Загальна характеристика атмосферних небезпек: бурі, урагани, смерчі, блискавки. Засоби захисту

Вступ.

1. Урагани, їх сутність та класифікація.

2. Характеристика та типи блискавок.

3. Захист від атмосферних небезпек.

Висновки.

Список використаної літератури.

Вступ

У науці загальноприйнята думка, що геологічні явища й процеси відбуваються повільно, протягом довгого часу – еволюційно. Нерідко ця думка доповнюється іншим — що історія земної поверхні створюється тільки такими еволюційними процесами.

Думка про велике значення повільних, тривалих процесів правильна, але думка про те, що тільки вони створюють історію земної поверхні, представляє грубу помилку.

Швидкі, раптові, дуже сильні, катастрофічні процеси, які можна назвати революційними, мають в історії Землі видатне значення, іноді воно не менше значення еволюційних процесів.

Термін «катастрофа» вимагає пояснення. Людина звичайно називає терміном «катастрофа» зміна навколишнього середовища, що ставить під погрозу його життя або впливає небажаний образ на його роботу. Але не варто забувати про те, що людина з'явилася зовсім недавно, а катастрофи існували завжди. Для людини катастрофи рідкі, але для життя Землі вони повторюються так часто, що стають повсякденними, звичайними.

Урагани — в основному метеорологічні явища, але, з огляду на те, як сильно вони впливають на земну поверхню, ці проблеми можна розглядати і як геологічні явища.

1. Урагани, їх сутність та класифікація

У повітряному океані постійно відбувається рух: урагани, шторми, смерчі, пилові бурі, снігові заметілі . Ці грізні явища іноді завдають людям значної шкоди, а то й сіють смерть.

Загальною циркуляцією атмосфери називають систему крупномасштабних повітряних течій на Землі, тобто таких течій, які за своїми розмірами відповідають великим частинам материків та океанів. Від загальної циркуляції атмосфери відрізняють місцеві циркуляції. Це бризи на узбережжях морів і океанів, гірсько-долинні вітри, льодовикові вітри та ін. Місцеві циркуляції часом і в окремих районах накладаються на течії загальної циркуляції.

В циркуляції атмосфери найважливіша роль належить циклонам та антициклонам, що впливають на погоду різних куточків нашої планети.

Циклони

Циклон — це атмосферне збурення з пониженим тиском у центрі та вихровим рухом повітря. Розрізняють циклони нетропічні і тропічні. Останні мають особливі властивості і з'являються дуже рідко.

Під ураганом розуміють вітер великої руйнівної сили будь-якого походження, швидкість якого понад 30 метрів за секунду. Розрізняють урагани полярних і субполярних широт, що виникають під час зустрічі теплих і холодних повітряних мас, та тропічні.

Тропічні циклони

Тропічні урагани — циклони виникають тільки в низьких широтах біля екватора, між 5° і 20° північної і південної півкуль над поверхнею океану. Від нетропічних вони відрізняються своїм розміром (діаметр складає лише 200-500 км), чіткою концентрацією енергії в невеликому просторі, різкими перепадами тиску та високими швидкостями вітру. Розглянемо ці різниці детальніше: нетропічні циклони мають діаметр в 5-10 разів більше, ніж тропічні; перші характеризуються більш-менш невеликими перепадами тиску. В тропічних циклонах тиск нижче 950 гПа — звичайне явище. Існує також різниця у величині баричного градієнту. Для нетропічних циклонів типовим є баричний градієнт 1-3 гПа на 100 км, в той час, коли для тропічних циклонів баричний градієнт досягає 60 гПа на 100 км, а в центрі циклона він може дорівнювати 20 гПа на 20 км. При проходженні тропічного циклона тиск за 10-20 хвилин може змінитись приблизно на 40 гПа, звідси й різниця в швидкості вітру: для нетропічних циклонів нормальна швидкість вітру 5-10 м/сек., в тропічних же циклонах вона дорівнює 50-70 м/сек., при рекордній швидкості біля 100 м/сек.

У різних частинах світу тропічні циклони звуться по-різному. На Далекому Сході вони відомі під назвою тайфун — великий вітер. Біля східних берегів Австралії їх називають віллі-віллі — сильний вітер, на Кубі і Гаїті — хуракан — злий дух і циклон — в Бенгальській затоці[6, c. 218-219].

Щороку над земною поверхнею утворюється в цілому 70-80 тропічних циклонів, але лише невелика їх частина досягає руйнуючої сили, а з них, в свою чергу, тільки незначна частина захоплює сушу.

Від тропічних циклонів найбільше потерпають в Атлантичному океані Малі і Великі Антильські острови, узбережжя Мексиканської затоки і південний схід США. В Тихому океані вони найчастіше бувають в районі Філіппінських і Японських островів, біля берегів В'єтнаму, Китаю, іноді, хоча і слабші, заходять і на російське Примор'я.

Тропічний циклон — це, образно кажучи, велетенський тепловий насос, вхідний отвір якого захоплює сотні квадратних метрів просторів океану. Цей насос всмоктує вологе повітря з поверхні океану, яке піднімається над центром урагану на 10 -12 км заввишки.

Особливість тропічних циклонів — сезонність. Вони виникають наприкінці літа і на початку осені. Майже завжди супроводяться велетенськими чорними грозовими хмарами, потужністю 12-14 км і завширшки до 800 км. У центрі такої закругленої або овальної форми хмари знаходиться величезна «лійка» — зона, що називається «оком урагану», діаметр основи якої 10-35 км. В цій зоні циклону дуже слабкий вітер або зовсім спокійно, вдень сонячно, тоді як навколо вирують неймовірні вихори.

Тропічний циклон має велику катастрофічну силу. Підраховано, що за 1 годину він виділяє енергію, яка дорівнює вибуху 36-ти водневих бомб, за тиждень — більше, ніж потужна Братська ГЕС може виробити за 9 тисяч років[4, c. 346-348].

Від циклонів нерідко гинуть тисячі людей, країни зазнають величезних збитків. При цьому небезпечні не лише сам ураганний вітер, а й ті явища, що його супроводять. Так, найбільшої руйнації з великою кількістю жертв завдають ураганні хвилі. Іноді страхітливі зливи, породжуючи повені, змивають водою десятки міст і сотні людей.

У результаті циклону, що пронісся в 1971 році над Бенгальською затокою, утворилась величезна хвиля заввишки 8-9 метрів. Вона залила низовинну дельту Гангу і Брахмапутри, затопила населені пункти, в яких загинуло понад 200 тисяч чоловік. «Убивцею століття» назвали люди цей тропічний циклон.

Страшні руїни залишив після себе тропічний ураган, що налетів у вересні 1974 року на республіку Гондурас, розташовану в Центральній Америці. Внаслідок сильних злив і шквального вітру, швидкість якого досягла 200 метрів на секунду загинуло понад 10 тисяч чоловік, 600 тисяч лишилися без житла, тисячі пропали без вісті. Циклон і повені, що його супроводжували, знищили 80% всіх промислових підприємств, посіли, багато міст і сіл.

Ще з більшою силою пронісся циклон вранці 26 грудня 1974 року над м. Дарвін на півночі Австралії. Сила вітру була така велика, що сталеві щогли ламалися навпіл. Ураган зривав дахи з будинків, перекидав на вулицях автобуси, в яких загинуло і покалічилось багато людей. Великі будівлі під натиском урагану розвалювались, як картонні іграшкові споруди. Вітер досягав швидкості 260 м/с .

Протягом року на земній кулі буває близько 70-ти тропічних циклонів.

Меншу руйнівну силу мають урагани та смерчі (торнадо) помірного поясу, але й вони завдають значної шкоди.

Смерч — це вихор, що виникає в грозовій хмарі у вигляді величезної лійки, яка під час руху неймовірно швидко обертається. При повному розвитку смерч досягає землі і, рухаючись по ній, робить жахливі спустошення. Цей природний вихор значно менший за розмірами, ніж ураган; його діаметр становить від кількох десятків до кількох сотень метрів. Одна, на відміну від урагану, смерч має значно більшу концентрацію енергії на одиниці площі.

Швидкість обертання смерчу надзвичайно велика. Вона іноді дорівнює швидкості звуку в повітрі і становить 300-330 м/с. І не дивно, що смерч підхоплює на своєму шляху різні предмети і бомбардує ними, немов грізною зброєю. Під час одного такого торнадо (так називають смерчі в Північній Америці) соснова палиця пробила залізний лист завтовшки близько 1 см[9, c. 11-13].

Розміри ураганів досить різні, різняться також способи їхньої оцінки. Нерідко за ширину урагану приймають ширину зони катастрофічних руйнувань, зони вітрів ураганної сили. Як уже було сказано, ця зона має ширину від 20 до 200 км і більше. Часто до цієї зони додають зону вітрів штормової сили з порівняно невеликими руйнуваннями; тоді ширина урагану виміряється сотнями кілометрів, іноді до 1000 і навіть 1500 км.

Більше значні розміри тайфунів. Для Тихого океану середні розміри пояса сильних бур, що супроводжують циклон, досягають 500-600 км. Найменші розміри близько 80 км, найбільші — 1600 км. За межами тропіків вони збільшуються до 3000 км. Смуга руйнувань, по якій проходить «око бури», звичайно 15-45 км, але в прилягаючих районах приблизно такої ж ширини руйнування деяким менше. Для деяких бур зона руйнувань від вітру й хвиль близько 40-80 км шириною, але руйнівні зливи захоплюють більшу площу[7, c. 276-278].

2. Характеристика та типи блискавок

Блискавка — електричний розряд між хмарами або між хмарою і землею.

В процесі утворення опадів у хмарі відбувається електризація крапель або льодяних частинок. Внаслідок сильних висхідних потоків повітря в хмарі утворюються відокремлені області, заряджені різнойменними зарядами (див. Гроза). Коли напруженість електричного поля у хмарі або між нижньою зарядженою областю і землею досягає пробійного значення, виникає Блискавка. Блискавки поділяються на лінійні, плескаті, кулясті і чоткові. Лінійні блискавки спостерігають часто, а кулясті та чоткові — дуже рідко.

Найкраще вивчена лінійна блискавка, яка є іскровим розрядом. Під впливом електричного поля вільні електрони, які завжди є в атмосфері, набувають великої швидкості і при зіткненні з молекулами іонізують їх. Внаслідок цього у повітрі збільшується кількість електронів, які знову розганяються електричним полем і в свою чергу спричиняють іонізацію молекул.

У вузькому каналі повітря лавиноподібно збільшується кількість електронів, що рухаються від хмари до землі. Цим іонізованим каналом, як у провіднику, із хмари починають витікати заряди. Виникає т. з. лідер блискавки, який пробігає 50—100 м і зупиняється. Потім він відразу ж відновлюється у тому ж каналі і пробігає ще таку ж відстань. Так триває доки лідер не досягне землі.

Середня швидкість розвитку такого ступінчастого лідера становить 102 км/сек. У момент досягнення лідером землі в його каналі починають рухатися заряди, які утворюють яскравий «головний канал» блискавки; швидкість його — порядку 104 км/сек. Струм у головному каналі становить у середньому 20—40 кілоампер, досягаючи 200 кілоампер. Довжина блискавки в середньому 1—2 км, іноді 40—50 км. Діаметр каналу блискавки близько 10 см.

Розряд блискавки здебільшого не обмежується одним імпульсом, частіше виникають 2—3 імпульси, а іноді близько 50. Цим пояснюється мерехтіння блискавки. Наступні імпульси відрізняються від першого тим, що лідери їх безперервні, бо ці імпульси проходять іонізованим каналом (мал.). Такий лідер називається стрілоподібним; швидкість його трохи більша, ніж ступінчастого.

Час між імпульсами порядку 10-2 сек. Тривалість повного розряду блискавки може становити близько 1 сек. і більше. У каналі блискавки розвивається висока температура, яка спричинює дуже швидке розширення і стиснення повітря в каналі. Це супроводиться звуковими явищами — громом. Багаторазовість імпульсів блискавки і відбиття звуку від хмар і від поверхні землі призводять до гуркоту грому[2, c. 253-254].

Розряди лінійної блискавки в землю іноді завдають значної шкоди; жертвою таких розрядів блискавки бувають і люди. Дійовим засобом захисту земних об'єктів від ударів лінійної блискавки є блискавковідводи.

Плеската блискавка являє собою тихий розряд у хмарах, коли в них немає достатніх зарядів для утворення лінійної блискавки. Цей вид блискавки не супроводжується гуркотом.

Куляста блискавка — сферичний розряд, який існує в атмосфері довгий час. Це здебільшого куля діаметром 10—20 см, червонуватого світіння, яка повільно рухається у повітряній течії і супроводжується свистячим або шиплячим звуком. У момент зникнення куля часто вибухає, спричинюючи великі руйнування і залишаючи по собі хмарку, яка має гострий запах.

Один з найменш вивчених типів блискавки. Являє собою різновид лінійної блискавки, проте частина імпульсів не проявляється та між проявленням кожного нового існує проміжок у часі та просторі. Виглядає як пунктирна лінійна блискавка. Серед проблем вивчення — дуже низька частота проявлення таких блискавок.Блискавки утворюють в атмосфері електромагнітні коливання, т. з. атмосферики, які перешкоджають радіозв'язку, особливо на довгих і середніх хвилях[3, c. 102-103].

3. Захист від атмосферних небезпек

Циклони змінюють природу і пейзаж. За ними залишаються еродовані узбережжя, знищені коралові рифи, низини, занесені брудом, мілини, що утворилися винесеними зливовими опадами. Те, що природі потрібно при її звичайних темпах 50 років, одному циклону вдається зробити за декілька годин. Деякі зміни, викликані циклоном, незворотні, це означає, що природа вже ніколи не зможе їх виправити.

За допомогою радіолокаторів вдається виявити циклон на відстані 280-320 км. Метеорологічні супутники дозволили удосконалити служби попереджання; таким чином, на попередження та організацію захисту залишається достатньо часу.

Захист від циклонів може бути не тільки пасивним, але й активним. Перший дослід руйнування циклона був здійснений ще в 1947 р. Усі подібні зусилля зводяться до того, щоб будь-яким чином розсіяти енергію циклона. Відокремити його від океану, щоб останній не міг постачати циклону енергію або сприяти розподілу цієї енергії на більшому просторі. Увага спрямована на ті зони циклона, де спостерігається перепад в його характеристиках і де рівень енергії найбільш високий, тобто на кордон між оком та стіною циклона. Спочатку користувалися сухим льодом, який повинен був виконувати роль ядер кристалізації. В 1960 р. почали використовувати йодисте срібло, яке сприяє конденсації водяної пари. Спочатку вдалося зменшити швидкість вітру на 10 %, а в 1969 р. — навіть на 30 %. І справа на цьому не зупиняється.

З отриманням штормового попередження слід негайно вдатися до проведення запобіжних робіт: зміцнити слабкі конструкції зачинити двері, приміщення на горищі, слухові вікна, вентиляційні отвори. Великі вікна і вітрини необхідно оббити дошками. Шибки заклеїти Смужками паперу або тканини. Двері і вікна з підвітряної сторони залишити відчиненими, щоб урівноважити внутрішній тиск у будівлі. З дахів, балконів, лоджій прибрати предмети, які при падінні можуть заподіяти людям травмувань.

Якщо є можливість і необхідність, треба вимкнути комунальні енергетичні мережі, відкрити допоміжні люки для пропускання води. З легких споруд людей перевести у міцніші будівлі або укрити в захисних спорудах ЦО.

Необхідно припинити зовнішні роботи, запастися електричними ліхтарями, гасовими лампами, свічками. Доцільно створити запаси води на 2-3 доби, підготувати похідні плитки, примуси, не забути запастися продуктами харчування і медикаментами, особливо перев'язочними матеріалами; радіоприймачі і телевізори тримати постійно ввімкненими[1, c. 326-327].

Перебуваючи у будинку, слід остерігатися поранень уламками скла, що розлітається. Для цього треба відійти від вікон і встати впритул до простінку. Можна використовувати також міцні меблі Найбезпечнішим місцем є сховища ЦО, підвали або внутрішні приміщення перших поверхів цегляних і кам'яних будинків. І можна виходити на вулицю одразу ж після послаблення вітру тому що через кілька хвилин порив може повторитися. Якщо все-таки необхідно, треба триматися подалі від будівель і спору високих парканів, стовпів, дерев, щогл, опор, проводів.

Заборонено знаходитися на шляхопроводах, наближатися до місць зберігання легкозаймистих або сильнодіючих отруйних речовин.

Слід пам'ятати, що найчастіше в таких умовах люди зазнають травмувань від уламів скла, шиферу, черепиці, покрівельного заліза, зірваних шляхових знаків, від деталів оздоблень фасадів і карниз від предметів, що зберігають на балконах і лоджіях.

Якщо ураган (смерч) застав вас на відкритій місцевості, ліпше за все сховатися у канапі, ямі, яру, будь-якій виїмці: лягти дно заглиблення і щільно притулитися до землі. Перебувати пошкодженій будівлі небезпечно — вона може обвалитися під новим натиском вітру.

Особливо слід остерігатися розірваних електропроводів виключена імовірність того, що вони під напругою.

Ураган (смерч) може супроводжуватися грозою (ухиляйтесь від ситуацій, при яких збільшується ймовірність ураження блискавкою: не укривайтеся під деревами, які сто, окремо; не підходьте до ліній електропередач і т. п.

Головна умова – це не піддаватися паніці. Діяти грамотні свідомо, утримуватися від нерозумних вчинків, надавати допомогу, потерпілим.

Таким чином, "захист" від ураганів на морі зводиться в основному до відхилення кораблів від найнебезпечніших зон ураганів.

Міри, прийняті населенням для захисту від ураганів, залежать від місцевих умов. Якщо населений пункт перебуває на низьких берегах рік і морів, жителі йдуть на більше піднесені місця, щоб урятуватися від повені.

Вікна будинків закривають штормовими ставнями. На випадок ушкодження електропередачі приводять до готовності ліхтарі. Тому що морська вода іноді проникає далеко в глиб країни й осолоняє джерела водопостачання, рекомендується перед приходом урагану запастися питною водою[5, c. 235-236].

Висновки

Ураган це вітер великої руйнівної сили і значної тривалості, швидкість якого 33 м/с і більше.

Смерч це висхідний вихор повітря, яке швидко обертається, що має вигляд темного стовпа діаметром від декількох десятків до сотень метрів з вертикальною, іноді вигнутою віссю обертання.

Гроза – це атмосферне явище, що пов’язано з розвитком потужних купчастодощових хмар, що супроводжується багаторазовими електричними розрядами між хмарами і земною поверхнею, звуковими явищами, сильними опадами, нерідко з градом .

Злива короткочасні атмосферні опади великої інтенсивності.

З отриманням штормового попередження негайно слід удатися до проведення запобіжних робіт: зміцнити не досить тривкі конструкції, зачинити двері, приміщення на горищі, слухові вікна, вентиляційні отвори. Великі вікна і вітрини необхідно оббити дошками. Шибки заклеїти смужками паперу або тканини, а якщо можливо, вийняти. Двері і вікна з підвітряної сторони залишити відкритими, щоб урівноважити внутрішній тиск у будівлі. З дахів, балконів, лоджій прибрати предмети, які при падінні можуть заподіяти людям травмувань.

Якщо є можливість і необхідність, треба вимкнути комунальні енергетичні мережі, відкрити допоміжні люки для пропускання води. З легких споруд людей перевести у більш міцні будівлі або укрити в захисних спорудах ЦО.

Припинити зовнішні роботи. Запастися електричними ліхтарями, гасовими лампами, свічками. Доцільно створити запаси води на 23 доби, підготувати похідні плитки, гасівки, примуси. Не забувати запастися продуктами харчування та фуражем для худоби, медикаментами особливо перев’язочними матеріалами; радіоприймачі і телевізори тримати постійно ввімкненими.

Знаходячись у будинку, слід стерегтися поранень осколками скла, що розлітається. Для цього треба відійти від вікон і встати впритул до простінка. Можна використовувати також міцні меблі. Найбільш безпечним місцем є сховища ЦО, підвали або внутрішні приміщення перших поверхів цегляних і кам’яних будинків. Не можна виходити на вулицю одразу ж після послаблення вітру, тому що через кілька хвилин порив може повторитися. Якщо це всетаки необхідно, треба триматися подалі від будівель і споруд, високих парканів, стовпів, дерев, щогл, опор, проводів.

Заборонено знаходитися на шляхопроводах, наближатися до місць зберігання легкозаймистих або сильнодіючих отруйних речовин.

Слід пам’ятати, що частіше всього в таких умовах люди зазнають травмувань від уламків скла, шиферу, черепиці, покрівельного заліза, зірваних шляхових знаків, від деталей оздоблень фасадів і карнизів, від предметів, що зберігаються на балконах і лоджіях.

Якщо ураган (смерч) застав вас на відкритій місцевості, ліпше за все сховатися у канаві, ямі, яру, будь-якій виїмці: лягти на дно заглиблення і щільно притулитися до землі. Знаходитись у пошкодженій будівлі небезпечно: вона може обвалитися під новим натиском вітру.

Особливо слід стерегтися розірваних електропроводів: не виключена ймовірність того, що вони під напругою.

Ураган (смерч) може супроводжуватися грозою (бурею). Ухиляйтесь від ситуацій, при яких збільшується ймовірність ураження блискавкою: не укривайтеся під деревами, які стоять окремо; не підходьте до ліній електропередач і т.п.

Список використаної літератури

1. Безпека життєдіяльності: Навчальний посібник для вищих навчальних закладів ІІІ-ІV рівнів акредитації/ Юрій Скобло, Тетяна Соколовська, Дмитро Мазоренко,. — К.: Кондор, 2005. — 420 с.

2. Безпека життєдіяльності: Навчальний посібник/ Юрій Скобло, Валентин Цапко, Дмитро Мазоренко, Леонід Тіщенко,; Ред. В. Г. Цапко. — 4-те вид., перероб. і доп.. — К.: Знання, 2006. — 397 с.

3. Воронцова Т. Основи безпеки життєдіяльності/ Тетяна Воронцова, Ігор Репік,. — К.: Алатон, 2006. — 128 с.

4. Гайченко В. Основи безпеки життєдіяльності людини: Навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів/ Віталій Гайченко, Григорій Коваль, Євген Буравльов,; Міжрегіональна академія управління персоналом. — 3-є вид. переробл. і допов.. — К.: МАУП, 2006. — 425 с.

5. Геврик Є. Безпека життєдіяльності: Навч. посібник для студентів вищих навч. закладів/ Євген Геврик,; Мін-во освіти і науки України. — К.: Ельга-Н: КНТ, 2007. — 382 с.

6. Дуднікова І. Безпека життєдіяльності: Навч. посібник/ Ірина Дуднікова,; Європейський ун-т. — 2-е вид., доп.. — К.: Вид-во Європейського ун-ту, 2003,, 2006. — 267 с.

7. Желібо Є. Безпека життєдіяльності: Навч. посібник для студентів вищих навч. закладів/ Євген Желібо, Нелі Заверуха, Віктор Зацарний; За ред. Євгена Желібо. — 4-е вид.. — К.: Каравела, 2005. — 341 с.

8. Збірник нормативних документів з безпеки життєдіяльності: М-во освіти і науки України; Упор.: Микола Васильчук, Наталія Дуброва,. — 2-е вид., перероб. і доп.. — К.: Основа, 2005. — 875 с.

9. Ліпінський В. М. Активізація стихійних метеорологічних явищ на території України — прояв глобальних змін клімату // Український географічний журнал. — 2007. — № 2. — С. 11 — 20