Главная Случайная страница


Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






Шкала разрушений, вызываемых торнадо

 

Класс разрушений F
Скорость ветра V, м/с

 

Повреждения, соответствующие классам F, следующие:

0 – слабые повреждения: небольшие повреждения антенн, повалены деревья с неглубокими корнями;

1 – средние повреждения (начало ураганной скорости ветра): сорваны крыши, перевернуты автоприцепы, движущиеся автомобили снесены с дороги, некоторые деревья вырваны с корнями и унесены;

2 – значительные повреждения: разрушены неустойчивые здания в сельских районах, крупные деревья вырваны с корнем и унесены, опрокинуты товарные вагоны, сорваны крыши с каркасов домов;

3 – серьезные повреждения: разрушена часть вертикальных стен, домов, перевернуты поезда, разорваны конструкции со стальной оболочкой (типа ангаров), автомобили подбрасывались в воздух, большинство деревьев в лесу вырвано с корнями или повалено;

4 – опустошительные повреждения: каркасы домов целиком повалены, автомобили и поезда отброшены, крупные летящие предметы;

5 – потрясающие повреждения: каркасы домов сорваны с фундаментов, железобетонные конструкции сильно повреждены, в воздухе летящие предметы размером с автомобиль.

Катастрофические торнадо наблюдаются редко, поэтому для их прогноза затруднительно использовать статистический подход. Обычно, ориентируются на то, что торнадо могут возникнуть в любом из тех районов, где они уже происходили раньше, и следует принять соответствующие меры предосторожности. Если ведутся атмосферные наблюдения и если торнадо обнаружен, делается соответствующее предупреждение.

До сих пор не выяснена природа образования торнадо, однако ясно, что в основе явления лежат вертикальные перемещения воздуха в сочетании с уже существующим вращательным движением. Типичные торнадо имеют диаметр менее 500 м и живут лишь несколько минут. Катастрофические торнадо имеют форму воронки диаметром от 1 до 10 км. В этом вихре скорость ветра может достигать величины 300 м/с, но в среднем не превышает 100 м/час.

Типичный смерч движется по непредсказуемой траектории, разрушая полосу шириной несколько сот метров. Скорость поступательного движения торнадо составляет около 40 км/час, это означает, что убежать от него нельзя, можно лишь уехать на машине. Бегство от торнадо, однако, и в этом случае проблематично, так как его трасса абсолютно незакономерна и непредсказуема.

Кроме того, смерч – сила совершенно непредсказуемая: он может подхватить человека, перенести его по воздуху и осторожно опустить на землю, поднять в воздух железнодорожные вагоны и дома. Иногда торнадо полностью разрушает одно строение, оставив соседнее, стоящее рядом в нескольких метрах, совершенно не тронутым.

Торнадо случаются во многих странах, но нигде они не фиксируются столь часто и не обладают столь свирепым характером, как в США. Здесь за год отмечается более 700 торнадо.

Нередки торнадо в Индии, Бангладеш, Японии, Аргентине, Австралии. В Европе тоже могут возникать сильнейшие торнадо. Опасные вихри образуются иногда в бассейне реки Дона, в Кубанских степях. Например, в Ростове–на–Дону 24 августа 1953 г. случился смерч со скоростью 60 – 80 м/с.

В Европейской части России и в других регионах смерчи наблюдаются крайне редко – один раз в несколько лет. Известен разрушительный смерч в Лужском районе, сопровождавшийся сильным лесоповалом, в Новгородской и Псковской областях. Хотя эти явлении почти никогда не сопровождаются жертвами, но приводят к весьма значительному материальному ущербу.

Поскольку вероятность появления торнадо в каком–либо конкретном районе весьма мала, при проектировании обычных промышленных и гражданских зданий и сооружений нагрузки от торнадо строительными нормами не учитываются (по экономическим соображениям). Нагрузки от торнадо учитываются при выборе площадок для атомных электростанций как в России, так и за рубежом.

Защита от торнадо крайне проблематична. Они возникают неожиданно. Определить их траекторию невозможно. Помочь может передача предупреждений по телефону от города к городу. Наилучшая и, по–видимому, единственная защита от торнадо – скрыться в подвале либо в прочном здании.

На этот случай следующие рекомендации:

– если вы вне дома и вблизи нет никакого укрытия – ложитесь ничком в любую ближайшую канаву. Закройте голову руками. Если вы в машине или тракторе – не пытайтесь убежать от вихря. Выскакивайте из кабины и ложитесь в канаву;

– стойте подальше от окон, дверей и наружных стен дома. Спрячьтесь в подвал или спуститесь на самый нижний этаж;

– залезайте под какую–нибудь прочную конструкцию. Защитите голову;

– спрячьтесь в ближайшем оборудованном убежище при школе, больнице, торговом центре или другом общественном месте. Внутренние коридоры на нижнем этаже наиболее безопасны;

– покиньте передвижные домики и найдите более надежное укрытие.


Пылевые бури

 

Пылевая буря – это перенос сильным ветром больших количеств пыли и песка, приводящий к значительному ухудшению видимости, т.е. это атмосферные возмущения, при которых в воздух поднимается огромное количество пыли и песка, переносимых на значительные расстояния. Песок летит ближе к земле, в нескольких метрах от нее, выше поднимаются лишь более мелкие частицы.

Пыльные бури возникают, когда клин холодного воздуха вторгается под слой теплого. Быстро перемещаясь и обладая значительной турбулентностью, он эродирует почву, и в воздух поднимается много твердых частиц. Они осаждаются на расстоянии многих километров. Вслед за выпадением пыли обычно сразу же начинает идти дождь.

Весьма эффектная и грандиозная по масштабам буря пронеслась со скоростью 100 км/час над восточными равнинами и горными районами Средней Азии 10 сентября 1971 г. В Ташкенте видимость в 17 час. 50 мин. упала до 50 м, а в пригородах до 10 м. На некоторое время был нарушен ритм жизни большого города. Пыльная буря сопровождалась оптическими и электрическими явлениями. Пыльные бури оказывают губительное воздействие на сельское хозяйство и скотоводство, осложняют работу транспорта, в особенности авиации. Наличие в воздухе большого количества пыли и песка нарушает работу газопроводов и линий электропередач.

Одинокие путники или караваны в пустыне вполне могли быть засыпаны во время пыльных бурь. При пыльных бурях бывают эродированы миллионы тонн почвы и, наоборот, огромные площади полей и пастбищ оказываются занесенными бесплодной пылью. Так случилось в Казахстане при освоении целины. После того, как были распаханы степные земли, и почва лишилась покрова, сильные ветры уничтожили сотни тысяч гектаров пахотной земли.

Пыльные бури вызывают удушье и приводят к болезням, от них в значительной мере страдают приборы и любая техника. Пыльные бури могут разносить опасных паразитов, которые являются причиной тяжелого заболевания – болотной лихорадки.

Таково отрицательное воздействие пыльных бурь, а некоторые из них становятся настоящими катастрофами.

Среди регионов СНГ Средняя Азия по сравнению с другими районами занимает первое место по площади, наиболее часто подверженной пыльным бурям. Если на территории Европы пыльные бури в значительной степени являются результатом деятельности человека (неразумное землепользование), то для пустынных и даже предгорных районов Средней Азии это явление рассматривается, как естественное.

Интенсивность пыльных бурь оценивается, в основном, видимостью, которая может быть самой различной – от 50 м до 10 км. Как правило, основная доля приходится на песчаные бури умеренной интенсивности. Очень сильные бури являются такой же редкостью, как и совсем слабые.

Кроме того, горизонтальная видимость при пыльной буре весьма неоднородна в пространстве. Пыль и песок во время бури перемещаются волнами, видимость внутри которых падает до 200 – 300 м, а иногда и ниже. Вне таких сгустков видимость достигает 3 – 4 км.

Непрерывная продолжительность пыльных бурь в большинстве случаев не превышает 3 часов. Самые длительные бури продолжаются в течении 24 часов и более.

Необходимо отметить, что благоустройство территории приводит к значительному снижению пыльных бурь.

Грозы

Гроза – наиболее распространенное опасное атмосферное явление.

Гроза начинается с подъема столба воздуха, образующего белое облако. Внутри растущего облака воздух интенсивно перемешивается, при этом скорость восходящих потоков может иногда превышать 100 км/час. Высота таких облаков может доходить до 18 км.

Большинство гроз проходят свой жизненный цикл за время меньше часа, разрядившись несколькими молниями и дождем. Некоторые же грозы охватывают огромные пространства, могут длиться часами и вызывать мощные восходящие и нисходящие потоки. Часто они являются источником града и вызывают торнадо. При грозе выпадает большое количество осадков, однако, наибольшую опасность представляют электрические разряды – молнии.

Молния – это гигантский электрический искровой разряд в атмосфере, проявляющийся обычно яркой вспышкой света и сопровождающим ее громом. Наиболее часто молнии возникают в кучево–дождевых облаках.

В раскрытие природы молнии внесли вклад американский физик Б. Франклин (1706 – 1790), русские ученые М. В. Ломоносов (1711 – 1754) и физик Г. Рихман (1711 – 1753), погибший от удара молнии при исследовании атмосферного электричества.

Молнии делятся на внутриоблачные, т.е. проходящие в самих грозовых облаках, и наземные, т.е. ударяющие в землю.

Процесс развития наземной молнии состоит из нескольких стадий .

На первой стадии в зоне, где электрическое поле достигает критического значения, начинается ударная ионизация, создаваемая вначале свободными электронами, всегда имеющимися в небольшом количестве в воздухе, которые под действием электрического поля приобретают значительные скорости по направлению к земле и, сталкиваясь с атомами воздуха, ионизируют их. Таким образом, возникают электронные лавины, переходящие в нити электрических разрядов – стримеры, представляющие собой хорошо проводящие каналы, которые соединяясь, дают начало яркому термоионизированному каналу с высокой проводимостью – ступенчатому лидеру.

Движение лидера к земной поверхности происходит ступенями в несколько десятков метров со скоростью 5.107 м/с, после чего его движение приостанавливается на несколько десятков мкс, а свечение сильно ослабевает. В последующей стадии лидер снова продвигается на несколько десятков метров, яркое свечение при этом охватывает все пройденные ступени. По мере продвижения лидера к земле напряженность поля на его конце усиливается и под его действием из выступающих на поверхности земли предметов выбрасывается ответный стример, соединяющийся с лидером. На этом явлении основано создание молниеотвода.

В заключительной стадии по ионизированному лидером каналу следует обратный, или главный разряд молнии, характеризующийся токами от десятков до сотен тысяч ампер, сильной яркостью и большой скоростью продвижения 108 – 107 м/с. Температура канала при главном разряде может превышать 25000 °С, длина канала молнии 1 – 10 км, диаметр – несколько сантиметров. Такие молнии называются затяжными. Они наиболее часто бывают причинами пожаров. Обычно, молния состоит из нескольких повторных разрядов, общая длительность которых может превышать 1 с.

В отличие от опасных молний, называемых линейными, существуют шаровые молнии, которые нередко образуются вслед за ударом линейной молнии.

Молнии, как линейная, так и шаровая, могут быть причиной тяжелых травм и гибели людей. Удары молний могут сопровождаться разрушениями, вызванными ее термическими и электродинамическими воздействиями. Наибольшие разрушения вызывают удары молний в наземные объекты при отсутствии хороших токопроводящих путей между местом удара и землей. От электрического пробоя в материале образуются узкие каналы, в которых создается очень высокая температура, и часть материала испаряется со взрывом и с последующим воспламенением.

Наряду с этим, возможно возникновение больших разностей потенциалов между отдельными предметами внутри строения, что может быть причиной поражения людей электрическим током. Весьма опасны прямые удары молнией в воздушные линии связи с деревянными опорами, так как при этом могут возникать разряды с проводов и аппаратуры (телефон, выключатели) на землю и другие предметы, что может привести к пожарам и поражению людей электрическим током. Прямые удары молнии в высоковольтные линии, электропровода могут быть причиной коротких замыканий. Опасно попадание молнии в самолеты. При ударе молнии в дерево могут быть поражены находящиеся вблизи него люди.


Электрические разряды молнии имеют силу тока от нескольких единиц до 200 кА. Обычно, ступенчатый лидер переносит вниз отрицательный заряд. Иногда он переносит и положительный заряд.

Повреждения, наносимые молнией, обусловлены высоким напряжением, большой силой тока в канале молнии и температурой, достигающей 40000 °К. Сильный ток, прошедший через тело человека от удара молнии, вызывает остановку сердца.

Защита от молний

Разряды атмосферного электричества способны вызвать взрывы, пожары и разрушения зданий и сооружений, что привело к необходимости разработки специальной системы молниезащиты.

Молниезащита – комплекс защитных устройств, предназначенных для безопасности людей, сохранности зданий и сооружений, оборудования и материалов от разрядов молнии.

Здания и сооружения подлежат молниезащите в соответствии с СН 305-77. В зависимости от вероятности вызванного молнией пожара или взрыва, исходя из масштабов возможных разрушений или ущерба, нормами установлены три категории устройства молниезащиты.

В зданиях и сооружениях, отнесенных к I категории молниезащиты, длительное время сохраняются и систематически возникают взрывоопасные смеси газов, паров и пыли, перерабатываются или хранятся взрывчатые вещества. Взрывы в таких зданиях, как правило, сопровождаются значительными разрушениями и человеческими жертвами.

В зданиях и сооружениях II категории молниезащиты названные взрывоопасные смеси могут возникнуть только в момент производственной аварии или неисправности технологического оборудования, взрывчатые вещества хранятся в надежной упаковке.

В зданиях и сооружениях III категории от прямого удара молнии может возникнуть пожар, механические разрушения и поражения людей. К этой категории относятся общественные здания, дымовые трубы, водонапорные башни и др.

Здания защищаются от прямых ударов молнии молниеотводами. Зоной защиты молниеотвода называют часть пространства, примыкающую к молниеотводу, внутри которого здание или сооружение защищено от прямых ударов молнии с определенной степенью надежности. Зона защиты А обладает степенью надежности 99,5 % и выше, а зона защиты Б – 95 % и выше.


2. Гидросферные опасности

 

Наводнения

 

Под наводнениемпонимаютзначительное затопление местности в результате подъема уровня воды в реке, озере или море, вызываемое различными причинами. Среди других стихийных бедствий в России по повторяемости, площади распространения и материальному ущербу наводнения стоят на первом месте.

Природно–географическими условиями возникновения наводнений являются: выпадение осадков в виде дождя, таяние снега и льда, цунами, тайфуны, опорожнение водохранилищ, опускание суши.

Наиболее часто наводнения бывают дождевого–речного типа. Другой тип затопление побережья в результате поднятия уровня моря при шторме (наводнения нагонного типа). Реже – наводнения могут являться следствием опускания суши. Наводнения возникают также при обильном таянии снега, в связи с заторами при ледоходе, таянием льда при оттепелях. Весьма опасны наводнения, связанные с разрушением защитных сооружений (дамбы, плотины). Причиной наводнений может быть недостаточная пропускная способность водоотводов при грозовых ливнях. Выпадающие на значительных площадях ливневые дожди могут сильно повысить уровень рек, если дожди сопровождаются внедрением теплых воздушных масс или воздействием мигрирующего штормового фронта. При этом от разлива реки может быть затоплена вся ее пойма.

Вода при таянии снега суммируется с дождевой, что может вызвать наводнение, особенно при внезапной оттепели, ускоряющей таяние снега. Тем не менее, паводки от таяния снега развиваются медленнее, чем дождевые, что позволяет принять упреждающие защитные меры.

Большие глыбы льда могут образовывать заторы у мостов и в узких местах русла, что приводит к запрудам. Выше затора происходит разлив, а при преодолении водой затора волна наводнения, распространяясь вдоль русла, вызывает разрушения.

Крупные наводнения возникают и при прорыве ледниковых вод (воды, скапливающейся под ледником), а также при прорыве дамб и плотин. Эти прорывы идут при высоких расходах воды.

Наиболее часто на территории России наводнение представляет собой повышение уровней и расходов воды в реке за счет увеличения ее притока. В зависимости от времени года, источника притока воды в русло и его интенсивности наводнения подразделяют на весеннее половодье и паводок.

Весеннее половодье сопровождается обычно значительным повышением уровней и расходов воды в реке за счет таяния снега. Вода полностью заполняет меженное русло и заливает пойму. Продолжительность половодья для малых рек – несколько дней, для больших рек она составляет 1 – 3 месяца.

Паводок, т.е. подъем воды в реках от дождей, достигает наибольших размеров при ливневых осадках. В это время реки обладают большой энергией, они наиболее активны, несут наибольшие массы воды и наносов, деформируют дно и берега, представляя серьезную угрозу наводнения прилегающих районов и промышленных центров. Большие массы воды грозят разрушением плотин, мостов и других сооружений в береговой зоне реки.

Паводковые наводнения, как правило, скоротечны, возникают внезапно и тем самым наносят наибольший ущерб народному хозяйству. Паводки обычно продолжаются в течение нескольких дней.

Особую опасность для населения представляет наводнение, вызванное весенним половодьем и одновременно возникшим с ним паводком.

Кроме природно–географических, на режим рек существенное влияние оказывают техногенные факторы, т.е. обусловленные хозяйственной деятельностью человека. Большинство рек имеет зарегулированный характер, что позволяет изменять их бытовой режим (устраивать попуски, создавать зоны затоплений). В результате несанкционированных действий человека при эксплуатации гидротехнических сооружений возможны катастрофические явления, связанные с опорожнением водохранилищ.

 

 

Последнее изменение этой страницы: 2017-07-16

lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда...