Почему землетрясения считаются самыми опасными среди. Землетрясения признаны самым опасным видом стихийных бедствий

Э.Мирлювич, кандидат физико-математических наук, ВНИИ ГОЧС МЧС России.

Когда перед людьми встает задача и ее необходимо кардинально и оптимально решать, главной проблемой часто становится неоднозначность понимания изначальной терминологии, и чтобы заговорить на одном языке, приходится затрачивать неимоверные усилия. Так, понятие "глобализм", вызывающее такой сложный отклик у мировой общественности, понимается одними как планетарный моноамериканизм, а потому и вызывает протест, а другие вкладывают в этот термин угрозы глобального масштаба, которые могут иметь широкий, трансграничный и, извините за такой неологизм, "надсуверенитетный" характер, требующий объединенной реакции народов и правительств.

К таким угрозам прежде всего относится так называемая "астроблема" ("звездная рана"), или проблема космических катастроф. Есть предположение, что подобные катастрофы случались на Земле не один раз, происходили с периодичностью примерно 28-30 млн. лет. Сегодня орбиту Земли пересекают орбиты двухсот астероидов, следовательно, столкновения в принципе возможны и в дальнейшем. А кометы, по подсчетам ученых, на поверхность Земли приземляются в среднем один раз в 15 месяцев.

Самой большой астроблемой считается возникший 65 млн. лет назад кратер Чикзулуб в Мексике. Его диаметр - более 180 км. Самым известным метеоритным памятником природы является образовавшийся около 50 тыс. лет назад Аризонский кратер в США. Его диаметр - 1,2 км, а глубина - более 180 м. Оценочная масса данного космического "снаряда" составляла около 10 тыс. тонн. Самый древний из известных кратеров - Суавъярви, диаметром 16 км - возник 25 млрд. лет назад. Он находится в Карелии. Самый молодой кратер, образовавшийся 17 мая 1990 года, также располагается на территории нашей страны - это Стерлитамакский кратер в Башкирии, диаметром 10 метров.

К событиям того же рода относится и знаменитый Тунгусский метеорит (начало XX века)диаметром до 50 метров, полностью сгоревший в атмосфере. Падения особо крупных космических тел на Землю в исторический период, к нашему счастью, не происходили. В результате современная цивилизация была избавлена от катастроф планетарного масштаба и вызванных ими потрясений.

По статистическим оценкам, раз в 180 лет кто-либо из землян может вполне стать жертвой "небесного камня". Вероятность такого события в ближайшие 50 лет почти сопоставима, например, с риском погибнуть в авиакатастрофе. Однако наибольшей опасности земляне подвержены все же через угрозу самой планете в целом.

Попробуйте проделать такой эксперимент. Возьмите дешевенькую контурную карту нашей Земли и вырежьте всё, что окрашено в голубой цвет, - иначе говоря, уберите четыре океана и Средиземное море. Затем сложите друг с другом оставшиеся фрагменты. Что вы увидели?

Да, раньше наша планета представляла из себя единую сушу (по-древнегречески, Пангею), застывшую корку-скорлупу, под которой кипела и бурлила некая раскаленная субстанция, ничего еще не знающая о Д.И.Менделееве и его таблице элементов. Почему же она раскололась? Это и есть "астроблема", в результате которой образовались континенты и стали удаляться друг от друга, увеличивая размер Земли, а из ее недр "выплеснулась" наша голубая спутница Луна.

Скорее всего, аналогичную, но более масштабную катастрофу претерпела и пятая планета нашей солнечной системы - Фаэтон. В соответствии с законом, сформулированным двумя Иоганнами - Тициусом и Воде, она должна была находиться между Марсом и Юпитером. Но в свое время развалилась на астероиды и метеориты, являющиеся как раз источником астроблемной опасности для нас, землян.

Таким образом, опасность существует, она реальная, а ущерб, который может быть нанесен не только какому-то одному государству, но и всей земной цивилизации, настолько велик, что поставит под вопрос само существование этой цивилизации.

Однако сегодня очень актуально повести разговор о второй опасности глобального масштаба - сейсмической, по поводу которой попытаюсь высказать свои, быть может в чем-то альтернативные соображения.

Землетрясения - это подземные толчки и колебания земной поверхности, вызванные в основном геофизическими причинами.

В недрах земли постоянно происходят сложные процессы. Под действием глубинных тектонических сил возникают напряжения, слои земных пород деформируются, сжимаются в складки и с наступлением критических перегрузок смещаются и рвутся, образуя разломы земной коры. Разрыв сопровождается мгновенным толчком или серией землетрясений. Происходит разрядка энергии, накопившейся в недрах. Энергия, выделившаяся на глубине, передается посредством упругих волн в толще земной коры и достигает поверхности Земли, где и происходят разрушения.

Размеры очага землетрясения - обычно в пределах от нескольких десятков метров до сотен километров. Располагаются они в основном в земной коре, а также в верхней части мантии Земли.

Общепризнанным считается наличие двух главных сейсмически активных поясов - это Средиземноморско-Азиатский, охватывающий Португалию, Италию, Грецию, Турцию, Иран, Северную часть Индостана и далее до Малайского архипелага, и Тихоокеанский, включающий Японские острова, Китай, Дальний Восток, Камчатку, Сахалин, Курильскую гряду и весь береговой пояс западного побережья американского континента.

На территории России примерно 28% районов сейсмоопасны. Районы возможных 9-балльных землетрясений находятся в Прибайкалье, на Камчатке и Курильских островах, 8-балльных - в Южной Сибири и на Северном Кавказе.

Сила землетрясения

Сила (интенсивность) колебаний земной поверхности в определенном месте, населенном пункте измеряется в баллах по 12-балльной шкале.

5 баллов (15-25 раз в 100 лет). Просыпаются почти все спящие, колеблется и частично расплескивается вода в сосудах, могут опрокинуться легкие предметы, разбиться посуда. Здания не повреждаются.

6 баллов (10-15 раз в 100 лет). Многие люди пугаются, колебания мешают ходить. Здания шатаются, предметы падают с полок. Может двигаться мебель. Осыпание побелки, тонкие трещины в штукатурке.

7 баллов (4-6 раз в 100 лет). Сильный испуг, колебания мешают стоять на ногах. Двигается и может упасть мебель. Характер типичных повреждений зданий следующий: мелкоблочные здания - трещины в штукатурке, тонкие трещины в стенах; крупноблочные - трещины в швах между блоками и в перегородках, выпадение заделок швов, нередко тонкие трещины в блоках; панельные - тонкие трещины в стыках панели; каркасные - тонкие трещины вокруг навесных панелей. В любых зданиях - трещины в перегородках.

8 баллов (1-3 раз в 100 лет). С трудом удается удержаться на ногах. Трещины в грунте на склонах, осыпание камней. Вероятный характер повреждения зданий: мелкоблочные - трещины в несущих (капитальных) стенах, обвалы штукатурки; крупноблочные - широкие трещины по периметру блоков, смещение блоков, трещины в блоках; панельные - трещины в стыках панели, тонкие трещины в панелях; каркасные - заметные трещины в местах примыкания навесных панелей к каркасу, а также между этими панелями. В любых зданиях - повреждение, иногда частичное разрушение перегородок.

9 баллов (приблизительно раз в 300 лет). Многих сбивает с ног. Повсеместно - трещины в грунте. На склонах обвалы камней. Вероятный характер повреждений зданий: мелкоблочные - разрушение части несущих стен, в отдельных случаях - обвалы; крупноблочные - повреждение, в отдельных случаях разрушение части несущих стен; панельные - повреждение и смещение некоторых панелей; каркасные - обрушение отдельных навесных панелей, трещины в каркасе. В любых зданиях - разрушения перегородок.

На Камчатке в 9-балльной зоне расположены Петропавловск-Камчатский, Усть-Камчатск, Никольское; в 8-балльной - Елизово, Паратунка, Коряки, Ключи, Лазо, Малки, Апача; в 7-балльной - Болыиерецк, Усть-Большерецк, Октябрьский, Мильково, Козыревск, Эссо. В 6-балльную зону входят пункты восточного побережья от Оссоры и далее к северу, а также пункты западного побережья севернее поселка Кировского.

В районе Петропавловска-Камчатского единственное, не вполне достоверное, 9-балльное землетрясение было в 1737 году. 8-балльные случались в 1841,1904 (2 раза), 1959 годах. Последние 7-балльные толчки наблюдались здесь в 1952 и 1971 годах.

Чем опасны землетрясения

Повреждения и разрушения зданий. Эти последствия описаны ранее, при характеристике силы землетрясений.

Опасные геологические явления. Землетрясения вызывают разжижения, течение и проседание грунта, обвалы, широкие трещины в грунте, камнепады, большие оползни, снежные лавины, грязевые потоки (сели).

Морские волны цунами. Колебания земли раскачивают и воду. После землетрясения на берег может обрушиться высокая морская волна - цунами или целая серия таких волн. В замкнутых бухтах и озерах могут возникать сильные колебания воды - сейши, подтопляющие берег.

Паника. Во время землетрясений люди в страхе нередко совершают нелепые и опасные для их жизни поступки. Паника особенно опасна в местах скопления людей: в школах, больницах, кинотеатрах, общежитиях и т.д.

Падение предметов. Опасны любые тяжелые и стеклянные предметы, способные упасть при толчке: шкафы, полки, картины, вазы, зеркала, люстры и люминесцентные светильники, приборы, оборудование, куски штукатурки, обломки стен. Из окон нередко вываливаются стекла, они падают как внутрь здания, так и на улицу.

Пожары. Опасны кирпичные печи, которые могут рассыпаться при сильном толчке, короткие замыкания электропроводки, открытый огонь, включенные электронагревательные приборы, плиты, газовые баллоны. Из разбитых, опрокинутых, разрушенных емкостей может вылиться бензин, ацетон и т.д.

Повреждение инженерных сетей. Повреждаются водопровод, канализация и другие трубопроводы, опоры ЛЭП, нарушается связь, повреждается полотно дорог, мосты.

Разрушение зданий, большие оползни склонов и обвалы, а также волны цунами являются главными причинами жертв при сильных землетрясениях.

Информационное обеспечение сейсмической безопасности

Развитие системы информационного обеспечения сейсмической безопасности необходимо по многим объективным причинам.

Согласно общей оценке состояния защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций, защищенность населения от сейсмической опасности в рамках существующих возможностей в современное время должным образом не обеспечивается. Медленно совершенствуется комплекс мер, направленных на противодействие землетрясениям в сейсмоопасных регионах. Несмотря на значительное повышение сейсмической активности (в районах Северного Кавказа, Дальнего Востока, Алтая, Саян, Прибайкалья, Якутии) и необходимость проведения безотлагательных мер по защите критически важных и потенциально опасных объектов, жилых зданий и объектов жизнеобеспечения, администрации различных уровней, отвечающие за обеспечение безопасности населения, должной активности не проявляют.

Вместе с тем требования к объектам, расположенным в сейсмически опасных регионах (согласно новым картам общего сейсмического районирования территории Российской Федерации), в последние два десятилетия существенно возросли. Исходя из них, вследствие повышения балльности возможных землетрясений на 2-3 единицы, во многих городах и на промышленных предприятиях действующая система мер инженерной защиты не вполне способна противостоять разрушительным землетрясениям. Около 60-70% населения сейсмоопасных регионов по-прежнему проживает в зданиях, не удовлетворяющих нормам проектирования инженерно-технических мероприятий.

Существующие в настоящее время в мире новые технологии обучения и технические разработки по смягчению последствий разрушительных землетрясений позволяют уменьшить риск возникновения масштабных ЧС. Превентивные меры прежде всего состоят в прогнозировании возникновения и развития ЧС, а также в повышении информированности населения (обучении действиям "до", "вовремя" и "после" землетрясений).

Большой опыт в этой области деятельности имеется у такой страны, как Китай. Серьезное внимание уделяют государственной защите и методикам самоспасения некоторые страны Западной Европы, Япония.

Новая сеть из 250 GPS-стан-ций, создаваемая в Калифорнии, позволит выдавать сигнал, предупреждающий об опасности крупного землетрясения. Это даст возможность заблаговременно прекратить подачу газа в трубопроводы, остановить поезда или снизить скорость их движения до безопасной, подготовить АЭС, а также предупредить хирургов, проводящих операции. Сеть контрольных станций, размещенных неподалеку от Лос-Анджелеса, позволит почувствовать подвижки в тектоническом разломе Сан-Андреас и тем самым дать сигнал о скором начале землетрясения.

Сейсмические волны распространяются со скоростью 5 км в секунду, так что в районах, расположенных далее 50 км от эпицентра землетрясения, предупреждение будет получено раньше, чем придет оно само. Такой сети в США до сей поры не существовало, однако подобная сейсмографическая система предупреждения о начинающихся землетрясениях уже действует на Тайване. Правда, ей нужно как минимум 15 секунд, чтобы выработать предупредительный сигнал, в то время как новая система на основе GPS позволит выиграть 10 секунд или даже больше. Каждая секунда - это спасенные жизни и предотвращенный ущерб.

В идеале, сейсмографический и GPS-методы должны использоваться совместно, поскольку с помощью средств спутникового позиционирования возможно зарегистрировать только лишь подвижки земной коры, которые не являются единственной причиной землетрясений и характерны в основном для тектонических разломов. Однако именно такие землетрясения и являются, как правило, наиболее разрушительными.

Результаты опроса в сейсмоопасном регионе Камчатки показывают, что 60-70% местных жителей считают себя информированными о сейсмической угрозе. Однако, как выяснилось, не все из них обладают знаниями и навыками, необходимыми, чтобы своевременно предпринимать превентивные меры по обеспечению собственной безопасности в домах, на производстве, в транспорте и местах массового скопления людей (стадионы, рынки, парки и др.). По-прежнему в опасных зонах находятся скопления запасов горюче-смазочных материалов, общественного транспорта, детские дома, не созданы личные "запасные аэродромы" и "неприкосновенные запасы" гражданами на своих дачах или в сейсмозащищенных домах у своих родных.

С принятием Федерального закона "О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера" началось правовое формирование единой государственной системы подготовки населения РФ к действиям в условиях угроз и возникновения ЧС. В развитие этого закона в 1995 году началась реализация Федеральной целевой программы "Создание и развитие Российской системы предупреждения и действий в чрезвычайных ситуациях", органичной частью которой являлась подпрограмма "Обучение населения, подготовка специалистов, органов управления и сил ликвидации чрезвычайных ситуаций". Указанная программа, а также постановление Правительства Российской Федерации "О порядке подготовки населения в области защиты от чрезвычайных ситуаций" составили серьезную базу для обучения населения защите от ЧС.

Определяющая целевая установка в этом обучении - дать людям знания, умения и навыки, необходимые для разумных действий в условиях угрозы и возникновения аварий, катастроф и опасных природных явлений, в том числе сейсмического характера. Обучение должно носить заблаговременный, организованный, научно обоснованный характер и проводиться на регулярной основе. Это важнейшая составляющая решения проблемы безопасности населения и территорий.

Чрезвычайные ситуации природного характера

Источниками ЧС природного характера являются опасные природные явления (стихийные бедствия). На территории России, обладающей чрезвычайно большим разнообразием геологических, климатических и ландшафтных условий, встречается более 30 опасных природных явлений, которые являются источником ЧС природного характера. Опасные природные явления представлены в табл. 13.4.

Таблица 13.4

Среди ЧС природного характера наиболее разрушительными являются ЧС, вызванные следующими природными явлениями: землетрясениями, наводнениями, ураганами и смерчами, оползнями, селевыми потоками, снежными лавинами, природными пожарами.

Землетрясение – это толчки и колебания земной поверхности вследствие внезапных смещений и разрывов в земной коре или верхней части мантии. Место, где происходят разрывы и смещения в земной коре, называется гипоцентром, или очагом, землетрясения (рис. 13.1). Проекция гипоцентра на поверхность земли называется эпицентром. Расстояние от гипоцентра до точки на поверхности земли называется гипоцентральным, а от эпицентра до какой- либо точки на поверхности земли – эпицентральным. Минимальное гипоцентральное расстояние называется глубиной очага землетрясения (расстояние от гипоцентра до эпицентра).

С – гипоцентральное расстояние; R – эпицентральное расстояние; h – глубина очага землетрясения

Основными характеристиками (показателями) землетрясения являются: глубина очага, магнитуда, интенсивность колебания поверхности земли.

В зависимости от глубины очага землетрясения подразделяют на нормальные (h менее 70 км), промежуточные (h от 70 до 300 км) и глубокофокусные (h более 300 км).

Магнитуда характеризует общую энергию землетрясения и представляет собой десятичный логарифм максимальной амплитуды смещения почвы в микрометрах, измеренной по сейсмограмме на определенном расстоянии от эпицентра

где М – магнитуда, безразмерная величина от 0 до 9; – максимальная амплитуда смещения почвы, мкм; R – эпицентральное расстояние, км.

Общее количество энергии (Е) в очаге землетрясения может быть рассчитано по формуле

где а и b – константы, имеющие значения для слабых землетрясений соответственно 1,8 и 11,0; для сильных землетрясений – 1,5 и 11,8.

Отсюда энергия, выраженная в эргах, составит

От глубины очага и магнитуды зависит третий показатель землетрясения – интенсивность колебаний поверхности земли:

где I – интенсивность колебаний почвы, баллы; константы, которые для России имеют значения, соответственно 3,0; 1,5; 3,5; h – глубина очага.

Колебания почвы, возникающие при землетрясении, возбуждают колебания зданий и сооружений, вызывая в них инерционные силы, которые и приводят к разрушениям. Интенсивность колебаний измеряется по шкале Рихтера. В зависимости от интенсивности колебаний землетрясения характеризуются следующим образом (табл. 13.5).

Таблица 13.5

Шкала интенсивности колебаний при землетрясениях (шкала Рихтера)

Землетрясения интенсивностью более 5 баллов считаются опасными, а интенсивностью свыше 7 баллов – разрушительными. При землетрясениях интенсивностью 8 баллов и выше могут возникать взрывы и пожары вследствие повреждения, например, отопительных систем, плавильных печей, электропроводки и т.д. Практически парализуются на длительное время все элементы системы жизнеобеспечения (электро-, тепло-, водо-, газоснабжение, транспорт, связь и т.д.), нарушается или прекращается работа объектов экономики.

При землетрясениях складывается обстановка, в наиболее полном объеме соответствующая определению ЧС: массовые поражения и гибель людей и сельскохозяйственных животных, нарушение нормальных условий жизни и деятельности людей, огромный материальный ущерб, большие зоны распространения, привлечение большого количества сил и средств для проведения спасательных работ. Зона распространения ЧС определяется количеством населенных пунктов, попавших в зону землетрясения.

Наводнения – это вызываемое разными причинами значительное затопление местности в результате подъема уровня воды в море, реке, озере, водохранилище. В России наводнения занимают первое место среди других стихийных бедствий по повторяемости, зонам распространения и материальному ущербу. Основные причины наводнений: половодье, паводок, заторы и зажоры льда на реках, ветровой нагон.

При наводнении поражающим фактором является гидродинамический напор (давление движущих масс воды). Поражающее действие наводнений характеризует два параметра: уровень подъема воды в метрах и расход воды в кубических метрах в секунду через определенный створ.

Особо опасными являются наводнения, вызванные разрушением гидротехнических сооружений: плотин, дамб, шлюзов. Поражающим фактором в этих случаях является волна прорыва, а ее параметрами – высота и скорость. В районе наводнения, вызванного разрушением или повреждением гидротехнических сооружений (гидротехническая авария), выделяют три зоны.

1. Первая зона – это часть района затопления, где высота волны прорыва составляет 4 м и более, а ее скорость – более 2,5 м/с и возможны полные и сильные разрушения зданий и сооружений. Она называется зоной чрезвычайного опасного затопления.

2. Вторая зона – эго часть района затопления, где высота волны прорыва составляет от 1,5 до 4,0 м, а ее скорость – от 1,5 до 2,5 м/с и возможны средние и слабые разрушения. Она называется зоной опасного затопления. Вместе первая и втора зона образуют зону катастрофического затопления.

3. Третья зона – это та, в которой высота волны составляет 1,5 м и менее, а скорость – 1,5 м/с и менее. Эта зона называется зоной подтопления.

Минимальная высота волны прорыва и ее скорость, при которых возможны разрушения зданий и сооружений, составляют соответственно 1,5 м и 1,5 м/с.

В России зона распространения наводнений, как правило, охватывает территории одного или нескольких субъектов РФ, т.е. по масштабам носит территориальный или региональный характер. В зонах бедствия гибнут и поражаются люди, сельскохозяйственные животные, уничтожаются посевы, разрушаются и повреждаются здания, сооружения, коммунально-энергетические сети, транспортные коммуникации, нарушаются нормальные условия жизни и деятельности людей.

Цунами – длинные волны, порождаемые мощным воздействием на всю толщу воды в океане или другом водоеме. Причиной большинства цунами являются подводные землетрясения, во время которых происходит резкое смещение (поднятие или опускание) участка морского дна. Высота волны в зоне цунами в зависимости от интенсивности землетрясения составляет от 0,1 до 5,0 м, а в прибрежном районе достигает 10–50 м. Скорость распространения цунами зависит от глубины и составляет: в океане от 700–800 до 1000 км/ч, а на побережье – до 30–40 км/ч.

По мере распространения цунами от места образования формируется группа волн (порядка 10), которые достигают берега с периодом от 5 до 90 мин. Наибольшей, как правило, является одна из первых трех волн. Перед цунами, движущейся с большой скоростью, образуется воздушная ударная волна. Цунами имеет два поражающих фактора: воздушную волну сжатия (ударную волну) и гидравлический удар. Параметром ударной волны является величина избыточного давления, измеряемого в паскалях, а гидравлического удара – сила удара.

Цунами вызывают массовую гибель людей, разрушают здания и сооружения, перемещают на значительные расстояния от берега тяжелые объекты, в том числе и океанские суда, переворачиваются железнодорожные составы и т.д. Цунами особенно опасны для поселков, городов и сооружений, расположенных на низменных берегах океана, а также находящихся в вершине заливов и бухт, широко открытых океану и клинообразно сужающихся в сторону суши. Сюда, как в воронку, цунами нагоняет большую массу воды, которая в конце бухты огромной волной выплескивается на берег, затопляя побережье на несколько километров.

Большой экономический ущерб наносит вызванное цунами повреждение и разрушение объектов промышленности, сельского хозяйства, энергетики, транспорта, связи, туристической инфраструктуры и т.д. Вторичными последствиями цунами могут быть оползни, обрушение склонов, гибель сельскохозяйственных угодий и природных ландшафтов и др. В России опасными регионами являются Курильские острова, Камчатка, Сахалин, побережье Тихого океана.

Ураганы, бури, штормы, смерчи – это метеорологические опасные явления, характеризующиеся высокими скоростями ветра (перемещением воздушных масс), м/с:

Сильный ветер 17

Буря 17–20

Сильная буря 21–24

Полная буря 24–28

Шторм 28–33

Ураган более 33

Ураганы часто сопровождаются сильными осадками и нагоном воды в реках. Их поражающим фактором является аэродинамический фактор (скоростной напор). Основной параметр поражающего фактора – давление скоростного напора.

Размеры урагана различны. Обычно за его ширину принимают ширину зоны катастрофических разрушений. Если к этой зоне прибавляют территорию ветров штормовой силы со сравнительно небольшими разрушениями, то ширина урагана измеряется сотнями километров, достигая 1000 км. Для тайфунов (тропических ураганов Тихого океана) полоса разрушений составляет обычно 15–45 км.

Ураганы являются одной из самых мощных сил стихии. По своему разрушительному действию они не уступают землетрясениям. Это объясняется тем, что они несут в себе колоссальную энергию. Ее количество, выделяемое средним по мощности ураганом в течение 1 ч, равно энергии ядерного взрыва мощностью 36 Мт. Ураганный ветер сносит легкие строения, опустошает засеянные поля, обрывает провода и валит столбы линий электропередачи (ЛЭП) и связи, повреждает транспортные магистрали и мосты, вызывает аварии на коммуникационных и энергетических сетях. Известны случаи, когда ураганный ветер разрушал дамбы и плотины, что приводило к большим наводнениям, сбрасывал с рельсов поезда, срывал с опор мосты, валил фабричные трубы, выбрасывал на сушу корабли. При распространении над морем ураганы вызывают образование волн высотой до 10–12 м, которые приводят к повреждению и гибели кораблей.

Смерч (торнадо ) – это восходящий вихрь, состоящий из быстро вращающегося воздуха, смешанного с частицами влаги, песка, пыли и других взвесей. Смерчи сопровождаются грозами, градом и ливнями необычной силы. Возникают они как над водой, так и над сушей. Время образования вихря исчисляется обычно минутами, реже – десятками минут. Общее время существования смерча тоже исчисляется минутами, но порой и часами. Общая длина его пути исчисляется от сотен метров до десятков и сотен километров, а средняя скорость перемещение – примерно 50–60 км/ч. Средняя ширина смерча составляет 350–400 м. Могут быть подняты и перенесены на сотни метров и даже километры животные, люди, автомобили, небольшие и легкие дома, вырваны с корнем деревья, сорваны крыши. Смерч разрушает жилые и производственные здания, рвет линии электропередач и связи, выводит из строя технику, нередко приводит к человеческим жертвам. Смерчи (торнадо) могут привести к ЧС от локальной до региональной.

Оползни, селевые потоки, снежные лавины. Оползни – это скользящие смещения масс грунта и горных пород вниз но склону гор, оврагов, крутых берегов под влиянием силы тяжести. Они наиболее характерны для горных районов. Оползни вызывают многие факторы: климатические, гидрологические, сейсмические, антропогенные и др.

Вероятность появления оползней зависит от высоты гор. На высоты от 1000 до 1700 м приходится 90,9% оползней. Они обычно происходят на склонах, начиная с крутизны 20°, но при особо благоприятных условиях при крутизне 5-7°.

Оползень характеризуется динамическим поражающим фактором – давлением движущейся массы породы. Параметром является величина давления. Поражающий фактор и его параметр зависят от скорости движения и объема оползня. Скорость движения оползня колеблется от 0,06 м/г (исключительно медленный) до 3 м/с (исключительно быстрый). По объему (объем смещающейся породы) оползни делятся на четыре класса, м3:

Малые до 10 000;

Средние от 11 000 до 100 000;

Крупные от 101 000 до 1 000 000;

Очень крупные свыше 1 000 000.

Масштаб ЧС в основном зависит от объема, длины и ширины оползня.

На пути движения оползня разрушаются здания, сооружения, коммунально-энергетические сети, ЛЭП, железнодорожные и шоссейные магистрали, уничтожаются посевы, сельскохозяйственные угодья и т.д. Эти разрушения и повреждения могут сопровождаться жертвами среди населения.

Селевыми потоками (селями ) называются стремительные русловые потоки, состоящие из смеси воды с высоким содержанием (от 10 до 75%) включений (глины, песка, камней, щебеня и др.) Все сели по механизму зарождения подразделяются на три типа: эрозионный, прорывной и обвально-оползневый.

При эрозионном типе селя вначале водный поток насыщается обломочным материалом за счет смыва и разлива прилегающего грунта, а затем формируется селевая волна. Прорывной тип селя характеризуется интенсивным процессом накопления воды. Одновременно размываются горные породы, наступает предел и происходит прорыв водоема (озера, внутриледниковой емкости, водохранилища). Селевая масса устремляется вниз по склону или руслу реки. При обвально-оползневом типе селя происходит срыв массы водонасыщенных горных пород, включая снег и лсд.

В зависимости от включений селевые потоки могут быть водно-каменными, водно-песчаными, грязевыми, грязекаменными, водно-снежно-каменными. Самые крупные включения в водно-каменных селях могут составлять от 3–4 до 10 м. Селевой водосбор включает три основные зоны, в которых формируются и протекают селевые процессы:

1) селеобразования (накопление селевой воды и твердых составляющих);

2) транзита (движения селевого потока);

3) разгрузки (массового отложения селевых выносов).

Селевой поток длится от 1 до 3 ч, максимальное время – 8 ч. Поражающим фактором селя является гидродинамический (напор селевой массы), параметром – суммарное давление селевой массы, зависящее от объема и скорости потока. По объему сели делятся на шесть групп, м3:

Очень мелкие менее 1000

Мелкие 1000–10 000

Средние 10 000–100 000

Крупные 100 000–1 000 000

Очень крупные 1 000 000–10 000 000

Гигантские более 10 000 000

Скорость селевого потока составляет от 2,5 до 7,5 м/с, максимальная – 14–16м/с.

При сходе селевых потоков также разрушаются прочные каменные здания и сооружения, железнодорожные насыпи, коммунально-энергетические сети, уничтожаются сады, посевы. Люди и животные гибнут как в потоке массы, так и в разрушенных зданиях и сооружениях.

Снежная лавина – это низвергающаяся со склонов гор под действием силы тяжести снежная масса, образующаяся при достаточном накоплении снега на безлесных склонах с крутизной от 15 до 50°. Оптимальным условием является крутизна 30–40°. При крутизне более 50° снег ссыпается (опадает) к подножию, и лавина не образуется. Снегонакопление, при котором возможен сход лавины, составляет 30 см при свежем снеге и 70 см при старом. Критическая интенсивность снегопада должна быть 2–3 см/ч. Чтобы лавина начала двигаться и набрала скорость, длина открытого склона должна составлять от 100 до 500 м. Дальность выброса снежной лавины зависит от высоты падения и составляет для высоты 500–1000 м, для высоты 1000– 2500 м.

Первым поражающим фактором лавины является давление (удар) движущейся массы снега, а параметром – его величина, которая может достигать 2000 кНа (20 кгс/см2). Сила удара зависит от объема лавины и ее скорости, в среднем составляющей 10–20 м/с. Максимальная скорость может достигать 100 м/с и более. Вторым поражающим фактором является предлавинная воздушная волна, ее параметром – величина избыточного давления, которая также может вызывать существенные разрушения.

Природные пожары. Леса России по загораемости можно разделить на три основные группы:

Наибольшей загораемости – хвойные молодняки, сосняки с наличием соснового подростка;

Умеренной загораемости – сосняки, ельники, кедровники;

Трудно загорающиеся – березняки, осинники, ольховники и леса из деревьев других лиственных пород.

Природные (ландшафтные) пожары – это неконтролируемое, вне специального очага, горение в лесу, степи, на торфяниках (иод землей), представляющее опасность для жизни и здоровья людей, наносящее материальный ущерб и ущерб окружающей природной среде. В 90% случаев они возникают из-за человеческого фактора и только в 10% – по другим причинам (самовозгорание, молния).

Лесные пожары бывают низовыми и верховыми. Низовые пожары составляют примерно 90% всех лесных пожаров.

При них горят надпочвенный слой, подлесок, кустарник. Высота пламени составляет 2–3 м при скорости распространения 0,1-1,0 км/ч. При верховых пожарах деревья горят по всей высоте, огонь охватывает кроны. Устойчивый верховой пожар распространяется со скоростью 3–10 км/ч. Лесной пожар площадью 2 км2 и более считается крупным. Температура на кромке лесного пожара составляет порядка 900Х. Лесные верховые пожары могут перерасти в огневые штормы, когда окружающий воздух с ураганной скоростью засасывается к центру пожара, а высокая температура и пламя большой высоты уничтожают все по пути движения пожара.

Степные (полевые ) пожары возникают на открытой местности при наличии сухой травы или созревших хлебов. Они носят сезонный характер. Скорость распространения степных пожаров составляет 20–30 км/ч.

Торфяные (подземные ) пожары возникают как продолжение низовых лесных пожаров и распространяются по торфяному слою на глубину 50 см и более. Горение идет медленно (0,1–0,5 м/мин) почти без доступа воздуха с выделением большого количества дыма и образованием пустот (прогаров).

Подробно эти и другие виды природных пожаров были рассмотрены в гл. 6.

Поражающими факторами природных пожаров являются тепловое излучение (параметр – величина теплового потока) и токсичные продукты горения (параметр – их концентрация). В большинстве случаев ЧС, вызванные природными пожарами, сопровождаются нанесением большого материального ущерба и ущерба окружающей природной среде. При этом гибнут работники лесного хозяйства и пожарные. Материальный ущерб, например, при лесных пожарах включает: непосредственно выгоревший лес; сгоревшие запасы заготовленной, но не вывезенной древесины; сгоревшую технику лесного хозяйства и др. Ущерб окружающей природной среде включает непосредственное уничтожение леса и сильное задымление (особенно при торфяных пожарах).

Инфекционные заболевания людей, сельскохозяйственных животных и растений. Поражающим фактором является патогенное (болезнетворное) действие инфекционных микроорганизмов на организм человека, животного или растения. Патогенность проявляется в способности инфекционного микроорганизма размножаться в тканях микроорганизма и, преодолевая его защитные функции, вызывать заболевание.

Для возникновения инфекционного заболевания необходимо, чтобы патогенный микроб проник в восприимчивый организм в достаточном количестве. Пути распространения инфекции весьма разнообразны: через предметы быта и ухода за больными; по воздуху; через воду и пищевые продукты; при различных инфекциях. Переносчиками инфекционных заболеваний являются также насекомые и грызуны.

Массовое распространение одного инфекционного заболевания на значительной территории (города, области, государства) называется эпидемией. Место нахождения источника инфекции и территория, в пределах которой возбудитель может передаваться окружающим, называются эпидемическим очагом. Необычно обширная эпидемия, охватывающая большое число людей на территории, обычно выходящей за границы одного государства, называется пандемией.

Чтобы правильно понять закономерности возникновения и течения эпидемического процесса, следует учитывать роль природных и социальных факторов. Многие животные – переносчики инфекционных заболеваний – обитают только в определенных климатических зонах, с чем тесно связано, например распространение чумы в пустынно-степных районах, туляремии – в поймах рек и озер, клещевого энцефалита – в тайге и т.д. В зависимости от времени года меняется образ жизни животных. С наступлением холодов некоторые грызуны впадают в спячку, поэтому эпидемический процесс прекращается и возобновляется только с наступлением весенне-летнего сезона.

Еще более отчетливо проявляется влияние природных условий на пути распространения инфекции. Полное прекращение активности насекомых и клещей с наступлением холодов или периода дождей в тропических зонах приводит к прекращению или резкому снижению заболеваемости людей. В последние годы появилось инфекционное заболевание птиц (птичий грипп). Его интенсивность повышается с началом перелета диких птиц – весной.

Социальный фактор также влияет на возникновение, течение и ликвидацию эпидемических процессов. В истории человечества есть много примеров, свидетельствующих о связи эпидемий с социальными потрясениями (войнами, голодом, холодом, безработицей и т.д.).

Чрезвычайные ситуации, вызванные инфекционными заболеваниями людей, сельскохозяйственных животных и растений характеризуются теми же показателями, что и ЧС природного и техногенного характера: количеством пострадавших (в том числе погибших), материальным ущербом, зонами распространения. Истории известны многочисленные пандемии, сопровождавшиеся гибелью миллионов людей.

Несмотря на научно-технический прогресс и экономический рост, защищенность людей и материальной сферы от опасных природных явлений систематически снижается. Основные причины, обуславливающие рост числа и тяжести последствий ЧС природного характера, следующие.

1. Усиление аномальности изменений отдельных параметров биосферы, атмосферы, гидросферы и литосферы.

2. Снижение предсказуемости опасных природных явлений.

3. Повышение степени урбанизации территорий, размещение объектов хозяйственной деятельности и населенных пунктов в зонах повышенной природной опасности.

4. Социально-экономические проблемы населения, обуславливающие недостаточный уровень защищенности от ЧС природного характера.

• См.: Предупреждение и ликвидация чрезвычайных ситуаций: учеб. пособие для органов РСЧС / под общ. ред. Ю. Л. Воробьева. М.: КРУК, 2002.
• См.: Безопасность жизнедеятельности. Защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях.