1. Землетрясе́ния — подземные толчки и колебания поверхности Земли, вызванные естественными причинами (главным образом тектоническими процессами), или (иногда) 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. Действительно сильные землетрясения, способные вызвать обширные разрушения, случаются на планете примерно раз в две недели. Большая их часть приходится на дно океанов, и поэтому не сопровождается катастрофическими последствиями (если землетрясение под океаном обходится без цунами).

Землетрясения наиболее известны по тем опустошениям, которые они способны произвести. Разрушения зданий и сооружений вызываются колебаниями почвы или гигантскими приливными волнами (цунами), возникающими при сейсмических смещениях на морском дне.

Шкала магнитуд

Шкала магнитуд различает землетрясения по величине магнитуды, которая является относительной энергетической характеристикой землетрясения.

Наиболее популярной шкалой для оценки энергии землетрясений является локальная шкала магнитуд Рихтера. По этой шкале возрастанию магнитуды на единицу соответствует 32-кратное увеличение освобождённой сейсмической энергии. Землетрясение с магнитудой 2 едва ощутимо, тогда как магнитуда 7 отвечает нижней границе разрушительных землетрясений, охватывающих большие территории. Интенсивность землетрясений (не может быть оценена магнитудой) оценивается по тем повреждениям, которые они причиняют в населённых районах.

Ликвидация последствий землетрясений – комплекс мероприятий, направленных на поиск и спасение пострадавших, блокированных в завалах, поврежденных зданиях, сооружениях, оказание им первой медицинской помощи и эвакуация нуждающихся в дальнейшем лечении в медицинские учреждения, а также первоочередное жизнеобеспечение пострадавшего населения. Основой для организации работ по ликвидации последствий землетрясений является заблаговременно разработанный план действий по предупреждению и ликвидации чрезвычайной ситуации. Эффективность ведения работ достигается: созданием группировки сил, соответствующей сложившейся обстановке; устойчивым и твердым руководством действиями спасателей; сосредоточением основных усилий в местах наибольшего скопления пострадавших и там, где им угрожает наибольшая опасность; полным и своевременным обеспечением действий спасателей необходимыми материально-техническими средствами: организацией режима работ в соответствии со складывающейся обстановкой.

28 июля 1 976. Тянь-Шань (КНР) – по разным данным, от 300.000 до 655.000 погибших

26 декабря 2 004. Южная Азия – 230.000 погибших.

2. Ураган – метеорологическое опасное явление, характеризующееся высокими скоростями ветра. Вызывается неравномерным распределением атмосферного давления на поверхности земли и прохождением атмосферных фронтов, разделяющих воздушные массы с разными физическими свойствами. Ураганы формируются как циклоны во внутритропическом поясе над мировым океаном, когда температура воды превышает 26 градусов по Цельсию. Ураган порождает пертурбация (внезапное нарушение нормального хода чего-либо), которая возникает, когда теплый и влажный воздух, вступающий в контакт с морем, начинает подниматься.

Достигнув больших высот, он конденсируется, выделяя тепло. Оно заставляет подниматься и конденсироваться другие массы горячего воздуха, возникает некое подобие цепной реакции. Тем временем потоки воздуха начинают вращаться в направлении против часовой стрелки (по часовой стрелке – в Южном полушарии) из-за вращения Земли, увлекая за собой облака пертурбации.

Основные характеристики: скорость ветра, ширина зоны, охваченной ураганом , и продолжительность его действия.

Разрешительная способность: от 0 (слабые разрушения, 18-32м/с) до 4 баллов (опустошительные разрешения, 98-116м/с).

Когда скорость ветра достигает более 117 км в час (по шкале Бофорта), это становится ураганом. Ураганы в Северном полушарии по причине вращения Земли продвигаются на запад (от Африки в направлении Америки) со скоростью, которая вначале не превышает 20-25 км в час.

Катрина(2005), Иван(2004), Великий Ураган 1780 года.

3. Торнадо (исп. tornado «смерч»), смерч — атмосферный вихрь, возникающий в кучево-дождевом (грозовом) облаке и распространяющийся вниз, часто до самой поверхности земли, в виде облачного рукава или хобота диаметром в десятки и сотни метров. Развитие смерча из облака отличает его от некоторых внешне подобных и также отличных по природе явлений, например смерче-вихрей и пыльных (песчаных) вихрей. Обычно поперечный диаметр воронки смерча в нижнем сечении составляет 300—400 м, хотя, если смерч касается поверхности воды, эта величина может составлять всего 20—30 м, а при прохождении воронки над сушей может достигать 1,5—3 км. Внутри воронки воздух поднимается, быстро вращаясь, создаётся область сильно разреженного воздуха. Разрежение настолько значительно, что замкнутые наполненные газом предметы, в том числе здания, взрываются изнутри из-за разности давлений. Причины образования смерчей полностью не изучены до сих пор. Можно указать лишь некоторые общие сведения, наиболее характерные для типичных смерчей.

Смерчи в своём развитии проходят три основных стадии. На начальной стадии из грозового облака появляется начальная воронка, висящая над землёй. Холодные слои воздуха, находящиеся непосредственно под облаком устремляются вниз на смену тёплым, которые, в свою очередь поднимаются вверх. (такая неустойчивая система образуется обычно при соединении двух атмосферных фронтов — тёплого и холодного). Потенциальная энергия этой системы, переходит в кинетическую энергию вращательного движения воздуха. Скорость этого движения возрастает, и он приобретает свой классический вид.

Вращательная скорость растёт с течением времени, при этом в центре торнадо воздух начинает интенсивно подниматься вверх. Так протекает вторая стадия существования смерча — стадия сформировавшегося вихря максимальной мощности. Смерч полностью оформляется и движется в различных направлениях.

Завершающая стадия — разрушение вихря. Мощность торнадо ослабевает, воронка сужается и отрывается от поверхности земли, постепенно обратно поднимаясь в материнское облако.^[6]

Время существования каждой стадии различно и колеблется от нескольких минут до нескольких часов (в исключительных случаях). Скорость продвижения смерчей также различна, в среднем — 40 — 60 км/ч (в очень редких случаях может достигать 210 км/ч).

Рекордом времени существования смерча можно считать Мэттунский смерч, который 26 мая 1917 года за 7 часов 20 минут прошёл по территории США 500 км, убив 110 человек

Другой – смерч Трех Штатов (Tristate tornado), который 18 марта 1925 года прошёл через штаты Миссури, Иллинойс и Индиана, проделав путь в 350 км за 3,5 часа. Диаметр его расплывчатой воронки колебался от 800 м до 1,6 км.

4. Гроза́ — атмосферное явление, при котором внутри облаков или между облаком и земной поверхностью возникают электрические разряды — молнии, сопровождаемые громом. Как правило, гроза образуется в мощных кучево-дождевых облаках и связана с ливневым дождём, градом и шквальным усилением ветра.

Гроза относится к одним из самых опасных для человека природных явлений, по количеству зарегистрированных смертных случаев только наводнения приводят к бо́льшим людским потерям.

Одновременно на Земле действует около полутора тысяч гроз, средняя интенсивность разрядов оценивается как 46 молний в секунду. По поверхности планеты грозы распределяются неравномерно. Над океаном гроз наблюдается приблизительно в десять раз меньше, чем над континентами. В тропической и субтропической зоне (от 30° северной широты до 30° южной широты) сосредоточено около 78 % всех молниевых разрядов. Максимум грозовой активности приходится на Центральную Африку. В полярных районах Арктики и Антарктики и над полюсами гроз практически не бывает. Интенсивность гроз следует за солнцем: максимум гроз приходится на лето (в средних широтах) и дневные послеполуденные часы. Минимум зарегистрированных гроз приходится на время перед восходом солнца. На грозы влияют также географические особенности местности: сильные грозовые центры находятся в горных районах Гималаев и Кордильер.

Необходимыми условиями для возникновения грозового облака является наличие условий для развития конвекции или иного механизма, создающего восходящие потоки, запаса влаги, достаточного для образования осадков, и наличия структуры, в которой часть облачных частиц находится в жидком состоянии, а часть — в ледяном. Конвекция, приводящая к развитию гроз, возникает в следующих случаях:

• при неравномерном нагревании приземного слоя воздуха над различной подстилающей поверхностью. Например, над водной поверхностью и сушей из-за различий в температуре воды и почвы. Над крупными городами интенсивность конвекции значительно выше, чем в окрестностях города.

• при подъёме или вытеснении тёплого воздуха холодным на атмосферных фронтах. Атмосферная конвекция на атмосферных фронтах значительно интенсивнее и чаще, чем при внутримассовой конвекции. Часто фронтальная конвекция развивается одновременно со слоисто-дождевыми облаками и обложными осадками, что маскирует образующиеся кучево-дождевые облака.

• при подъёме воздуха в районах горных массивов. Даже небольшие возвышенности на местности приводят к усилению образования облаков (за счёт вынужденной конвекции). Высокие горы создают особенно сложные условия для развития конвекции и почти всегда увеличивают ее повторяемость и интенсивность

При критических значениях напряженности поля начинается процесс ударной ионизации атомов газов, из которых состоит воздух. Свободные электроны, ускоряясь электрическим полем, ионизируют атомы, привлекая в свои ряды все новые и новые электроны. Такие лавины электронов собираются в стримеры – каналы с повышенной проводимостью, а соединения стримеров сплетаются в воздухе в термоионизированный канал высокой проводимости - лидер молнии. Этот лидер называют ступенчатым, потому что молния растет дискретно. Каждый «прыжок» лидера составляет около 50 м, что соответствует радиусу электрического поля критической напряженности сферической формы. Закрывши своим каналом очередной промежуток «центр сферы – поверхность», лидер «замирает» приблизительно на 50 мкс, пока вокруг головки лидера снова сформируется сферическое поле, энергия для образования которого поставляется с матери-тучи термоионизированным каналом около 5 см толщиной. С приближением к земле, напряженность вокруг головки лидера увеличивается и вот уже от заземленных предметов навстречу ему начинают прорастать встречные стримеры с током в сотни ампер, благодаря чему происходит первичная разрядка того участка тучи, с которого началось развитие лидера. В этой стадии лидер имеет наиболее разветвленную форму, поэтому очень трудно определить, которая (или которые) именно из его «ветвей» сомкнутся со встречными стримерами. Тогда разряд вступает в завершающую фазу – обратного, или главного разряда хорошо ионизированным каналом лидера. Ток здесь составляет от десятков до нескольких сотен килоампер, температура канала, – 20 000-30 000°С, а скорость его продвижения – до 100 тысяч км/сек. Только здесь канал загорается бело-голубым сиянием, что позволяет увидеть тот извилистый путь, которым предварительно, незримо для нас, проходил лидер. Взрывное расширение канала воспринимается нами как гром. Раскаленный и ионизированный канал молнии используется обычно, как проторенная дорога, которой грозовая туча разряжается на землю несколькими следующими импульсами. Повторные импульсы характеризуются меньшей амплитудой, но более стремительным фронтом. Между импульсами по каналу может течь ток постоянной составляющей.

Мо́лния — гигантский электрический искровой разряд в атмосфере, обычно происходит во время грозы, проявляющийся яркой вспышкой света и сопровождающим её громом. Ток в разряде молнии достигает 10-100 000 тысяч ампер, и 1 000 000 вольт, но тем не менее погибает после удара молнией лишь 10% людей(по разным оценкам от 5% до 30%).

Молниеотвод состоит из несущей части(опоры), молниеприемника, токовода и заземлителя. Его переходное сопротивление должно быть наименьшим из всех вокруг. Часто используют стержневые и тросовые молниеотводы.

5.Наводнения – это значительные затопления местности в результате подъема уровня воды в реке, озере, водохранилище, вызываемого различными причинами (весеннее снеготаяние, выпадение обильных ливневых и дождевых осадков, заторы льда на реках, прорыв плотин, завальных озер и ограждающих дамб, ветровой нагон воды и т. п.). Наводнения возникают, как правило, вследствие обильных осадков. Вышедшей из берегов реке удается уносить прочь автомобили, разрушать жилые дома и другие строения. Различаются речные и морские наводнения. Речное наводнение - разлития реки, происходящие периодически (в результате таяния снега весной или долгих ливней) или эпизодически, в результате нагона воды с моря (как в случае с рекой Невой), а морские наводнения являются последствием ураганов.

В нашей стране затоплениям подвергаются свыше 400 квадратных километров суши. Обычно заранее известно о половодье — подъеме воды от весеннего таяния снега (вода поднимается надолго). Почти ежегодно на могучих сибирских реках возникают наводнения из-за закупоривания русла рек льдинами.

Сложнее прогнозировать паводок — краткий подъём воды из-за ливней или зимних оттепелей. Ещё сложнее — подъём уровня в реках из-за нагона воды с моря или водохранилища, и уж тем более — из-за прорыва плотин или цунами.

Однако большинство наводнений удаётся предсказать и уменьшить потери: создаются паводковые комиссии, которые проверяют состояние дамб и плотин, различных специальных средств, информируют население и при необходимости начинают инженерные работы. Например, роются водоотводные канавы и возводятся насыпи, для чего, кроме строительных организаций и служб гражданской обороны, подключаются местные войсковые части.

Среди крупнейших наводнений последних лет в нашей стране — катастрофа в Приморье в сентябре 1994 года. Полностью разрушены были 104 моста, смыто около 800 километров автодорог, затоплено 1400 домов и более 20 человек погибли.

Что делать при прогнозе наводнения?

Обычно он содержит информацию об ожидаемом времени и границах затопления, а одновременно — рекомендации жителям или порядок эвакуации.

Если ваш дом попадает в объявленный регион затопления, нужно:

• отключить газ, воду и электричество;

• погасить огонь в печах;

• перенести на верхние этажи и чердаки ценные предметы и вещи;

• закрыть окна и двери, при необходимости — обить окна и двери первых этажей досками или фанерой.

Заторные, зажорные наводнения (заторы, зажоры)

Большое сопротивление водному потоку на отдельных участках русла реки, возникающее при скоплении ледового материала в сужениях или излучинах реки во время ледостава (зажоры) или ледохода (заторы). Заторные наводнения образуются в конце зимы или начале весны. Они характеризуются высоким и сравнительно кратковременным подъёмом уровня воды в реке. Зажорные наводнения образуются в начале зимы и характеризуются значительным (но менее, чем при заторе) подъёмом уровня воды и более значительной продолжительностью наводнения.

Нагонные наводнения (нагоны)

Ветровые нагоны воды в морских устьях рек и на ветреных участках побережья морей, крупных озёр, водохранилищ. Возможны в любое время года. Характеризуются отсутствием периодичности и значительным подъёмом уровня воды.

Наводнения (затопления), образующиеся при прорывах плотин

Излив воды из водохранилища или водоёма, образующийся при прорыве сооружения напорного фронта (плотины, дамбы и т. п.) или при аварийном сбросе воды из водохранилища, а также при прорыве естественной плотины, создаваемой природой при землетрясениях, оползнях, обвалах, движении ледников. Характеризуются образованием волны прорыва, приводящей к затоплению больших территорий и разрушению или повреждению встречающихся на пути её движения объектов (зданий, сооружений и др.)

Автрия,Венгрия(1954), Наводнение в Европе(2002), Янцзы(1931), Индия(1970).

6. Сель (в гидрологии от «саиль» — «грязекаменный поток») — поток с очень большой концентрацией минеральных частиц, камней и обломков горных пород (до 50—60% объёма потока), внезапно возникающий в бассейнах небольших горных рек и сухих логов и вызванный, как правило, ливневыми осадками или бурным таянием снегов.

Сель — нечто среднее между жидкой и твёрдой массой. Это явление кратковременное (обычно оно длится 1—3 ч), характерное для малых водотоков длиной до 25—30 км и с площадью водосбора до 50—100 км².

Средняя скорость движения селевых потоков 2-4 м/с, достигая 4-6 м/с, что обуславливает их большое разрушительное действие. На своем пути потоки прокладывают глубокие русла, которые в обычное время бывают сухими или содержат небольшие ручьи. Материал селей откладывается в предгорных равнинах.

Сели характеризуются продвижением его лобовой части в форме вала из воды и наносов или чаще наличием ряда последовательно смещающихся валов. Прохождение селя сопровождается значительными переформированиями русла.