книги / Опасные природные процессы. Вводный курс
.pdfРаздел I. Принципы эволюции и взаимодействия сложных систем
10.Чучкалов Б.С. Оперативный контроль обшей циркуляции атмосфе ры. Сборник. К 60-летию Центра гидрометеорологических прогнозов. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. С. 135—147.
11.Шакина Н.П. Динамика атмосферных фронтов и циклонов. Л.: Гидрометеоиздат, 1985.
12.Экзарьян В.Н. Геоэкология и охрана окружающей среды. М.: Эко логия, 1997.
13.Юдин М.И. Новые методы и проблемы краткосрочного прогноза погоды. М., 1993.
Р а з д е л II
Оп а с н ы е
пр и р о д н ы е
ПРОЦЕССЫ
г л а в а
КЛАССИФИКАЦИЯ ОПАСНЫХ ПРИРОДНЫХ ПРОЦЕССОВ
Взаимодействие сложных систем является основным источником ОПП. Спектр взаимодействий достаточно разнообразен, что создает множество различных по генезису, длительности, интенсивности и масштабности различных экстре мальных явлений. Понимание механизмов зарождения и развития экстремальных явлений в ОПП является основой эффективного прогноза и смягчения последст вий их проявления. Первым шагом на пути такого понимания обычно является си стематизация опасных природных явлений.
5.1
Типология ПОНЯТИЙ
Широкомасштабное проявление процесса принято называть стихийным явлением.
Стихия в древнегреческой философии означает каждый из 4 элементов природы (земля, вода, огонь, воздух), лежаших в основе всех вещей, т.е. это пер воначало. Это полностью соответствует современно му пониманию 4 состояний материи: твердое, жид кое, газообразное и плазменное.
Стихийное явление природы — явление, не зави сящее от человека, выходящее за рамки повседнев ных и средних состояний природы по интенсивно сти, продолжительности и масштабу проявления, но позволяющее без затруднения адаптироваться к нему всем природным и социальным системам. Напри мер, северное сияние, красивый закат, «слепой» дождь и т.д.
Гшва 5. Классификация опасных природных процессов
Любое стихийное явление может быть охарактеризовано различными параметрами: масштабом проявления, длительностью, скоростью развития, энергией и т.д.
Нормой воздействия следует считать такое состояние, при котором не возникает дискомфорта, т.е. при нормальных стихийных явлениях. В пси хологическом плане воздействие таких процессов для большинства населе ния остается незамеченным, а отдельные травмы будут восприниматься как трагический эпизод.
Появление дискомфорта создает угрозу поражения систем, т.е. возни кает опасность, риск. Например, чувство тревоги, повышение кровяного давления при длительном воздействии могут привести к паталогии. В край них случаях в системе возможны потери, но незначительные.
Опасность — негативное свойство живой и неживой материи, способ ное причинить ущерб как самой материи, так и людям, природной среде, материальным ценностям.
Стихийное бедствие — экстремальное, стихийное явление, не завися щее от влияния человека, обладающее большой интенсивностью и, как чледствие, поражающими факторами. Поражающие факторы наносят не обратимый существенный ущерб социальным и природным системам в сиих неспособности успеть адаптироваться. Экстремальным считается лю бое событие в природной системе, приобретающее сравнительно большое
отклонение от среднего состояния или значения.
К стихийным бедствиям относятся землетрясения, извержения вулка нов, сели, оползни, обвалы, наводнения, засухи, циклоны, ураганы, смерчи, снежные заносы и лавины, длительные проливные дожди, сильные устойчи вые морозы, обширные лесные и торфяные пожары. К числу стихийных бедствий относят также эпидемии, эпизоотии, эпифитотии, массовое рас пространение вредителей лесного и сельского хозяйства.
Причины стихийных бедствий:
быстрое перемещение вещества (землетрясения, оползни); высвобождение внутриземной энергии (вулканическая деятельность,
з мзетрясения, цунами); повышение уровня вод рек, озер и морей (наводнения, цунами);
воздействие необычайно сильного ветра (ураганы, торнадо, циклоны): ударно-взрывное воздействие (метеориды, астероиды, кометы); резкие перепады давления, температуры или их устойчивое экстремаль
ное значение; биовоздействия; химические воздействия.
Некоторые стихийные бедствия (пожары, обвалы, оползни) могут воз никать в результате деятельности человека, но чаще первопричиной сти хийных бедствий служат силы природы.
Катастрофа — на математическом языке это необратимая потеря устой чивости; на языке систем это существенное поражение системы поражаю
165
Раздел II. Опасные природные процессы
щими факторами, либо ведущее к быстрой гибели системы, либо делающее
еенеконкурентоспособной в борьбе за сосуществование и обусловливающее медленную гибель системы.
Чрезвычайная ситуация. Возникновение любой чрезвычайной ситуации вызывается сочетанием действий объективных и субъективных факторов.
ВЗаконе РФ «О защите населения и территорий от чрезвычайных си туаций природного и техногенного характера» дается следующее определе ние: «ЧС — это обстановка на определенной территории, сложившаяся в результате аварии, опасного природного явления, катастрофы, стихийного или иного бедствия, которые могут повлечь или повлекли за собой чело веческие жертвы, ущерб здоровью людей или окружающей природной сре де, значительные материальные потери и нарушения условий жизнедея тельности людей».
Поражающий фактор — это любое экстремальное воздействие на сис тему извне, приводящее к поражению функциональной среды системы или
еецелостности. Поражение наносит ущерб системе. Он может быть суще ственным, если система не в состоянии самостоятельно восстановиться, и тогда она рано или поздно обречена на гибель, или несущественным, если система сама восстанавливается в новых условиях. При существенном по ражении возможно восстановление при внешней помощи (например, ме дицинская помощь и др.).
Основные поражающие факторы ЧС: 1) механические (динамические) — взрывная волна, метательное действие, вторичные снаряды; 2) придавливание разрушенными конструкциями зданий, шахт; 3) обвалы; 4) оползни; 5) урага ны; 6) смерчи; 7) наводнения; 8) химические воздействия (ядовитые вещест ва: аммиак, хлор, пропан, кислоты, щелочи и другие сильно действующие ядовитые продукты, попадающие в атмосферу, воду, продукты питания и воздействующие на человека через органы дыхания, кожные покровы, же лудочно-кишечный тракт); 9) физические (экстремальные давление, тем пературные условия, радиация); 10) биологические и др.
5.2
Современные классификации опасных природных процессов
Стихийные явления подчиняются по меньшей мере
трем закономерностям:
1) для каждого вида может быть установлена специфическая приуро ченность;
2) существует определенная закономерность в повторяемости: чем боль ше интенсивность, тем реже случается, и наоборот;
166
Гшва 5. Классификация опасных природных процессов
3) может быть установлена зависимость разрушительного эффекта сти хийного бедствия от масштабности, продолжительности и интенсивности природных процессов.
Опасные явления могут быть классифицированы следующим образом: по генезису (происхождению), по площади проявления (контуру влияния), по масштабу проявления, по продолжительности, по характеру воздейст вия, по тяжести последствий и др.
А. Классификация ОПП по генезису (происхождению)
1.Космогенные ОПП:
•гелиомагнитные (корпускулярные и электромагнитные);
•вещественные и импактные (метеорные потоки, ударное, ударно взрывное и взрывное кратерирование);
•гравитационные.
2.Космогенно-климатические ОПП:
•климатические циклы;
•длительные колебания уровня Мирового океана (тектонические и гляциоизостатические);
• кратковременные колебания уровня океана и явление Эль-Ниньо;
•современное потепление климата;
•проблема озоновых дыр.
3. Атмосферные ОПП.
Метеогенные воздействия:
• атмосферные фронты, циклоны, антициклоны, пассаты, муссоны, шадные ветры и вихри, порождающие ОПП следующего типа: бури.
штормы, ураганы, тромбы (торнадо), смерчи, шквалы, местные ветры, за тяжные и интенсивные ливни, грозы, град, туманы.
Опасные природные явления в атмосфере зимнего времени:
•сильный снегопад, метель;
•ледовые явления: гололед, гололедица, мороз, обледенение.
Опасные природные явления в атмосфере летнего времени:
• жара, засухи, суховеи.
4. Метеогенно-биогенные ОПП:
•природные пожары (степные, лесные, подземные).
5.Гидрологические и гидрогеологические ОПП.
Гидрологические опасности во внутренних водоемах:
• наводнения (половодья и паводки).
167
Раздел II. Опасные природные процессы
Ледовые опасные явления:
• зажоры, заторы, наледи, подземные льды, термокарст, ранние при брежные льды, сплошной ледяной покров в портах, оледенение судов и пор товых сооружений, морские и горные льды.
Ветровые гидрологические воздействия:
• тайфуны, сильные волнения на море, ветровой нагон, волновая аб разия берегов морей и океанов.
Цунами и опасные явления у побережий:
• цунами, сильный тягун в портах.
Подземные воды и их воздействие:
• колебания уровня грунтовых вод, колебания уровня вод закрытых водоемов, карст, суффозия.
6. Геологические ОПП.
Эндогенные опасные природные процессы:
•тектонические (длительные колебания уровня Мирового океана, из вержение вулканов, землетрясения, горные удары, разжижение грунта);
•геофизические (геопатогенные, радиогенные) и геохимические (оре олы месторождений).
Экзогенные опасные природные процессы:
•выветривание;
•склоновые процессы (обвалы, камнепады, осыпи, курумы, оползни, сели, лавины, пульсирующие ледники, плоскостной склоновый смыв, крип, солифлюкция, дефлюкция, просадка лессовых пород, эрозия склонов, эро зия речных берегов); завальные и ледниковые наводнения;
•ветровая эрозия почв (пыльные бури).
7.Инфекционная заболеваемость людей:
единичные случаи экзотических и особо опасных инфекционных забо леваний;
групповые случаи опасных инфекционных заболеваний; эпидемическая вспышка опасных инфекционных заболеваний; эпидемия (массовое инфекционное заболевание людей); пандемия (эпидемия, охватывающая значительную часть населения); инфекционные заболевания людей невыявленной этиологии.
8. Инфекционная заболеваемость сельскохозяйственных животных:
единичные случаи экзотических и особо опасных инфекционных за болеваний;
энзоотии (эпидемия животных в определенной местности); эпизоотии (широкое распространение заразной болезни животных); панзоотии (эпизоотия необычайно широкого распространения); инфекционные заболевания сельскохозяйственных животных невыяв
ленной этиологии.
168
Гшва 5. fCшссификация опасных природных процессов
9.Поражение сельскохозяйственных растений болезнями и вредителями:
прогрессирующая эпифитотия (массовое заболевание растений); панфитотия (широко распространившаяся эпифитотия); болезни сельскохозяйственных растений невыявленной этиологии (при
чины); массовое распространение вредителей растений.
Б. Классификация ОПП по площади проявления (контуру влияния)
По плошади проявления ОПП подразделяются на: точечные (импактные), линейные (овраги, оползни, сели, лавины), пло щадные (землетрясения, вулканы, наводнения), объемные (магнитные бу ри, атмосферные явления).
В. Типизация ОПП на основе анализа ЧС по тяжести последствий
Таблица 5.1
Типизация природных чрезвычайных ситуаций (ЧС) по тяжести последствий для территориальных комплексов населения и хозяйства (ТКНХ) [по С.М. Мягкову, 1995]
Категория |
Восстановимость потерь |
Характер последствий ЧС. |
Вероят |
|
ЧС |
в ТКНХ |
Максимальное число прямых |
ное |
|
|
|
|
жертв в наиболее населенных |
K U J J |
|
|
|
|
1s r \ Г Г Ы и Р — |
|
полнота вос |
обычные |
районах мира |
ство ЧС |
|
становления |
сроки вос |
|
в год в |
|
|
становления |
|
России |
ЧС-1, лег |
Полностью |
До 3 суток |
В основном нарушения работы ком |
П X 102 |
чайшие |
|
|
муникаций. Число жертв — п х 10. |
|
|
|
|
Прочие потери (повреждения соору |
|
|
|
|
жении, посевов и др.) малы и для |
|
|
|
|
ТКНХ практически неощутимы |
|
ЧС-2, |
Полностью |
До 1 года |
Повреждения коммуникаций, |
п х 10 |
легкие, |
|
|
предприятий, населенных пунктов, |
|
слабые |
|
|
потери урожая и т.п. |
|
|
|
|
Число жертв — п х Ш2 — п х 10? |
|
169
Раздел II. Опасные природные процессы
Окончание таблицы 5.1
Категория |
Восстановимость потерь |
Характер последствий ЧС. |
Вероят |
|
ЧС |
в ТКНХ |
Максимальное число прямых |
ное |
|
|
|
|
жертв в наиболее населенных |
количе |
|
полнота вос |
обычные |
районах мира |
ство ЧС |
|
становления |
сроки вос |
|
в год в |
|
|
становления |
|
России |
чс-з, |
Полностью |
До 5—7 лет |
Повреждения и разрушения |
n X 10 |
средние |
|
|
неселенных пунктов, предприятий, |
|
|
|
|
потери урожая и т.п., но без |
|
|
|
|
существенного ущерба для природ |
|
|
|
|
ной основы ТКНХ. |
|
|
|
|
Число жертв — п х 104 — n х 105 |
|
ЧС-4, |
Не |
Более |
Разнообразный ущерб, в котором |
|
тяжелые, |
полностью |
5—7 лет |
наиболее существенны потери |
|
сильные |
|
|
природной среды ТКНХ |
|
|
|
|
и (или) населения. |
|
|
|
|
Число жертв — до п х 105 — n х 106 |
|
|
|
|
|
n X 10-4 |
ЧС-5, |
В экономически |
Разнообразный ущерб, решающую |
|
|
уничтожа |
обозримые сроки потери |
часть которого составляет практи |
|
|
ющие |
невосстановимы |
чески полная потеря природной |
|
|
|
|
|
основы ТКНХ, ведущая к прекра |
|
|
|
|
щению его существования |
|
Г. Классификация ОПП по характеру воздействия
По характеру воздействия ОПП подразделяются на:
оказывающие преимущественно разрушительное действие (ураганы, тайфуны, смерчи, землетрясения, нашествие насекомых (саранчи и др.)); оказывающие преимущественно парализующее (останавливающие) дей ствие для движения транспорта (снегопад, ливень с затоплением, гололед,
гроза, туман); оказывающие истощающее воздействие (снижают урожай, плодородие
почв, запас воды и других природных ресурсов); стихийные бедствия, способные вызвать технологические аварии (при
родно-технические катастрофы) (молнии, гололед, обледенение, биохими ческая коррозия и др.).
Некоторые явления могут быть многоплановыми. Например, навод нение может быть разрушительным для города, парализующим — для за топленных автодорог и истощающим — для урожая.
170