Неблагоприятные природные явления

3. Характеристика неблагоприятных и опасных природных явлений
1. Эндогенные стихийные бедствия

1. Землетрясения – это подземные толчки, удары и колебания поверхности земли, вызванные естественными процессами, происходящими в земной коре.

Землетрясение возникает при внезапном освобождении энергии, которая долгое время накапливалась в результате тектонических процессов в относительно локализованных областях земной коры и верхней мантии. При этом происходит разрыв (разлом) горных пород, иногда на многие десятки километров.

Область возникновения  подземного толчка - очаг землетрясения - представляет собой определенный объем в толще земли. В центре очага условно выделяется точка гипоцентр, его проекция на поверхность земли называется эпицентром.

Важнейшей характеристикой землетрясения являются сейсмическая энергия и интенсивность землетрясения.

 Сейсмическая энергия — это энергия, которая излучается из гипоцентра землетрясения в форме сейсмических волн. Она измеряется с помощью шкалы Рихтера, в которой за единицу измерения принимается – магнитуда. Поскольку магнитуда характеризует выход сейсмической энергии только в эпицентре землетрясения, для более объективной оценки силы колебаний земной поверхности в точках, которые удалены от эпицентра, введено понятие «интенсивность землетрясения». Она характеризует степень ущерба, нанесенного стихией в данном конкретном месте. Факторами, которые определяют интенсивность землетрясения, помимо собственно сейсмической энергии, являются расстояние до эпицентра, свойства грунта, качество строительства и другие.

Интенсивность землетрясения определяется с помощью 12-балльной шкалы Меркалли.

В зависимости  от интенсивности колебания грунта на поверхности землетрясения подразделяются: на слабые (I — III балла); умеренные (IV балла); сильные (V—VI баллов); очень сильные (VII баллов); разрушительные (VIII—X баллов); катастрофические (XI баллов); сильно катастрофические (XII баллов).

Большинство землетрясений  происходит на глубине до 70 км, такие  землетрясения называются поверхностными. Землетрясения, которые происходят на глубине от 70 до 300 км, называют промежуточными, а глубже 300 км — глубокими.

2. Извержение вулканов.

Вулканизм –  это совокупность явлений, связанных с перемещением магмы в земной коре и на ее поверхности.

Вулканы представляют геологические образования, возникающие над каналами и трещинами в земной коре, по которым извергается на земную поверхность магма. Обычно вулканы — это отдельные горы, сложенные из продуктов предшествующих извержений.

Магма — это расплавленная масса преимущественно силикатного состава, которая образуется в глубинных зонах 3емли. Очаги магмы находятся в мантии на глубине 50—70 км или в глубине земной коры. Достигая земной поверхности, магма извергается в виде лавы через трещины или жерла вулканов.

Лава отличается от магмы отсутствием газов, улетучивающихся при извержении.

Извержения  вулканов бывают длительными и кратковременными. Продукты извержения (газообразные, жидкие, твердые) выбрасываются на высоту 1—5 км и переносятся набольшие расстояния. Концентрация вулканического пепла бывает настолько большой, что возникает темнота подобно ночной. Объем излившейся лавы достигает десятков кубических километров.

Большинство ныне действующих вулканов расположены  вдоль крупных разломов и тектонически подвижных областей, в основном на островах и берегах Тихого и Атлантического океанов.

3. Цунами  — это сейсмические колебания в толще воды в океане или море в виде длиннопериодных волн. Они возникают главным образом при подводных землетрясениях (90% случаев) с относительно небольшой глубиной очага (40—60 км); при этом происходит быстрое смещение блоков горных пород на дне. Вызывают цунами и извержения подводных и надводных вулканов.

Цунами возникают  внезапно; при этом по поверхности  цунами распространяется со скоростью 400 — 500 км/час (иногда до 1000 км/час), длина волны составляет 400 и более км, высота в открытом море — до 3 м. При приближении к берегу волна образует серию валов (3—7) со средней высотой 5— 10 м. На небольших участках береговой линии, в основном в заливах типа фьордов, возникают волны, достигающие высоты 20—30 м. Вглубь суши цунами могут распространяться до 3 км.

Разрушительные  последствия цунами:

• гибель людей от ран, ушибов, утопления;
• уничтожение жилья и домашнего имущества;
• гибель судов и грузов, портовых сооружений;
• разрушение коммуникаций;
• пожары, химические загрязнения почвы в результате разрушений хранилищ и промышленных объектов;
• загрязнение или уничтожение источников питьевой воды и др.

Сила цунами определяется в баллах: 1 балл — очень слабое: побережье немного затоплено; 2 балла — слабое: побережье затоплено, слабые разрушения в портах; 3 балла — среднее: побережье затоплено, заметны разрушения в портах; 4 балла — сильное: побережье затоплено, небольшие суда выброшены на берег, возможны человеческие жертвы; 5 баллов — очень сильное: побережье затоплено, крупные суда выброшены на берег, портовые сооружения разрушены, большие человеческие жертвы.

2. Экзогенные стихийные бедствия

1. Наводнение – значительное затопление водой местности в результате подъема уровня воды в реке, озере или море, вызываемое различными причинами.

В качестве критериев, характеризующих наводнение, выступают  скороподъемность, глубина, скорость движения и температура потока, площадь затопления и скоростной напор воды (динамическая нагрузка массы движущегося потока).

По причинам возникновения наводнения подразделяются на половодье и паводок. Половодье – это ежегодно повторяющееся в один и тот же сезон, относительно длительное во времени увеличение водоносности рек, сопровождающееся повышением уровня воды. Паводок – фаза водного режима реки, которая может многократно повторяться в различные сезоны года; характеризуется интенсивным, обычно кратковременным увеличением расходов и уровнем воды. Паводок вызывается дождями или снеготаянием во время оттепелей. В процессе перемещения паводка по реке образуется паводочная волна.

Наводнения  по высоте подъема воды, площади  затопления и величине ущерба делят на низкие (малые), высокие (средние), выдающиеся (большие), катастрофические.

2. Циклоны и антициклоны. Неравномерность нагревания способствует общей циркуляции атмосферы, которая влияет на погоду и климат Земли. Движение воздуха относительно Земли называют ветром.

Движение воздуха направлено от высокого давления к низкому. Область пониженного давления в атмосфере с минимумом в центре называется циклоном. В поперечнике он может достигать несколько тысяч километров. В Северном полушарии ветры в циклоне дуют против часовой стрелки, а в Южном — по часовой. Погода при циклонах преобладает пасмурная, с сильными ветрами.

Антициклон, напротив, область с повышенным атмосферным давлением. Погода при этом устанавливается, как правило, ясная и безветренная'.

3. Ураган — ветер с большой разрушительной силой и значительной продолжительностью, его скорость примерно равна 32 м/с и более. Ураганы возникают, как правило, внезапно над теплыми водами тропической зоны. Вода, испаряясь, скапливается в огромные облака с большой плотностью. Вращаясь с огромной скоростью вокруг центра, который называют «глазом урагана», ураганы могут бушевать на территории в сотни тысяч квадратных километров.

Ураганы подразделяются на тропические и внетропические. Тропическими называют ураганы, зарождающиеся в тропических широтах, а внетропическими – соответственно во внетропических. Кроме того, тропические ураганы часто подразделяются на ураганы, зарождающиеся над Атлантическим океаном и над Тихим. Последние принято называть тайфунами. В случае зарождения урагана в юго-западной части Индийского океана его называют циклоном. Во время тропических циклонов скорость ветра часто превышает 50 м/с.

4. Буря — это ветер, скорость которого меньше скорости урагана. Убытки и разрушения от бурь существенно ниже, чем от ураганов. Сильную бурю иногда называют штормом. Кратковременные усиления ветра до скорости 20-30 м/с называют шквалами.

Различают бури вихревые и потоковые. Вихревые бури представляют собой сложные вихревые образования. Обусловленные циклонической деятельностью и распространяющиеся на большие площади. Потоковые бури – это местные явления небольшого распространения. Вихревые бури бывают пыльные,  снежные и шквальные. Зимой они превращаются в снежные. Шквальные бури возникают, как правило, внезапно, по времени крайне непродолжительны. Потоковые бури подразделяются на стоковые и струевые. При стоковых поток воздуха движется по склону сверху вниз. Струевые характеризуются тем, что поток воздуха движется горизонтально или вверх по склону.

5. 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 своей верхней части смерч имеет воронкообразное расширение, сливающееся с облаками. Когда смерч опускается до земной поверхности, нижняя часть его иногда расширяется и напоминает опрокинутую воронку. Высота смерча может достигать 800-1500 м. Воздух в смерче вращается и одновременно поднимается по спирали вверх, втягивая при этом в себя пыль или воду. Скорость вращения может достигать 330 м/с. Поскольку внутри вихря давление уменьшается, происходит конденсация водяного пара. Пыль и вода окрашивают смерч, делают его видимым. Диаметр смерча над морем составляет десятки, над сушей – сотни метров.
6. Засуха - длительная (от нескольких недель до нескольких лет) сухая погода, часто при повышенной температуре воздуха, без осадков (или при их крайне незначительном количестве). Она приводит к истощению запасов влаги в почве и резкому снижению относительной влажности воздуха. Все это вызывает невозможность роста и развития растений, усыхание водоемов, водопоев. Как следствие, катастрофически падают урожаи сельскохозяйственных культур, деградируют луга, снижается прирост древесины, происходит падеж скота и резко сокращается численность других животных организмов.

Интенсивность засух характеризует величина потери урожая: до 20 % — незначительная засуха, 20—50 % — засуха средней силы и свыше 50 % — сильная засуха.

Засухи часто  усугубляются сильными сухими ветрами  — суховеями, которые сопровождаются исключительно высоким дефицитом влажности воздуха и истощением запасов продуктивной почвенной влаги.

7. Оползень — скользящее смещение вниз по уклону массы рыхлой горной породы или грунта под влиянием силы тяжести. Скорость движения оползней сильно колеблется: от 0,06 м/год (исключительно медленные оползни) до 0,3 м/мин (исключительно быстрые).

Наиболее часто оползни возникают вследствие увеличения крутизны (19° и более) склонов гор, речных долин, высоких берегов морей, озер, водохранилищ и рек при их подмыве водой. В какой-то момент времени сила связанности грунтов или горных пород оказывается меньше силы тяжести, и вся масса приходит в движение. Основными причинами возникновения оползней являются избыточное насыщение подземными водами глинистых пород до текучего состояния, воздействие сейсмических толчков, неразумная хозяйственная деятельность без учета местных геологических условий (в частности, изменение вида насаждений, уничтожение растительного покрова).

Оползни классифицируют по механизму оползневого процесса: сдвиг, выдавливание и гидравлический вынос.

По глубине залегания поверхности скольжения различают оползни поверхностные (до 1 м), мелкие (до 5 м), глубокие (до 20 м), очень глубокие (свыше 20 м).

По мощности оползни делят на группы: очень крупные — с выносом более 1 млн м³ смеси пород и материалов; крупные — с выносом от 100 тыс. до 1 млн м³ смеси; средние — с выносом от 10 тыс. до 100 тыс. м³ смеси; малые — с выносом менее 10 тыс. м³ смеси.

8. Обвал – это отрыв и падение больших масс горных пород или почвы, их опрокидывание, дробление и скатывание по склону. Это вид стихийного бедствия, как и просадка земной поверхности, имеет место не только вследствие землетрясений, оползней и т.д., но и в результате хозяйственной деятельности человека, особенно в районах разработки полезных ископаемых. 
9. Сель – стремительный бурный поток воды с большим содержанием камней, песка, глины и других материалов. По составу этих материалов селевые потоки могут быть: водокаменные, грязевые, грязекаменные.

Селевые потоки зарождаются только в гористой местности  и движутся в основном по руслам рек, либо по оврагам, имеющим в верховьях значительный уклон.