199_p1912_D2_9575

Факты истории

С древнейших времен наводнения являются для человека самым страшным стихийным бедствием. В Религиях мира многих народов оно выступает как «кара Господня». Достаточно вспомнить Библейский «Всемирный потоп». Весьма вероятно, что описанные события в шумерской и вавилонской литературе и в Библии реально имели место.

Абсолютный рекорд по величине последствий наводнений принадлежит рр. Хуанхе и Янцзы. Катастрофические наводнения на р. Хуанхе зарегистрированы летописными источниками в 1642, 1782, 1791. В 1887 г. вода в реке поднялась на 3 м и затопила 3 тыс. селений, пострадали около 4 млн человек. Конечно, нужно брать во внимание особую заселенность данной территории. В 1950 г. от разлива этой реки погибли 500 тыс. чел.

В1931 г. разлилась р. Янцзы. Под водой оказались 16 китайских провинций, погибли около 1 млн человек, пострадали более 40 млн.

Самое крупное катастрофическое наводнение в Китае произошло в ию- не–июле 1959 г., тогда разлив рек на северо-востоке привел к гибели 2 млн человек. 30 апреля 1991 г. тропический тайфун стал причиной сильнейшего наводнения в Бангладеш, унесшего жизни почти полумиллиона человек.

ВВосточной Сибири довольно часто происходят паводковые наводнения на р. Лене. Одно из крупнейших – в 2001 г. лишило крова 25 тыс. чел. В 1989 г. в Хабаровском и Приморском краях прошли сильные ливневые дожди. Уровень воды в реках поднялся на 8 м. Было затоплено более 140 населенных пунктов. До строительства Иркутской ГЭС на р. Ангаре происходили зимние наводнения при ледоставе. Эти наводнения происходили чаще всего в декабре–январе месяце, вода заливала нижнюю набережную и центральную часть г. Иркутска. Одно из таких наводнений произошло в 1786 г. Вот как описано это событие иркутским летописцем П. И. Пежемским: «Января 5, река Ангара покрылась льдом, от которого произошло страшное наводнение: вода затопила всю набережную Троицкого прихода, вливаясь в дома, текла по улицам и доходила до каменного дома Резанцева, что ныне купца Зубова. Такого наводнения в Иркутске еще не бывало».

Несколько слов нужно сказать о нагонных наводнениях. Причиной их возникновения является ветровой нагон воды в устья и дельты рек. Совместные усилия волн, ветра, осадков приводят к затоплению прибрежных территорий. После спада воды происходит проседание зданий и земли, засоление почвы. Наводнение подобного типа произошло 12–13 ноября 1970 г. в районе о-вов и прибрежной полосы Бенгальского залива. Мощная нагонная волна высотой 10 м, вызванная ураганом, в течение нескольких десятков минут накрыла густонаселенные острова и значительную часть материкового побережья. Погибли около 500 тыс. чел., были разрушены 400 тыс. домов, под водой оказались более 300 тыс. голов скота. Наводнение вызвало вспышку холеры и брюшного тифа. В

81

России нагонные наводнения типичны для Санкт-Петербурга, населенных пунктов Волги, Урала, Кубани. Так, 23 сентября 1924 г. повернувшая вспять Нева затопила г. Ленинград. Под водой оказались Васильевский о-в, Петроградская сторона и некоторые другие районы города. Причиной нагонного наводнения послужили ветры и циклоны, возникшие над Балтийским морем. Для прибрежных морских районов, где береговые территории защищаются плотинами и дамбами, причиной наводнения служит шторм. В 1953 г. в Нидерландах ураган вызвал огромные морские волны, которые прорвали защитные дамбы и проникли во внутренние районы страны. Высота волны в местах затопления достигала 5–9 м. Погибло более 2 тыс. чел., а всего от наводнения пострадало более 1 млн человек.

В литературе о природных стихиях иногда встречаются сообщения о так называемых штормовых приливах, приводящих к большим разрушениям и человеческим жертвам. Причиной их возникновения является совпадение по времени нагонного наводнения с морским или океанским приливом. В прошлом от этого явления особенно страдали прибрежные территории Голландии и Германии в Европе, Бангладеш в Азии.

Иногда причиной наводнения являются повреждения плотин, дамб и других гидротехнических сооружений. При этом масса воды из водохранилища устремляется по руслу реки, что приводит к резкому изменению ширины, глубины, скорости течения водного потока, который за короткое время заливает прибрежные территории. Такое событие произошло в 1923 г. в Италии, когда разрушение плотины Глено высотой 75 м привело к прорыву 5 млн м3 воды.

Факты истории

7–14 августа 1968 г. муссонные дожди в Индии вызвали разлив р. Тапи и наводнение в штате Гуджарат. Утонули и умерли от холеры 2 тыс. чел. Город Сурат оказался первым из крупнейших населенных пунктов, который ощутил на себе свирепость стихии воды, льющейся с неба. За несколько часов он был затоплен на 3 м и в этом состоянии оставался в течение недели. В Гуджарате и соседнем штате Раджастахан утонули свыше 80 тыс. голов крупного рогатого скота, разлагающиеся трупы которого не успевали убирать. Заражение питьевой воды вызвало по всему штату эпидемическую вспышку холеры, которая унесла жизни 1 тыс. жителей. В период муссонных дождей происходит увеличение численности москитов, которые являются переносчиками энцефалита. Каждый год от этой болезни умирают несколько сотен индийцев.

Часто бывает, что вторичные поражающие факторы наводнений вызывают еще большие бедствия, чем само наводнение. Ужасная трагедия постигла египетскую провинцию Асьют в 1994 г. Вызванное ливнем на-

82

воднение привело к короткому замыканию на складе нефтепродуктов. После мощного взрыва пылающее горючее залило близлежащий поселок, при этом погибли более 500 чел. В 1994 г. в Индии многодневные ливни вызвали наводнение, а затем оползни, в которых погибли более 75 чел. В том же году в Италии наводнением в долине р. По было снесено в море более 20 тыс. т вредных веществ.

	Таблица 1.17
	Типы наводнений
Наводнения	Основные черты
Низкие навод-	Характерны для равнинных рек. При этом заливается во-
нения	дой не более 10 % земель, расположенных в низких местах
	Приводят к затоплению больших площадей в долинах рек,
Высокие навод-	что связано с необходимостью частичной эвакуации насе-
нения	ления и материальных ценностей. При таких наводнениях
	затапливается 15 % земель
	Характеризуются охватом целых речных бассейнов, нане-
	сением большого материального и морального ущерба,
Выдающиеся	нарушением хозяйственной деятельности в городах и
наводнения	сельских районах, необходимостью проведения массовых
	эвакуаций из зоны затопления. Затапливается до 70 %
	сельскохозяйственных угодий
	Характеризуются затоплением обширных территорий в
	пределах одной или нескольких речных систем, времен-
	ным прекращением производственно-хозяйственной дея-
Катастрофиче-	тельности, изменением жизненного уклада населения, ог-
ские наводнения	ромными материальными убытками и человеческими
	жертвами. Затапливается более 70 % сельскохозяйствен-
	ных земель, города, населенные пункты, промышленные
	предприятия, дороги, коммуникации

Примечание: Водная оболочка Земли (гидросфера) занимает 71 % ее поверхности. Основная масса воды содержится в морях и океанах – 94 %. Запас воды в реках составляет ~ 1200 км3.

Сильная жара – сохранение максимальной температуры воздуха +30 °С и выше в течение 5 суток и более. Чрезвычайно большую опасность представляют высокие температуры воздуха для лесного хозяйства, так как увеличивается вероятность возникновения лесных пожаров.

Засуха атмосферная – связана с нарушением атмосферной циркуляции. В вегетационный период отсутствие эффективных осадков (более 5 мм в сутки) за период не менее 20 дней подряд при максимальной температуре воздуха выше +25 °С. Засуха приводит к гибели скота, расти-

83

тельности, а значит, и к голоду среди населения. Основные виды засухи: постоянная – характерна для пустынь; сезонная – для климатических зон с явно выраженными сухими и дождливыми сезонами; непредсказуемая – наступает при неожиданном уменьшении осадков; невидимая – является пограничным состоянием, когда высокие температуры усиливают испарение и транспирацию, так что даже регулярные дожди не в состоянии увлажнить почву.

Засуха почвенная – в вегетационный период года за период не менее 30 дней подряд запасы продуктивной влаги в слое почвы 0–20 см составляет не более 10 мм или за период не менее 20 дней, если в начале периода засухи запасы продуктивной влаги в слое почвы 0–100 см были менее 50 мм.

Иногда считают, что примерно 15 % от общего урона, наносимого стихийными бедствиями, приносит засуха. Засуха – это не только гибель растительности, падеж скота, а значит и голод, но зачастую еще и гибель людей. Так, от теплового удара, полученного при повышенной температуре воздуха и пониженной влажности, ежегодно погибают 180–200 чел. Засуха может быть косвенной причиной возникновения других стихийных бедствий.

В настоящее время еще не найдены достаточно эффективные способы воздействия на разрушительную силу засухи. Имеющиеся средства позволяют лишь зафиксировать возникновение атмосферного явления, которое ее провоцирует, спрогнозировать возможное направление, время подхода к определенным районам, оценить мощность и предполагаемые последствия. В данном случае действия носят предупредительный или ликвидационный характер.

К устойчиво сухим и засушливым районам относятся 40 % площади континентов, здесь проживает 1/3 населения. Тяжелые засухи встречаются в мире почти ежегодно. Засухи сильно подталкивают процесс опустынивания. От наступления пустынь страдает около 100 стран и 12 % населения Земли. Опустыниванию подвергаются в среднем 5–7 млн га земли в год.

Суховей – сохранение в течение 3 дней подряд и более относительной влажности не более 30 % при скорости ветра более 7 м/с и температуре выше +25 °С.

Факты истории

1988 г. В августе после продолжительной засухи в некоторых государствах африканского континента прошли сильные ливневые дожди, что привело к бурным паводкам на реках. Погибли около 2 тыс. чел., миллионы людей остались без крова, были уничтожены сельхозугодия на больших площадях.

1995 г. Летом на Северный Китай обрушилась засуха, уничтожившая около 3 млн га посевов.

84

Пожары – обычно ассоциируют с засухами. Пожарами называют неконтролируемое горение вне специального очага, сопровождающееся уничтожением ценностей и представляющее собой опасность для жизни людей (табл. 1.18). Принято выделять следующие основные составляющие пожара:

–зона пожара – пространство, в котором происходит пожар;

–зона горения – пространство, в котором протекает процесс горения – физико-химический процесс с выделением тепла, света, дыма. Для возникновения горения необходимо наличие трех факторов: горючего материала, окислителя, источника зажигания;

–зона задымления – пространство, примыкающее к зоне горения, заполненное дымом.

Причиной возникновения пожара могут быть как естественные факторы – разряд молнии, самовозгорание, трение, падение космического тела, так и в случае нарушения человеком требований пожарной безопасности (около 80 % возгораний). Ущерб от природных пожаров велик: уничтожение громадных лесных массивов, гибель животного и растительного мира, загрязнение атмосферы, нарушение теплового баланса, эрозия почвы. Так на о-ве Калимантан в 1997–1998 гг. выгорело более половины всех лесов, которые занимали площадь 10 тыс. га, в результате погибли чуть ли не все редчайшие малайские медведи и орангутанги. Ежегодно в мире регистрируется около 200 тыс. пожаров, в которых выгорает 40 млн га леса, что составляет 0,1 % всех лесных запасов планеты.

Кроме поверхностных пожаров известны пожары, происходящие на глубине нескольких метров, когда горят пласты угля или торфа. Угольные пласты полыхают в США, Индонезии, Китае, Австралии. Особенно масштабные подземные пожары бушевали в Индонезии в 1997–1998 гг. Зачастую эти пожары провоцируются лесными пожарами на поверхности. Потушить полыхающий пласт очень сложно. Пожар возникает на глубинах от одного до нескольких десятков метров и может протянуться на десятки километров. Угольные пожары в Индонезии имеют стандартную схему. Пласты почти всегда выходят на поверхность на склонах возвышенностей. Именно здесь они и возгораются. В пласте возникает дугообразная каверна, простирающаяся вглубь. Со временем огню начинает не хватать воздуха, но почва осыпается, образуя проемы и трещины. Через них пламя получает кислородную подпитку. Обычно уголь тлеет, а как только возникает новая трещина, вспыхивает с новой силой. Пламя всасывает воздух не только через эти трещины, но и через рыхлый грунт. Одним из способов остановить продвижение огня является выемка угля на пути его распространения и окапывание горящего угольного пласта,

85

но полностью потушить пожар можно только в том случае, если точно представлять схему распространения огня.

Очень сильный снегопад – количество осадков ≥ 20 мм/12 ч. При сильных снегопадах отмечаются остановки поездов, полностью прекращается движение авиа- и автотранспорта, происходят обрывы и провисания проводов на линиях электропередачи и связи. Сильные снегопады могут приводить к массовому уничтожению ветвей и стволов деревьев.

		Таблица 1.18
		Виды пожаров
	Пожары	Общие данные
		Горят нижние части деревьев, трава, подлесок, валеж-
	Низовые	ник. Скорость распространения 2,5–3,0 м/мин. Высота
		пламени от 5 до 1,5 м
		Горение и быстрое продвижение огня по кронам де-
	Верховые	ревьев при сильном ветре. Скорость достигает 400–500
		м/мин
		Возникают в местах нахождения торфяных полей и
		месторождений торфа. При возгорании происходит
		быстрое распространение огня по поверхности поля,
		при сильном ветре частицы торфа переносятся на зна-
		чительные расстояния и образуют новые очаги. При
	Торфяные	проникновении огня в глубь торфяного массива проис-
		ходит возгорание нижних слоев. Скорость распростра-
		нения несколько метров в сутки. Прорвавшееся наружу
		пламя является причиной возникновения наземных
		пожаров в населенных пунктах, лесных массивах. Осо-
		бенностью торфяных пожаров является выделение
		большого количества дыма
		Возникают вследствие возгорания сухой травы или
	Степные	зрелых посевов сельскохозяйственных культур. Рас-
		пространяются со скоростью до 120 км/час
		Возникают от возгорания сухого камыша и наводной
	Камышовые	растительности. Характерная особенность – высокая
		плотность огня, большое количество дыма
		Возникают в случае поджога выходящих на поверх-
	В угольных пла-	ность угольных пластов в результате лесных и степных
		пожаров или хозяйственной деятельности человека,
	стах	выделяется большое количество дыма и характеризу-
		ются большой длительностью горения
86

Сильная метель – снегопад при средней скорости ветра 15 м/с (на оз. Байкал – 20 м/с), при видимости 500 м или менее. Сила метели зависит от скорости ветра, интенсивности снегопада, температуры и влажности воздуха, характера поверхности снега, формы и размеров частиц снега. В зависимости от того, какой снег переносится ветром, различают несколько видов метели. Верховая – снежинки движутся вместе с потоком воздуха, не касаясь земной поверхности. Низовая – сильный ветер разрушает снежную поверхность и вовлекает в движение ранее отложенный снег, возникает поземок. Затем сила ветра растет, насыщается снегом 1,5–2-метровый приземный слой. При низовой метели переносится до 300 г снега за секунду через 1 м фронта снеговетрового потока. В умеренных широтах происходят общие метели, когда одновременно переносится снег, выпадающий из облаков и поднимаемый с поверхности. Общая метель обычно наблюдается при прохождении циклона, низовая – антициклона.

Во время метели формируются сугробы, снежные заносы, которые являются серьезными препятствиями на дорогах, карьерах, аэропортах, поселках. Для борьбы с ними вдоль дорог ставят снегозащитные заборы, роют траншеи, высаживают деревья и кустарники. Переносные решетчатые щиты на железных дорогах России применяют с 1863 г. Сильные метели стараются учитывать при проектировании поселков и городов, но до конца эта проблема не решена. Нередко со стороны господствующих ветров строят ряд многоэтажных зданий, как щит для жилого массива от метелей. Но с подветренной стороны вырастают огромные сугробы, достигающие четвертого этажа. При свободной застройке в некоторых местах растут высокие сугробы, а в других создается постоянный поток холодного воздуха, который выметает снег и приводит к нетерпимому микроклимату на таком участке.

Снежная буря – сильный ветер, перемещающий по воздуху огромные массы снега. Как правило, снежные бури сопровождаются обильными снегопадами, метелями, заносами и обледенением различных поверхностей. Их продолжительность составляет от нескольких часов до нескольких суток. При этом явлении нарушается электроснабжение, парализуется работа транспорта, образуются гигантские автомобильные пробки.

Факты истории

1960 г. Снежная буря, обрушившаяся на США, привела к гибели 237 чел. 1990 г. В России жертвой снежной бури стали г. Воркута и окрестные населенные пункты, скорость ветра здесь достигала 115,2 км/час, темпе-

ратура воздуха упала до -21 °С.

87

Сильный мороз – сохранение в течение 5 суток и более минимальной температуры воздуха.

Сильное гололедно–изморозевое отложение на проводах – диа-

метр отложения на проводах – 20 мм и более для гололеда, 35 мм и более для сложного отложения или налипания мокрого снега, 50 мм и более для зернистой и кристаллической изморози.

К типу гололедицы относится явление обледенения причалов, морских платформ, судов вследствие намерзания брызг воды во время шторма.

Обледенение особо опасно для небольших судов, палуба и надстройки которых невысоко подняты над водой. Ледяная нагрузка критической величины может быть набрана таким судном за несколько часов. Ежегодно в мире от обледенения выходит из строя около десяти рыболовных судов. Набрызговые наледи на берегах Охотского и Японского морей достигают толщины 3–4 м.

Не менее опасно обледенение самолетов, попадающих в переохлажденные облака или зону переохлажденного дождя при температурах от 0 до -10 °С. Обледенение может вызвать не только снижение скорости воздушного судна, но и потерю подъемной силы.

Заморозки – понижение температуры воздуха или поверхности почвы до значений ниже 0 на фоне положительных средних суточных температур в период активной вегетации.

Сход снежных лавин является результатом скапливания на крутых склонах снежных масс и обильных снегопадов в горах, при которых происходит быстрое внезапное движение снега и льда вниз по крутым склонам гор. Лавины бывают склоновыми, лотковыми и прыгающими. Скорость схода лавин составляет в среднем 70–100 км/час. Разрушительная сила лавины состоит из силы падающего снега и предлавинной воздушной волны. Сила удара волны может достигать 50 т на 1 м2. Для сравнения – деревянный дом выдерживает удар не более 3 т на 1 м2, а удар силой 10 т на 1 м2 выворачивает с корнем вековые деревья. Объем снега, переносимого одной лавиной, может достигать 200 тыс. м3. В многоснежные зимы на Кавказе лавины переносят в год до 3–4 млн м3 снега. Снег в лавине может накапливаться в течение нескольких десятилетий. Лавина приходит в движение или под собственным весом, когда появляется возможность преодоления силы трения внутри снежника, или при сильных звуковых колебаниях воздуха или даже слабых землетрясениях. Обычно территория, пораженная лавиной, невелика и включает в себя склон, по которому она сходит в долину, и подножье горы. Лавины сходят с гор с определенной периодичностью, характерной для данного места. Слабые лавины – несколько раз в год. Сход крупных лавин наносит

88

значительный ущерб хозяйственным объектам и населенным пунктам, располагающимся у подножий лавиноопасных склонов.

Факты истории

218 г. до н. э. в Альпах лавина накрыла и едва не погубила все войско карфагенского царя Ганнибала.

1986 г. При покорении пика Советов, Средняя Азия, неосторожным ударом ледоруба по насту была «разбужена» лавина, что привело к гибели

10чел.

ВПеру лавина сошла с горы Часкари и накрыла городок НевадаКаскари, погибли 4 тыс. чел.

1.5. Космогенно-климатические ОПП. Климатические опасности

Климат ползет как улитка, едва заметно, и – губит цивилизации.

А. Никонов

Под климатом принято понимать многолетний режим погоды некой географической области, проявляющийся в вариациях значений и повторяемости отклонений от средних показателей температуры, скорости атмосферной циркуляции, осадков и других элементов погоды. Представления о климате складываются, главным образом, на основе статистической обработки результатов метеорологического мониторинга или фенологических наблюдений, если это касается исторических сведений. Под климатической системой понимается результат взаимодействия атмосферы, гидросферы, литосферы, криосферы и биосферы. Любые климатические изменения представляют собой опасность, поскольку могут оказаться триггером для активизации биологических опасностей, возникновения энергетического кризиса. Климат менялся на протяжении всей истории человечества. Только в последнее десятилетие была завершена масштабная реконструкция климата голоцена.

В этом разделе мы остановимся на особенностях проявления некоторых процессов, которыемогутнарушитьравновесие климатической системы.

Эль-Ниньо и Ля-Ниньо. В последние годы выяснилось, что с явлением Эль-Ниньо связано формирование крупных климатических аномалий, а в 1972 г. оно стало причиной мирового экономического кризиса. Явление известно давно. Так, еще в ХV в. рыбаки Южной Америки заметили, что на Рождество вдоль берегов периодически появляется необычно теплое течение. В честь Христа течение назвали El Nino (от испанско-

89

го – «мальчик»). По данным геологических и палеоклиматических исследований феномен существует не менее 100 тыс. лет. Сущность явления – в резком повышении температуры (на 5–9 °С) поверхностного слоя воды на востоке Тихого океана. В обычных погодных условиях, когда фаза Эль-Ниньо не наступила, теплые поверхностные воды океана транспортируются и удерживаются восточными ветрами (пассатами) в западной зоне тропической части Тихого океана, где формируется теплый бассейн. Глубина теплого слоя воды достигает 100–200 м. Формирование такого огромного резервуара тепла – главное условие для перехода к режиму феномена Эль-Ниньо. В это время температура поверхности воды на западе океана в тропической зоне составляет 29–30 °С, на востоке – 22–24 °С. Такое различие в температурах обусловлено поднятием глубинных холодных вод на востоке при подсосе воды пассатными ветрами. При этом образуется самая большая площадь тепла и стационарного неустойчивого равновесия в системе «океан-атмосфера». Данную ситуацию называют нормальным балансом. Кроме того, от Огненной Земли вдоль берегов Южной Америки на север поднимается холодное Гумбольтово (Перуанское) течение. Начинаясь от Антарктических широт, оно тянется почти до самого экватора, и от мыса Париньяс течет на запад, в сторону от континента.

По неизвестным пока причинам с интервалом 3–7 лет пассаты ослабевают, температурный баланс нарушается, и теплые воды западного бассейна Тихого океана направляются на восток, создавая мощное теплое течение. На огромной площади в тропических и центральных экваториальных частях океана происходит резкое повышение температуры поверхностного слоя воды. Это и есть наступление фазы Эль-Ниньо: возникают внезапные шквальные западные ветры. Они сменяют обычные слабые пассаты над теплой западной частью Тихого океана и препятствуют подъему на поверхность холодных глубинных вод. Происходит блокировка апвеллинга. Хотя сами процессы, развивающиеся при фазе Эль-Ниньо носят региональный характер, тем не менее, их последствия имеют глобальное значение. Над территориями США, Филиппин, Индонезии, Японии проносятся ураганы и штормы, несущие большое количество осадков. Скорость ураганных ветров достигает 100 м/с, вследствие этого океанские волны затапливают прибрежные территории. Одновременно в других регионах возникают жесточайшие засухи (Австралия, западная часть Тихого океана, Африка, Индия, Шри-Ланка).

Последствия Эль-Ниньо зимой 1983–1984 гг. сказались на формировании интенсивного атмосферного юго-западного переноса воздушных масс над Европой и европейской частью России. В результате зима над этими регионами была аномально теплой, не замерзло даже Охотское

90