребать снег, чтобы не оказаться погребенным под ним. Кроме того, не занесенный снегом автомобиль – хороший ориентир для поисковой группы. Двигатель автомобиля необходимо периодически прогревать во избежание его «размораживания». При прогревании автомобиля важно не допускать затекания в кабину (кузов, салон) выхлопных газов, с этой целью надо следить, чтобы выхлопная труба не заваливалась снегом.

Если в пути окажется вместе несколько человек (на нескольких автомобилях), целесообразно собраться всем вместе и использовать один автомобиль в качестве укрытия; из двигателей остальных автомобилей необходимо слить воду. Ни в коем случае нельзя покидать укрытие – автомобиль. В сильный снегопад (пургу) ориентиры, казалось бы надежные с первого взгляда, через несколько десятков метров могут быть потеряны.