Метериологическии явления

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

На всех стадиях своего развития человек был тесно связан с окружающим миром. Опасное вмешательство  человека в природу резко усилилось, расширился объём этого вмешательства, оно стало многообразнее и  сейчас грозит стать глобальной опасностью для человечества. Практически ежедневно  в различных уголках нашей  планеты возникают так называемые "Чрезвычайные Ситуации" (ЧС), это  сообщения в средствах массовой информации о катастрофах, стихийных  бедствиях, очередной аварии, военного конфликта или акта терроризма. Количество ЧС растет лавинообразно и за последние 20 лет возросло в 2 раза. А это значит, растёт число жертв и материальный ущерб, как в промышленности, так  и на транспорте, в быту, в армии  и т.д.

С точки зрения возможности  проведения превентивных мероприятий, опасные природные процессы, как  источник чрезвычайных ситуаций, могут  прогнозироваться с очень небольшой  заблаговременностью (от нескольких суток  до нескольких часов).

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, смерчи относят  к опасным ветровым метеорологическим  явлениям. Они способны нанести большой  материальный ущерб и вызвать  гибель людей.

Цель реферата - изучение природных чрезвычайных ситуаций.

Задача  – рассмотрение классификации природных ЧС, действий населения во время ЧС.

 

Глава 1. Метеорологические  опасные явления и признаки их возникновения

Природная чрезвычайная ситуация; природная ЧС – это обстановка на определенной территории или акватории, сложившаяся в результате возникновения источника природной чрезвычайной ситуации, который может повлечь или повлек за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью и (или) окружающей природной среде, значительные материальные потери и нарушение условий жизнедеятельности людей.

Ураганы, бури и смерчи – метеорологические опасные явления, характеризующиеся высокими скоростями ветра.

Эти явления вызываются неравномерным  распределением атмосферного давления на поверхности земли и прохождением атмосферных фронтов, разделяющих  воздушные массы с разными  физическими свойствами. Они зарождаются  вокруг мощных восходящих потоков теплого  влажного воздуха, быстро вращаются  против часовой стрелки в Северном полушарии и по часовой стрелке  – в Южном, при этом смещаются  вместе с окружающей воздушной массой. По пути они могут усиливаться.

Важнейшими характеристиками ураганов, бурь и смерчей, определяющими  объемы возможных разрушений и потерь, являются скорость ветра, ширина охваченной зоны и продолжительность их действия. Скорость ветра при ураганах, бурях и штормах в районах европейской части РФ изменяется от 20 до 50 м/с. Фактором опасности являются также интенсивные осадки.

Поражающие  факторы.

Основными признаками возникновения  ураганов, бурь и смерчей являются:

• Усиление скорости ветра и резкое падение атмосферного давления;
• Ливневые дожди и штормовой нагон воды;
• Бурное выпадение снега и грунтовой пыли.

Глава 2. Краткая характеристика и классификация ветровых ЧС

Ураганы, бури и смерчи 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.

2.1 Ураганы и бури

Ветер – движение воздуха  относительно земной поверхности. Основные показатели ветра – направление  и скорость.

Бури - это продолжительное  по времени движение ветра, как правило, в одном направлении с высокой  скоростью. По своему виду они делятся  на: снежные, песчаные. А по интенсивности  ветра по ширине полосы на: ураганы, тайфуны. Движение и скорость ветра, интенсивность измеряется по шкале  Бофорта в баллах.

Таблица 1. Шкала Бофорта

Название ветрового режима	Скорость ветра (км/ч)	Баллы	Признаки
Затишье	0 - 1,6	0	Дым идёт прямо
Лёгкий ветерок	3,2 - 4,8	1	Дым изгибается
Лёгкий бриз	6,4 - 11,3	2	Листья шевелятся
Слабый бриз	12,9 - 19,3	3	Листья двигаются
Умеренный бриз	20,9 - 28,9	4	Листья и пыль летят
Свежий бриз	30,6 - 38,6	5	Тонкие деревья качаются
Сильный бриз	40,2 - 49,9	6	Толстые деревья качаются
Сильный ветер	51,5 - 61,1	7	Стволы деревьев изгибаются
Буря	62,8 - 74,0	8	Ветви ломаются
Сильная буря	75,5 - 86,9	9	Черепица и трубы срываются
Полная буря	88,5 - 101,4	10	Деревья вырываются с корнем
Шторм	103,0 - 120,7	11	Везде повреждения
Ураган	Более 120,7	12	Большие разрушения

 

 

Буря представляет собой  разновидность штормов и ураганов, при этом скорость ветра меньше, чем скорость ветра при урагане. Однако она довольно велика и достигает 15 - 20 м/с. Убытки и разрушения от бурь существенно меньше, чем от ураганов. Кратковременные усиления ветра  до скоростей 20-30м/с называют шквалами.

Ураганы, возникающие в  тропических широтах, имеют скорость до 64 узлов (74 миль в час) и способны вызывать разрушающие ветры, обильные осадки и наводнения, которые могут  закончиться огромным ущербом инфраструктуры населенных пунктов, частной собственности  и человеческими жертвами. Ураган по силе воздействия на окружающую среду не уступает землетрясениям: разрушаются строения, мачты линий  электропередачи и связи, транспортные магистрали, ломаются и выворачиваются с корнями деревья, переворачиваются морские суда и автомобильный  транспорт. Часто бури и ураганы  сопровождаются ливнями и снегопадами, что еще больше осложняет ситуацию. В результате сильного ветра происходит ветровой нагон воды на устьевом участке  рек, подтапливаются населенные пункты, пахотные земли, предприятия вынуждены  остановить свое производство.

Буря – очень сильный  и продолжительный ветер со скоростью  от 62 до 105 км/ч. В зависимости от времени  года, места их образования и вовлечения в воздух разных частиц различают  песчаные, пыльные, беспыльные, снежные  и шквальные бури. Снежные бури сопровождаются переносом огромных масс снега с одного места на другое. При этом засыпаются значительные территории.

Бури различают вихревые и потоковые. Вихревые бури представляют собой сложные вихревые образования, обусловленные циклонической деятельностью  и распространяющиеся на большие  площади. Потоковые бури - это местное  явление небольшого распространения. Они своеобразны, резко обособленны  и уступают вихревым бурям.

Во многих районах земного  шара вихревые бури бывают черные, красные, желто-красные, белые, пылевые, песчаные, снежные и др. и имеют различные  названия - бриз, мистраль, афганец, сирокко, бора. Зимой они превращаются в  снежные.

Пыльные бури - это атмосферные  возмущения, при которых в воздух вымывается большое количество пыли, перенесенной на значительные расстояния. Пыльные бури вызывают удушье и приводят к болезни, от них в значительной мере страдает техника, они могут  разносить опасных паразитов.

Ураганы - это ветры силой 12 баллов по шкале Бофорта, т. е. ветры, скорость которых превышает 32,6 м/с (117,3 км/ч). Он является одной из мощных сил  стихии и по своему пагубному воздействию  может сравниться с землетрясением. Ширина его разрушающего действия составляет сотни километров. Часто ураганы  сопровождают ливневые дожди. Ураганный  ветер разрушает прочные и  сносит легкие строения, опустошает поля, обрывает провода, валит столбы линий  электропередачи и связи, ломает и выворачивает с корнями деревья, топит суда, повреждает транспортные магистрали. Бури и ураганы возникают  при прохождении глубинных циклонов и представляют собой движение воздушных  масс (ветер) с огромной скоростью.

Проносясь над земной поверхностью, ураган ломает и вырывает с корнем деревья, срывает крыши и разрушает  дома, линии электропередач и связи, здания и сооружения, выводит из строя различную технику. В результате короткого замыкания электросетей возникают пожары, нарушается снабжение  электроэнергией, прекращается работа объектов, возможно возникновение других вредных последствий. Люди могут  оказаться под обломками разрушенных  зданий и сооружений. Летящие с  большой скоростью обломки разрушенных  зданий и сооружений и другие предметы могут нанести людям тяжелые травмы. Достигая высшей стадии, ураган проходит в своем развитии 4 этапа: тропический циклон, барическая депрессия, шторм, интенсивный ураган.

Ураганы формируются, как  правило, над тропической частью северной Атлантики, зачастую - от западного  побережья Африки, и набирают силу, двигаясь к западу. Большое число  зарождающихся циклонов развивается  подобным образом, но в среднем только 3,5 процентов из них достигают  стадии тропического шторма. Лишь 1-3 тропических  шторма, обычно находящихся над Карибским  морем и Мексиканским заливом, ежегодно доходят до восточного побережья  США. Многие ураганы зарождаются  у западного побережья Мексики  и движутся на северо-восток, угрожая  прибрежным территориям Техаса. Ураганы  обычно существуют от 1 до 30 дней.

Известно следующее: интенсивный  ураган почти правильно округлый по форме, достигает иногда 800 километров в поперечнике. Внутри трубы сверхтеплого тропического воздуха находится  так называемый "глаз" - пространство чистого голубого неба диаметром  примерно 30 километров. Его окружает "стена глаза" - наиболее опасное  и беспокойное место. Именно здесь  завихряющийся внутрь, пропитанный  влагой воздух устремляется вверх. При  этом он вызывает конденсацию и выделение  опасной скрытой теплоты - источника  силы шторма.

Поднявшись на километры  над уровнем моря, энергия выбрасывается  к периферийным слоям. В том месте, где расположена стена, восходящие потоки воздуха, смешиваясь с конденсацией, образуют сочетание максимальной силы ветра и неистовое ускорение. Облака тянутся вокруг этой стены  в форме спирали параллельно  направлению ветра, придавая, таким  образом, урагану характерную форму  и меняя проливной дождь в  центре урагана на тропический ливень по краям. В любом случае ураганы  способны вызвать громадные разрушения и потрясающие людские потери.

 

 

2.2 Смерч

Смерч (Торнадо) - атмосферный  вихрь, возникающий в кучево-дождевом (грозовом) облаке и распространяющийся вниз, часто до самой поверхности  земли, в виде облачного рукава или  хобота диаметром в десятки и  сотни метров. Развитие смерча из облака отличает его от некоторых внешне подобных и также отличных по природе  явлений, например смерче-вихрей и пыльных (песчаных) вихрей. Обычно поперечный диаметр воронки смерча в нижнем сечении составляет 300-400 м, хотя, если смерч касается поверхности воды, эта величина может составлять всего 20--30 м, а при прохождении воронки над сушей достигать 1,5--3 км. Внутри воронки воздух поднимается, быстро вращаясь, создаётся область сильно разреженного воздуха. Разрежение настолько значительно, что замкнутые наполненные газом предметы, в том числе здания, взрываются изнутри из-за разности давлений. Это явление усиливает разрушения от смерча, затрудняет определение параметров в нем. Определение скорости движения воздуха в воронке до сих пор представляет серьёзную проблему. В основном оценки этой величины известны из косвенных наблюдений. В зависимости от интенсивности вихря скорость течения в нем может варьироваться. Считается, что она превышает 18 м/с и может, по некоторым косвенным оценкам, достигать 1300 км/ч. Сам смерч перемещается вместе с порождающим его облаком. Это движение может давать скорости в десятки км/ч, обычно 20--60 км/ч. Подсчитано, что энергия обычного смерча радиусом 1 км и средней скоростью 70 м/с сравнима с энергией эталонной атомной бомбы, подобной той, которую взорвали в США во время испытаний "Тринити" в Нью-Мексико 16 июля 1945. Рекордом времени существования смерча можно считать Мэттунский смерч, который 26 мая 1917 года за 7 часов 20 минут прошёл по территории США 500 км, убив 110 человек. Ширина расплывчатой воронки этого смерча составляла 0,4-1 км, внутри неё была видна бичеподобная воронка. Другим знаменитым случаем торнадо является смерч Трех Штатов (Tristate tornado), который 18 марта 1925 года прошёл через штаты Миссури, Иллинойс и Индиана, проделав путь в 350 км за 3,5 часа. Диаметр его расплывчатой воронки колебался от 800 м до 1,6 км.

В Северном полушарии вращение воздуха в смерчах происходит, как правило, против часовой стрелки. Это может быть связано с направлениями  взаимных перемещений масс воздуха  по сторонам от атмосферного фронта, на котором формируется смерч. Известны и случаи обратного вращения. На соседних со смерчем участках происходит опускание воздуха, в результате чего вихрь замыкается.

В месте контакта основания  смерчевой воронки с поверхностью земли или воды может возникать  каскад - облако или столб пыли, обломков и поднятых с земли предметов  или водяных брызг. При формировании смерча наблюдатель видит, как навстречу  опускающейся с неба воронке с  земли поднимается каскад, который  затем охватывает нижнюю часть воронки. Термин происходит от того, что обломки, поднявшись до некоторой незначительной высоты, не могут уже удерживаться потоком воздуха и падают на землю. Воронку, не касаясь с землёй, может  окутывать футляр. Сливаясь, каскад, футляр и материнское облако создают  иллюзию более широкой, чем есть на самом деле, смерчевой воронки.

Иногда вихрь, образовавшийся на море, называют смерчем, а на суше - торнадо. Атмосферные вихри, аналогичные  смерчам, но образующиеся в Европе, называют тромбами. Но чаще все эти  три понятия рассматриваются  как синонимы.

Смерч - одно из жестоких, разрушительных явлений природы. Смерчи образуются при неустойчивом состоянии атмосферы, когда воздух в верхних слоях  очень холодный, а в нижних тёплый. Происходит интенсивный воздухообмен, сопровождаемый образованием вихря  огромной силы. Возникают такие вихри  в мощных грозовых облаках и часто  сопровождаются грозой, дождём, градом. Внутри смерча разряжение воздуха так велико, что здания рассыпаются из-за напора, находящегося в них воздуха. Удивительна способность смерчей вонзать продолговатые предметы (соломинки, палки, обломки и др.) в деревья, стены домов, землю и т. п. Мелкие камни пробивают стекло и тонкий металл.

Очевидно, нельзя сказать, что  смерчи возникают в каждом грозовом облаке. Как правело, это происходит на гране фронтов - в переходной зоне между тёплой и холодной воздушными массами. Прогнозировать смерчи пока не удаётся, и поэтому их появление  бывает неожиданным. Смерч живёт  недолго, так как довольно скоро  холодная и тёплая воздушные массы  перемешиваются, и таким образом  поддерживающая его причина исчезает. Однако даже за непродолжительный период своей жизни смерч может произвести огромные разрушения.

 

Классификация смерчей

Бичеподобные - это наиболее распространённый тип смерчей. Воронка выглядит гладкой, тонкой, может быть весьма извилистой. Длина воронки значительно превосходит её радиус. Слабые смерчи и опускающиеся на воду смерчевые воронки, как правило, являются бичеподобными смерчами.