Метеорологические катаклизмы: бури, ураганы, смерчи

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования российской федерации

Магнитогорский государственный университет

Контрольная работа

Метеорологические катаклизмы: бури, ураганы, смерчи

Выполнил: Вахонин А.В.

Преподаватель: Котляр Н.Н.

Магнитогорск 2002 г.

Происхождение и оценка

Эти весьма распространенные по всему миру проявления стихийных сил природы относятся к ветровым явлениям.

Ветер - это движение, перемещение воздуха параллельно земной поверхности, возникающее в результате неравномерного распределения тепла и атмосферного давления и направленное из зоны высокого давления в зону низкого давления.

Он характеризуется направлением, скоростью и силой. Направление определяется азимутом стороны горизонта, откуда он дует, и измеряется в градусах. Скорость ветра измеряется в метрах в секунду {м/сек), километрах в час (км/час), в узлах (милях в час). Сила ветра измеряется давлением, которое он оказывает на 1 кв. м поверхности.

Сила ветра меняется почти пропорционально его скорости, поэтому оценка силы ветра часто дается не по величине давления, а по скорости, что упрощает восприятие и понимание этих величин не только специалистами, но всеми заинтересованными людьми.

Для обозначения движения ветра применяют много разных слов: смерч, буря, ураган, шторм, тайфун, циклон, множество местных названий.

Чтобы их систематизировать, во всем мире пользуются так называемой шкалой Бофорта, которая позволяет весьма точно оценивать силу ветра в баллах (от 0 до 12) по его действию на наземные предметы или по волнению на море. Удобство этой шкалы еще и в том, что она позволяет, по описанным в ней признакам, довольно точно определять без приборов скорость ветра.

Английский адмирал Френсис Бофорт разработал эту шкалу в 1806 году для себя. Через 68 лет первый метеорологический конгресс принял ее для использования в международной синоптической практике. В 1913 году и в 1963 она уточнялась.

С помощью данной таблицы легко можно определить - сколько баллов волнение моря, понять разницу между бризом, бурей, штормом и ураганом.

Бризом (от легкого до сильного бриза) моряки называют ветер, имеющий скорость от 4 до 31 мили/час. В пересчете на километры (коэффициент 1,6) это будет от 6,4 до 50 км/час.

Бурей называют ветер, скорость которого достигает от 62 до 105 км/час. На море термину "буря" соответствует синоним "шторм". По мере увеличения скорости ветра бури и штормы имеют некоторые отличия и дополнения в своих названиях:

§ буря - на море очень крепкий ветер;

§ сильная буря - на море шторм;

§ полная буря - на море сильный шторм;

§ жестокая буря - на море жестокий шторм.

Ураган - это ветер, скорость которого составляет более 115 км/час. В зависимости от скорости, различаются: ураганы (115-140 км/час), сильные ураганы (скорость от 140 до 170 км/час) и жестокие ураганы (скорость более 170 км/час).

Смерч - это атмосферный вихрь, возникающий в грозовом облаке и распространяющийся до поверхности земли (воды) в виде гигантского темного рукава - хобота. Обычно смерчи начинаются так: на горизонте появляется грозовое облако, заливающее окружающую местность необычным зеленоватым светом, нарастает влажный зной, дышать становится тяжело. Поднимается несильный поначалу ветер, начинает моросить дождь. И вдруг температура резко падает на 15 С. Из нависших туч к земле опускается гигантский "хобот", вращающийся с бешеной скоростью, навстречу ему с поверхности, похожий на опрокинутую воронку, тянется другой вихрь. Если они смыкаются, то образуют огромный столб, вращающийся против часовой стрелки.

Прежде чем подробнее рассмотреть разновидности и поражающие факторы бурь, штормов, ураганов и смерчей, остановимся на природе их возникновения.

Основной причиной названных явлений является циклоническая деятельность в атмосфере - процессы возникновения, эволюции (развития) и перемещения крупномасштабных возмущений в полях атмосферного давления и ветра - циклонов и антициклонов.

Тебе уже встречались эти понятия в учебниках географии. Рассмотрим их теперь с точки зрения возникновения и эволюции стихийных бедствий.

Циклон - (от греческого слова кружащийся, вращающийся) - это сильное атмосферное возмущение, круговое вихревое движение воздуха с пониженным давлением в центре. Поперечник циклона достигает от 100 до 2000-3000 км.

В циклонах вихревые ураганные ветры, дуют против часовой стрелки в северном полушарии Земли и по часовой стрелке - в южном. В антициклоне все наоборот, да и скорость поменьше, и погода получше.

Сам циклон движется довольно медленно: 20-40 км/час, редко до 100 км/час. Тропические циклоны (тайфуны) движутся несколько быстрее.

Но внутри циклона скорости ветровых вихрей могут быть и штормовые, и ураганные, то есть больше скорости перемещения самого циклона (тайфуна).

Поэтому, когда говорят, что "налетел циклон (тайфун) со скоростью 120 км/час", то это не совсем точное выражение. Правильнее сказать, что скорость ветра в границах циклона (тайфуна) достигала 120 км/час.

В зависимости от места зарождения циклоны подразделяются на тропические и внетропические. Непосредственной причиной возникновения тропических циклонов является конденсация пара в обширном слое влажного воздуха над океаном с выделением огромного количества энергии. При внетропических - значительные контрасты температур и давлений смежных воздушных масс. Это очень характерно для наших широт, где южные ветры встречаются с северными.

Все циклоны имеют одинаковое строение. Центральную часть циклона, обладающую наиболее низким давлением, слабой облачностью и слабыми ветрами, обычно называют "глазом бури" ("глазом урагана"), Внешнюю часть, в которой наблюдается максимальное давление и ураганные скорости вращения воздушных масс, - стеной циклона. Эта стена резко сменяется периферической частью, где атмосферное давление снижается и ветры ослабевают.

Так уж повелось, что циклоны Атлантического океана называют ураганами, а тропические циклоны западной части Тихого океана - тайфунами, от китайских слов "тайфын" - большой ветер.

Таким образом, слово ураган используется как бы в двух значениях:

1) ветер - силой 12 баллов (более 120 км/час);

2) атлантический или внетропический циклон, движущийся со скоростью 20-40 км/час, внутри которого могут быть и ураганные вихри.

Важными характеристиками ураганов-циклонов являются также ширина и продолжительность действия.

Зона действия тропических ураганов имеет ширину от 20 до 200 км и более. Внетропические ураганы характеризуются значительно большей шириной их действия, которая может составлять несколько тысяч километров. Продолжительность существования урагана в среднем достигает 9-12 суток.

Пути движения тропических ураганов направлены преимущественно по меридианам, а внетропических - в основном, с запада на восток.

Возникают ураганы в любое время года, по территории России они чаще проходят летом. Сроки их прохождения имеют определенную цикличность, что способствует более точному их прогнозированию. Для удобства контроля за движением ураганов и в целях уменьшения ошибок при передаче информации, синоптики присваивают им короткие, легко запоминающиеся женские и мужские имена или используют четырехзначную нумерацию.

Виды и последствия бурь, ураганов и смерчей

Ураганы. Помимо вихревых ураганных ветров, они нередко сопровождаются такими явлениями, как ливни, снегопады, град, электрические разряды. Ураганные ветры вырывают с корнем деревья, срывают крыши, опрокидывают подъемные краны, выбрасывают на берег суда, нарушают коммуникации. Они часто приводят к возникновению пыльных и снежных бурь.

Бури - штормы, вызывают большие разрушения на суше и волнения на море. Для бурь характерны меньшие, чем у ураганов скорости ветра. Длительность их действия составляет от нескольких часов до нескольких суток. В зависимости от времени года и вовлечения в воздух различного состава частиц, как и при ураганах, возникают пыльные, беспыльные, снежные и шквальные бури. буря смерч вихрь

Пыльные (песчаные) бури сопровождаются переносом большого количества частиц почвы и песка. Они возникают в пустынных, полупустынных и распаханных степях и способны перенести миллионы тонн пыли на сотни и даже тысячи километров. Подобные бури отмечаются в основном летом, во время суховеев, иногда весной и в бесснежные зимы. В степной зоне они обычно возникают при нерациональной распашке земель. В России северная граница распространения пыльных бурь проходит через Саратов, Самару, Уфу, Оренбург и другие предгорья Алтая. По окраске могут быть черные, красные, желто-красные и белые бури, в зависимости от поднятых частиц земной поверхности.

Беспыльные бури характеризуются отсутствием вовлечения пыли в воздух и сравнительно меньшими масштабами разрушений и ущерба. Однако в пути дальнейшего своего движения они могут превращаться в пыльную или снежную бури в зависимости от состава и состояния поверхностного слоя земли и наличия снежного покрова.

Снежные бури характеризуются также значительными скоростями ветра, что способствует зимой перемещению по воздуху огромных масс снега. Их продолжительность колеблется от нескольких часов до нескольких суток. Они имеют сравнительно узкую полосу действия (от нескольких километров до нескольких десятков километров). Снежные бури большой силы бывают на равнинах европейской части России и в степной части Сибири.

Шквальные бури характеризуются почти внезапным началом, таким же быстрым окончанием, незначительной продолжительностью действия и огромной разрушительной силой. Эти бури распространены повсеместно на европейской части России, как на морских акваториях (здесь они называются шквалами), так и на суше.

Смерч (торнадо), как уже отмечалось, имеет вид столба, иногда с изогнутой осью вращения, диаметром от десятков до сотен метров с воронкообразными расширениями сверху и снизу. в смерче вращается против часовой стрелки со скоростью до 100 м/с и одновременно поднимается по спирали, втягивая с земли пыль, воду и различные предметы. Существуют смерчи недолго, от нескольких минут до нескольких часов, проходя за это время путь от сотен метров до десятков километров.

Смерчи подразделяются по их строению на плотные (резко ограниченные) и расплывчатые (неясно ограниченные). По времени и пространственному воздействию они подразделяются на малые смерчи короткого действия (до 1 км), малые (до 10 км) и смерчи - ураганные вихри (более 10 км).

Смерчи образуются, когда сталкиваются две большие воздушные массы различной температуры и влажности, причем в нижних слоях воздух теплый, а в верхних - холодный. Теплый, естественно, поднимается вверх, при этом он охлаждается, и содержащиеся в нем водяные пары выпадают дождем. Но если сбоку начинает дуть ветер, который отклоняет в сторону поток поднимающегося теплого воздуха, то вокруг вертикальной оси возникает вращательное движение, скорость которого порой достигает 450 км/час.

Смерч, соприкасаясь с поверхностью земли, наносит разрушения, как 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 и переноситься на сотни метров. Такие действия смерча вызывают разрушение поднятых объектов, люди получают травмы и контузии, иногда гибнут. Одновременно, за счет вовлечения в воздух огромного количества предметов, наблюдаются значительные косвенные поражения людей.

Смерч почти всегда хорошо виден, при его подходе слышен оглушительный гул. Средняя скорость его перемещения составляет 50-60 км/час.

Смерчи наблюдаются во всех районах земного шара. На территории России наиболее часто возникают плотные смерчи в Поволжье и Сибири, на Урале и Черноморском побережье.

Один из самых сильных смерчей прошел 9 июня 1984 года в Центральной части России. Его путь пролегал по Московской, Ивановской и Костромской областям. Погибли дети в одном из пионерских лагерей. Ущерб, нанесенный этим смерчем, оценивался в десятки миллионов рублей.

Меры по обеспечению безопасности

Эти меры по времени проведения можно подразделить на три группы:

а) заблаговременные предупредительные мероприятия;

б) оперативные защитные мероприятия, проводимые после объявления неблагоприятного прогноза, непосредственно перед данным ураганом (бурей, смерчем);

в) защитные действия во время бедствия. Заблаговременные предупредительные мероприятия осуществляются с целью предотвращения значительного ущерба задолго до начала воздействия, бури (урагана, смерча) и могут охватывать продолжительный отрезок времени. К ним относятся:

§ ограничение землепользования в районах частого прохождения циклонов;

§ ограничение в размещении объектов с опасными производствами;

§ сокращение объемов запасов и сроков хранения на предприятиях и складах взрыво-, пожаро-, химически опасных веществ;

§ демонтаж некоторых устаревших или непрочных зданий и сооружений;

§ вырубка старых, подгнивших деревьев;

§ укрепление производственных, жилых и иных зданий и сооружений;

§ проведение инженерно-технических мероприятий по повышению физической стойкости хранилищ и оборудования с легковоспламеняющимися и сильнодействующими ядовитыми и другими опасными веществами;

§ определение безопасных режимов функционирования различных производств в условиях сильного ветра;

§ создание материальных резервов;

§ подготовка населения и персонала спасательных служб.

К оперативным защитным мероприятиям, проводимым после получения "штормового предупреждения", относят:

§ широкое оповещение населения о пути прохождения и времени подхода к различным районам бури (урагана, смерча), а также его последствий;

§ переход к безопасным режимам работы различных производств в условиях сильного ветра;

§ экстренное сокращение запасов опасных веществ на предприятиях, складах и оперативное повышение надежности их хранения;

§ перевод в прочные или заглубленные помещения уникального и особо ценного имущества;

§ подготовку убежищ, подвалов и других заглубленных помещений для защиты населения;

§ частичную эвакуацию населения.

Эти меры по снижению возможного ущерба принимаются с учетом степени риска, возможных масштабов ущерба и требуемых затрат на защитные мероприятия.

Особое внимание при проведении защитных мер следует обращать на предотвращение возникновения вторичных факторов поражения, превышающих по тяжести воздействие само стихийное бедствие, например, пожары, выбросы ядовитых веществ, аварии коммуникаций. Для этого повышается физическая защита и стойкость технологического оборудования, коммуникаций, а также хранилищ, содержащих опасные вещества и изделия. Для уменьшения риска разрушения важных объектов обломками, создаются легкие, но прочные ограждения. Некоторые технологические сооружения размещаются на открытых площадках. Возводятся устройства и сооружения, исключающие разлив опасных жидкостей (обваловка, аварийные емкости), и локализирующие аварии путем отключения наиболее уязвимых участков технологических схем с помощью обратных клапанов, ловушек и амбаров с направленными стоками. Предусматривается возможность безаварийной остановки производства и опорожнения особо опасных продуктов технологических схем в заглубленные емкости.

Осуществляются работы по повышению устойчивости линий связи, сетей электроснабжения, проводного городского и междугородного транспорта. Основным способом при этом является их дублирование временными или более надежными в условиях сильного ветра средствами с последующим восстановлением поврежденного. Соответствующие работы организуются по обеспечению сохранности коммунальных систем, инфраструктуры торговли, общественного питания, здравоохранения.

В сельской местности, наряду с перечисленными мерами, организуется подвоз запаса кормов к фермам и комплексам, закачка воды в башни и дополнительные емкости, подготовка резервных источников электроснабжения. Сельскохозяйственных животных, расположенных в лесных массивах, выводят на открытую местность или укрывают в наземных сооружениях и естественных укрытиях.

Особое место в обеспечении безопасности отводится сбору, анализу и своевременному распространению информации об угрозе бедствия. Информирование осуществляется заблаговременно, в целях предоставления населению достаточного времени на подготовку и занятие укрытий. Сообщаются сведения о времени подхода циклона к конкретному району, возможном характере его воздействия, о мерах безопасности и правилах поведения людей, оптимальных для складывающейся ситуации.

Сигнал оповещения об угрозе ураганов, бурь и смерчей подается по принятой системе "Внимание всем" гудками сирены и последующей речевой информацией через местные радиовещательные станции и телевидение.

Действия населения при угрозе и во время метеорологических стихийных бедствий

С получением сигнала о надвигающейся опасности население приступает к неотложным работам по повышению защищенности зданий, сооружений и других мест расположения людей, предотвращению пожаров и созданию необходимых запасов для обеспечения жизнедеятельности в экстремальных условиях ЧС.

С наветренной стороны зданий плотно закрываются окна, двери, чердачные люки и вентиляционные отверстия. Стекла окон оклеиваются, окна и витрины защищаются ставнями или щитами. С целью уравнивания внутреннего давления двери и окна с подветренной стороны зданий открываются.

Непрочные сооружения (дачные домики, навесы, гаражи, штабеля дров, туалеты) желательно закрепить, прикопать землей, убрать выступающие части или разобрать, придавив разобранные фрагменты тяжелыми камнями, бревнами. Нужно убрать все вещи с балконов, лоджий, подоконников.

Необходимо позаботиться о подготовке в местах укрытия электрических фонарей, керосиновых ламп, свечей, походных плиток, керосинок и примусов, о создании запасов продуктов питания и питьевой воды на 2-3 дня, медикаментов, постельных принадлежностей и одежды.

В домашних условиях жильцы должны проверить размещение и состояние электрощитов, газовых и водопроводных магистральных кранов и, в случае необходимости, уметь их перекрыть. Всех членов семьи необходимо научить правилам самоспасения и оказания первой помощи при травмах и контузии.

Радиоприемники или телевизоры должны быть постоянно включенными. С получением информации о непосредственном приближении урагана или сильной бури жители населенных пунктов занимают ранее подготовленные места в зданиях или укрытиях, лучше всего в подвальных помещених и подземных сооружениях (но не в зоне затопления).

Находясь в здании, следует остерегаться ранений осколками оконного стекла. При сильных порывах ветра необходимо отойти от окон и занять место в нишах стен, дверных проемах или стать вплотную к стене. Для защиты рекомендуется также использовать встроенные шкафы, прочную мебель и матрацы.

При вынужденном пребывании под открытым небом необходимо находиться в отдалении от зданий и занимать для защиты овраги, ямы, рвы, канавы, кюветы дорог. При этом нужно лечь на дно укрытия и плотно прижаться к земле, руками ухватится за растения.

Одна из летописей, найденных на территории Белоруссии, сообщала об урагане в Борисове. Людей, работавших в поле, "носило поверх деревьев". Те, которые успели ухватиться и крепко держались, остались живы. "А иные на поле за стернь мощно взявшися и держалися, если не пустили ветер под себе..."

Любые защитные действия снижают число травм, наносящихся метательным действием ураганов и бурь, а также обеспечивают защиту от летящих осколков стекла, шифера, черепицы, кирпича и различных предметов. Следует также избегать нахождения на мостах, трубопроводах, в местах непосредственной близости от объектов, имеющих сильнодействующие ядовитые и легковоспламеняющиеся вещества (химические, нефтеперегонные заводы и базы хранения).

Во время бурь следует избегать ситуаций, при которых возрастает вероятность поражения электрическими разрядами. Поэтому нельзя укрываться под отдельно стоящими деревьями, столбами, близко подходить к опорам линий электропередач.

В ходе и после урагана или бури не рекомендуется заходить в поврежденные здания, а при необходимости это следует делать с осторожностью, убедившись в отсутствии значительных повреждений лестниц, перекрытий и стен, очагов пожара, утечек газа, порыва электропроводов.

Во время снежных или пыльных бурь покидать помещение разрешается в исключительных случаях и только в составе группы. При этом в обязательном порядке сообщается родственникам или соседям маршрут движения и время возвращения. В таких условиях допускается использование только заранее подготовленных автомобилей, способных двигаться при снежных, песчаных заносах, гололедице. При невозможности дальнейшего движения следует обозначить стоянку, полностью закрыть жалюзи и укрыть двигатель со стороны радиатора.

При получении информации о приближении смерча или обнаружении его по внешним признакам следует покинуть все виды транспорта и укрыться в ближайшем подвале, убежище, овраге, или лечь на дно любого углубления и прижаться к земле. При выборе места защиты от смерча следует помнить, что это природное явление часто сопровождается выпадением интенсивных ливневых осадков и крупного града. В таких случаях нужно принимать меры защиты и от поражения этими гидрометеорологическими явлениями.

После окончания активной фазы стихийного бедствия начинаются аварийно-спасательные и восстановительные работы: разборка завалов, поиск живых, раненых и погибших, оказание помощи тем, кто в ней нуждается, восстановление жилья, дорог, предприятий и постепенное возвращение к нормальной жизнедеятельности.

Список литературы

1. Воробьев Ю.П. История катастроф // Основы безопасности жизнедеятельности. - 2002. - №8. - С. 57 - 61.

2. Ильичев А.А. Школа выживания. - М., 1993.

3. Коростелев В.Г. От "А" до "Я". - М., 1995.

4. Основы безопасности жизнедеятельности: Справочник. - М.: АСТ, 1997.

5. Петров Н.Н. Человек в чрезвычайных ситуациях. - Челябинск: ЮУК, 1993.

6. Школа выживания / Под ред. С.И. Самыгина. - Ростов-на-Дону: Феникс, 1998.

Размещено на Allbest.ru