В данной работе мы определим как влияют на климат планеты Земля природные катастрофы, поэтому считаем необходимым дать определение этого явления и его основных проявлений (видов):

Термин природные катастрофы применяется для двух разных понятий, в некотором смысле смыкающихся. Катастрофа в буквальном переводе означает поворот, перестройка. Такое значение соответствует наиболее общему представлению о катастрофах в естествознании, где эволюция Земли видится как серия разных катастроф, вызывающих смену геологических процессов и видов живых организмов.

Интерес к катастрофическим событиям прошлого подогревается тем, что неизбежная часть любого прогноза анализ прошлого. Чем древнее катастрофа, тем труднее распознать ее следы.

Недостаток информации всегда порождает фантазии. Одни и те же крутые рубежи и повороты в истории Земли некоторые исследователи объясняют космическими причинами - падениями метеоритов, изменением солнечной активности, сезонами галактического года, другие - цикличностью процессов, проходящих в недрах планеты

Второе понятие - природные катастрофы относится только к экстремальным природным явлениям и процессам, в результате которых происходит гибель людей. В этом понимании природные катастрофы противопоставляются - техногенным катастрофам, т.е. тем, которые вызваны непосредственно с деятельностью человека

Основные виды природных катастроф

Землетрясения - подземные удары и колебания поверхности Земли, вызванные естественными причинами (главным образом, тектоническими процессами). В некоторых местах Земли Землетрясения происходят часто и иногда достигают большой силы, нарушая целостность грунта, разрушая здания и вызывая человеческие жертвы.

Количество землетрясений, ежегодно регистрируемых на земном шаре, исчисляется сотнями тысяч. Однако подавляющее их число относится к слабым, и лишь малая доля достигает степени катастрофы. До 20 в. известны, например, такие катастрофические землетрясения, как Лисабонское в 1755, Верненское в 1887, разрушившее г. Верный (ныне Алма-Ата), землетрясение в Греции в 1870-73 и др.

По своей интенсивности, т.е. по проявлению на поверхности Земли, землетрясения разделяются, согласно международной сейсмической шкале MSK-64, на 12 градаций - баллов.

Область возникновения подземного удара - очаг землетрясения - представляет собой некоторый объём в толще Земли, в пределах которого происходит процесс высвобождения накапливающейся длительное время энергии. В геологическом смысле очаг - это разрыв или группа разрывов, по которым происходит почти мгновенное перемещение масс. В центре очага условно выделяется точка, именуемая гипоцентром. Проекция гипоцентра на поверхность Земли называется эпицентром. Вокруг него располагается область наибольших разрушений - плейстосейстовая область. Линии, соединяющие пункты с одинаковой интенсивностью колебаний (в баллах), называются изосейстами.

Наводнение - значительное затопление водой местности в результате подъёма уровня воды в реке, озере или море, вызываемого различными причинами. Наводнение на реке происходит от резкого возрастания количества воды вследствие таяния снега или ледников, расположенных в её бассейне, а также в результате выпадения обильных осадков. Наводнение нередко вызываются повышением уровня воды в реке вследствие загромождения русла льдом при ледоходе (затора) или вследствие закупоривания русла под неподвижным ледяным покровом скоплениями внутриводного льда и образования ледяной пробки (зажора). Нередко Наводнения возникают под действием ветров, нагоняющих воду с моря и вызывающих повышение уровня за счёт задержки в устье приносимой рекой воды. Наводнения такого типа наблюдались в Ленинграде (1824, 1924), Нидерландах (1952).

На морских побережьях и островах наводнения могут возникнуть в результате затопления прибрежной полосы волной, образующейся при землетрясениях или извержениях вулканов в океане (цунами). Подобные наводнения нередки на берегах Японии и на других островах Тихого океана. Наводнения могут быть обусловлены прорывами плотин, оградительных дамб. Наводнения случаются на многих реках Западной Европы - Дунае, Сене, Роне, По и др., а также на реках Янцзы и Хуанхэ в Китае, Миссисипи и Огайо в США. В СССР большие Н. наблюдались на р. Днепре и Волге.

Ураган (франц. ouragan, от исп. huracan; слово заимствовано из языка карибских индейцев)- ветер разрушительной силы и значительной продолжительности, скорость которого свыше 30 м/сек (по Бофорта шкале 12 баллов). Ураганами называют также тропические циклоны, особенно возникающие в Карибском море.

Цунами (япон.)- морские гравитационные волны очень большой длины, возникающие в результате сдвига вверх или вниз протяжённых участков дна при сильных подводных и прибрежных землетрясениях и, изредка, вследствие вулканических извержений и других тектонических процессов. В силу малой сжимаемости воды и быстроты процесса деформации участков дна опирающийся на них столб воды также смещается, не успевая растечься, в результате чего на поверхности океана образуется некоторое возвышение или понижение. Образовавшееся возмущение переходит в колебательные движения толщ воды - волны цунами, распространяющиеся с большой скоростью (от 50 до 1000 км/ч). Расстояние между соседними гребнями волн меняется от 5 до 1500 км. Высота волн в области их возникновения колеблется в пределах 0,01-5 м. У побережья она может достигать 10 м, а в неблагоприятных по рельефу участках (клинообразных бухтах, долинах рек и т.д.) - свыше 50 м.

Известно около 1000 случаев цунами, из них более 100 - с катастрофическими последствиями, вызвавших полное уничтожение, смыв сооружений и почвенно-растительного покрова. 80% цунами возникают на периферии Тихого океана, включая западный склон Курило-Камчатского жёлоба. Исходя из закономерностей возникновения и распространения цунами, проводится районирование побережья по степени угрозы. Мероприятия по частичной защите от цунами: создание искусственных береговых сооружений (волнорезов, молов и насыпей), посадка лесных полос вдоль берегов океана.

Засуха - длительный и значительный недостаток осадков, чаще при повышенной температуре и пониженной влажности воздуха, в результате которого иссякают запасы влаги в почве, что ведёт к снижению или гибели урожая. Начало засухи обычно связано с установлением антициклона. Обилие солнечного тепла и сухость воздуха создают повышенную испаряемость (атмосферная засуха), и запасы почвенной влаги без пополнения их дождями истощаются (почвенная засуха). При засухе поступление воды в растения через корневые системы затрудняется, расход влаги на транспирацию начинает превосходить её приток из почвы, водонасыщенность тканей падает, нормальные условия фотосинтеза и углеродного питания нарушаются. В зависимости от времени года различают весенние, летние и осенние засухи. Весенние засухи особенно опасны для ранних зерновых культур; летние причиняют сильный вред как ранним, так и поздним зерновым и др. однолетним культурам, а также плодовым растениям; осенние опасны для всходов озимых. Наиболее губительны весенне-летние и летне-осенние засухи. Чаще всего засухи наблюдаются в степной зоне, реже в лесостепной: 2-3 раза в столетие засухи бывают даже в лесной зоне. Понятие засухи неприменимо к районам с бездождным летом и крайне малым количеством осадков, где земледелие возможно только при искусственном орошении (например, пустыни Сахара, Гоби и др.).

Для борьбы с засухами применяют комплекс агротехнических и мелиоративных мероприятий, направленных на усиление водопоглощающих и водоудерживающих свойств почвы, на задержание снега на полях. Из агротехнических мер борьбы наиболее эффективна основная глубокая вспашка, особенно почв с сильно уплотнённым подпахотным горизонтом (каштановые, солонцовые и др.)

Оползни - скользящее смещение масс горных пород вниз по склону под влиянием силы тяжести. Оползни возникают в каком-либо участке склона или откоса вследствие нарушения равновесия пород, вызванного: увеличением крутизны склона в результате подмыва водой; ослаблением прочности пород при выветривании или переувлажнении осадками и подземными водами; воздействием сейсмических толчков; строительной и хозяйственной деятельностью, проводимой без учёта геологических условий местности (разрушение склонов дорожными выемками, чрезмерный полив садов и огородов, расположенных на склонах, и т.п.). Наиболее часто оползни возникают на склонах, сложенных чередующимися водоупорными (глинистыми) и водоносными породами (например, песчано-гравийными, трещиноватыми известняковыми). Развитию оползня способствует такое залегание, когда слои расположены с наклоном в сторону склона или в этом же направлении пересечены трещинами. В сильно увлажнённых глинистых породах оползни приобретает форму потока. В плане оползни часто имеет форму полукольца, образуя понижение в склоне, называется оползневым цирком. Оползни наносят большой ущерб сельско-хозяйственным угодьям, промышленным предприятиям, населённым пунктам и т.д. Для борьбы с оползнями применяются берегоукрепительные и дренажные сооружения, производится закрепление склонов вбитыми сваями, насаждением растительности и т.п.

Извержения вулканов. Вулканы - геологические образования, возникающие над каналами и трещинами в земной коре, по которым извергаются на земную поверхность из глубинных магматических источников лавы, горячие газы и обломки горных пород. Обычно вулканы представляют отдельные горы, сложенные продуктами извержений. Вулканы разделяются на действующие, уснувшие и потухшие. К первым относятся: извергающиеся в настоящее время постоянно или периодически; об извержениях которых существуют исторические данные; об извержениях которых нет сведений, но которые выделяют горячие газы и воды (сольфатарная стадия). К уснувшим относят вулканы, об извержениях которых нет сведений, но они сохранили свою форму и под ними происходят локальные землетрясения. Потухшими называются сильно разрушенные и размытые вулканы без каких-либо проявлений вулканической активности.

Извержения бывают длительными (в течение нескольких лет, десятилетий и столетий) и кратковременными (измеряемые часами). К предвестникам извержения относятся вулканические землетрясения, акустические явления, изменения магнитных свойств и состава фумарольных газов и другие явления. Извержение обычно начинается усилением выбросов газов сначала вместе с тёмными, холодными обломками лав, а затем с раскалёнными. Эти выбросы в некоторых случаях сопровождаются излиянием лавы. Высота подъёма газов, паров воды, насыщенных пеплом и обломками лав, в зависимости от силы взрывов, колеблется от 1 до 5 км (во время извержения Безымянного на Камчатке в 1956 она достигла 45 км). Выброшенный материал переносится на расстояния от нескольких до десятков тыс. км. Объём выброшенного обломочного материала порой достигает нескольких км3. Извержение представляет собой чередование слабых и сильных взрывов и излияний лав. Взрывы максимальной силы называются кульминационным пароксизмом. После них происходит уменьшение силы взрывов и постепенное прекращение извержений. Объёмы излившейся лавы -- до десятков км3.

климат природный катастрофа атмосфера

В данной статье мы рассмотрим некоторые изменения физико-географического происходящие на земле под воздействием катаклизмов. Любая местность имеет свое индивидуальное положение, причем неповторимое. А какое-либо физико-географическое ее изменение обычно ведет к соответствующим последствиям и в соседних с ней участках.

Здесь будут вкратце описаны некоторые катастрофы и катаклизмы.

Определение катаклизма

По толковому словарю Ушакова катаклизм (греч. kataklysmos - потоп) - это резкое изменение характера и условий органической жизни на большом пространстве поверхности земли под воздействием разрушительных процессов (атмосферных, вулканических). А еще катаклизм - это крутой переворот, причем разрушительный, в социальной жизни.

Внезапное изменение физико-географического состояния поверхности территории может быть спровоцировано лишь природными явлениями или деятельностью самого человека. И это катаклизм.

Опасные природные явления - это те, которые меняют состояние природной среды от оптимального для жизнедеятельности человека диапазона. А катастрофические катаклизмы изменяют даже облик Земли. Это и эндогенного происхождения.

Ниже рассмотрим некоторые существенные изменения в природе, происходящие под воздействием катаклизмов.

Виды природных катастроф

Все катаклизмы в мире имеют свою особенность. И в последнее время они стали происходить (причем самого разнообразного происхождения) все чаще и чаще. Это землетрясения, цунами, извержения вулканов, наводнения, падение метеоритов, сели, лавины и оползни, внезапное наступление воды с моря, оседания грунтов, сильное и мн. др.

Дадим краткую характеристику трем самым страшным природным явлениям.

Землетрясения

Самый главный источник физико-географических процессов - это землетрясение.

Что представляет собой такой катаклизм? Это сотрясение земной коры, подземные удары и небольшие колебания поверхности земли, которые вызваны в основном различными тектоническими процессами. Часто они сопровождаются ужасающим подземным гулом, образованием трещин, волнообразными колебаниями земной поверхности, разрушением зданий и других сооружений и, к сожалению, человеческими жертвами.

Каждый год на планете Земля регистрируется более 1 млн. толчков. А это представляет собой примерно 120 толчков в час или 2 толчка за минуту. Выходит, что Земля постоянно находится в состоянии содрогания.

По статистике, в среднем в год происходит 1 катастрофическое землетрясение и примерно 100 разрушительных. Такие процессы представляют собой последствия развития литосферы, а именно сжатие ее в одних регионах и расширение в других. Землетрясения - самый страшный катаклизм. Это явление приводит к тектоническим разрывам, поднятиям и смещениям.

На сегодня на земле выделены зоны разной активности землетрясений. Зоны Тихоокеанского и Средиземноморского поясов относятся к самым активным в этом плане. В общей сложности 20 % территории России подвержены землетрясениям различной степени.

Самые ужасающие катаклизмы подобного плана (9 баллов и более) происходят в районах Камчатки, Памира, Курильских островов, Закавказья, Забайкалья и др.

7-9-балльные землетрясения отмечаются на обширных территориях, от Камчатки до Карпат. Сюда включаются Сахалин, Саяны, Прибайкалье, Крым, Молдавия и пр.

Цунами

При расположенных на островах и под водой, возникает порой не менее катастрофичный катаклизм. Это цунами.

В переводе с японского языка это слово обозначает необычайно огромную волну разрушающей силы, возникающую в зонах вулканической активности и землетрясений дна океана. Продвижение такой массы воды происходит со скоростью 50-1000 км в час.

Цунами при приближении его к побережью достигает высоту 10-50 метров и более. Как следствие, на берегу происходят ужасные разрушения. Причинами возникновения такой катастрофы могут быть и подводные оползни, и мощные лавины, срывающиеся в море.

Самые опасные места в плане таких катастроф - берега Японии, Алеутских и Гавайских островов, Аляски, Камчатки, Филиппин, Канады, Индонезии, Перу, Новой Зеландии, Чили, Эгейского, Ионического и Адриатического морей.

Вулканы

Про катаклизм, представляющий собой известно, что это комплекс процессов, связанных с движением магмы.

Особенно их много в Тихоокеанском поясе. И опять же, в Индонезии, Центральной Америке и Японии насчитывается огромное количество вулканов. В общей сложности их на суше до 600 действующих и примерно 1000 спящих.

Примерно 7% земного населения живет в близости от активных вулканов. Также есть и подводные вулканы. Они известны на хребтах срединно-океанических.

Российские опасные районы - Курильские острова, Камчатка, Сахалин. И на Кавказе есть потухшие вулканы.

Известно, что на сегодня активные вулканы за 10-15 лет извергаются примерно 1 раз.

Подобный катаклизм - это тоже опасная и ужасающая катастрофа.

Заключение

В последнее время аномальные природные явления и резкие изменения температур являются постоянными спутниками жизни на Земле. И все эти явления сильно дестабилизируют планету. Поэтому будущие геофизические и природно-климатические изменения, несущие серьезную опасность существованию всего человечества, требуют от всех народов постоянной готовности к действиям в таких кризисных условиях. По определенным оценкам ученых, люди еще способны справиться с грядущими последствиями таких событий.

Практически все древние народы верили в то, что на нашу планету обрушились страшные катаклизмы, которые уничтожали все живое на планете. В наше время, с наступлением двадцать первого века, каждый день природные катаклизмы уносят миллионы жизней. Может это предвестники катастрофы глобального масштаба, которая грядет на нас со всей мощью и силой?

Как бы там ни было, наша природа имеет четыре стихии, которые с каждым годом все сильнее и сильнее бушуют.

По всей земле, насчитывается более пятисот вулканов. Самый большой огненный пояс, охватывает побережья Тихого океана. Стоит отметить, что 328 из них, уже извергались со страшной силой в те дни, которые могут помнить наши предки.

Все знают с малых лет, что именно пожары могут причинить экономике нашей страны и земли в целом, самые большие разрушения и печальные последствия. При этом совершенно не важно, в какой местности вспыхнет пожар, ведь он может унести жизни людей. По данным всемирной организации охраны здоровья, каждый год тысячи людей умирают если не в самих пожарах, то от едкого дыма, который выделяется при пожарах на торфяных болотах. Едкий дым, который стелить по дорогам, также может провоцировать автомобильные аварии со смертельным исходом.

Земля

Каждый год по всей планете, происходят сдвиги тектонических плит. Эти колебания и толчки, могут в свою очередь оказаться очень сильными землетрясениями, которые могут полностью уничтожить любой город, за считанные секунды. Каждые две недели на планете, происходит одно очень сильное землетрясение. И хорошо, если оно не затрагивает жизни людей.

Несмотря на разум человека, он просто не сможет соперничать с мощью и огромной силой природы. Каждый год по всей Земле, происходят различные оползни и сели лавин. Это страшное явление может полностью сносить на своем пути все, что ему повстречается. Не станет ему преградой даже бетонное сооружение. Но самое страшное, что вся эта сила с обломками, будет устранена на людей.

Это самый страшный кошмар всех людей, которые живут на побережье океанов. Землетрясения могут провоцировать образование огромных волн, которые стремительно будут сносить все на своем пути. Их скорость может достигать пятнадцати тысяч километров, а разрушительная сила способна уничтожить любое сооружение.

Наводнение

Стремительны поток прибывающей воды, может оставить под своей толщей даже самый большой город. Это чаще всего происходит после затяжных дождей.

Каждый человек любит теплые солнечные лучи, которые пробуждают мир от зимней спячки. Но чрезмерное его взаимодействие с природой, может полностью погубить урожай, или вызвать сильную засуху, которая будет впоследствии провоцировать пожары.

Тайфун или ураган

Воздушные потоки земли, постоянно встречаются друг с другом. И в те нередкие моменты, когда встречается теплый и холодный циклон, может образоваться сильный поток ветра. Его скорость может достигать нескольких тысяч километров. Он способен вырывать деревья с корнем, и уносить дома. Воздух движется по определенной траектории, которая начинается по углам спирали, и стремительно направляется к ее центру. Именно в этой точке и происходят самые страшные разрушения и непоправимые последствия.

Торнадо или смерч

Это своего рода воздушная воронка, которая буквально затягивает в себя все, что сможет оторвать от земли. Его сила настолько велика, что он способен кружить в себе самые огромные предметы. Машины и дома могут попасть в него, и буквально разлететься на щепки.

Из-за постоянных изменений в климате, может поменяться весь цикл. Таким образом, в странах, где никогда не наступала зима, может пойти снег.

Разрушительные цунами в Азии в 2004 и 2011 году, ураган «Катрина» в юго-восточной части Соединенных Штатов Америки в 2005-м, оползни на Филиппинах в 2006-м, землетрясение на Гаити в 2010-м, наводнение в Таиланде в 2011-м... Продолжать этот список можно долго...

Большинство стихийных бедствий являются следствием законов природы. Ураганы, тайфуны и смерчи - результат различных погодных явлений. Землетрясения происходят в результате изменений земной коры. Цунами вызваны подводными землетрясениями.

Тайфун - тип тропического циклона, коия типична для северо-западной части Негромкого океана. Слово случается от китайского. Зона активности тайфунов, на коию приходится третья часть совокупного количества тропических циклонов на Земле, заключена меж побережьем Восточной Азии на западе, экватором на юге и линией изменения даты на востоке. Хотя немалая часть тайфунов складывается с мая по ноябрь, иные месяцы от них кроме того не свободны.

Особо разрушительным был сезон тайфунов 1991 года, как скоро у побережья Японии буйствовало некоторое количество тайфунов давлением 870-878 бар.К берегам отечесвенного Далекого Востока тайфуны относит, в большинстве случаев, в последствии того, как их главный удар принимают на себя Корея, Япония и острова Рюкю. Более подвержены тайфунам Курильские острова, Сахалин, Камчатский и Приморский края. Многим удалось зафиксировать тайфун в Новороссийске на личные фото- и видеокамеры, мобильные телефоны.

Цунами. Длинные высокие волны, порождаемые мощным воздействием на всю толщу воды в океане или другом водоёме. Причиной большинства цунами являются подводные землетрясения, во время которых происходит резкое смещение (поднятие или опускание) участка морского дна. Цунами образуются при землетрясении любой силы, но большой силы достигают те, которые возникают из-за сильных землетрясений (с магнитудой более 7). В результате землетрясения распространяется несколько волн. Более 80% цунами возникают на периферии Тихого океана.

Отметим, что совсем недавно японская компания Hitachi Zosen Corp разработала систему заграждений от цунами, которая автоматически реагирует на удар волны. На данным момент известно, что заграждения будут устанавливать на входах в подземные части зданий. В обычном состоянии металлические стенки лежат на поверхности земли, однако во время прихода волны они под давлением наступающей воды приподнимаются и принимают вертикальное положение. Высота заграждения составляет всего один метр, передает "ИТАР-ТАСС". Система является полностью механической и не требует никакого внешнего источника энергии. В настоящее время в ряде прибрежных городов Японии уже действуют аналогичные заграждения, однако они работают от электричества.

Смерч (торнадо). Ураган — это чрезвычайно быстрое и сильное, нередко большой разрушительной силы и значительной продолжительности движение воздуха. Смерч (торнадо) — вихревое горизонтальное движение воздуха, возникает в грозовом облаке и опускается на поверхность земли в виде опрокинутой воронки, диаметр которой до сотен метров. 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 может достигать 1,5-3 км. Развитие смерча из облака отличает его от некоторых внешне подобных и также отличных по природе явлений, например смерче-вихрей и пыльных (песчаных) вихрей.

Очень часто смерчи бывают на территории США. Совсем недавно, 19 мая 2013 года, от разрушительного торнадо в Оклахоме пострадали около 325 человек.Очевидцы говорят в один голос: "Мы думали, что мы погибнем, потому что оказались в подвале. Ветер вырвал дверь и куски стекла и обломков начали лететь в нас. Честно говоря, мы думали, что умрем". Скорость ветра достигала 300 километров в час, были разрушены более 1,1 тысячи домов.

Землетрясения - подземные толчки и колебания поверхности Земли, вызванные естественными причинами (как правило, тектоническими процессами), или искусственными процессами (взрывы, заполнение водохранилищ, обрушение подземных полостей горных выработок). Небольшие толчки могут вызываться также подъёмом лавы при вулканических извержениях.Ежегодно на всей Земле происходит около миллиона землетрясений, но большинство из них так незначительны, что они остаются незамеченными. Сильные разрушительные землетрясения случаются на планете примерно раз в две недели. Большинство из них происходит на дне океанов и не сопровождается катастрофическими последствиями (если не возникнет цунами).

В нашей стране особенно сейсмически активной зоной является Камчатка. На днях, 21 мая 2013 года, она вновь оказалась в эпицентре сейсмических событий. У юго-восточного побережья полуострова сейсмологи зафиксировали серию землетрясений магнитудой от 4,0 до 6,4. Очаги землетрясений залегали на глубине 40-60 километров под морским дном. При этом наиболее ощутимыми были подземные толчки в Петропавловске-Камчатском. Всего, по данным специалистов, зарегистрировано было более 20 подземных возмущений. Угрозы цунами, к счастью, не было.

Что такое катастрофы и как с ними бороться

Множество сложнейших природных процессов, сопровождающихся преобразованием энергии, служат движущей силой постоянного изменения облика нашей планеты – ее геодинамики. Эти же процессы вызывают и разрушительные явления на поверхности и в атмосфере Земли: землетрясения, извержения вулканов, цунами, наводнения, ураганы и др.

За последние полвека число природных катастроф возросло в пять раз, а материальный ущерб от них вырос десятикратно. Причины этого явления – стремительный рост численности населения и экономики и выраженная деградация природной среды. Техногенное же воздействие человека на литосферу не только активизирует развитие природных катастрофических процессов, но и приводит к появлению новых – уже техноприродных.

Борьба со стихийными бедствиями является важным элементом государственной стратегии устойчивого развития. При выработке концепции «борьбы с катастрофами» важно понимать, что человек не в состоянии приостановить или изменить ход эволюционных преобразований планеты – он может только с некоторой долей вероятности предсказывать их развитие и иногда оказывать влияние на их динамику. Поэтому в настоящее время на первый план выходят задачи по своевременному прогнозированию природных катастроф и смягчение их негативных последствий

Природные катастрофы – источники глубочайших социальных потрясений, приводящих к массовым страданиям, гибели людей и огромным материальным потерям. В основе увеличения числа природных катастроф лежат глобальные процессы, такие как рост численности населения и экономики земной цивилизации, деградация природной среды и изменение климата. Борьба со стихийными бедствиями является важным элементом государственной стратегии устойчивого развития. Она должна основываться на принципах разумного хозяйственного использования территорий, прогнозировании грозящих опасностей и проведении превентивных мероприятий.

Человек с древнейших времен испытывал страх перед грозными проявлениями могущества природы. Как показывает история нашей цивилизации, многие природные катастрофы сопровождались крупными социальными потрясениями. Гибель Помпей в Италии в результате извержения вулкана Везувий (79 г. н. э.) – не единственный пример того, как процветавшие города приходили в упадок в результате стихийных бедствий, а потом и вовсе исчезали. Известны случаи, когда экономические потери от природных катастроф превышали величину валового национального продукта отдельных стран, в результате чего их экономика оказывалась в критическом состоянии. Например, только прямой ущерб от землетрясения в Манагуа (1972 г.) был равен двукратному размеру годового валового продукта Никарагуа.

Анализ исторических данных свидетельствует, что количество природных катастроф на Земле неуклонно растет: только за последние полвека частота масштабных бедствий увеличилась в пять раз. Связанные же с ними материальные потери возросли почти в десять раз, достигая в отдельные годы 190 млрд дол. США. Ожидается, что к 2050 г. социально-экономический ущерб от опасных природных процессов (при существующем уровне защиты) составит почти половину прироста глобального валового продукта. В России средний ущерб от природно-технических катастроф в настоящее время – около 3 % валового внутреннего продукта.

Во всеобщей проблеме безопасности катастрофические явления рассматриваются как один из важнейших дестабилизирующих факторов, препятствующих устойчивому развитию человечества.

Но что, собственно, означает это понятие – природные катастрофы? Каков механизм их зарождения и развития? Можно ли избежать их разрушительных последствий? И почему, несмотря на непрерывный научно-технический прогресс, человечество продолжает чувствовать себя незащищенным?

Разрушительная энергия

По мнению выдающегося советского ученого-естествоиспытателя В. И. Вернадского, земная поверхностная оболочка не может рассматриваться как область только вещества, это и область энергии.

Действительно, на поверхности Земли и в прилегающих к ней слоях атмосферы идет множество сложнейших процессов, сопровождающихся преобразованием энергии. Среди них эндогенные процессы реорганизации материи внутри Земли и экзогенные взаимодействия вещества внешней земной оболочки и физических полей, а также воздействие солнечной радиации.

Все эти процессы являются движущей силой постоянного преобразования облика нашей планеты – ее геодинамики . И они же вызывают разрушительные явления на ее поверхности и в атмосфере: землетрясения, извержения вулканов, цунами, наводнения, ураганы и др.

Природные катастрофы принято подразделять на типы в зависимости от среды, через которую происходит энергетическое воздействие – через земную твердь, воздушную или водную стихию.

Наиболее страшные из них – это, пожалуй, землетрясения . Мощные ударные волны, вызванные глубинными процессами, приводят к разрывам грунта, что оказывает ужасающее разрушительное воздействие на среду обитания человека. Величина выделяемой при этом энергии иногда превышает 1018 Дж, что соответствует взрыву сотни атомных бомб, подобных той, что была сброшена на Хиросиму в 1945 г.

Наиболее сильно страдает от землетрясений Китай, где они происходят почти ежегодно. Например, еще в 1556 г. в результате ряда мощнейших сейсмоударов погибло 0,8 млн человек (около 1 % населения страны). Только за последнее десятилетие погибло около 80 тыс. жителей Китая, а общий экономический ущерб превысил 1,4 трлн юаней.

В России в последние годы наиболее разрушительным стало землетрясение на севере о. Сахалин в мае 1995 г., которое полностью разрушило пос. Нефтегорск и погубило более 2 тыс. человек.

Но все же самым мощным источником энергии на нашей планете являются вулканы . Выброс энергии при вулканическом извержении может стократно превышать «вклад» самого сильного землетрясения. Ежегодно в результате вулканической деятельности в атмосферу и на поверхность Земли выбрасывается примерно 1,5 млрд т глубинного вещества.

В настоящее время на Земле насчитывается около 550 исторически активных вулканов (каждый восьмой из них находится на российской земле). За историческое время непосредственно вследствие вулканической активности в мире погибло не менее 1 млн человек.

В конце XIX в. произошло одно из крупнейших извержений вулкана Кракатау в Юго-Восточной Азии. Миллионы кубометров вулканического пепла, выброшенного в атмосферу, поднялись на высоту около 80 км. В результате наступила «полярная ночь» – на несколько месяцев вся Земля погрузилась в полумрак. Прямые солнечные лучи не достигали поверхности планеты, поэтому резко похолодало. Эту ситуацию позднее сравнивали с феноменом «ядерной зимы» - потенциальным последствием взрыва сверхмощной термоядерной бомбы на поверхности Земли.

Весной прошлого года мир пережил очередную природную катастрофу – извержение вулкана в Исландии, от которого пострадала экономика многих (особенно европейских) стран.

Землетрясения и извержения вулканов, происходящие на водных пространствах, часто приводят к возникновению цунами . Волна, образующаяся в открытом океане при вулканическом взрыве или сейсмическом толчке, у берега может приобрести чудовищную разрушительную силу. Библейский потоп и гибель Атлантиды приписывают извержениям вулкана в Средиземном море, сопровождавшимся цунами.

В XX в. только в Тихом океане было отмечено более двухсот цунами. В декабре 2004 г. череда крупных волн, обрушившихся на северо-восточное побережье Индийского океана, унесла более 200 тыс. человеческих жизней, а экономические потери составили 10 млрд дол.

Библейскую легенду о всемирном потопе часто приходится вспоминать и жителям стран, оказывающихся во власти грандиозных наводнений – затопления местности в результате резкого подъема уровня воды в реках, озерах, водохранилищах. Наводнения опасны сами по себе и к тому же провоцируют множество других природных бедствий – обвалы, оползни, сели.

Одно из самых страшных наводнений произошло в 1887 г. в Китае, когда вода в р. Хуанхэ за считанные часы поднялась на высоту восьмиэтажного дома. В результате погибло около 1 млн жителей этой речной долины.

В прошлом столетии, по данным ЮНЕСКО, в результате наводнений погибло 4 млн человек. Одно из последних сильных наводнений произошло в Чехии летом 2002 г. Вода залила улицы сотен населенных пунктов и городов, включая Прагу, в которой оказались затоплены 17 станций метро.

Подобные крупные катастрофические явления бывают и в России. Так, во время весеннего паводка 1994 г. на р. Тобол случился перелив воды через защитную дамбу г. Курган. В течение двух недель тысячи жилых домов оставались затопленными по крыши. Спустя семь лет произошло еще более разрушительное наводнение на р. Лена в Якутии.

Наконец, нельзя не упомянуть бушующую воздушную стихию: циклоны, штормы, ураганы, смерчи… Ежегодно на земном шаре возникает в среднем около 80 катастрофических ситуаций, связанных с этими явлениями. Океанские побережья часто страдают от тропических циклонов, обрушивающих на континенты ураганные потоки воздуха со скоростью более 350 км/ч, мощные ливневые осадки (до 1000 мм за несколько дней) и штормовые волны высотой до 8 м.

Так, три крупных разрушительных урагана осенью 2005 г. нанесли американскому континенту ущерб в 156 млрд дол. На этом фоне ураганы, гулявшие на рубеже тысячелетий по Западной и Северной Европе, выглядят более скромно – от них потерь было на порядок меньше.

Вездесущее человечество

Одна из основных причин увеличения числа жертв и материальных потерь в результате природных катастроф – неудержимый рост человеческой популяции.

В древние времена численность человечества изменялась незначительно, периоды ее роста чередовались с периодами спада в результате смертности от эпидемий и голода. Вплоть до начала XIX в. население Земли не превышало 1 млрд чел. Однако с наступлением индустриального периода общественного развития ситуация резко изменилась: уже спустя 100 лет население удвоилось, а к 1975 г. превысило 4 млрд чел.

Рост человеческой популяции сопровождается процессом урбанизации. Так, если в 1830 г. городская часть населения планеты составляла чуть более 3 %, то в настоящее время в городах компактно проживает не менее половины человечества. Общая численность населения Земли ежегодно увеличивается в среднем на 1,7 %, но в городах этот рост идет гораздо более быстрыми темпами (на 4,0 %).

Рост населения планеты приводит к освоению малопригодных для проживания людей участков: склонов холмов, пойм рек, заболоченных территорий. Ситуация часто усугубляется отсутствием заблаговременной инженерной подготовки осваиваемых территорий и использованием для застройки конструктивно несовершенных зданий. В результате города все чаще оказываются в центре разрушительных стихийных бедствий, где страдания и гибель людей приобретают массовый характер.

Промышленно-технологическая революция привела к глобальному вмешательству человека в наиболее консервативную часть окружающей среды – литосферу. Еще в 1925 г. В. И. Вернадский отметил, что человек своей научной мыслью создает «новую геологическую силу». Современная геологическая деятельность человека по масштабам стала сопоставима с природными геологическими процессами. Например, в ходе строительных работ и при добыче полезных ископаемых в год перемещается более 100 млрд т горных пород, что примерно вчетверо больше массы минерального материала, переносимого всеми реками мира в результате размыва суши.

Техногенное воздействие человека на литосферу приводит к значительным изменениям в окружающей среде, активизируя развитие природных и инициируя появление новых – уже техноприродных – процессов. К последним относятся опускание территорий в результате глубинной добычи полезных ископаемых, наведенная сейсмичность, подтопление, карстово-суффозионные процессы, появление разного рода физических полей и т. д.

Таким образом, в современной экономике развиваются две противоположные тенденции: глобальный валовой доход растет, а составляющие «природный капитал» жизнеобеспечивающие ресурсы (вода, почва, биомасса, озоновый слой) деградируют. Это происходит потому, что промышленное развитие, призванное служить прежде всего экономическому прогрессу, вошло в противоречие с природной средой, поскольку перестало учитывать реальные пределы устойчивости биосферы.

Например, некоторыми из причин увеличения частоты и масштабов наводнений являются вырубка лесов, осушение водно-болотных угодий, уплотнение почвенного покрова. Действительно, такое «мелиоративное» воздействие приводит к ускорению поверхностного стока с водосбора в речное русло, поэтому во время экстремальных осадков или таяния снега уровень воды в реках резко повышается.

В адское пекло?

Многих людей волнует вопрос – чего нам ожидать в будущем? Согласно библейским откровениям, человеческую цивилизацию погубит огонь. Судя по глобальным изменениям климата на протяжении последних 150 лет, движение к такому «концу света» уже можно считать начавшимся.

По данным Всемирной метеорологической организации, глобальное повышение температуры составило около 0,8 °C. На региональном уровне наблюдаются более контрастные изменения. Например, в северных регионах России за последние 30 лет среднемноголетняя температура воздуха выросла на 1,0 °C, что примерно в 2,5 раза превышает скорость тренда глобальной температуры. Следует заметить, что это различие обусловлено преимущественно повышением средних зимних температур, в то время как в летние сезоны температура может даже слегка понижаться.

В ряде регионов мира в последнее десятилетие летом иногда наблюдалась аномальная жара. Так, в августе 2003 г. температура в некоторых странах Западной Европы поднималась до +40 °C, что вызвало гибель от теплового удара более 70 тыс. человек.

Несмотря на существование различных точек зрения на причины глобальных климатических изменений, сам факт потепления на Земле является неоспоримым. Дальнейшее увеличение температуры воздуха способно оказать как положительное, так и отрицательное воздействие на природную среду, приведя к опустыниванию, затоплению и разрушению морских побережий, сходу с гор ледников, отступанию вечной мерзлоты и т. п.

Острейшей гуманитарной проблемой становится нехватка питьевой воды. Сильнейшие засухи отмечались в последние годы в Латинской Америке, Северной Африке, Индии и Пакистане. Ожидается, что в ближайшем будущем площадь территорий, испытывающих острый дефицит влаги, существенно расширится. Число «экологических беженцев» продолжает быстро расти.

Одна из наиболее серьезных опасностей, связанных с глобальным потеплением, – таяние ледового покрова Гренландии и высокогорных ледников. По данным спутниковых наблюдений, с 1978 г. площадь морского льда в Антарктике сокращается в среднем на 0,27 % ежегодно. Одновременно уменьшается и толщина ледовых полей.

Таяние ледников и тепловое расширение воды привело к повышению уровня Мирового океана на 17 см за последние 100 лет. Ожидается, что в ближайшие годы уровень океана будет подниматься в 5-10 раз быстрее, что приведет к крупным финансовым затратам на обеспечение безопасности прибрежных низменных территорий. Так, при подъеме уровня Мирового океана на полметра Нидерландам потребуется около 3 трлн евро для борьбы с затоплением, а на Мальдивских островах защита одного лишь погонного метра побережья обойдется в 13 тыс. дол.

Потепление будет сопровождаться и деградацией многолетнемерзлых горных пород в криолитозоне, составляющей значительную часть территории нашей страны. Отмечено, что за прошедшее столетие площадь распространения вечномерзлых грунтов в Северном полушарии сократилась на 7 %, а максимальная глубина промерзания уменьшилась в среднем на 35 см. При сохранении существующей климатической тенденции граница сплошной вечной мерзлоты за десятилетие переместится к северу на 50-80 км (Осипов, 2001).

Деградация криолитозоны вызовет развитие таких опасных процессов, как термокарст – опускание территории в результате вытаивания льдов и образования наледей. Это, несомненно, усугубит проблему безопасности объектов газовой и нефтяной отраслей при освоении минеральных ресурсов Севера.

Профилактика катастроф

До недавнего времени усилия многих стран по «уменьшению опасности» стихийных бедствий были направлены лишь на ликвидацию их последствий, оказание помощи пострадавшим, организацию технических и медицинских услуг, поставку продуктов питания и т. п. Однако устойчивая тенденция к увеличению частоты катастрофических событий и размера связанного с ними ущерба делает эти мероприятия все менее эффективными.

При выработке концепции «борьбы с катастрофами» важно понимать, что человек не в состоянии приостановить или изменить ход эволюционных трансформаций планеты – он может только с некоторой долей вероятности прогнозировать их развитие и иногда оказывать влияние на их динамику. Поэтому в настоящее время специалисты считают приоритетными новые задачи: предупреждение природных катастроф и смягчение их негативных последствий.

Центральное место в стратегии борьбы со стихией занимает проблема оценки риска , т. е. вероятности катастрофического события и величины ожидаемых человеческих жертв и материальных потерь.

Степень воздействия природной опасности на людей и объекты инфраструктуры оценивается показателем их уязвимости . Для людей это снижение способности выполнять свои функции вследствие гибели, потери здоровья или увечья; для объектов техносферы – уничтожение, разрушение или частичное повреждение объектов.

Регулировать развитие большинства природных опасностей – весьма сложная задача. Многие природные явления, такие как, например, землетрясения и извержения вулканов, вообще не поддаются прямому управлению. Но имеется многолетний положительный опыт воздействия человека, в частности, на некоторые гидрометеорологические явления.

Так, в научных организациях Росгидромета были разработаны технологии внесения активных реагентов в облачные поля при помощи ракетной, авиационной и наземной техники с целью искусственного увеличения и перераспределения атмосферных осадков, рассеивания туманов в окрестностях аэропортов, предотвращения градобития сельскохозяйственных культур. Стало возможным регулирование атмосферных осадков во время техногенных катастроф. Так, после взрыва на Чернобыльской атомной электростанции в 1986 г. был предотвращен дождевой смыв продуктов радиационного загрязнения в речную сеть.

Значительно чаще превентивные меры осуществляются косвенным образом, путем повышения устойчивости и защищенности по отношению к природным опасностям и самих людей, и инфраструктуры. Среди наиболее важных мер по снижению их уязвимости рациональное использование земель, тщательная инженерная подготовка объектов инфраструктуры и защита территорий, на которых они размещаются, организация средств предупреждения и экстренного реагирования.

Участки внешне однородной территории с разнообразными геоморфологическими, гидрогеологическими, ландшафтными и другими условиями реагируют на природные воздействия неодинаково. Например, в низинных участках, сложенных слабыми водонасыщенными грунтами, интенсивность сейсмических колебаний может оказаться в несколько раз выше, чем на соседнем участке, сложенном скальными породами.

Очевидно, что для снижения уязвимости и повышения безопасности необходимо строго обоснованно и ответственно подходить к выбору земельных участков для строительства населенных пунктов, промышленных и гражданских объектов, элементов жизнеобеспечивающих систем и т. д. Для решения этой задачи проводится инженерно-геологическое районирование территории, которое заключается в выявлении участков с одинаковыми или близкими геологическими характеристиками и их ранжировании по степени пригодности для хозяйственного освоения и устойчивости к воздействию природных и техногенных опасностей.

Для сейсмоопасных территорий составляется также карта сейсмического микрорайонирования. Ее основное назначение – выделять зоны различной сейсмической опасности (балльности) с учетом всех факторов, влияющих на распространение в геологической среде упругих волн. Например, при участии Института геоэкологии им. Е. М. Сергеева РАН было проведено подобное зонирование Имеретинской низменности на территории Адлерского района, где возводится комплекс сооружений для Олимпийских игр 2014 г.

Нередко возникает необходимость использовать заведомо непригодные для строительства земли, например, участки морских побережий и долин рек, склонов гор, территории с закарстованными и просадочными грунтами. В этом случае проводят превентивные инженерные мероприятия, направленные на повышение устойчивости территорий и защиту самих сооружений: возводят сплошные стены и дамбы, строят дренажные системы и водосбросы, производят поднятие территории с помощью отсыпки грунта, укрепляют грунты путем их уплотнения, цементации и армирования.

Недавний пример крупномасштабного защитного гидротехнического строительства – возведение защитной дамбы, которая перекрыла часть Финского залива и устье Невы. Потребность в подобном сооружении была велика, так как практически ежегодно за счет ветрового нагона из Балтийского моря воды Невы поднимались выше 1,5 м – уровня, в расчете на который проектировался Санкт-Петербург. Это приводило к затоплению отдельных районов города. Законченная в 2009 г., дамба выдерживает подъем воды свыше 4 м, что полностью избавляет жителей от угрозы наводнения.

Однако защита территории и даже рациональный выбор участка под строительство не являются достаточными условиями безопасности. Основная причина гибели людей в природных катастрофах связана с обрушением жилых и промышленных зданий. Поэтому необходимо совершенствование проектных решений, использование более прочных материалов, а также диагностика состояния уже построенных зданий и сооружений и периодическое укрепление их конструкций.

Успешное управление природной безопасностью не может существовать без системы предупреждения и экстренного реагирования, которая включает в себя средства наблюдения за развитием опасных процессов (средства мониторинга ), оперативной передачи и обработки получаемой информации, оповещения населения о назревающей опасности.

Мониторинг – важнейшее звено системы прогнозирования и предупреждения. Прогностический мониторинг предназначен для организации регулярных наблюдений за аномальными явлениями природы или геоиндикаторами, отражающими их развитие. Проведение такого мониторинга в течение длительного времени позволяет создавать банки данных и временные ряды наблюдений, анализ которых дает возможность выяснять закономерности динамики опасного процесса, моделировать причинно-следственные связи его развития и предсказывать возникновение экстремальных ситуаций.

Для смягчения последствий от «мгновенно» развивающихся катастрофических процессов (например, землетрясений) в случае отсутствия надежных методов их прогнозирования целесообразно применять так называемый охранный мониторинг. Он настраивается на экстремальную фазу катастрофического события и позволяет без вмешательства человека автоматически принимать срочные меры по минимизации последствий опасного процесса за считанные секунды до наступления критического момента.

Чаще всего по сигналу охранной мониторинговой системы осуществляется отключение объекта от энергообеспечивающих систем (газ, электричество), оповещение персонала и др. Такие системы устанавливают на особо ответственных и опасных объектах, прежде всего на атомных станциях, нефтеперерабатывающих заводах, морских платформах нефтедобычи, насосных станциях химических продуктопроводов и т. п.

Примером охранного мониторинга может служить система сейсмической безопасности, основанная на применении акселерометров (измерителей величины ускорения) сильных движений. Она была разработана в Институте геоэкологии им. Е. М. Сергеева РАН и установлена на нефтедобывающих платформах, расположенных на шельфе о. Сахалин. Анализ показаний приборов с помощью специального алгоритма дает возможность различать колебания объекта, вызванные сейсмическими и иными причинами. Поэтому система подает тревожный сигнал только тогда, когда уровень заданной пороговой интенсивности превышен, и не реагирует на другие сотрясения. Так исключается возможность «ложной тревоги».

В последние десятилетия наметились опасные тенденции в развитии природных процессов, во многом обусловленных ростом численности населения и экономики земной цивилизации. Необратимый рост числа катастрофических событий, в том числе техноприродного происхождения, выдвигает в качестве важного государственного приоритета оценку природных рисков и разработку методов борьбы с ними.

Эффективное управление рисками опирается на современный уровень знаний о природных явлениях, системную организацию наблюдений за опасными процессами, адекватную культуру хозяйственной деятельности и принятие ответственных управленческих решений на разных уровнях власти. Стратегию управления рисками следует осуществлять во всех проектах и инвестиционных программах, связанных со строительством, образованием, социальным обеспечением, здравоохранением.

После стремительного прорыва в космос человечество вновь обращает свой взгляд к общему дому – планете Земля. Общепланетные проблемы в наступившем столетии должны занять важное место среди фундаментальных и практических задач, ибо от их решения во многом зависит будущее нашей цивилизации.

Литература

Глобальная экологическая перспектива (Гео-3): прошлое, настоящее и перспективы на будущее / Ред. Г. Н. Голубев. М.: ЮНЕПКОМ, 2002. 504 с.

Осипов В. И. Природные катастрофы на рубеже XXI века // Вестник РАН. 2001. Т. 71, № 4. С. 291-302.

Природные опасности России: в 6-ти т. / Под общ. ред. В. И.Осипова, С. Шойгу. М.: Издательская фирма КРУК, 2000-2003: Природные опасности и общество / Под ред. В. А. Владимирова, Ю. Л. Воробьева, В. И. Осипова. 2002. 248 с.; Сейсмические опасности / Под ред. Г. А. Соболева. 2001. 295 с.; Экзогенные геологические опасности / Под ред. В. М. Кутепова, А. И. Шеко. 2002. 348 с. ; Геокриологические опасности / Под ред. Л. С. Гарагуля, Э. Д. Ершова. 2000. 316 с.; Гидрометеорологические опасности / Под ред. Г. С. Голицына, А. А. Васильева. 2001. 295 с.; Оценка и управление природными рисками / Под ред. А. Л. Рагозина. 2003. 320 с.

В статье использованы фотографии вулканов с сайта www.ngdc.noaa.gov/hazard/volcano.shtml Министерства торговли, Национального управления по исследованию океанов и атмосферы и Национальной информационной службы спутниковых данных об окружающей среде США