Противоселевые мероприятия
Способы борьбы с селевыми потоками весьма разнообразны. Это возведение различных плотин для задержки твердого стока и пропуска смеси воды и мелких фракции пород, каскада запруд для разрушения селевого потока и освобождения его от твердого материала, подпорных стенок для укрепления откосов, нагорных стокоперехватывающих и водосборных канав для отвода стока в ближайшие водотоки и др.
Существуют также пассивные методы защиты, заключающиеся в том что люди предпочитают не селиться в потенциально селеопасных районах и не проводить в этих территориях дорог, линий электропередач, не возводить полей.
Выделяют 4 группы активных мероприятий :
1. Селепропускные (отводы)
2. Селенаправляющие (подпорные стенки, опояски, дамбы)
3. Селесбрасывающие (запруды, перепады, пороги)
4. Селеотбойные (полузапруды, бумы, шпоры)
Противоселевые сооружения
Основные виды:
· плотины (земляные, бетонные, железобетонные), предназначенные для аккумуляции всего твердого стока. Имеют водосборные и водопропускные узлы;
· плотины фильтрующие с решетчатыми ячейками в теле. Позволяют пропускать жидкий сток и задерживать твердый;
· плотины сквозные. Выполнены из соединенных между собой железобетонных балок с целью аккумуляции крупных камней;
· каскады запруд или низконапорных плотин;
· лотки и селедуки. Предназначаются для транзитного пропуска селевой массы под и над дорогами;
· струенаправляющие дамбы и берегозащитные стенки. Служат для отвода селевых потоков и защиты пойменных земель;
· водосборные траншеи и сифонные водосливы. Создаются для спуска моренных озёр во избежание их прорыва;
· поднапорные стенки для укрепления откосов;
· напорные стокоперехватывающие и водосбросные канавы. Служат для перехвата жидкого стока со склонов и отвода его в ближайшие водотоки.
Почти на каждом конусе выноса горных речек селевого характера и по их берегам расположены культурные земли, населенные места, транспортные пути (железнодорожные и автомобильные), ирригационные и деривационные каналы и другие народнохозяйственные объекты.
Защита народнохозяйственных объектов от селевых потоков в зависимости от характера объекта выполняется различными путями. Наиболее распространенный метод непосредственной защиты от селей является строительство различных гидротехнических сооружений.
Когда подзащитные объекты представляют собой неширокую полосу, как например, железнодорожную или автомобильную дорогу или ирригационные и деривационные каналы, то селевые потоки можно пропускать над или под ними по гидротехническим сооружениям - селеспускам. .
По плановому расположению защитные сооружения можно подразделить на два типа:
1) продольные сооружения в виде опоясок, подпорных стенок или дамб, ограждающих народнохозяйственные объекты, или защищающих размываемые участки берега, или вала на более, или менее значительном протяжении;
2) поперечные сооружения в виде системы полузапруд (шпор), отходящих от защищаемого объекта, дамб или берега в пойму реки под тем или иным углом, в основном вниз по течению.
Вторая система защиты является более распространенной, но иногда обе системы комбинируются.
Расстояние между полузапрудами изменяется от 30 до 200 м; угол полузапруды с направлением дамб или берега колеблется от 10° до 85°, обычно 25-30°; длина изменяется от 20 до 120 м.
В отношении капитальности конструкций, сооружения можно разбить на два основных класса:
I. Долговременные сооружения из кладки на цементном или известковом растворе, а также широко применяются и сборные железобетонные;
II. Недолговременные каменно-хворостяные, каменно-бревенчатые и габионные сооружения.
В практике эксплуатации наибольшее распространение получили сооружения второго класса.
Сооружения первого класса, то есть долговременные, применяются в бассейне Верхней Кубани на ее горных притоках. Повсюду они встречаются в сочетании с сооружениями второго класса. В поперечном сечении они имеют или прямоугольную, или трапециевидную форму: с наклонными либо обеими боковыми гранями, либо одной передней или задней гранью; ширина профиля меняется от 0,4 до 4,0 м, высота - от 1,0 до 3,5 м.
В некоторых случаях эти сооружения снабжены донными шпорами, защищающими их основание от подмыва; длина шпор меняется от 1,5 до 6 м, а ширина от 0,5 до 1 м.
Естественный срок службы недолговременных сооружений - 1-2 года, долговременных - 3-4 года. Фактический срок службы, однако, определяется степенью устойчивости противоселевых сооружений из местных материалов. Селевые потоки даже средней мощности обычно вызывают их полное разрушение. К сооружениям второго класса относятся: каменно-хворостяные, каменно-бревенчатые с сипаями или без них и габионные устройства.
К сооружениям второго класса относятся: каменно-хворостяные, каменно-бревенчатые с сипаями или без них и габионные устройства.
Каменно-хворостяные противоселевые сооружения по конструкции можно разделить на два вида: первый из них характеризуется тем, что имеет трапециевидное сечение из перемежающихся слоев толщиной 0,3-0,5 м хвороста и крупного камня, шириной по верху 1,5-7 м, уклоном боковых граней 1:0,5, 1:1, 1:1,5 и высотой 1-5 м.
Второй вид имеет прямоугольное сечение и состоит из двух рядов (иногда с третьим и четвертым срединными) плетневых ограждений, шириной в пределах 1,5-7 м, заглубленных в ложе реки на некоторую величину и загруженных попеременно слоями хвороста и камня (иногда эти ряды скрепляются между собой проволокой). Применяемые в этих же сооружениях сипаи, с целью придания общей устойчивости, представляют собой треноги из бревен диаметром 20 см установленных через 3-20 м, но эти дополнительные устройства, не имея связи между собой, не оправдывают своего назначения.
Каменно-бревенчатые сооружения по внешнему виду являются упрощенными ряжевыми дамбами с вертикальными несплошными стенками, укрепленными поперечными схватками и подкосами; на практике ширина таких сооружений варьирует от 1,5 до 7 м при высоте от 1,5 до 5 м.
Верхние концы опорных стоек дамбы в большинстве случаев возвышаются над верхней отметкой на некоторую величину с целью иметь возможность производить наращивание в случае заноса дамб наносами. Однако такое наращивание делает устойчивые вначале сооружения после достижения известной высоты малоустойчивыми в случае размыва отложений вдоль сооружений.
Эффективность защитных сооружений определяется видом этих сооружений, правильностью их конструкции и плановым расположением системы сооружений.
В отношении вида сооружений необходимо признать, что в тяжелых условиях работы по защите от селевых потоков наиболее эффективными являются рационально сконструированные и правильно расположенные в плане сооружения из каменной кладки на растворе или, в некоторых случаях, из сухой каменной кладки.
Каменно-хворостяные и каменно-бревенчатые сооружения являются менее эффективными, вследствие их недолговечности и большей подверженности разрушающему действию селей.
При назначении планового расположения защитных сооружений непосредственно на месте замечается стремление к возможно полной защите лишь данного объекта, без учета возможного действия этого расположения на режим реки и на другие объекты, расположенные на той же реке, так что зачастую защита одних объектов влечет за собой появление угрозы для безопасности других.
Назначение схемы расположения сооружения без учета необходимости изменения режима реки в благоприятном для работы сооружений направлении наблюдалось на многих горных водотоках бассейна Верхней Кубани. Поскольку осуществленные сооружения не изменяли аккумулятивную деятельность реки, обычно повышение ее ложа продолжалось, что обусловливало необходимость периодического повышения сооружений. В некоторых случаях наблюдалось противоположное явление размыва.
Необходимо отметить также, что при назначении планового расположения сооружений не всегда в достаточной; степени учитывалась необходимость взаимной связи между отдельными сооружениями, необходимость надежного примыкания их к устойчивым неразмываемым или неподвергающимся прямому действию потока участкам коренного берега.
В период бедствия
Сохраняйте спокойствие и избегайте паники. Окажите помощь соседям, инвалидам, детям, престарелым и людям, оказавшимся без крова.
Действуйте в соответствии с правилами поведения при сходе лавин.
Выполняйте указания органов власти и отрядов реагирования, особенно в части, касающейся эвакуации людей и скота. Не забудьте отключить газ, электроэнергию, воду и закрыть дверь на ключ.
Не используйте для эвакуации личный транспорт до специального указания властей.
Слушайте радиосообщения и не занимайте без надобности телефон во избежание перегрузок сети.
После бедствия
Сохраняйте спокойствие и избегайте паники.
Проверьте, нет ли пострадавших поблизости, окажите им помощь.
Слушайте радиосообщения, не пользуйтесь без надобности телефоном.
Сотрудничайте с официальными службами, проводящими спасательные работы и оказывающими помощь. Окажите помощь в срочных ремонтных работах. Помогите в уходе за животными.
Помогите опознать погибших. - После восстановления подачи электроэнергии, проверьте исправность водопровода и отопления.
Почему возникает цунами?
Причина возникновения цунами - подводные землетрясения. Мощные толчки создают направленное движение огромных масс воды, которые накатывают на берег волнами высотой свыше 10 метров, приводят к жертвам и разрушениям. Неудивительно, что наибольший риск возникновения стихии существует в прибрежных районах с повышенной сейсмической активностью. Так, всем известен пример цунами в Японии 2011 года , которое привело к невероятному количеству человеческих жертв и спровоцировалоаварию на АЭС "Фукусима-1"
Довольно часто возникает угроза цунами на Филлипинах, в Индонезии, в других островных государствах Тихого океана. В любом случае, последствия цунами могут быть очень серьезны и пренебрегать этой опасностью не стоит.
Как выжить при цунами?
В случае, если угроза цунам и вполне реальна, следует срочно покинуть прибрежный район, передвигаясь перпендикулярно береговой линии. Относительную безопасность обеспечивает возвышенность 30-40 метров над уровнем моря и/или удаление от берега в 2-3 километра. Такое убежище обеспечивает существенное снижение риска, даже если местности угрожаютбольшие цунами . Однако история знает примеры волн, которые преодолевали указанные расстояния и высоты. Так что, в общем случае, самым правильным стоит считать принцип «чем дальше и выше, тем лучше».
При отступлении из зоны повышенной опасности следует избегать двигаться вдоль русла реки или ручья. Эти территории подвергаются затоплению в первую очередь.
Цунами в озерах или водохранилищах менее опасны, но даже в этом случае следует проявлять осторожность. Безопасным возвышением считается 5 метров над уровнем воды. Для этой цели хорошо подойдут высокие здания.
Напротив, с осторожностью стоит относиться к спасению в зданиях, если населенному пункту угрожаетбольшое цунами из океана. Многие постройки просто не выдержат давление вала воды и рухнут. Впрочем, если ситуация не оставляет выбора, то высокие капитальные постройки – единственный шанс выжить. В них стоит подняться на самые высокие этажи, закрыть окна и двери. Как подсказывают правила поведения при землетрясениях, самые безопасные зоны в здании – это участки около колонн, несущих стен, в углах.
Спасение от цунами – это, как правило, необходимость избежать ударов второй и нескольких последующих волн. Первая волна после землетрясения обычно не слишком опасна, но усыпляет бдительность местных жителей.
В случае, если волна все же настигла человека, очень важно удержаться за дерево, столб, здание, и избегать столкновения с крупными обломками. Как только появится возможность, нужно избавиться от промокшей одежды и обуви, а после найти убежище на случай повторных волн.
Увидеть стихию в действии и, как следствие, более трезво оценить возможную опасность поможет цунами фото - специальная подборка снимков из разных частей земного шара.
После цунами
Одна из основных опасностей цунами – это повторные волны, каждая из которых может быть сильнее предыдущей. Опыт цунами 2011 и всех предыдущих лет показывает, что возвращаться обратно стоит только после официальной отмены тревоги либо спустя 2-3 часа после прекращения сильного волнения на море. В противном случае, существует серьезный риск попасть под удар стихии, ведь пауза между крупными водяными валами может достигать часа.
Вернувшись домой после цунами , следует внимательно обследовать здание на предмет устойчивости, утечек газа, повреждений электропроводки. Возможно, более удачной идеей будет дождаться профессиональных спасателей. Отдельную опасность представляет наводнение, которое, чаще всего, является прямым следствием цунами.
В случае, если это необходимо, стоит включиться в спасательную операцию и оказать помощь тем, кто в этом нуждается.
Классификация наводнений:
1. ливневые (дождевые);
2. половодья и паводки (связанные с таянием снега и ледников);
3. зажорные и заторные (связанные с ледовыми явлениями);
4. завальные и прорывные;
5. нагонные (ветровые на побережьях морей);
6. цунамигенные (на побережьях от подводных землетрясений, извержений и прибрежных крупных обвалов).
Речные наводнения делят на следующие типы:
1. низкие (небольшие или пойменные) - затапливается низкая пойма;
2. средние - затапливаются высокие поймы, иногда заселенные или техногенно обработанные (пашни, луга, огороды и др.);
3. сильные - затапливаются террасы с расположенными на них строениями, коммуникациями и др., часто требуется эвакуация населения, хотя бы частичная;
4. катастрофические - существенно затапливаются огромные пространства, включая города и поселки; требуются аварийно-спасательные работы и массовая эвакуация населения.
По масштабу проявления 6 категорий наводнений:
1. Всемирный потоп;
2. континентальные;
3. национальные;
4. региональные;
5. районные;
6. местные.
Антропогенные причины наводнений:
Прямые причины - связаны с проведением различных гидротехнических мероприятий и разрушением плотин.
Косвенные - сведение лесов, осушение болот (осушение болот - естественных аккумуляторов стока увеличивает сток до 130 - 160%), промышленная и жилищная застройка, это приводит к изменению гидрологического режима рек за счёт увеличения поверхностной составляющей стока. Уменьшается инфильтрующая способность почв и увеличивается интенсивность их смыва. Сокращается суммарное испарение из-за прекращения перехвата осадков лесной подстилкой и кронами деревьев. Если свести все леса, то максимальный сток может возрасти до 300%.
Происходит уменьшение инфильтрации из-за роста водонепроницаемых покрытий и застроек. Рост водоупорных покрытий на урбанизированной территории в 3 раза увеличивает паводки.
Способы защиты от наводнения:
Поднять уровень осведомленности населения о наводнениях и вести пропаганду мер предосторожности:
В виде специальных школьных программ;
Предупреждающих знаков, планов эвакуации, буклетов с изображениями зон риска;
Собрать данные о предыдущих наводнениях, обозначить пострадавшие зоны (глубину затопления) и отметить самые сильные наводнения.
Провести оценку рисков:
Определить потенциальные места удара стихии, частоту наводнений в зоне, объекты под угрозой затопления;
Распространить карты с этой информацией среди местных жителей, чтобы заранее можно было рассчитать степень риска для каждого человека, приготовить план аварийных действий и знать, где потребуются меры защиты от наводнения; использовать карты в образовательных и пропагандистских целях;
Установить значки уровня возможного затопления;
Подготовить публичный план действий во время наводнения.
Предпринять неструктурные меры:
Определить способы изменения зон затопления для уменьшения пагубных последствий стихии;
Организовать качественную систему раннего оповещения (прогноз погоды, высокая степень готовности команд спасения и убежищ).
Вести среди населения разъяснения по поводу причин, рисков и признаков надвигающегося наводнения.
Разработать план эвакуации, который учитывает особенности всех категорий населения.
Предпринять структурные меры:
Построить дамбы и резервуары, рвы и запруды, специальные каналы заграждения, которые помогут уменьшить объем воды;
Обеспечить питьевую воду защитой от загрязнения, так как при затоплении в нее могут попасть токсичные вещества и нечистоты.
Наземное планирование:
По возможности предотвратить строительство в зонах, где возможно затопление. Места возле рек отводить под парки или экологические резервы;
Если промышленные объекты расположены в зонах риска, удостовериться, что там соблюдены меры предосторожности и имеются планы эвакуации техники и материалов;
Защитить заболоченные земли и поймы рек; восстановить осушенные территории;
Сохранять природную растительность и лесной покров в таких зонах, что способствует удержанию воды в почве;
Обеспечить рекам возможность течь по природному руслу, не преграждать им путь.
Увеличить устойчивость зданий:
Дома, школы, другие общественные строения, системы отопления и электроснабжения разместить выше уровня затопления;
Использовать водостойкие строительные материалы (бетон, керамика);
Установить водонепроницаемые барьеры на окна и двери подвалов;
Чтобы избежать вытекания содержимого сточных труб во время наводнения внутрь дома, снабдить их специальными клапанами, препятствующими обратному потоку;
Приобрести страховку от наводнений.
Порядок действий во время наводнения:
Эвакуация на основе разработанного плана с учетом специфики групп населения, с подготовленными убежищами с водой, пищей, надлежащими санитарными условиями.
Снабдить эвакуированных информацией об уровне воды, вероятном ущербе и сроках возвращения из убежища.
Убедиться, что все коммуникации отключены во избежание травмирования людей;
Спланировать расходы на восстановление после наводнения;
Проверить, как скоро школы, органы управления и предприятия смогут возобновить работу, что значительно упростит постэвакуационные мероприятия;
Поиск временной работы для эвакуированных жителей;
Предоставить наиболее пострадавшим консультацию профессиональных специалистов.
Мероприятия после наводнения:
Провести и обнародовать оценку ущерба;
Разработать план восстановления жилых домов, возобновления подачи общественных и коммерческих услуг;
Оказать помощь населению по возвращению в свои дома после подтверждения их безопасности и снабдить советами по профилактическим мероприятиям;
Предупредить людей о возможных рисках во время восстановления жилья;
Убедиться в наличии свободного доступа пострадавших к информации об услугах помощи и поддержки;
Особым слоям населения (пожилым, больным, сиротам и т.д.) оказать индивидуальную помощь.
Извлечь урок из случившегося для успешного применения полученного опыта в будущем.
Инвестировать в мероприятия по уменьшению разрушения во время наводнений.
ВУЛКАН
Вулкан – это геологическое образование, возникающее над каналами и трещинами в земной коре, по которым на земную поверхность извергаются расплавленные горные породы (лава), пепел, горячие газы, пары воды и обломки горных пород.Различают действующие, уснувшие и потухшие вулканы, а по форме – центральные, извергающиеся из центрального выводного отверстия, и трещинные, аппараты которых имеют вид зияющих трещин и ряда небольших конусов. Основные части вулканического аппарата: магматический очаг (в земной коре или верхней мантии); жерло - выводной канал, по которому магма поднимается к поверхности; конус – возвышенность на поверхности Земли из продуктов выброса вулкана; кратер – углубление на поверхности конуса вулкана. Современные вулканы расположены вдоль крупных разломов и тектонически-подвижных областей. На территории России активно действующими вулканами являются: Ключевская Сопка и Авачинская Сопка (Камчатка). Опасность для человека представляют потоки магмы (лавы), падение выброшенных из кратера вулкана камней и пепла, грязевые потоки и внезапные бурные паводки. Извержение вулкана может сопровождаться землетрясением.
Гроза - атмосферное явление, при котором внутри облаков или между облаком и земной поверхностью возникают электрические разряды молнии, сопровождаемы громом. Как правило, гроза образуется в мощных кучево-дождевых облаках и связана с ливневым дождем, градом и шквальным усилением ветра.
Защита населения при ураганах, бурях, смерчах
Территория любого региона подвержена комплексному воздействию десятков опасных природных явлений, развитие и негативное проявление которых в виде катастроф и стихийных бедствий ежегодно наносит огромный материальный ущерб и приводит к человеческим жертвам. Наиболее характерными природными явлениями по повторяемости в зависимости от времени года и приводящими к возникновению ЧС являются ураганы, бури и смерчи. Ураганы, бури и смерчи относятся к ветровым метеорологическим явлениям, по своему разрушающему воздействию часто сравнимы с землетрясениями. Основным показателем, определяющим разрушающее действие ураганов, бурь и смерчей, является скоростной напор воздушных масс, обусловливающий силу динамического удара и обладающий метательным действием. По скорости распространения опасности ураганы, бури и смерчи, учитывая в большинстве случаев наличие прогноза этих явлений (штормовых предупреждений), могут быть отнесены к чрезвычайным событиям с умеренной скоростью распространения. Это позволяет осуществлять широкий комплекс предупредительных мероприятий как в период, предшествующий непосредственной угрозе возникновения, так и после их возникновения - до момента прямого воздействия. Эти мероприятия по времени подразделяются на две группы: заблаговременные (предупредительные) мероприятия и работы; оперативные защитные мероприятия, проводимые после объявления неблагоприятного прогноза, непосредственно перед данным ураганом (бурей, смерчем). Заблаговременные (предупредительные) мероприятия и работы осуществляются с целью предотвращения значительного ущерба задолго до начала воздействия урагана, бури и смерча и могут охватывать продолжительный отрезок времени. К заблаговременным мероприятиям относятся: ограничение в землепользовании в районах частого прохождения ураганов, бурь и смерчей; ограничение в размещении объектов с опасными производствами; демонтаж некоторых устаревших или непрочных зданий и сооружений; укрепление производственных, жилых и иных зданий, и сооружений; проведение инженерно-технических мероприятий по снижению риска опасных производств в условиях сильного ветра, в т.ч. повышение физической стойкости хранилищ и оборудования с легковоспламеняющимися и другими опасными веществами; создание материально-технических резервов; подготовка населения и персонала спасательных служб.
К защитным мероприятиям, проводимым после получения штормового предупреждения, относят:
Своевременный прогноз и оповещение населения;
- прогнозирование пути прохождения и времени подхода к различным районам урагана (бури, смерча), а также его последствий;
Оперативное увеличение размеров материально-технического резерва, необходимого для ликвидации последствий урагана (бури, смерча);
Частичную эвакуацию населения;
Подготовку убежищ, подвалов и других заглубленных помещений для защиты населения;
Перемещение в прочные или заглубленные помещения уникального и особо ценного имущества;
Подготовку к восстановительным работам и мерам по жизнеобеспечению населения.
Уменьшение воздействия вторичных факторов поражения (пожаров, прорывов плотин, аварий);
Повышение устойчивости линий связи и сетей электроснабжения;
Укрытие в прочных сооружениях и местах, обеспечивающих защиту сельскохозяйственных животных; заготовка для них воды и кормов.
Меры по снижению возможного ущерба от ураганов, бурь и смерчей принимаются с учетом соотношения степени риска и возможных масштабов ущерба к требуемым затратам. Особое внимание при проведении заблаговременных и оперативных мер по снижению ущерба обращается на предотвращение тех разрушений, которые могут привести к возникновению вторичных факторов поражения, превышающих по тяжести воздействие самого стихийного бедствия.
Важным направлением работы по снижению ущерба является борьба за устойчивость линий связи, сетей электроснабжения, городского и междугородного транспорта. Основным способом повышения устойчивости в этом случае является их дублирование временными и более надежными в условиях сильного ветра средствами.
Как я уже писал, возникновение крупномасштабных, устойчивых и достаточно долгоживущих атмосферных вихрей - явление весьма распространённое. Оно очень естественно и следует из фундаментальных законов гидродинамики, и даже не требует каких-то особых температурных условий или притока энергии. Но далеко не всякий вихрь становится серьёзным ураганом. Для этого нужна энергетическая "подпитка" в виде очень тёплой воды на поверхности океана, приводящей к обильному испарению и конвекции в верхние слои тропосферы.
Первые экпериментальные попытки бороться с ураганами предпринимались ещё в 40-е и 50-е годы и были довольно наивными, из-за недостаточного понимания физики процессов. Технология была аналогична противо-градным пушкам (cloud-seeding): идея заключалась в том чтобы разрушить стенки "глаза" урагана с помощью затравки для водяных капель (обычно йодистых солей), которые проливались бы в виде дождя. Но это не работало: стенки "глаза" постоянно восстанавливались.
Чтобы понять почему такие методы не работают, нужно иметь в виду что хотя центральная конвективная ячейка ("глаз" урагана) играет важнейшую роль в его динамике, она содержит лишь небольшую долю его энергии. Если разрушить центральную ячейку, быстрое вращение окружающего воздуха сохранится. При трении вращающегося воздуха о поверхность океана сила Кориолиса (из-за вращения Земли) будет толкать нижние слои воздуха к центру вращения. Если в океане тёплая вода, это будет сопровождаться интенсивным испарениям, и быстро приведёт к восстановлению конвективной ячейки.
По тем же причинам не будет работать и крупный взрыв в центре урагана: он, конечно, временно нарушит конвекцию, но она быстро восстановится по вышеописанным причинам.
Некоторые рассматривающиеся сейчас методы основаны на другой идее: создавать искусственные маленькие ураганы, которые бы "отсасывали" энергию из атмосферы и верхнего слоя воды. Один из наиболее экзотических способов - что-то вроде "звёздных войн", нагревать верхний слой воды или столб воздуха с помощью микроволнового излучения из космоса, создавая "затравку" для атмосферного вихря умеренных размеров. Но это, конечно, довольно несерьёзно.
Другая версия была предложена Моше Аламаро из Department of Earth, Atmopspheric and Planetary Sciences (Massachusetts Institute of Technology), в сотрудничестве с российскими и немецкими учёными. Когда-то я сам работал на этом факультете (а так же защищал там Ph.D.). Недавно на эту тему была . Идея состоит в том чтобы установить на барже много старых авиационных двигателей и направлять вверх их выхлопную струю. Это должно инициировать конвективную ячейку небольшого урагана, не дав ему превратиться в очень интенсивный, типа "Катрины".
Я отношусь к этому весьма скептически. Это напоминает идею которая заложена в искуственном, контролируемом выжигании лесных территорий, чтобы не оставить сушняка для большого пожара. Но если в лесу есть лишь определённое и ограниченное количество горючего материала, то в верхнем слое тропического окена заключено несравненно больше термической энергии чем во всех ураганах вместе взятых за весь сезон. Пытаться уменьшить это количество с помощью маленьких вихрей - малопродуктивное занятие. Наоборот, маленькие вихри могут сливаться с себе подобными и образовывать большие. Подобная процедура напоминала бы не котролируемый выжиг участка леса, а разведение больших костров на территории нефтехранилища - затея сомнительная.
Есть и другая проблема с подобной затеей: для образования урагана нужен весьма крупномаштабный начальный подогрев, который вряд ли создастся несколькими десятками самолётных турбин. Необходимо чтобы конвективная ячейка "пробила" насквозь всю тропосферу, а внешние контуры урагана находились в так называемом "геострофическом режиме" (когда градиент давления балансируется силой Кориолиса - тогда возникает устойчивое вращение). Это достигается на расстояниях по крайней мере многих десятков километров - таким должен быть диаметр начальной "затравки" для урагана.
Вообще-то существовали прецеденты, когда подобный режим был вызван искусственым подогревом: во время массированных бомбардировок Дрездена и Гамбурга союзнической авиацией в 1945. Тогда горящие города превращались в подобие урагана, где в центре происходила интенсивная конвекция до самой стратосферы, а по краям возникал самоподдерживающийся вихрь напоминающий океанский ураган. Но расходовать такое количество энерги посреди океана всё-таки проблематично.
Впрочем, совсем неплохо для некоторых коньюктурных соображений: скажем, в России найдётся много авиационного топлива и много старых списанных турбореактивных двигателей. Представить себе тысячи турбин непрерывно дующих в небо посреди океана - вполне неплохой способ попилить американский бюджет. Ураганов не предотвратит, но зато меньше денег останется для каких-нибудь новых авантюр типа Ирака - опять же польза всему человечеству.
Третья группа потенциальных методов борьбы с ураганами состоит в том чтобы лишать их подпитки - резко уменьшить испарение воды с поверхности океана. Для этого рассматриваются разные способы. Один из них - тонкий слой органического материала (что-то вроде нефтяной плёнки) на поверхности воды, который бы хорошо сохранялся в штормовую погоду но саморазрушался без всяких следов несколько дней спустя. Подобную идею изучает известных специалист по ураганам Керри Эммануель с того же самого факультета (в мою бытность в MIT мой кабинет находился в нескольких дверях от его):
http://www.unknowncountry.com/news/?id=4849
Пока эксперименты с поверхостными плёнками находятся в самой начальной стадии, и так же вызывают скептицизм. Другая идея, пока достаточно аморфная - вызвать "анти-конвекцию" (апвеллинг) в океане таким образом чтобы глубинные, холодные слои поднялись на поверхность океана в месте прохождения урагана и ослабили его. По-моему, это в целом более здравое направление, которое может оказаться вплоне разумным по энергетическим затратам и не противоречит никаким законам физики или нашим знаниям об ураганах, и не имеет долгосрочных последствий на окружающую среду. Но каким образом подобное можно осуществить на практике, пока остаётся весьма туманным.
Искусственые облака, отражая солнечный свет, охладят океан в зонах образования тайфунов и ураганов, тем самым снизив их мощность.
Британские метеорологи из Лидского университета разработали методику, которая в будущем позволит сделать тайфуны, ураганы и тропические циклоны менее разрушительными. Результаты исследования опубликованы в журнале Atmospheric Science Letters.
Ураганы образуются за счет энергии испарения воды с океанической поверхности, нагретой солнечным теплом. Авторы работы проанализировали, как именно температура поверхности океана влияет на разрушительный потенциал ураганов, и пришли к выводу, что в борьбе с их возникновением можно использовать искусственные облака.
«Если мы сможем увеличить количество солнечных лучей, отражаемое облаками над зоной образования ураганов, мы тем самым лишим ураганы источника энергии», -- пояснил Алан Гэдиан, один из авторов работы. Как показали расчеты, слоисто-кучевые облака, сосредоточенные над той или иной областью океана, позволяют снизить температуру его поверхности на несколько градусов, что, в свою очередь, снижает мощность образующегося урагана на одну категорию по пятибалльной шкале.
Искусственные облака против ураганов
Ученые ориентировались на технологию Marine Cloud Brightening («осветление морских облаков»), в основу которой положены особые яхты, способные искусственно распылять над океаном мельчайшие частички воды. Подобная технология поможет создавать облака над зонами формирования ураганов. Всего таких зон на Земле существует три – в Северной Атлантике, в Индийском океане и Юго-Западной части Тихого океана.
«Мы рассчитали эффект, который окажут искусственные облака на три эти зоны, в особенности на Северную Атлантику в период с августа по октябрь, когда там возникает больше всего ураганов, -- рассказал Гэдиан. -- Если наши расчеты верны, то человечество без проблем сможет регулировать силу ураганов». Хотя сама технология по созданию облаков пока остается лишь проектом, авторы статьи указывают на опыт Пекинской олимпиады-2008, когда китайские власти регулировали погоду в широких масштабах.
По мнению метеорологов, единственным препятствием для реализации проекта по контролю над ураганами является то негативное влияние, которое он может оказать на климат ряда регионов. Так, создание искусственных облаков в Атлантике может вызвать засуху в бассейне Амазонки. Однако, как указывают ученые, эту проблему можно решить, согласованно создавая и разгоняя облака в разных регионах Земли.
Защита населения при ураганах, бурях, смерчах
Ураганы, бури и смерчи относятся к ветровым метеорологическим явлениям, по своему разрушающему воздействию часто сравнимы с землетрясениями. Основным показателем, определяющим разрушающее действие ураганов, бурь и смерчей, является скоростной напор воздушных масс, обусловливающий силу динамического удара и обладающий метательным действием.
По скорости распространения опасности ураганы, бури и смерчи, учитывая в большинстве случаев наличие прогноза этих явлений (штормовых предупреждений), могут быть отнесены к чрезвычайным событиям с умеренной скоростью распространения. Это позволяет осуществлять широкий комплекс предупредительных мероприятий как в период, предшествующий непосредственной угрозе возникновения, так и после их возникновения - до момента прямого воздействия.
Эти мероприятия по времени подразделяются на две группы: заблаговременные (предупредительные) мероприятия и работы; оперативные защитные мероприятия, проводимые после объявления неблагоприятного прогноза, непосредственно перед данным ураганом (бурей, смерчем).
Заблаговременные (предупредительные) мероприятия и работы осуществляются с целью предотвращения значительного ущерба задолго до начала воздействия урагана, бури и смерча и могут охватывать продолжительный отрезок времени.
К заблаговременным мероприятиям относятся: ограничение в землепользовании в районах частого прохождения ураганов, бурь и смерчей; ограничение в размещении объектов с опасными производствами; демонтаж некоторых устаревших или непрочных зданий и сооружений; укрепление производственных, жилых и иных зданий, и сооружений; проведение инженерно-технических мероприятий по снижению риска опасных производств в условиях сильного ветра, в т.ч. повышение физической стойкости хранилищ и оборудования с легковоспламеняющимися и другими опасными веществами; создание материально-технических резервов; подготовка населения и персонала спасательных служб.
К защитным мероприятиям, проводимым после получения штормового предупреждения, относят:
прогнозирование пути прохождения и времени подхода к различным районам урагана (бури, смерча), а также его последствий;
оперативное увеличение размеров материально-технического резерва, необходимого для ликвидации последствий урагана (бури, смерча);
частичную эвакуацию населения;
подготовку убежищ, подвалов и других заглубленных помещений для защиты населения;
перемещение в прочные или заглубленные помещения уникального и особо ценного имущества;
подготовку к восстановительным работам и мерам по жизнеобеспечению населения.
Меры по снижению возможного ущерба от ураганов, бурь и смерчей принимаются с учетом соотношения степени риска и возможных масштабов ущерба к требуемым затратам.
Особое внимание при проведении заблаговременных и оперативных мер по снижению ущерба обращается на предотвращение тех разрушений, которые могут привести к возникновению вторичных факторов поражения, превышающих по тяжести воздействие самого стихийного бедствия.
Важным направлением работы по снижению ущерба является борьба за устойчивость линий связи, сетей электроснабжения, городского и междугородного транспорта. Основным способом повышения устойчивости в этом случае является их дублирование временными и более надежными в условиях сильного ветра средствами.
Ураганы, бури и смерчи – одни из самых мощных сил стихии. Они вызывают значительные разрушения, наносят большой ущерб населению, приводят к человеческим жертвам. По разрушительному воздействию их сравнивают с землетрясениями и наводнениями.
Разрушающее действие ураганов, бурь и смерчей зависит от скоростного напора воздушных масс, обусловливающего силу динамического удара и обладающего метательным действием.
Часто бури и ураганы сопровождаются грозовыми явлениями и выпадением града.
Ураган, зарождаясь в океане, приходит на сушу, принося катастрофические разрушения. В результате совместного действия воды и ветра повреждаются прочные и сносятся легкие строения, обрываются провода линий электропередачи и связи, опустошаются поля, ломаются и с корнями вырываются деревья, уничтожаются дороги, гибнут животные и люди, тонут корабли.
Чем же страшен ураган?
Во-первых, ураганными волнами, обрушивающимися на побережье. Ураган как бы выдавливает перед собой на берег огромные волны (высотой по нескольку метров). Они разрушают все, что находится у них на пути, и приводят к сильным наводнениям в прибрежных районах. Страшные последствия ураганных волн наблюдаются при совпадении урагана с приливом. Редко очевидцы этих страшных и мощных волн остаются в живых.
Во-вторых, катастрофическими ливнями и наводнениями. Дело в том, что ураган при зарождении вбирает в себя огромное количество водяного пара, который, конденсируясь, превращается в мощные грозовые облака, служащие источником катастрофических ливней и вызывающие наводнения не только в прибрежных районах, но и на значительных территориях, удаленных от берега. Ливневые осадки, сопровождающие ураганы, бывают также причиной возникновения селевых потоков и оползней.
В зимних условиях вместо дождя выпадает огромное количество снега, вызывающее неожиданный сход снежных лавин. Весной при таянии таких масс снега происходят наводнения.
В-третьих, метательное действие скоростного напора урагана проявляется в отрыве людей от земли, переносе их по воздуху и ударе о землю или сооружения. Одновременно в воздухе стремительно проносятся различные твердые предметы, которые поражают людей. В итоге люди гибнут или получают травмы различной тяжести и контузии.
Вторичное последствие урагана - пожары, возникающие в результате попадания молний, аварий на линиях электропередачи, газовых коммуникациях и утечки легковоспламеняющихся веществ.
Бури приводят к гораздо меньшим, чем ураганы, разрушительным последствиям. Однако и они, сопровождаясь переносом песка, пыли или снега, наносят значительный ущерб сельскому хозяйству, транспорту и другим отраслям хозяйства.
Пыльные бури засыпают поля, населенные пункты и дороги слоем пыли (достигающим иногда нескольких десятков сантиметров) на площадях в сотни тысяч квадратных километров. В таких условиях значительно уменьшается или полностью пропадает урожай и требуются большие затраты сил и средств на очистку населенных пунктов, дорог и восстановление сельскохозяйственных угодий.
Снежные бури в нашей стране часто достигают большой силы на огромных пространствах. Они приводят к прекращению движения транспорта в городах и сельской местности, гибели сельскохозяйственных животных и даже людей.
Таким образом , ураганы и бури, будучи опасными сами по себе, в сочетании с сопровождающими их явлениями создают сложную обстановку, приносят разрушения и жертвы.
Смерч, соприкасаясь с поверхностью земли, часто приводит к разрушениям той же степени, что и при сильных ураганных ветрах, но на значительно меньших площадях.
Эти разрушения связаны с действием стремительно вращающегося воздуха и резким подъемом воздушных масс вверх. В результате этих явлений некоторые объекты (автомобили, легкие дома, крыши зданий, люди и животные) могут отрываться от земли и переноситься на сотни метров. Такое действие смерча часто вызывает разрушение поднятых объектов, а людям наносит травмы и контузии, которые могут привести к гибели.
Меры по защите и снижению последствий ураганов, бурь, смерчей. Алгоритм действий при ураганах, бурях и смерчах
Защита населения от последствий ураганов и бурь осуществляется в рамках функционирования Единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций (РСЧС).
За состоянием атмосферы осуществляется непрерывное наблюдение с искусственных спутников Земли. Для этого создана сеть метеорологических станций. Полученные данные обрабатываются синоптиками, на основании этого составляются прогнозы.
Прогноз возникновения циклонов, их перемещения и возможных последствий позволяет осуществлять профилактические меры по защите населения от последствий ураганов и бурь. Эти мероприятия по времени их проведения можно разделить на две группы: заблаговременные и оперативно-защитные, проводимые непосредственно при угрозе стихийного бедствия.
К заблаговременным мероприятиям относятся: ограничения в размещении объектов с опасными производствами в районах, подверженных воздействиям ураганов и бурь; демонтаж некоторых устаревших или непрочных зданий и сооружений; укрепление производственных и жилых зданий и сооружений. Осуществляется подготовка к действиям в условиях стихийного бедствия.
Оперативно-защитные мероприятия проводятся после получения штормового предупреждения о приближении стихийного бедствия. К оперативно-защитным мероприятиям относятся: прогнозирование пути прохождения и времени подхода урагана (бури) к различным районам региона и его возможных последствий; усиление надзора за выполнением постоянных правил безопасности; переход различных объектов экономики на безопасный режим работы в условиях сильного ветра. Может быть проведена частичная эвакуация населения из зон ожидаемого стихийного бедствия; осуществляется подготовка убежищ, подвалов для защиты населения.
Оповещение населения об угрозе ураганов и бурь осуществляется заблаговременно по установленной схеме оповещения РСЧС: людей информируют о времени подхода стихийного бедствия к конкретному району и дают рекомендации по действиям в конкретной ситуации.
Особенно много внимания уделяют предотвращению тех разрушений, которые могут привести к возникновению вторичных факторов поражения (пожаров, аварий на опасных производствах, прорывов плотин и т. п.), превышающих по тяжести воздействие самого стихийного бедствия.
Принимают меры, исключающие разлив опасных жидкостей.
Важное направление работы по снижению ущерба - борьба за устойчивость линий связи, сетей электроснабжения, проводного городского и междугородного транспорта, уязвимых при ураганах, бурях и смерчах.
При проведении оперативных мер в сельской местности наряду с общепринятыми мерами организуют подвоз кормов к фермам и комплексам, закачку воды в башни и дополнительные емкости, подготовку резервных источников энергоснабжения. Сельскохозяйственных животных, расположенных в лесных массивах, выводят на открытую местность или укрывают в наземных сооружениях и естественных укрытиях.
Для эффективной защиты населения от ураганов, бурь и смерчей проводят подготовку к использованию убежищ, подвалов и других заглубленных сооружений.
Информацию об угрозе ураганов, бурь и смерчей осуществляют заблаговременно.
Помните!
Всем, кто проживает в местах, подверженных воздействию ураганов и бурь, необходимо знать признаки их приближения. Это усиление скорости ветра и резкое падение атмосферного давления; ливневые дожди и штормовой нагон воды с моря; бурное выпадение снега и грунтовой пыли.
Ввиду места проживания мне посчастливилось не наблюдать за стихийными бедствиями . Но, тем не менее, это вовсе не говорит о том, что их не существует. Наш мир подвержен опасным, губительным катаклизмам природы. Они бывают очень опасными не только для человека, но и для всего живого. Поэтому такие природные явления и именуют катастрофическими.
Какими бывают катастрофы природы:
- землетрясения;
- извержение вулканов;
- ураганы;
- смерчи;
- лавины;
- цунами.
Наверняка и точно предсказать данные бедствия невозможно. Поэтому самый интересующий вопрос, беспокоящий каждого человека: какие меры следует принимать для борьбы со стихийными явлениями?
Землетрясения
Именно землетрясения, благодаря своей внезапности, уносят наибольшее количество жизней и производят самые страшные разрушения. Нужно уметь заранее прогнозировать землетрясения, также создать качественную службу оповещения населения, в сейсмоактивных зонах строить инфраструктуру с огромными требованиями для устойчивости. Еще древние китайцы придумали инструмент, который реагировал на колебания земли - при толчках шарик выпадал из пасти дракона в рот лягушки, предупреждая людей о возможном землетрясении.
Извержение вулкана
Второе место по нанесению ущерба человеку занимают вулканические извержения . К счастью, они бывают разной силы, поэтому к гибели людей и животных ведет далеко не каждое из них. Нужно очень внимательно прислушиваться к оповещающим службам , чтобы поскорее уехать из опасной зоны.
Другие природные бедствия
Не менее опасны ураганы и смерчи , они забирают с собой неимоверное количество человеческих жизней. Однако о них можно предупредить, поэтому многое зависит от того, как быстро местные власти сумеют оповестить население о надвигающейся катастрофе, а люди - покинуть опасный район. Об опасности близости цунами люди, благодаря определенным службам, тоже могут быть предупреждены. Этому способствует создание автоматизированной системы , благодаря современным каналам связи и спутниковым станциям . А вот спасение от лавин целиком зависит от того, насколько серьезно человек относится к предупреждениям специальных служб о грозящей беде. Для борьбы с лавинами появляются системы защиты , такие как снегозащитные щиты , строгий запрет вырубки лесов на склонах, где повышена вероятность схода снежных потоков.
Таким образом, каждый человек должен иметь представление, какие меры следует принимать для борьбы со стихийными явлениями. А также о том, как себя вести в той или иной ситуации.