15.2. Природные чрезвычайные ситуации

Стихийные бедствия – природные явления, создающие ка­тастрофические экологические ситуации и, как правило, со­провождаются нарушением условий жизнедеятельности насе­ления, огромными людскими и материальными потерями.

По происхождению стихийные бедствия делят на эндоген­ные и экзогенные. Эндогенные стихийные бедствия связаны с внутренней энергией Земли (землетрясения, цунами, извер­жения вулканов). Экзогенные стихийные бедствия обусловле­ны солнечной энергией и силой тяжести (наводнения, штор­мы, тропические штормы, оползни, засухи и др.)

Эндогенные стихийные бедствия

Землетрясения – подземные толчки и колебания земной коры, возникающие в результате внезапных смещений и разрывов в земной коре и в мантии, вызванные освобождением потенциальной энергии земных недр.

Область возникновения подземного толчка в толще Земли называется очагом землетрясения. В его пределах происходит процесс высвобождения накопившейся энергии. В центре очага условно выделяется точка – гипоцентр, его проекция на по­верхность земли называется эпицентром.

По происхождению землетрясения подразделяют на текто­нические, вулканические, обвальные. Первые связаны с тек­тоническими движениями земной коры и мантии, вторые – с извержениями вулканов, третьи – с обвалами. Большинство землетрясений тектонического происхождения. По глубине расположения очага землетрясения выделяют поверхностные, или обыкновенные (до 70 км), промежуточ­ные (от 70 до 300 км) и глубокие (глубже 300 км) землетрясе­ния. Большинство землетрясений являются поверхностными. Глубже 720 км землетрясений зарегистрировано не было. Свы­ше 75% энергии, выделенной при землетрясениях, принадле­жит поверхностным и только 3% – глубоким.

При оценке количества энергии, выделяющейся при зем­летрясении, рекомендовано применять единую 12-балльную шкалу М5К-64. К большим разрушениям и жертвам приводят землетрясения в 6 баллов и выше.

По силе землетрясения делят на слабые и сильные. К силь­ным относят землетрясения с магнитудой более 5,5. Ежегодно на Земле происходят сотни тысяч землетрясений, из них одно катастрофическое и десять сильно разрушительных землетря­сений. Последние отличаются чрезвычайно высокой энерги­ей. Так, энергия Гималайского землетрясения в высокогор­ной части Тибета в 1950 г. была эквивалентна энергии взрыва 100 тыс. атомных бомб. Поэтому вполне естественно, что зем­летрясениям принадлежит первое место по причиняемому эко­номическому ущербу и одно из первых мест по числу жертв.

Наиболее известные катастрофические землетрясения XX века: Калифорнийское (1906 г., погибло 700 тыс. человек), Мессинское (1908 г., 82 тыс. человек), Токийское (1923 г., 140 тыс. человек), Китайское (1976 г., около 150 тыс. человек), Мексиканское (1985 г., 10 тыс. человек), Армянское (1988 г., более 25 тыс. человек) и Турецкое (1999 г., 16 тыс. человек).

В России к наиболее опасным сейсмическим районам отно­сятся Кавказ, Алтай, Забайкалье, Дальний Восток, Сахалин, Курильские острова, Камчатка. Постоянной угрозе разруши­тельных землетрясений подвержено 20% территории страны.

Цунами – огромные, разрушительной силы волны, возни­кающие при локальном изменении уровня воды вследствие подводных землетрясений. Они распространяются во все сто­роны от места возникновения со скоростью до 1000 км/ч. В открытом Океане длина цунами измеряется сотнями кило­метров (до 400) при высоте около 1 м (до 3 м). Поэтому в открытом Океане они обычно незаметны для судов. У берегов скорость цунами уменьшается, а высота увеличивается до 30 м и более. Обрушиваясь на берег, эти волны вызывают катас­трофические разрушения, уносят человеческие жизни, при­чиняют миллионные убытки.

Начиная с VII в., зарегистрировано около 150 цунами. Боль­шинство цунами возникает в Тихом океане. Крупнейшее из наблюдавшихся цунами произошло у побережья Индонезии в 2004 г. Количество человеческих жертв по некоторым оцен­кам составило более 300 тыс.

В России воздействию цунами подвержены Камчатка, Ку­рильские и Командорские острова и частично Сахалин. За последние 200 лет отмечены 14 цунами, 4 из них были катас­трофическими.

Извержение вулкана – процесс, в результате которого на земную поверхность из глубины поступает лава, вулканиче­ский материал, горячие газы и пары. Этот процесс происхо­дит время от времени. Он сопровождается землетрясением, огромными выбросами пепла, горячих газов, пара и обломков горных пород.

По степени активности вулканы делят на действующие, дремлющие и потухшие. Всего в мире насчитывается 4 тыс. вулканов, из них 540 действующих.

Большинство ныне действующих вулканов расположено вдоль крупных разломов и тектонически подвижных областей, глав­ным образом на островах Тихого и Атлантического океанов.

Извержение вулкана Кракатау в 1883 г. явилось крупней­шей экологической катастрофой XIX в. В результате в атмосферу было выброшено более 50 млн. т вулканического пепла и пыли, что привело к снижению среднегодовой темпе­ратуры на Земле на 0,5° С. Кроме того извержение вулкана сопровождалось серией волн цунами высотой 30–40 м, кото­рые произвели колоссальные разрушения на островах Ява и Суматра и привели к гибели более 36 тыс. человек.

В России в настоящее время вулканическая деятельность зарегистрирована только на Дальнем Востоке – на Камчатке и Курильских островах (38 вулканов).

Экзогенные стихийные бедствия

Наводнение – временное затопление значительной части суши водой в результате подъема уровня в реке, озере, море или искусственном водоеме. Оно возникает из-за резкого уве­личения притока талых или дождевых вод, загромождения русла реки льдом, ветрового нагона воды в устьях рек или на низких побережьях морей.

Особый случай наводнения – прорыв плотины на реке или дамбы польдера. Польдер – это осушенная, возделанная и защищенная от затопления дамбой прибрежная территория, лежащая ниже уровня моря (в Нидерландах, Дании, ФРГ).

По причинам возникновения выделяют половодье (ежегод­но повторяющийся длительный подъем уровня воды в резуль­тате сезонного таяния снега) и паводок (кратковременный и непериодический подъем уровня воды в результате быстрого таяния снега при оттепели, ледников при резком повышении температуры, обильных дождей.).

По размерам и наносимому ущербу наводнения бывают низкими (малыми), высокими, выдающимися и катастрофи­ческими.

Наводнения угрожают почти 70% поверхности Земли. В России наводнениям подвержены низменные районы цент­ральной части европейской территории, Южного Урала, юга Западной Сибири, Поволжье, Северный Кавказ, Дальний Во­сток и др. Общая площадь затоплений в разные годы колеблется от 50 до 400 тыс. км².

Тропические штормы (ураганы, циклоны, тайфуны) возника­ют в тропических широтах над океаном и представляют собой движение воздушных масс (ветер) с огромной скоростью. При переходе тропических штормов с моря на сушу они сопровож­даются гигантскими волнами вместе с ливнями и грозами.

В разных странах тропические штормы называют по-разному: ураган и циклон – в Америке, тайфун – в Юго-Восточной Азии и на Дальнем Востоке, циклон – в Индии и Бангладеш и т. д.

Ветер начинает вызывать повреждения уже при скорости 20 м/с. Человека отрывает от земли при скорости ветра более 40 м/с. Во время тропических штормов скорость ветра часто превышает 50 м/с.

Наибольшее число тропических штормов зарождается в рай­оне Желтого моря и Филиппинских островов. Некоторые из них достигают Владивостока и более северных российских пор­тов Тихоокеанского побережья.

В 1970 г. тропический шторм, образовавшийся на Бангла­деш, унес жизни 300 тыс. человек. В 1991 г. там же по той же причине погибли 148 тыс. человек.

В 2005 г. от тропического шторма Катрина пострадали более 1,5 млн. жителей Юго-Восточных штатов США. По нео­фициальным данным, погибло более 10 тыс. человек. Шторм повлек за собой огромные человеческие жертвы, социальные и экономические потери даже в одной из самых богатых и процветающих стран мира.

Штормы (нетропические или внетропические) зарождаются над океаном вне тропических широт; имеют скорость со ско­ростью ветра более 30 м/с. Еще их называют бурями и внешне они выглядят как громадные черные тучи, передвигающиеся с огромной скоростью.

В Европе значительные разрушения причиняют ураганные ветры из района Исландии, где смешиваются холодные пото­ки воздуха с берегов Гренландии и теплые, сопровождающие Гольфстрим.

Пыльная (черная) буря – очень сильный ветер со скоростью более 25 м/с, несущий огромное количество твердых частиц (пыли, песка и т.п.), выдуваемых в не защищенных раститель­ностью местах и наметаемых в другие. Пыльная буря, как пра­вило, является следствием нарушения поверхности почвы неправильными агроприемами: сведения растительности, раз­рушения структуры, иссушения и т. д.

Смерч (торнадо) – вытянутая вращающаяся атмосферная воронка (вихрь). Имеет вид суженного в середине столба воз­духа (вертикального или наклонного), вращается обычно против часовой стрелки со скоростью до 100 м/с, имеет диаметр до нескольких сотен метров, спускается с облаков или поднимается с поверхности земли, перемещается со скоростью до 70 км/ч на расстояние до нескольких десятков километров. Смерч втягивает в себя снизу пыль, воду, различные предме­ты. За последние 50 лет от смерчей в США погибло почти 10 тыс. человек.

Пожар – неконтролируемое, стихийное распространение огня по лесу (лесной пожар), степи (степной пожар), торфя­ному болоту (торфяной пожар) и т.д. Причины возникнове­ния пожаров могут быть естественные (самовозгорание) и ан­тропогенные (небрежное обращением с огнем или умышлен­ные поджоги).

Лесной пожар редко вызывается самовозгоранием (не более 10%). По площади, охваченной огнем, лесные пожары клас­сифицируются следующим образом: первый класс – загора­ние (0,1–0,2 га); второй класс – малый пожар (0,2–2,0 га); третий класс – небольшой (2,1–20 га); четвертый класс – средний (21–200 га); пятый класс – крупный (201–2000 га); катастрофический (более 2000 га). Продолжительность круп­ных лесных пожаров в среднем составляет 10–15 суток, при этом выгоревший массив леса достигает 4–5 км².

Степной пожар (пал) часто применяют умышленно с целью сжигания стерни на полях, выжигания нежелательной расти­тельности и т.д. Неконтролируемый пал приводит к выгоранию лесополос, участков естественной растительности, гибели оби­тающих там животных, загрязнению атмосферного воздуха.

Основные способы борьбы с лесными и степными пожара­ми: захлестывание кромки огня, засыпка его землей, заливка водой (химикатами), создание заградительных и минерализо­ванных полос, пуск встречного огня (отжиг).

Торфяной пожар может возникнуть вследствие самовозго­рания торфяного болота при перегреве его поверхности сол­нечными лучами. При торфяном пожаре огонь распространя­ется под поверхностью в слое до 3 м, что весьма затрудняет борьбу с ним.

Основные способы борьбы с подземными пожарами: рытье вокруг торфяного пожара траншеи глубиной до уровня грун­товых вод, устройство вокруг очага пожара полосы, насыщен­ной растворами негорючих химикатов – веществ-смачивате­лей (сульфатные соли, стиральные порошки), которые уско­ряют процесс проникновения влаги в торф.

Засуха – длительная (от нескольких недель до нескольких лет) сухая погода, часто при повышенной температуре возду­ха, без осадков (или при их крайне незначительном количе­стве). Она приводит к истощению запасов влаги в почве и резкому снижению относительной влажности воздуха. Все это вызывает невозможность роста и развития растений, усыхание водоемов, водопоев. Как следствие, катастрофически па­дают урожаи сельскохозяйственных культур, деградируют луга, снижается прирост древесины, происходит падеж скота и рез­ко сокращается численность других животных организмов.

Интенсивность засух характеризует величина потери уро­жая: до 20% – незначительная засуха, 20–50% – засуха сред­ней силы и свыше 50% – сильная засуха.

Засухи часто усугубляются сильными сухими ветрами – суховеями, которые истощают запасы почвенной влаги.

За последние годы наиболее сильные засухи были зарегис­трированы южнее Сахары и в Эфиопии.

На территории европейской части России засухи, которые вызываются устойчивыми антициклонами, возникают 2–3 раза за столетие в лесной полосе и до 30 и более раз – в лесостепи и степи.

Опустынивание – потеря природным комплексом сплошно­го растительного покрова с дальнейшей невозможностью его восстановления (по крайней мере – без участия человека).

Потери продуктивных земель в результате опустынивания на всей планете ныне составляют 50–70 тыс. км² в год, а об­щая площадь «искусственных пустынь», возникших в резуль­тате деятельности человека, – более 8 млн. км². Пустыни ведут наступление на степи, степи в свою очередь – на саванны, саванны – на тропические леса.

Главные причины роста пустыни – перегрузка ландшафта сельскохозяйственными культурами и неумеренный выпас скота, а также вырубка лесов. Огромна площадь земель, выделяе­мая под всевозможные застройки.

Оползень – смещение вниз по склону массы рыхлой гор­ной породы под влиянием силы тяжести, особенно при насы­щении рыхлого материала водой. Оно может происходить (чаще всего весной и летом) на склонах не менее 19°. Подавляющее большинство оползней приходится на районы, которые нахо­дятся на абсолютной высоте от 1000 до 1700 м. Скорость дви­жения оползней сильно колеблется: от 0,06 м/год (исключи­тельно медленные оползни) до 0,3 м/мин. (исключительно быстрые). По мощности, т.е. по количеству вовлекаемых гор­ных пород, они также сильно различаются: от 10 тыс. м³ (ма­лые оползни) до свыше 1 млн. м³ (очень крупные).

Обвал – отрыв и падение больших масс горных пород или почвы, их опрокидывание, дробление и скатывание по скло­ну. Этот вид стихийного бедствия, как и просадка земной по­верхности, имеет место не только вследствие землетрясений, оползней, проливных дождей и вымывания карстовых пород, но и в результате хозяйственной деятельности человека, осо­бенно в районах разработки полезных ископаемых.

Сель – бурный грязевой или грязекаменный (до 75% от общей массы стока) поток, внезапно возникающий в резуль­тате ливней или бурного таяния снега в бассейнах небольших горных рек. Скорость течения селевого потока обычно состав­ляет 2,5–4,0 м/с, но иногда при прорыве заторов она может достигать 8–10 м/с и более. Развивается в крутосклонных (не менее 10°) долинах, зависит от запасов рыхлого материала. Одна из причин возникновения селя – уничтожение лесной растительности на водосборных поверхностях.

Снежная лавина – масса снега, падающая или соскальзы­вающая с горного склона и увлекающая за собой как новые порции снега, так и любые объекты, лежащие на ее пути. Они образуются на безлесных склонах гор крутизной от 15° до 50°. Различают сухие (зимние) и мокрые (весенние) снежные ла­вины. Скорость движения сухой снежной лавины – до 80– 100 м/с, мокрой – 10–20 м/с. При этом масса снега, вовле­ченного в движение, составляет от нескольких десятков до нескольких миллионов кубометров.

Признаки возможного схода лавин: резкое возрастание ко­личества снега на склоне, выпадение сухого снега при низкой температуре либо перенасыщение его водой при оттепели. Причинами схода могут быть пересечение лавиноопасных уча­стков людьми или крупными животными, звуковые волны от взрывов, выстрелов, криков, сильный ветер.

Борьба с лавинной опасностью сводится к управлению вре­менем схода лавины путем артобстрела, создающего условия для сдвига снежных масс, но главным образом – к профилак­тическому учету лавиноопасных мест и времени схода лавины.

Стихийные бедствия, связанные с массовыми заболеваниями

Эпидемия – быстрое и непрерывное распространение ин­фекционной болезни в пределах какой-то совокупности орга­низмов или определенного региона, уровень которой гораздо выше обычно регистрируемого на данной территории. Если эпидемия, охватила весь мир или подавляющую его часть, ее называют пандемией.

В зависимости от пораженной системы органов инфекци­онные болезни подразделяют на кишечные, дыхательных пу­тей (аэрозольные), кровеносной системы (трансмиссивные), наружных покровов (контактные).

В зависимости от способа передачи инфекционные болез­ни делят на алиментарные – передаются через пищу, воду, почву (холера, дизентерия, гепатит С, сибирская язва); рес­пираторные – передаются воздушно-капельным путем (грипп, туберкулез); трансмиссивные – передаются кровососущими насекомыми, такими, как комары, клопы, оводы (малярия), или через наружные покровы без участия переносчиков (СПИД); с невыявленными путями заражения.

Эпидемия часто усиливается под воздействием факторов окружающей среды (плотность популяций человека или животных, воздушные потоки, температура атмосферы).

Для предупреждения эпидемии требуется выявить патоген­ный агент, пути распространения, а также благоприятствую­щие эпидемии факторы окружающей среды.

Различают эпизоотию и эпифитотию. Эпизоотия – одно­временное распространение заболевания среди большого числа животных одного или многих видов, например среди мышевидных грызунов. Эпифитотия – массовое инфекционное заболевание растений, охватывающее большие территории.