6.2 Характеристика чс природного происхождения

Чрезвычайные ситуации (ЧС) природного характера угрожали обитателям нашей планеты с начала цивилизации и в более ранние времена. Размер ущерба зависит от интенсивности природных катастроф, уровня развития общества и условий жизнедеятельности. Природные катастрофы страшны своей неожиданностью, за короткий промежуток времени они опустошают большие территории, уничтожают жилища, имущество, коммуникации. За природными катастрофами могут наступать голод, болезни, эпидемии. В 20 столетии от природных катастроф, в среднем, ежегодно погибало около 20 тыс. человек, хотя в отдельные годы эта величина составляла сотни тысяч людей. Следует отметить, что современное человечество не так уж беспомощно перед природными катаклизмами, ряд катастроф можно предсказать, а некоторым и успешно противостоять. Однако любые действия против природных процессов требуют глубоких знаний причин их возникновения и характер проявления.

Все природные ЧС подчиняются некоторым общим закономерностям. Они сводятся к следующему:

• для каждого вида ЧС характерна определенная пространственная приуроченность.

• чем интенсивнее опасное природное явление, тем она реже случается

• каждому ЧС природного характера предшествует определенные специфические признаки (предвестники).

• некоторая часть ЧС природного характера может быть предсказана.

• во многих случаях природных ЧС могут быть предусмотрены пассивные и активные мероприятия защиты от природных опасностей.

В настоящее время масштабы использования природных ресурсов существенно возросли, в результате чего стали ощутимо проявляться черты глобального экологического кризиса. Это обстоятельство следует иметь в виду при осуществлении любой хозяйственной деятельности. Особо следует подчеркнуть роль антропогенного влияния на возникновение природных ЧС. Известны многочисленные факты нарушения равновесия в природе в результате человеческой деятельности, приводящие к возникновению опасных экологических ситуаций.

Между всеми природными катастрофами существует взаимосвязь. Наиболее тесная зависимость наблюдается между землетрясением и цунами, тропические циклоны почти всегда вызывают наводнения, вулканические извержения сопровождаются разрушениями поселений, отравлением пастбищ, гибелью людей и животных и т.д., паводок приводит к загрязнению почвенных вод и колодцев.

Как правило, одни природные катастрофы способствуют развитие других опасных природных процессов. Поэтому, планируя защитные мероприятия против природных катастроф, необходимо максимально ограничить возникновение вторичных последствий, а, по возможности, полностью их исключить.

Предпосылкой успешной защиты от природных ЧС является изучение причин и механизмов их возникновения и протекания процессов. Зная сущность этих процессов, можно их предсказать, а своевременный и точный прогноз опасных явлений может служить условием эффективной защиты.

Защита от природных опасностей может быть активной, что выражается в строительстве инженерно-технических сооружений, интервенции в механизм явления, мобилизации естественных ресурсов, реконструкции природных объектов и пассивной – использование укрытий. В большинстве случаев активные и пассивные методы используются совместно.

Чрезвычайные ситуации природного характера подразделяются: на геологические метеорологические гидрологические, природные пожары, биологические и космические.

К стихийным бедствиям, связанных с геологическими природными явлениями относятся: землетрясения, извержения вулканов, оползни, сели, снежные лавины обвалы, осадка земной поверхности в результате развития карстовых явлений.

Землетрясение – это подземные толчки и колебания земной поверхности, возникающие в результате внезапных смещений и разрывов в земной коре и верхней части мантии, которые передаются на большие расстояния в виде упругих колебаний.

Природа землетрясений до конца не раскрыта. Землетрясение происходит в виде толчков, которые включают форшоки (главный толчок) и афтершоки. Число толчков и промежутки между ними могут быть самыми различными, при этом главный толчок характеризуется максимальной силой. Продолжительность толчков составляет несколько секунд, но субъективно людьми он воспринимается как очень длительно действующий процесс, что сказываются на их психическом состоянии.

По данным психиатров и психологов, изучавших влияние землетрясений на людей, афтершоки иногда производят более тяжелое психическое воздействие, чем главный толчок. Под воздействием афтершока у людей возникает ощущение неотвратимой беды, и они, скованные страхом, бездействовали, вместо того, чтобы искать безопасное место и защищаться.

Различают очаг землетрясения, который представляет собой некоторый объем в толще Земли, где происходит высвобождение энергии, а также центр очага, которым является условная точка, именуемая гипоцентром или фокусом. Проекция гипоцентра на поверхность Земли называется эпицентром, вокруг которого наблюдаются наибольшие разрушения (плейстосействовая область).

Ежегодно на земном шаре регистрируется сотни тысяч землетрясений, причем каждые 30 секунд регистрируется одно землетрясение. Однако большинство из них являются слабыми, и мы их просто не замечаем. Сила землетрясений оценивается по интенсивности разрушений на поверхности Земли. Энергия землетрясений оценивается магнитудами (от лат. vagnitudo – величина). Магнитуда землетрясений является условной величиной, характеризующая общую энергию упругих колебаний, вызванных землетрясениями. Сейсмологи используют несколько магнитудных шкал, из которых наиболее употребительна шкалы Рихтера, составленная на основе японской магнитудной шкалы, и представляет собой 9 бальную шкалу.

Землетрясения на земной поверхности возникают неравномерно. Анализ сейсмических и географических данных позволяет наметить те области, где следует ожидать землетрясения в будущем и оценить их интенсивность.

В настоящее время известны два основных сейсмических пояса – Средиземноморско-Азиатский, который охватывает Португалию, Италию, Грецию, Турцию, Иран, Пакистан, Северную Индию и Малайский архипелаг, и Тихоокеанский, включающий о. Сахалин, Японию, Курильские острова, Камчатку, Калифорнию и др. Землетрясения случаются на земной поверхности неравномерно. Анализ сейсмических и географических материалов позволяет наметить те области, где следует ожидать землетрясения в будущем и оценить их интенсивность. В этом состоит сущность сейсмического районирования. Карта сейсмического районирования является официальным документом, которым должны руководствоваться проектирующие и планирующие хозяйственную деятельность учреждения и организации.

Вулканическая деятельность является результатом действия активных процессов в глубинах Земли и всегда представляла собой реальную опасность для населения. Вулканические извержения угрожают тем, что они для людей создают чрезвычайно опасные ситуации. Совокупность явлений, связанных с перемещением магмы в земной коре и на её поверхности называется вулканизмом.

Магма (от греческого magma – густая мазь) представляет собой расплавленную массу, преимущественно силикатного состава, которая образуется в глубинных зонах земли. Достигая земной поверхности, магма извергается в виде лавы. Лава (в отличие от магмы) характеризуется отсутствием растворенных газов, которые улетучиваются при извержении

Вулканы представляют отдельные горы, сложенные из продуктов извержений, они подразделяются на действующие, уснувшие и потухшие. Замечена зависимость между вулканической деятельностью и землетрясениями. Сейсмические толчки, как правило, означают начало извержений. Профилактические мероприятия состоят в изменение характера землепользования, в строительстве дамб, отводящих потоки лавы, в бомбардировке лавового потока для перемешивания лавы с землей и превращения ее в менее жидкую массу.

Оползень представляет собой смещение вниз по склону масс грунта под действием силы тяжести. Оползни возникают, когда сила сцепления грунтов или горных пород оказывается в какой-то момент меньше силы тяжести и поэтому вся их масса приходит в движение. Хотя при оползнях гибель людей маловероятна, но материальный ущерб, приносимый ими значителен, так как разрушаются жилища, повреждаются коммуникационные тоннели, трубопроводы, телефонные и электрические сети.

Селями называются кратковременные бурные паводки на горных реках, имеющие характер грязекаменных потоков. Основная опасность при селях огромная кинетическая энергия грязекаменных потоков, скорость которых может достигать 15 км/час. Селевые потоки приходят внезапно, быстро нарастают и обычно продолжаются несколько часов. К профилактическим противоселевым мероприятиям относятся специальные гидротехнические сооружения, спуск талой воды, закрепление растительности на горных склонах и др.

Лавины представляют собой внезапный обвал огромной массы снега, которая перемещаются с горных склонов под влиянием какого-то импульса (толчки земной коры, особого состояния снега и пр.). Лавины образуются на безлесных склонах гор крутизной более 15°, причем оптимальной для образования лавин является крутизна около 30-40°. При средней скорости схода лавин в 20-30 м/сек иногда она может достигать величины в 100 м /сек. Масса снега в лавинах обладает большой разрушающей силой.

Метеорологические опасные ситуации возникают при определенном состоянии атмосферы. Это состояние характеризуется большими скоростями ветра, интенсивными атмосферными осадками в жидкой и твердой фазах, экстремальной температурой воздуха и другими особыми явлениями. Они подразделяются:

По скорости движения воздуха. ЧС, возникающие: при прохождении ураганов, скорость ветра в которых может достигать 32 и более м/сек. Ураганы подразделяются на тропические и внетропические. На Дальнем Востоке ураганы называются тайфунами. Ураганы являются одной из самых мощных сил стихии и по своему пагубному воздействию сопоставимы с такими стихийными действиями, как землетрясениями.

Бури характеризуются скоростью ветра от 20 до 25 м/сек. Сильную бурю иногда называют штормом. Бури бывают вихревыми и потоковыми. Зимой ветер может переносить большое количество снега и тогда бури называются пургой, бураном и метелью. При особом состоянии атмосферы, когда в воздух поднимается большое количество пыли, могут образовываться пыльные бури.

Смерч представляет собой атмосферный вихрь, возникающий в грозовом облаке и затем распространяющийся в виде темного рукава или хобота по направлению поверхности суши или моря. В верхней части смерча существует воронкообразное расширение, сливающееся с облаками. Когда смерч опускается до земной поверхности, его нижняя часть иногда расширяется и напоминает опрокинутую воронку. Воздух в смерче вращается и одновременно поднимается по спирали вверх, втягивая пыль или воду, причем скорость вращения воздуха может достигать 330 м/сек. Поскольку внутри вихря атмосферное давление понижено, здесь происходит конденсация водяного пара. Пыль и вода делают смерч видимым, диаметр смерча над морем составляет несколько десятков метров, а над сушей – сотни метров. Смерчи над сушей называют тромбами, а в США - торнадо. Смерчи могут обладать огромной разрушительной силой (сносят легкие постройки, срывают крыши домов, разрушают линии электропередач, вызывают гибель людей и животных и т.д.).

Чрезвычайные ситуации гидрологического характера подразделяются на бедствия, связанные с:

• высоким уровнем воды (наводнения), при котором происходит затопление частей городов, населенных пунктов, посевов, повреждение промышленных и транспортных объектов,

• низким уровнем воды, при котором нарушается судоходство, водоснабжение городов, оросительных систем, промышленных объектов.

• селями, которые угрожают населенным пунктам, дорожному покрытию и другим сооружениям.

• ранним появлением льда на судоходных водоемах.

К этой группе ЧС также можно отнести морские гидрологические явления, такие как цунами, сильное волнение на морях и океанах, ледовитость морей и дрейф морских льдов.

Наводнением называется значительное затопление водой местности в результате большого подъема уровня воды в реке, озере или море, который вызывается различными причинами (обильные атмосферные осадки, резкое таяние снежного покрова ледяные заторы, ветровой подпор рек, в результате цунами и пр.). В структуре наводнения различают такие понятия как половодье и паводок. Половодьем называют ежегодно повторяющиеся в один и тот же сезон относительно длительное увеличение водности рек, которое сопровождается существенным повышением уровня воды и затоплением значительных территорий. Паводком называется кратковременное и непериодическое поднятие уровня воды. Следующие один за другим поводки могут вызвать половодье, а последнее – наводнение.

Нагоны - это значительный подъем уровня воды, вызванный воздействием ветра на водную поверхность. Ветровой поток не только перемещает массы воды в определенном направлении, но и служит своеобразной плотиной, которая затрудняет движение воды, что находит отражение в повышении уровня воды. Чаще всего подобные явления отмечаются в устьях крупных рек, а также на больших озерах и водохранилищах.

Цунами – это гравитационные волны очень большой длины, которые возникают в результате подводных землетрясений или подводных вулканических извержениях. Гравитационные волны от эпицентра землетрясения распространяются с очень большой скоростью, равной 50-1000 км/час, но имеют маленькую высоту. Высота волн в области возникновения цунами колеблется в пределах 0.1-5 м. При выходе на шельф, в результате трения воды о дно, их высота очень быстро возрастает (до 5 – 50 м) и эти гигантские волны обрушиваются на побережья, производя опустошительные разрушения.

К природным пожарам относятся пожары лесные, степные, хлебных массивов, торфяные и подземные пожары горючих ископаемых. Наибольшие убытки приносят лесные (иногда совместно с торфяными) пожары, которые представляют собой неконтролируемое горение растительности. Лесные пожары классифицируются по характеру возгорания, скорости распространения и размерам площади, охваченной огнем. В зависимости от характера возгорания лесные пожары подразделяются на низовые, верховые и почвенные. Почти все лесные пожары в начале развития имеют характер низовых, которые затем при создании определенных условий могут переходить в верховые или почвенные. Крупные лесные пожары развиваются в периоды длительной засухи, причем их распространению способствует ветреная погода и захламленность лесов.

К биологически ЧС относятся эпидемии, эпизоотии и эпифитотии.

Эпидемией является широкое распространение инфекционной болезни среди людей, значительно превышающее уровень заболеваемости, обычно регистрируемый на данной территории. Если эпидемия распространяется на целые страны, а иногда и на континенты, то такой уровень инфекционных заболеваний называют пандемией.

Эпизоотии являются инфекционными болезнями животных, которые характеризуются наличием специфического возбудителя, цикличности развития, способности передаваться от зараженного животного к здоровому и иметь широкое распространение. Эпизоотия характеризуется наличием места пребывания источника возбудителя инфекции, который называется очагом эпизоотии. По широте распространения эпизоотический процесс может существовать в трех формах: спорадическая заболеваемость, эпизоотия и панэпизоотия.

Эпифитотия представляет собой массовое поражение растений инфекционным возбудителем на определенных территориях, что сопровождается массовым заболеванием тканей растений. Массовое заболевание растений на территории нескольких стран или континентов называется панфитотией.

Чрезвычайные ситуации космического происхождения могут представлять большую опасность для жителей Земли, поскольку космическое пространство оказывает большое влияние на земную жизнь. Наряду с солнечной энергией, на Землю попадают небесные тела, которые представляют опасность для жизни человека.

К числу их относятся астероиды, диаметр которых колеблется в пределах от 1 до 1000 км. Встреча нашей планеты с подобными небесными телами представляет серьезную угрозу для биосферы Земли, так как их вторжение в атмосферу сопровождается огромным выделением энергии в десятки раз превосходящую весь ядерный потенциал Земли.

Основное средство борьбы с астероидами и кометами в момент их сближения с Землей является ракетно-ядерная техника. Предполагается разработать и внедрить систему защиты нашей планеты от астероидов и комет на двух уровнях. Первый уровень предполагает изменять траектории опасных космических объектов при помощи ракет с ядерными боеголовками. Второй уровень предполагает уничтожение астероидов.

Определенную опасность может представлять солнечная радиация, которая наряду с положительными моментами, несет угрозу для человека. В частности, люди, подвергшиеся избыточному солнечному облучению, могут заболеть раком кожи, отражение солнечных лучей от поверхности снега и восприятие их глазом может привести к снежной слепоте и т.д.

В заключении следует отметить, что, применяя экологический подход к природным чрезвычайным ситуациям поможет выявить общий характер взаимодействия между отдельными частями природы, рассмотреть тенденции ее изменений и определить условия, которые необходимы для устойчивого и равновесного развития природы во времени. Именно условия равновесного состояния природы является залогом безопасного существования человечества в будущем, а экологический подход позволит избежать крупных техногенных ошибок и сохранить качество природной среды.

Вопросы для самоконтроля:

1. Определение понятия чрезвычайная ситуация (ЧС).

2. Причины возникновения чрезвычайных ситуаций.

3. Основные стадии развития чрезвычайных ситуаций.

4. Понятие авария и катастрофа.

5. Виды чрезвычайных ситуаций техногенного происхождения.

6. Классификация чрезвычайных ситуаций.

7. Общее представление о понятии «приемлимый риск».

8. Методы определения приемлимого риска.

9. Основные группы чрезвычайных ситуаций мирного времени.

10. Чрезвычайные ситуации на химических производствах.

11. Чрезвычайные ситуации на радиационно-опасных объектах.

12. Катастрофы на пожаро- и врыво-опасных объектах.

13. Аварии на транспорте.

14. Аварии на гидродинамически опасных объектах.

15. Аварии на коммунально-энергетических сетях.

Рекомендуемая литература [1, 2, 3]