Природные катастрофы современности. "Природные катастрофы современности"
 Скачать 280.2 Kb.
|
|
Управление образования и науки Липецкой области Государственное областное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «ЛИПЕЦКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ» (  ГОБПОУ «ЛПТ») ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПРОЕКТ НА ТЕМУ: "Природные катастрофы современности" Выполнили: , студенты гр. 2021-5 Бодня Владислав Шабалкин Дмитрий Руководитель: Голигерова Татьяна Васильевна, преподаватель Липецк-2023 Содержание Введение1. Теоретическая часть1.1 Краткая характеристика природных катастроф 1.2 Классификация природных катастроф. 1.3 Динамика природных катастроф 2. Виды катастроф 2.1 Землетрясения 2.2 Наводнение 2.3 Торнадо Заключение Список источников Введение Природная катастрофа – это событие, вызываемое природными причинами, разрушительное действие которого проявляется в рамках достаточно обширных пространственно-временных параметров и вызывает гибель или ранение людей, а также существенные временные или постоянные изменения в живых сообществах, которые оно поражает. Оно причиняет также существенный материальный ущерб вследствие неблагоприятного воздействия на человеческую деятельность и биологические ресурсы. В период с 2000 по 2012 год в результате катастроф погибло свыше 700 тысяч людей, 1.4 миллиона ранены, около 23 миллионов остались без крова. В общем, 1.5 миллиарда людей так или иначе пострадали от катастроф. Проблема изучения природных катастроф всегда была существенно важной, а в последнее время актуальность ее все возрастает. Это обусловлено тем, что растет число человеческих жертв и материальный ущерб от природных катастроф. Особенно важна и актуальна настоящая проблема для людей, проживающих в регионах, наиболее подверженных природным катастрофам. Целью работы является знакомство с понятием природных катастроф и причиной их возникновения. Задачи: Познакомиться с понятием природных катастроф; Узнать причину возникновения природных катастроф; 1 Теоретическая часть 1.1 Краткая характеристика природных катастроф Природная катастрофа представляет собой стихийное бедствие, приводящее к гибели людей и крупному экономическому ущербу (Бондур и др., 2009). К таким последствиям часто приводят землетрясения, оползни, снежные лавины, обвалы, сходы ледников, наводнения, извержения вулканов, лесные пожары, грозы, торнадо, штормы, жара, ураганы и т.д. Как справедливо замечает Walker (2003) понятие природной катастрофы является весьма расплывчатым и его определение зависит от многих факторов. Григорьев и Кондратьев (2001) определяют природную катастрофу как «чрезвычайную и бедственную ситуацию в жизнедеятельности населения, вызванную существенными неблагоприятными изменениями в окружающей среде», или «как скачкообразные изменения в системе, возникающие в виде ее внезапного ответа на плавные изменения внешних условий». Количество таких критических ситуаций в окружающей среде возрастает. Например, если до 1990 г. за все 30 предшествующих лет на территории США только в 1973 г. было зарегистрировано более тысячи торнадо, то в последующие годы этот порог превышается ежегодно. Аналогичная ситуация имеет место и в России. По оценкам Мазура, Иванова (2004) основные материальные потери в России приносят наводнения (∼30%), оползни, обвалы и лавины (∼21%), ураганы и смерчи (∼14%), сели и переработка берегов 2 водохранилищ и морей (∼3%), а также засухи, сильные весенние морозы, грозы и град, землетрясения, гололед и др. (∼32%). К природным катастрофам относятся наводнения, засухи, ураганы, штормы, торнадо, цунами, извержения вулканов, оползни, обвалы, сели, снежные лавины, землетрясения, природные пожары, пылевые бури, сильные морозы, жара, эпидемии, нашествия саранчи и многие другие природные явления. В будущем, этот перечень может расшириться за счет возникновения новых видов природных катастроф, таких как столкновения с космическими телами и порожденных человеком – ядерные катастрофы, резкое изменение магнитного поля земли, чума, биотерроризм и т.п. Поэтому важно разработать эффективные количественные технологии и критерии, которые бы с высокой надежностью предупреждали о возможности появления опасных катастрофических природных явлений. Таким образом, понятие природной катастрофы многими авторами ассоциируется с понятием экологической безопасности, которое возникло в связи с необходимостью оценки опасности для населения какой-то территории получить ущерб для здоровья, сооружений или имущества в результате изменений параметров окружающей среды. Эти изменения могут быть вызваны как естественными, так и антропогенными причинами. В первом случае опасность возникает за счет флуктуаций в природных процессах, связанных с изменением синоптической обстановки, возникновением эпидемии или за счет стихийного бедствия. Во втором случае опасность появляется как реакция природы на действия человека. Например, Gardner (2002) анализируя изменения природной среды в Гималаях на территории Индии, приходит к выводу, что такие факторы, как обезлесивание и изменение растительного покрова стали возбудителями и усилителями нестабильностей в этом регионе, характеризующихся деградацией земельных ресурсов и возрастанием последствий разрушения природной среды за счет водных потоков. Field и Raupach (2004) и Abrahamson (1989) связывают изменение закономерностей появления природных катастроф с нарастанием нестабильности в системе углерод-климат-человек. Согласно Field et al. (2002) такая нестабильность в значительной степени в ближайшие два десятилетия может усилиться за счет изменения многих характеристик экосистем Мирового океана. Milne (2004), анализируя историю различных крупных природных катастроф приходит к пессимистическому прогнозу относительно судьбы всего человечества, используя понятие «день страшного суда». В общем случае возникновение экологической опасности на данной территории является следствием отклонения параметров среды обитания человека за пределы. 1.2 Классификация природных катастроф. Как уже отмечалось, природные катастрофы приводят к гибели людей и крупному экономическому ущербу. К таким последствиям часто приводят, например, землетрясения, оползни, снежные лавины, обвалы, сходы ледников, наводнения, извержения вулканов, лесные пожары, грозы, торнадо, штормы, жара, ураганы и т.д. Многообразие причин, приводящих к возникновению этих стихийных природных явлений, создает определенные трудности в их прогнозировании и тем самым возможность предотвращения больших потерь пока остается весьма низкой. Примером тому является гибель 136 чел. в Северной Осетии при сходе ледника Колка в сентябре 2002 г. В США, несмотря на развитую систему мониторинга с функциями предупреждения о стихийных бедствиях в 2003 г., грозы вызвали серьезные экономические потери, связанные со страховыми выплатами 7,7 млрд. долларов в 39 штатах. Основными причинами такого ущерба были не столько сами грозы, а сопровождавшие их мощное выпадение градин больших размеров и торнадо. Это были самые большие страховые потери в США от гроз за период с 1950 г. Но прошедший в 2005 году ураган Катрина побил все рекорды, унеся жизни 1833 человек, а пострадали 500 тыс. человек, в то время как экономический ущерб составил порядка 125 млрд. долларов (Beven et al., 2008). Опасные природные процессы могут классифицироваться по масштабу проявления, времени, характеру происхождения, по площади проявления, а также по характеру воздействия: • оказывающие преимущественно разрушительное действие (ураганы, тайфуны, смерчи, землетрясения, нашествие насекомых (саранчи и др.)); • оказывающие преимущественно парализующее (останавливающие) действие 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 (природно-технические катастрофы) (молнии, гололед, обледенение, биохимическая коррозия и др.). Некоторые явления могут быть многоплановыми. Например, наводнение может быть разрушительным для города, парализующим — для затопленных автодорог и истощающим — для урожая. В современном мире природные катастрофы можно разделить на два класса: (1) возникающие по естественным причинам и (2) спровоцированные деятельностью человека. С учетом сильной взаимозависимости антропогенно- и природно- обусловленных факторов выделение этих классов становится все более условным. Тем не менее, разрабатываются различные критерии опасности катастрофического природного явления. Среди них можно указать на понятия "поражающего фактора", "количество погибших", "уровень экономического ущерба" и т.п. Имеются попытки ввести шкалу катастрофичности природного явления, используя совокупность таких показателей, как число погибших и уровень экономического ущерба. Такие шкалы, применяемые во многих странах, имеют различные оценки природных катастроф. В соответствии с критерием ЮНЕП (UNEP - United Nations Environment Programme) такая шкала имеет только две позиции: 1)погибает не менее 10 человек или 2) наносится ущерб свыше 2 млн. долларов. Ясно, что подобная оценка не может быть адекватной реальному уровню катастрофичности природного явления. Универсальной классификации природных катастроф не существует. Каждый тип природной катастрофы обычно классифицируется по его мощности. Например, согласно международному соглашению тропические циклоны классифицируются по силе ветра: тропические депрессии со скоростью ветра до 63 км/ч, тропические штормы (скорость ветра от 64 до 119 км/ч) и тропические ураганы (тайфуны), при которых скорость ветра превышает 120 км/ч. Торнадо обычно делятся на три группы: слабые (∼110 км/ч), сильные (110-205 км/ч) и неистовые (>205 км/ч). 1.3 Динамика природных катастроф Природные катастрофы в общепринятом их понимании всегда были одним из элементов глобальной экодинамики. Стихийные бедствия и различные природные катаклизмы в прошлом происходили в соответствии с развитием естественных природных трендов, а начиная с XIX столетия на их динамику начали влиять антропогенные факторы. Развертывание в XX столетии инженерной деятельности и формирование сложной социально-экономической структуры мира резко повысили не только долю антропогенно обусловленных природных катастроф, но и изменили характеристики окружающей среды с приданием им динамики в сторону ухудшения среды обитания живых существ, в том числе и человека. По оценкам Schneider (1995) в историческом прошлом климатические сезонные вариации характеризовались высокой устойчивостью. Сезонный сдвиг за 344 года с 1651 г. не превышал одних суток за столетие. Начиная с 1940 г. в северном полушарии наметилась ярко выраженная аномалия в сезонном сдвиге. Например, в США зима 1994 г. характеризовалась рекордно низкими температурами в восточных штатах, а в июле этого года был установлен рекорд жары на юго-западе страны, когда температура достигала отметки 48.8°С. От жары летом 1994 г. в Индии погибли тысячи людей. Наоборот, вторая половина 1991 г. характеризовалась пониженными температурами, по-видимому, по причине извержения вулкана Mount Pinatubo на Филиппинах в июне 1991 г., когда в атмосферу были выброшены огромные массы пепла. В целом наряду с процессами дестабилизации климата наблюдается рост числа катастрофических явлений. Динамика саморазвития природных геосистем после таких катаклизмов сопровождается следующими стадиями. 1. Зарождение геосистемы на новой литогенной основе (например, осушенное дно озера после прорыва завала, свежая осыпь у подножья склона, отложения селя в долинах горных рек и у подножий гор, промоины на склоне и мощные пролювиальные наносы после экстремальных ливневых осадков и т.п.). 2. Становление геосистемы, характеризующееся повышенной функциональной и структурной изменчивостью, возникновением растительного и почвенного покрова. 3. Стадия зрелости (климакс) геосистемы, характеризующаяся ее стабилизацией и соответствием всех элементов ее структуры существующим условиям среды. 4. Отмирание одной и зарождение на ее месте новой геосистемы (на месте зарастающего озерного геокомплекса возникает низинное болото, оно сменяется верховым, а верховое болото может смениться заболоченным лесом). То есть после эпизодических катастрофических нарушений геосистемы проходят серии определенных стадий саморазвития или восстановительных сукцессий (восстановление древостоя и почв на месте вырубки или пожарищ). Итак, последовательное стадийное изменение ландшафта после прекращения природных или антропогенных его нарушений от начала восстановления или зарождения до устойчивого эквифинального состояния (климакса) называется динамикой восстановительных сукцессий. Ландшафтная динамика восстановительных сукцессий – это последовательная смена состояний геосистемы, направленная на ее стабилизацию в окружающей среде. Становление геосистемы на новой ли-тогенной основе с уничтоженным растительным покровом называется первичной сукцессией. 2 Виды катастроф 2.1 Землетрясения Что такое землетрясение? Это колебания земной поверхности, которые могут быть вызваны разными причинами. Волны сжатия и растяжения распространяются от очага землетрясения, производя подвижки и разрушения земной коры. Эпицентром называют проекцию очага на поверхность земли. Гипоцентр – это центральная точка, очаг землетрясения в земной коре, из которой расходятся земные толчки.  Причины и виды Землетрясения бывают тектоническими, вулканическими и обвальными. Тектонические землетрясения возникают из-за резких смещений горных плит или в результате ухода океанической платформы под материк. Ведь поверхность земли состоит из материковых и океанических платформ, которые, в свою очередь, состоят из отдельных блоков. Когда блоки находят друг на друга, то они могут подняться вверх, и образуются горы, или опустятся вниз, и образуются впадины, или одна из плит уйдёт под другую. Все эти процессы сопровождаются колебаниями или сотрясениями земли. Разрушения после сильного землетрясения Вулканические землетрясения происходят из-за того, что потоки раскалённой лавы и газов давят снизу на поверхность Земли и таким образом заставляют почувствовать, что земля уходит из-под ног. Вулканические землетрясения обычно не очень сильные, но могут длиться довольно долго, иногда несколько недель. Часто такие землетрясения предупреждают о скором извержении вулкана, что является даже более опасным, чем само землетрясение. Самыми разрушительными и страшными являются тектонические землетрясения. Место, в котором происходит столкновение плит или мощный взрыв, связанный с выходом накопившейся в земле энергии, называется очагом землетрясения , или гипоцентром . Когда взрыв произошёл, ударная волна со скоростью более 5 км/с (в зависимости от мощности взрыва) начинает распространяться во все стороны, доходит до поверхности земли (эту область на поверхности называют эпицентром , и расположена она непосредственно над гипоцентром) и расходится в стороны по окружности. В эпицентре происходят самые сильные разрушения, а на окраинах области, затронутой землетрясением, люди могут даже ничего не почувствовать. Последствия землетрясений Землетрясения являются одним из опаснейших стихийных природных явлений. Они приносят большие разрушения и бедствия, уничтожая не только материальные ценности, но и все живое, в том числе и людей. После сильных землетрясений изменяется ландшафт местности, могут появиться новые озера и горы Участки земной коры в месте разлома могут смещаться по вертикали либо даже наползать друг на друга. В тех местах, где земля опускается по одну сторону разлома прямо на пересечении речного русла, образуются водопады. Резкое перемещение значительных массивов земной коры в очаге сопровождается ударом колоссальной силы. В течение года жители планеты в разных ее точках ощущают порядка 10 тыс. землетрясений, из которых около 100 в той или иной степени разрушительны. Балльная шкала интенсивности землетрясения: 1 бал — Не ощущается. Отмечается только специальными приборами 2 бал — Очень слабое, отмечается только домашними животными и некоторыми людьми в верхних этажах зданий 3 бал — Слабое. Ощущается только внутри некоторых зданий, как сотрясение при езде на грузовике 4 бал — Умеренное. Слышны скрип половиц, балок, звон посуды, дрожание мебели. Внутри здания сотрясения ощущаются большинством людей 5 бал — Довольно сильное. В комнатах чувствуются толчки как от падения тяжелых предметов. Лопаются оконные стекла, качаются люстры и мебель 6 бал — Сильное. Качается тяжелая мебель, бьется посуда, с полок падают книги, разрушаются только очень ветхие дома 7 бал — Очень сильное. Разрушаются старые дома. В крепких зданиях появляются трещины, осыпается штукатурка. В реках и озерах мутнеет вода 8 бал — Разрушительное. Деревья сильно раскачиваются, ломаются прочные ограды. Разрушаются многие крепкие здания. На почве появляются трещины 9 бал — Опустошительное. Разрушаются прочные строения. Появляются значительные трещины на почве 10 бал — Уничтожающее. Разрушаются даже крепкие здания и мосты. Возникают оползни и обвалы, трещины и изгибы в почве 11 бал — Катастрофа. Разрушаются почти все каменные постройки, дороги, плотины, мосты. На поверхности земли образуются трещины со сдвигами 12 бал — Сильная катастрофа. Разрушаются все сооружения, опустошается вся местность. Изменяются русла рек. 2.2 Наводнение Это значительное затопление местности в результате подъема уровня воды в реке, озере или море в период снеготаяния, ливней, ветровых нагонов воды, при заторах, зажорах и т.п. К особому типу относятся наводнения, вызываемые ветровым нагоном воды в устья рек. Наводнения приводят к разрушениям мостов, дорог, зданий, сооружений, приносят значительный материальный ущерб, а при больших скоростях движения воды (более 4 м/с) и большой высоте подъема воды (более 2 м) вызывают гибель людей и животных. Основной причиной разрушений являются воздействия на здания и сооружения гидравлических ударов массы воды, плывущих с большой скоростью льдин, различных обломков, плавсредств и т.п. Наводнения могут возникать внезапно и продолжаться от нескольких часов до 2 – 3 недель. Причины наводнений Во время наводнений уровень воды зависит от нескольких факторов. Ученые выделили основные причины данного стихийного бедствия: Продолжительные и обильные дожди В регионах с высокой влажностью воздуха и теплым климатом интенсивные дожди вызывают затопление суши. Например, еще в Древнем Египте крестьяне заметили, что Нил каждый год обильно разливается, поэтому использовали это знание для определения сбора урожая. В областях с холодным и умеренным климатом осадков выпадает значительно меньше, поэтому наводнения здесь редкое явление. Таяние снега и ледников Весенние талые воды создают серьезные проблемы для жителей, которые обитают недалеко от горных склонов или мест со снежным климатом. Таяние снега приводит к повышению уровня воды в реках. Она выходит из берегов и затапливает населенные пункты. Поднятие дна В устьях и дельтах рек происходит постоянное изменение донного рельефа, так как в нем накапливаются минеральные отложения. В данном случае вода поднимается достаточно медленно и само наводнение можно предотвратить, всего лишь почистив русло реки. Цунами Вследствие деятельности вулканов возникают гигантские волны. Их появление сложно предсказать, а предотвратить и подавно. Цунами являются причиной страшных бедствий, вода смывает и затапливает на своем пути все. В заливах и озерах также могут появиться цунами через оползни, однако такое явление случается редко. В зависимости от того, что стало причиной данного явления, наводнения бывают следующих видов: Половодье. Длительные и регулярный рост уровня воды в весеннее время года связан с таяньем снега и ливнями. Затапливаются низины. Паводок. Разлив воды, вызванный весенними, осенними или даже летними затяжными дождями. Бывает краткосрочный и локальный. Уровень воды может подняться и зимой вследствие резкого потепления и большого количества снега. Зажор. Скопление в узких местах и на излучинах рыхлого льда приводит к стремительному повышению уровня воды в речном русле. Данное явление характерно в межсезонье. Затор. Это когда происходит неравномерное таяние льда на больших реках, и он скапливается в одном месте, создав плотину. Тогда прибрежные участки суши на непродолжительное время затапливаются водой. Часто заторы бывают поздней зимой или ранней весной. Ветровой нагон. Сильный шквал ветра приводит к резкому повышению воды в одном месте. 2.3 Торнадо Больше всего явление происходит на североамериканских территориях. Именно оттуда бедствия берут свое название. На испанском языке «торнадо» имеет значение «вращающийся». Вихри ветра стали называться торнадо испанскими колонистами, прибывшими покорять новые территории. На территориях России явление называлось привычным смерчем. Слово происходит со старорусского «смърчь» или «смьрчь», что означает облако. Таким образом, понятия «торнадо» и «смерч» являются синонимами. Они описывают одно и то же явление. Интересный факт: один раз был зафиксирован случай, когда вихрь унес тяжелый поезд, весом в 80 тонн. Вихрь оттащил его на 40 метров с путей. В основном смерчи возникают в грозовых тучах. Они представляют собой атмосферные вихри, которые протянулись с небес на землю. Массы воздуха находятся в постоянном движении, формируют собой воронку, затягивающую любой объект на своем пути. Внутренними потоками торнадо притягивается к поверхности, наружные же поднимаются ввысь. Таким образом, внутри смерча воздух сильно разряжен. Все объекты, попадающие внутрь торнадо, могут взорваться от одновременного воздействия разного давления. В основном такими объектами считаются замкнутые постройки. Торнадо не щадит никого. Характеристики торнадо, смерча Типы торнадо. Торнадо могут разниться по форме. Они бывают в виде конуса, бочки, даже бокала. Также замечали торнадо в виде рога, песочных часов и шнуров, находящихся в постоянном движении. Несмотря на разнообразие форм, смерчи обычно выглядят как воронка, поглощающая все на своем пути. Интересный факт: иногда смерчи могут уносить самые разнообразные предметы. После чего и появляются знаменитые дожди из лягушек, рыб и насекомых. Сроки существования Торнадо может длиться как несколько минут, так и целыми часами. Давление в центре и по перифериям разнится до 200 мб. Перемещается смерч крайне быстро, развивает скорость до 1000 км/час. Несмотря на хаотичность возникновения, явление может двигаться по определенным линиям. На севере планеты – против часовой стрелки, а на южном по ней. Смерч разрушает территории, расположенные в диаметре, равном трем километрам. Торнадо может быть различных цветов, которые определяются с учетом расположения Солнца, влажностью и освещением территорий рядом. Смерчи, возникающие перед Солнцем, имеют более темный цвет, тогда как если Солнце скрывается за спиной наблюдателя, то смерч выглядит значительно светлее. Во влажном воздухе очертание бедствия значительно четче. Самыми опасными считаются явления, возникающие в сухом климате, так как их можно сразу не заметить. Только при попадании в вихри каких-либо предметов его можно разглядеть, но тогда уже бывает поздно. Еще большую опасность представляют песчаные и дождевые вихри. Торнадо постоянно появляются, со временем их становится все больше из-за изменений климата и погоды. Сейчас их фиксируют не только в характерных регионах, но и в местах, где ранее торнадо не замечалось. В основном смерчи возникают на территориях США, ежегодно там возникает до 800 торнадо. У большинства домов устанавливаются особые подземные укрытия, куда жители спускаются во время бедствия. Многие метеорологические службы фиксируют торнадо ежедневно. В одном только 1965 одновременно возникло 37 смерчей. Торнадо – это атмосферные вихри, развивающиеся в грозовых и кучевых тучах. Потоки ветра быстро опускаются на землю большим столбом. Ширина столба у основания может быть диаметром до 400 метров. Иногда наземные торнадо могут быть шириной от трех километров, на воде же, как правило, не более 40 метров. Заключение Катастрофа – это неожиданно возникающее, мощное и неуправляемое явление, природного или антропогенного характера, влекущее за собой людские жертвы, экономический, экологический и социальный ущерб. С античных времен по современность человечество сталкивается с катастрофами и пытается противодействовать им и контролировать их. С развитием науки и техники удалось значительно усовершенствовать методы по прогнозированию бедствий и ликвидации последствий катастроф, но в то же время появились и такие проблемы, как глобальное потепление, экологические катастрофы, мутированные формы жизни. Правительства и общественные организации объединяют усилия для выработки международной стратегии по уменьшению влияния последствий катастроф. Это тяжелая задача, требующая решительных экономических и политических действий. Подводя итоги нашей работы, я хочу сказать, что: Мы добились поставленной цели, узнали много нового и интересного о природных катастрофах. Узнали причину возникновения природных катастроф; Предмет природных катастроф очень обширен, и мир становится все более и более заинтересованным анализом, обзором и поиском новых решений. Изучение катастроф чрезвычайно важно для безопасности и процветания человечества. Список используемой литературы Энциклопедия стихийных бедствий. Серия: Энциклопедия. Издательство: Проф-Пресс,2014. Девис Ли. Обо всем. Природные катастрофы. Серия: Энциклопедия. Издательство: Русич, 2006. Большая советская энциклопедия: В 30 т. - М.: "Советская энциклопедия", 1969-1978 География. Современная иллюстрированная энциклопедия / Главный редактор А.П. Горкин. - М .: Росмэн-Пресс, 2006. - 624 с. |