Чрезвычайные ситуации, вызванные опасными космическими явлениями
И процессами
Опасное космическое явление — событие космического происхождения, оказывающее или могущее оказать поражающее воздействие на людей, сельскохозяйственных животных и растения, объекты экономики и окружающую природную среду. Такими космическими явлениями могут быть падения на Землю космических тел, опасные виды космических излучений, изменения интенсивности излучения Солнца, воздействие гравитационных полей Луны на биологический мир планеты Земля и др.
В настоящее время известны около 300 космических тел, которые могут пересечь орбиту Земли. Это в основном астероиды размером от 1 до 1000 км.
Падение на землю космических тел могут вызвать гибель людей, разрушения объектов экономики, иногда тяжелые экологические последствия. При столкновении них метеоритов, астероидов и комет с Землей возможны землетрясения. За историю Земли известны столкновения с космическими телами диаметром от 2 до 100 км, которых было более 10. Мелкие космические «пришельцы» выпадают на поверхность Земли постоянно в большом количестве, часть из них сгорает в атмосфере, остальные ежегодно увеличивают массу планеты на 3-5 млн. тонн.
Из космических видов излучений особую опасность представляют электромагнитные излучения, так как они не задерживаются магнитным полем Земли. К счастью, источники таких излучений наблюдаются вне пределов Галактики.
Чрезвычайные ситуации, связанные с опасными и неблагоприятными метеорологическими явлениями: сильный ветер (включая шквалы и смерчи), сильные пылевые бури, крупный град, ливень, налипание мокрого снега и сложные отложения (слой льда, изморози, мокрого снега), сильные метели, снегопад, гололед, мороз, жара, туман.
Опасные метеорологические явления — природные процессы и явления, возникающие в атмосфере под действием различных природных факторов или их сочетаний, оказывающие или могущие оказать поражающее воздействие на людей, животных и растения, объекты экономики и окружающую природную среду.
Опасные ветры
Ветры являются причиной многих стихийных бедствий. Причина ветров - неравномерный нагрев различных областей вращающейся Земли. Экватор нагревается больше, полюса — меньше. Нагретый воздух поднимается вверх, образуя область пониженного давления. Ветер должен дуть с севера на юг, однако все сложнее, так как действуют и другие силы, в частности сила Кориолиса, которая является инерционной силой вращения Земли и направлена по перпендикуляру к земной оси. Составляющие силы и влияют на направление ветра. Кроме того, на направление ветра влияют центростремительная сила и сила тяжести. Определенную роль играет и сила трения, изменяющаяся при движении воздуха над различными участками земной поверхности. В определенной степени на направление ветра влияют движение Луны и планет Солнечной системы.
Разрушительное действие ветра зависит от его силы, существует международная классификация ветра по силе, де используется шкала Бофорта, вбаллах (табл. 2.2). В данной классификации опасность для человека, животных и окружающей среды представляет сильный ветер.
Сильный ветер — это движение воздуха относительно земной поверхности со скоростью свыше 14 м/с. При дальнейшем усилении ветра возникают бури, ураганы, шквалы, смерчи.
Таблица 2.2 Классификация ветров по шкале Бофорта
| Баллы | Скорость ветра | Наименование ветрового режима | Признаки | |
| м/с | км/ч | |||
| Затишье | Дым идет прямо | |||
| 0,9 | 3,24 | Легкий ветерок | Дым изгибается | |
| 2,4 | 8,64 | Легкий бриз | Листья шевелятся | |
| 4,4 | 15,84 | Слабый бриз | Листья двигаются | |
| 6,7 | 24,12 | Умеренный бриз | Листья и пыль летят | |
| 9,3 | 33,48 | Свежий бриз | Тонкие деревья качаются | |
| 12,3 | 44,28 | Сильный бриз | Качаются толстые ветви | |
| 15,5 | 55,80 | Сильный ветер | Стволы деревьев изгибаются | |
| 18,9 | 68,40 | Буря | Ветви ломаются | |
| 22,60 | 81,36 | Сильная буря | Крыши разрушаются | |
| 10 ' | 26,4 | 95,04 | Полная буря | Везде повреждения |
| 34,8 | 125,28 | Шторм | Везде повреждения | |
| 39,2 | 141,12 | Ураган | Опустошительные разрушения | |
| 39,5 | 142,2 | Сильный ураган | То же | |
| 43,8 | 157,68 | То же | То же |
Справка
Буря — движение воздуха относительно земной поверхности со скоростью от 14 до 32 м/с. Длительность бури может быть от нескольких часов до нескольких суток, ширина фронта - от десятков до нескольких сотен километров. При бурях обычно разрушаются линии связи, повреждаются линии электропередач, ломаются ветви деревьев, иногда деревья вырываются с корнем, срываются трубы и черепица с крыш (рис. 2.3). Бури вызывают значительные материальные потери, иногда человеческие жертвы и гибель животных. Бури наносят большой ущерб природной среде.
Ураган - ветер разрушительной силы и значительной продолжительности, скорость которого превышает 32 м/с. Он, как правило, появляется внезапно и является одной из самых мощных сил стихии. Ураган несет в себе колоссальную энергию: количество энергии, выделяемое средним по мощности ураганом в течение одного часа, равно энергии ядерного взрыва мощностью 36 Мт. Ураганы чаще бывают с июля по октябрь и сопровождаются грозой, ливнями, нередко градом. Зимой ураганы сопровождаются снегом, снежными заносами. Ураганы наносят природе большой экологический ущерб, так как для самовосстановления отдельных экологических систем требуются десятилетия.
Разновидностью ветра является вихрь, одним из его опасных проявлений - смерч.
Вихрь - атмосферное образованнее вращательным движением воздуха вокруг вертикальной или наклонной оси. Вертикальный вихрь возникает при безоблачном небе, растет снизу вверх и движется самостоятельно. Он много слабое смерча и поднимает в воздух только легкие предметы.
Смерч - сильный маломасштабный атмосферный вихрь диаметром до 1000 м, в котором воздух вращается со скоростью 100 м/с, обладающий большой разрушительной силой. Он возникает в грозовом облаке и затем распространяется в виде гигантского черного рукава или хобота, разреженного внутри. Когда смерч достигает поверхности земли, основание его становится похожим на воронку диаметром до 30 м и высотой 800-1500 м. За время своего существования он проходит путь в 40-60 км. Внутри смерча разрежение воздуха столь велико, что иногда сооружения, оказавшиеся на его пути, разрушаются от взрыва вследствие напора воздуха изнутри. Смерч часто сопровождается, грозой, градом и ливнями, вырывает с корнями деревья, опрокидывает автомобили, поворачивает дома вокруг своей оси, поднимает в воздух на большую высоту крупные предметы и даже целые озера.
Шквал - это внезапное кратковременное усиление ветра до опасной скорости 14 м/с, сопровождающееся изменением его направления, ростом атмосферного давления и обычно похолоданием. Шквалы обычно возникают в мощных кучево-дождевых и под ними, перемещаются узкой полосой шириной до 50-70 км. Они являются частью атмосферного вихря с горизонтальной осью, могут сменять друг друга в течение нескольких часов, хотя каждый длится считанные минуты. Шквалы представляют опасность из-за своей внезапности.
Наряду с вышеперечисленными видами ветров бывают пыльные и снежные бури. Пыльные бури летом наносят значительный ущерб сельскому хозяйству, а снежные бури и зимой вызывают значительные снежные заносы, затрудняют передвижение транспорта.
Грозы, молнии и другие опасные атмосферные явления
Гроза - атмосферное явление, связанное с развитием мощных кучево-дождевых облаков, сопровождающееся многократными электрическими разрядами между облаками и земной поверхностью, звуковыми явлениями, сильными осадками, нередко с градом. Часто при грозе наблюдается усиление ветра до шквала, а иногда может появиться и смерч. Грозы зарождаются в мощных кучевых облаках на высоте 7-15 км, где наблюдаются температуры ниже - 15-20°С. Потенциальная энергия такого облака равна энергии взрыва мегатонной термоядерной бомбы. Электрические заряды грозового облака, питающие молнии, равны 10-100 Кл и разнесены на расстояния от 1 до 10 км, а электрические токи, создающие эти заряды, достигают 10-100 А.
Молнии представляют собой гигантский электрический искровой разряд в атмосфере, проявляющийся обычно яркой вспышкой света и сопровождающийся громом (рис. 2.4). Чаще молнии возникают в кучевых дождевых облаках, иногда - в слоисто-дождевых облаках и смерчах. Они могут проходить в самих облаках, ударять в землю, а иногда (один случай из 100) может проходить разряд от земли к облаку. Большинство молний линейные, но наблюдаются и шаровые. Молния характеризуется токами в десятки тысяч ампер, скоростью 10 м/с, температурой более 25 000°С и длительностью от десятых до сотых долей секунды.