Атмосферные опасности

Вопрос 1: Атмосферные опасности

Атмосферные опасности - опасные природные, метеорологические процессы и явления, возникающие в атмосфере под действием различных природных факторов или их сочетаний, оказывающие или могущие оказать поражающее воздействие на людей, сельскохозяйственных животных и растения, объекты экономики и окружающую среду.

 К атмосферным природным  явлениям относятся: сильный ветер, вихрь, ураган, циклон, шторм, смерч, шквал, продолжительный дождь, гроза, ливень, град, снег, гололед, заморозок, сильный  снегопад, сильная метель, туман, пыльная  буря, засуха и др.

Атмосфера - газовая среда вокруг Земли, вращающаяся вместе с ней.

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. Сила ветра у земной поверхности оценивается по шкале Бофорта.

Атмосферное давление распределяется неравномерно, что приводит к движению воздуха относительно Земли от высокого давления к низкому. Это движение называется ветром. Область пониженного давления в атмосфере с минимумом в центре называется циклоном.

Циклон в поперечнике достигает нескольких тысяч километров. В Северном полушарии ветры в циклоне дуют против часовой стрелки, а в Южном -- по часовой. Погода при циклоне преобладает пасмурная, с сильными ветрами.

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 слабыми ветрами.

В атмосфере имеют место следующие электрические явления: ионизация воздуха, электрическое поле атмосферы, электрические заряды облаков, токи и разряды.

В результате естественных процессов, происходящих в атмосфере, на Земле наблюдаются явления, которые представляют непосредственную опасность или затрудняют функционирование систем человека. К таким атмосферным опасностям относятся туманы, гололёд, молнии, ураганы, бури, смерчи, град, метели, торнадо, ливни и др.

Гололёд -слой плотного льда, образующийся на поверхности земли и на предметах (проводах, конструкциях) при замерзании на них переохлажденных капель тумана или дождя. Обычно гололёд наблюдается при температурах воздуха от 0 до -3°С, но иногда и более низких. Корка намерзшего льда может достигать толщины нескольких сантиметров. Под действием веса льда могут разрушаться конструкции, обламываться сучья. Гололёд повышает опасность для движения транспорта и людей.

Туман - скопление мелких водяных капель или ледяных кристаллов, или тех и других в приземном слое атмосферы (иногда до высоты в несколько сотен метров), понижающее горизонтальную видимость до 1 км и менее.

В очень плотных туманах видимость может понижаться до нескольких метров. Туманы образуются в результате конденсации или сублимации водяного пара на аэрозольных (жидких или твердых) частицах, содержащихся в воздухе (т. н. ядрах конденсации). Большинство капель тумана имеет радиус 5-15 мкм при положительной температуре воздуха и 2-5 мкм при отрицательной температуре. Количество капель в 1 см3 воздуха колеблется от 50--100 в слабых туманах и до 500--600 в плотных. Туманы по их физическому генезису подразделяются на туманы охлаждения и туманы испарения.

По синоптическим условиям образования различают туманы внутримассовые, формирующиеся в однородных воздушных массах, и туманы фронтальные, появление которых связано с фронтами атмосферными. Преобладают туманы внутримассовые.

В большинстве случаев это туманы охлаждения, причем их делят на радиационные и адвективные. Радиационные туманы образуются над сушей при понижении температуры вследствие радиационного охлаждения земной поверхности, а от нее и воздуха. Наиболее часто они образуются в антициклонах. Адвективные туманы образуются вследствие охлаждения теплого влажного воздуха при его движении над более холодной поверхностью суши или воды. Адвективные туманы развиваются как над сушей, так и над морем, чаще всего в теплых секторах циклонов. Адвективные туманы устойчивее, чем радиационные .Фронтальные туманы образуются вблизи атмосферных фронтов и перемещаются вместе с ними. Туманы препятствуют нормальной работе всех видов транспорта. Прогноз туманов имеет важное значение в безопасности.

Град - вид атмосферных осадков, состоящих из сферических частиц или кусочков льда (градин) размером от 5 до 55 мм, встречаются градины размером 130 мм и массой около 1 кг. Плотность градин 0,5-0,9 г/см3. В 1 мин на 1 м2 падает 500-1000 градин. Продолжительность выпадения града обычно 5-10 мин, очень редко- до 1 ч.

Молния - это гигантский электрический искровой разряд в атмосфере, проявляющийся обычно яркой вспышкой света и сопровождающим ее громом.

Гром - звук в атмосфере, сопровождающий разряд молнии. Вызывается колебаниями воздуха под влиянием мгновенного повышения давления на пути молнии.

Наиболее часто молнии возникают в кучево-дождевых облаках. В раскрытие природы молнии внесли вклад американский физик Б. Франклин (1706-1790), русские ученые М. В. Ломоносов (1711-1765) и Г. Рихман(1711-1753), погибший от удара молнии при исследованиях атмосферного электричества.

Молния способна воздействовать на здания и сооружения прямыми ударами (первичное воздействие), которые вызывают непосредственное повреждение и разрушение, и вторичными воздействиями. Высокий потенциал, создаваемый разрядами молнии, может заноситься в здания также по воздушным линиям и различным коммуникациям.

 

Разряды атмосферного электричества способны вызвать взрывы, пожары и разрушения зданий и сооружений, что привело к необходимости разработки специальной системы молниезащиты.

Молниезащита - комплекс защитных устройств, предназначенных для обеспечения безопасности людей, сохранности зданий и сооружений, оборудования и материалов от разрядов молнии.

Здания и сооружения подлежат молниезащите в соответствии с СН 305-77. Выбор защиты зависит от назначения здания или сооружения, интенсивности грозовой деятельности в рассматриваемом районе и ожидаемого числа поражений объекта молнией в год.

Интенсивность грозовой деятельности характеризуется средним числом грозовых часов в году пч или числом грозовых дней в году пд. Определяют ее с помощью соответствующей карты, приведенной в СН 305-77, для конкретного района.

Здания защищаются от прямых ударов молнии молниеотводами. Зоной защиты молниеотвода называют часть пространства, примыкающую к молниеотводу, внутри которого здание или сооружение защищено от прямых ударов молнии с определенной степенью надежности. Зона защиты А обладает степенью надежности 99,5% и выше, а зона защиты Б - 95% и выше.

Ураганы - явление сезонное. Ежегодно на Земле развивается в среднем 70 тропических циклонов. Средняя продолжительность урагана около 9 дней, максимальная - 4 недели.

Ураганы представляют собой явление морское и наибольшие разрушения от них бывают вблизи побережья. Но они могут проникать и далеко на сушу. Ураганы могут сопровождаться сильными дождями, наводнениями, в открытом море образуют волны высотой более 10 м, штормовыми нагонами. Особой силой отличаются тропические ураганы, радиус ветров которых может превышать 300 км (рис. 22).

Буря - это очень сильный ветер, приводящий к большому волнению на море и к разрушениям на суше. Буря может наблюдаться при прохождении циклона, смерча.

Скорость ветра у земной поверхности превышает 20 м/с и может достигать 100 м/с. В метеорологии применяется термин «шторм», а при скорости ветра больше 30 м/с -- ураган. Кратковременные усиления ветра до скоростей 20--30 м/с называются шквалами.

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, сливающееся с облаками. Когда смерч опускается до земной поверхности, нижняя часть его тоже иногда становится расширенной, напоминающей опрокинутую воронку. Высота смерча может достигать 800-1500 м. Воздух в смерче вращается и одновременно поднимается по спирали вверх, втягивая пыль или поду. Скорость вращения может достигать 330 м/с. В связи с тем, что внутри вихря давление уменьшается, то происходит конденсация водяного пара. При наличии пыли и воды смерч становится видимым.

Диаметр смерча над морем измеряется десятками метров, над сушей - сотнями метров. Смерч возникает обычно в теплом секторе циклона и движется вместо <* циклоном со скоростью 10-20 м/с. Смерч проходит путь длиной от 1 до 40-60 км. Смерч сопровождается грозой, дождем, градом и, если достигает поверхности земли, почти всегда производит большие разрушения, всасывает в себя воду и предметы, встречающиеся на его пути, поднимает их высоко вверх и переносит на большие расстояния. Предметы в несколько сотен килограммов легко поднимаются смерчем и переносятся на десятки километров. Смерч на море представляет опасность для судов.

Смерчи над сушей называются тромбами, в США их называют торнадо.

Как и ураганы, смерчи опознают со спутников погоды.

Для визуальной оценки силы (скорости) ветра в баллах по его действию на наземные предметы или по волнению на море английский адмирал Ф. Бофорт в 1806 г. разработал условную шкалу, которая после изменений и уточнений в 1963 г. была принята Всемирной метеорологической организацией и широко применяется в синоптической практике .

 

Баллы Бофорта  

Штиль 0-0,2м/с (Дым поднимается вертикально, Зеркально гладкое море) 

Тихий 0,3-1,6  м/с (Направление ветра заметно по относу дыма, но не по флюгеру.Рябь, пены на гребнях нет)

Легкий 1,6-3,3 м/с (Движение ветра ощущается лицом, шелестят листья, приводится в движение флюгер. Короткие волны, гребни не опрокидываются и кажутся стекловидными)

Слабый 3,4-5,4 м/с (Листья и тонкие ветви деревьев все время колышутся, ветер развевает верхние флаги. Короткие, хорошо выраженные волны. Гребни, опрокидываясь, образуют пену, изредка образуются маленькие белые барашки)

Умеренный 5,5-7,9 м/с (Ветер поднимает пыль и бумажки, приводит в движение тонкие ветви деревьев. Волны удлиненные, белые барашки видны во многих местах) 

Свежий 8,0-10,7 м/с (Качаются тонкие стволы деревьев, на воде появляются волны с гребнями. Хорошо развитые в длину, но не очень крупные волны, повсюду видны белые барашки (в отдельных случаях образуются брызги))

Сильный 10,8-13,8 м/с (Качаются толстые сучья деревьев, гудят телеграфные провода. Начинают образовываться крупные волны. Белые пенистые гребни занимают значительные площади (вероятны брызги) 

Крепкий 13,9-17,1 м/с (Качаются стволы деревьев, идти против ветра трудно. Волны громоздятся, гребни срываются, пена ложится полосами по ветру)

 

Очень крепкий 17,2-20,7 м/с(Ветер ломает сучья деревьев, идти против ветра очень трудно. Умеренно высокие длинные волны. По краям гребней начинают взлетать брызги. Полосы пены ложатся рядами но направлению ветра)

Шторм 20,8-24,4 м/с(Небольшие повреждения; ветер срывает дымовые колпаки и черепицу. Высокие волны. Пена широкими плотными полосами ложится по ветру. Гребни ноли начинают опрокидываться и рассыпаться в брызги, которые ухудшают видимость) 

Сильный шторм 24,5-28,4 м/с(Значительные разрушения строений, деревья вырываются с корнем. На суше бывает редко.Очень высокие волны с длинными загибающимися вниз гребнями. Образующаяся пена выдувается ветром большими хлопьями в виде густых белых полос. Поверхность моря белая от пены. Сильный грохот волн подобен ударам. Видимость плохая)

Жестокий шторм 28,5-32,6 м/с(Большие разрушения на значительном пространстве. На суше наблюдается очень редко. Исключительно высокие волны. Суда небольшого и среднего размера временами скрываются из вида. Море все покрыто длинными белыми хлопьями пены, располагающимися по ветру. Края волн повсюду сдуваются в пену. Видимость плохая)

Ураган 32,7 м/с и более(Большие разрушения на значительном пространстве. На суше наблюдается очень редко. Воздух наполнен пеной и брызгами. Море все покрыто полосами пены. Очень плохая видимость)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вопрос №2: Чрезвычайные ситуации, связанные с выбросом химически опасных

В настоящее время невозможно представить ни один вид человеческой деятельности, прямо или косвенно не связанный с влиянием на организм химических веществ, количество которых составляет десятки тысяч и продолжает непрерывно расти. В их числе ядохимикаты (пестициды, гербициды), препараты бытового назначения (краски, лаки, растворители, синтетические моющие средства), лекарственные вещества, химические добавки к пищевым продуктам, косметические средства и т. п.

 

Наибольшую опасность для экологии представляют предприятия, производящие химические вещества, а также те, в технологическом процессе которых эти вещества используются. В настоящее время в мире производится более 1 млн наименований химических веществ, 600 тыс. из которых имеют широкое применение. Ежедневное производство химических веществ увеличилось с 1 млн тонн и начале 30-х гг. XX в. до сотен миллионов тонн. Из-за роста химического производства увеличивается и вероятность аварий, связанных с неконтролируемым выбросом ядовитых химических веществ в окружающую среду, в результате чего ей часто наносится непоправимый ущерб.

 

Классификация аварийно химически опасных веществ

По степени воздействия на организм человека химические вещества делятся на 4 класса:

I класс — чрезвычайно  опасные;

II класс — высокоопасные;

III класс- умеренно опасные;

IV класс малоопаспые.

 

К I классу относятся:

- некоторые металлы (например, ртуть, свинец, кадмий, цинк) и их соединения;

- вещества, содержащие циангруппу, — цианистый водород, синильная кислота и ее соли, нитриты;

- соединения фосфора;

- галогеноводороды — водород хлористый, водород фтористый, водород бромистый;