Оценка стихийных бедствий, связанных с опасными природными явлениями

Размещено на http://allbest.ru

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ГОРОДА МОСКВЫ

«ТЕХНИЧЕСКИЙ ПОЖАРНО-СПАСАТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ

ИМЕНИ ГЕРОЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ В.М. МАКСИМЧУКА»

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: Потенциально опасные процессы и производства

тема работы: Оценка стихийных бедствий, связанных с опасными природными явлениями

СТУДЕНТ: Стажков Д. А.

РУКОВОДИТЕЛЬ РАБОТЫ: Пустовит В.В

Москва 2016

Содержание

Введение

Раздел 1. Основные понятия о метеорологических ЧС

1.1 Общее понятие о смерчах

1.2 Классификация смерчей

Раздел 2. Основные мероприятия по защите населения и территории

2.1 ЧС метеорологического характера связанного со смерчем

2.2 Оценка стихийных бедствий, связанных с метеорологическими и агрометеорологическими опасными природными явлениями

Заключение

Список используемых источников

Введение

Тема моей курсовой является «Оценка последствий ЧС, связанных с метеорологическими и агрометеорологическими опасными природными явлениями.

Основные мероприятия по защите населения и территорий.» К стихийным бедствиям, связанным с метеорологическими и агрометеорологическими природными явлениями относятся:

1) бури	9)сильный гололед
2) ураганы	10) сильный мороз
3)смерчи (торнадо)	11) сильная метель
4) шквалы	12) сильная жара
5)вертикальные вихри (потоки)	13)сильный туман
6) крупный град;	14) засуха
7)сильный дождь	15)суховей
8) сильный снегопад	16) заморозки

Я более подробно буду рассматривать ураганы и смерчи. Работу буду проводить с таким природным явлением как «Смерч». Целью данной работы является изучение природного явления. Способы прогнозирования и оценка.

Данная тема актуальна, так как смерчи возникают почти внезапно и имеют разрушительные свойства, последствия смерча наносят большой вред населению, зданиям, инфраструктурам, дорогам, проводам электропередачи и связи.

Глава 1. Основные понятия о метеорологических ЧС

Чрезвычайная ситуация--это обстановка на определенной территории, сложившаяся в результате аварии, опасного природного явления, катастрофы, стихийного или иного бедствия, которые могут повлечь или повлекли за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей или окружающей среде, значительные материальные потери и нарушение условий жизнедеятельности людей.

Прогнозирование -- это разработка прогноза; в узком значении -- специальное научное исследование конкретных перспектив дальнейшего развития какого-либо процесса.

Необходимость прогноза обусловлена желанием знать события будущего, что невозможно на 100 % в принципе, исходя из статистических, вероятностных, эмпирических, философских принципов. Точность любого прогноза обусловлена: объёмом истинных исходных данных и периодом их сбора; объёмом неверифицированных исходных данных, периодом их сбора; Свойствами системы, объекта, подвергающихся прогнозированию; методиками и подходами прогнозирования.

При возрастании совокупности факторов, влияющих на точность прогноза, он практически замещается рутинным расчётом с некоторой установившейся погрешностью.

Прогнозы делятся по срокам: краткосрочные, среднесрочные, долгосрочные, дальнесрочные;

по масштабу: частные, местные, региональные, отраслевые, страновые, мировые (глобальные).

по ответственности: личные, на уровне предприятия, на уровне государственных органов.

К основным методам прогнозирования относят:

статистические методы;

экспертные оценки методы моделирования;

интуитивные (то есть выполненные без применения технических средств, экспромтом, «в уме» специалистом, имеющим опыт ранее применяемых научных методов в данном типе прогнозов).

Под опасным природным явлением следует понимать стихийное событие природного происхождения, которое по своей интенсивности, масштабу распространения и продолжительности может вызвать негативные последствия для жизнедеятельности людей, также экономики и природной среды.

Стихийное бедствие -- это катастрофическое природное явление (или процесс) которое может вызвать многочисленные жертвы, значительный материальный ущерб и другие тяжелые последствия. Стихийные бедствия по природе происхождения весьма разнообразны. Несмотря на это стихийные бедствия природного происхождения имеют некоторые общие закономерности. Вот некоторые из них.

Первая закономерность природных опасностей состоит в том, что они никогда не могут быть ликвидированы полностью. Это связано с тем, что человечество постоянно использует окружающую среду в качестве источника своего существования и развития.

Вторая закономерность природных опасностей выявляется при анализе развития географической системы: общее число экстремальных событий, ведущих к возникновению стихийных бедствий, постоянно увеличивается (так, прирост ЧС природного происхождения в Российской Федерации в 1997 г. по сравнению с 1996 г. составил 29,7%). При этом растут разрушительная сила и интенсивность большинства стихийных бедствий, а также число жертв, моральный и материальный ущерб, причиняемый ими. Суммарный ежегодный социально-экономический ущерб от развития 21 наиболее опасного процесса в России, по экспертным оценкам, составляет около 15--19 млрд рублей.

Третья закономерность связана со второй и проявляется во все возрастающей «общей чувствительности» мирового сообщества к стихийным бедствиям. Рост «чувствительности» подразумевает выделение сообществом все большего числа ресурсов на подготовку и проведение различных глобальных организационных и технических мероприятий, а также на изготовление защитных приспособлений и строительство защитных сооружений. природный метеорология ураган смерч

Четвертая закономерность позволяет выявить основные общие факторы, без которых нельзя надежно прогнозировать материальный ущерб и число жертв при любых стихийных бедствиях.

К ним относят исторические и социальные условия в обществе, сложившиеся к моменту прогноза; уровень экономического развития и географическое положение районов бедствия; определяющие условия землепользования и их перспективы; возможность негативного сочетания с другими природными процессами и т. п.

Пятая закономерность заключается в том, что для любых видов стихийных бедствий может быть установлена пространственная приуроченность.

Шестая закономерность позволяет связать силу и интенсивность стихийного бедствия с его частотой и повторяемостью: чем больше интенсивность стихийного бедствия, тем реже оно повторяется с той же силой. Эти закономерности подтверждаются динамикой роста опасных природных явлений за последние 5 лет.

Метеорологические и агрометеорологические опасные явления:

1)бури; 2)ураганы; 3)смерчи (торнадо); 4) шквалы; 5)вертикальные вихри (потоки);6) крупный град; 7)сильный дождь (ливень);8) сильный снегопад; 9)сильный гололед;10) сильный мороз;11) сильная метель;12) сильная жара; 13)сильный туман;14) засуха; 15)суховей;16) заморозки.

1) Буря (шторм) -- собирательное понятие, обозначающее очень сильный ветер (а также сильное волнение на море), возникающий по различным причинам и в разных областях Земли. Скорость приземного ветра (на стандартной высоте измерений 6--12 м над земной поверхностью) при буре составляет, по разным источникам, 15--20 м/с и более (21-25 м/с или 75-88 км/ч). Бури бывают снежные, песчаные и водные. Скорость ветра при буре гораздо меньше, чем при урагане, однако буря чаще всего сопровождается переносом песка, пыли или снега, что приводит к ущербу сельскому хозяйству, путям сообщения и другим отраслям экономики.

2) Ураган - это тропический циклон, возникающий над теплой поверхностью океана и сопровождающийся сильными ливнями, шквальными ветрами и грозой. Появляется он в том случае, когда влажный и теплый воздух соприкасается с холодными атмосферными массами большого объема. В результате над океаном образуется воронка с так называемым «глазом» в центре - под этим глазом царит теплая и спокойная погода, а вокруг бушуют ветры со скоростью 117 км/час и более.

Все ураганы приходят с моря, а, попадая на сушу, довольно быстро рассеиваются, нанося перед этим значительный урон. Большинство циклонов формируется в экваториальном поясе или в тропических широтах (не далее 20 градусов от экватора).

3) Смерч (или торнадо)-- 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 различных по природе явлений, например смерче-вихрей и пыльных (песчаных) вихрей. Обычно поперечный диаметр воронки смерча в нижнем сечении составляет 300--400 м[2], 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.

4) Шквал-- резкое усиление ветра в течение короткого времени, сопровождающееся изменением его направления. Скорость ветра при шквале нередко превышает 20--30 м/с. Обычно шквал длится несколько минут. Иногда наблюдаются повторные порывы ветра. При шквал происходит скачок атмосферного давления

Различают внутримассовые и фронтальные шквалы. Внутримассовые шквалы связаны с мощными облаками конвекции -- кучево-дождевыми облаками, возникающими в жаркую летнюю погоду над сушей или в холодных неустойчиво стратифицированных воздушных массах над теплой подстилающей поверхностью. Фронтальные шквалы связаны в основном с холодными атмосферными фронтами, с предфронтальными кучево-дождевыми облаками. В обоих случаях наблюдается вихревое движение воздуха с горизонтальной осью вращения в облаках и под ними.

5) Вертикальные вихри в отличие от смерчей возникают при безоблачном небе, растут снизу вверх и движутся совершенно самостоятельно. Наблюдаются воздушные, водяные, песчаные пыльные; огненные, дымные, пепловые и снежные вертикальные вихри

6) Град -- вид ливневых осадков в виде частиц льда преимущественно округлой формы

7) Ливень - атмосферные осадки большой интенсивности

8) Снегопад характеризуется интенсивностью, то есть количеством осадков в миллиметровом слое воды за сутки. Интенсивность слабого снегопада меньше 0,1 мм/ч, среднего 0,1--1 мм/ч, сильного (густого) -- больше 1 мм/ч.

9) гололед-нарастающие атмосферные осадки в виде слоя плотного стекловидного льда (гладкого или слегка бугристого), образующегося на растениях, проводах, предметах, поверхности земли в результате десублимации водяного пара[нет в источнике 1598 дней] на охлаждённых до 0 градусов по Цельсию и ниже поверхностях, намерзания частиц осадков (переохлаждённой мороси, переохлаждённого дождя, ледяного дождя, ледяной крупы, иногда дождя со снегом) при соприкосновении с поверхностью, имеющей отрицательную температуру

10)Мороз- температура ниже 0 °C (точка замерзания воды) в окружающей среде. В зонах умеренного климата распространено следующее определение^:

слабый мороз: ?1 до ?3 °C (заморозки)

умеренный мороз: ?4 до ?12 °C

значительный мороз: ?13 до ?22 °C

сильный мороз: ?23 до ?33 °C

жестокий (лютый) мороз: ?34 до ?43 °C

крайний мороз: от ?44 °C

11) Метель (буран, вьюга) -- перенос ветром снега, поднятого с поверхности земли.

На официальных метеорологических станциях отмечают

позёмок;

низовую метель

общую метель.

Позёмок -- перенос снега ветром с поверхности снежного покрова в слое высотой 0,5--2 м, не приводящий к заметному ухудшению видимости (если нет других атмосферных явлений -- снегопада, дымки и т. п. -- горизонтальная видимость на уровне 2 м составляет 10 км и более). Может наблюдаться как в малооблачную погоду, так и при снегопаде. Возникает обычно при сухом несмёрзшемся снежном покрове и скорости ветра 5--6 м/с и более.

Низовая метель -- перенос снега ветром с поверхности снежного покрова в слое высотой несколько метров с заметным ухудшением горизонтальной видимости (обычно на уровне 2 м она составляет от 1 до 9 км, но в ряде случаев может снижаться до нескольких сотен метров). Вертикальная видимость при этом вполне хорошая, так что возможно определить состояние неба (количество и форму облаков). Как и позёмок, может наблюдаться как в малооблачную погоду, так и при снегопаде. Возникает обычно при сухом несмёрзшемся снежном покрове и скорости ветра 7--9 м/с и более.

Общая метель -- интенсивный перенос снега ветром в приземном слое атмосферы, достаточно развитый по вертикали, так что невозможно определить состояние неба и невозможно установить, выпадает снег из облаков или переносится только снег, поднятый с поверхности снежного покрова. Горизонтальная видимость на уровне 2 м обычно составляет от 1--2 км до нескольких сотен и даже до нескольких десятков метров. Возникает обычно при сухом несмёрзшемся снежном покрове и скорости ветра 10 м/с и более.

12)Жара- состояние атмосферы в данной области, характеризующееся горячим, нагретым солнечными лучами воздухом. В метеорологии, жара -- это повышение температуры воздуха до +35 °С и выше. Жара является типичным постоянным состоянием атмосферы для районов между тропиками, для районов вне тропиков характерна климатическим летом. В степной, а также полупустынной зоне России ежегодно бывает сильная жара с температурой более +З0°С, в некоторые годы она превышает 40 °С. Иногда жара случается в зонах тайги земной и даже тундры

13)Туман-атмосферное явление, скопление воды в воздухе образованное мельчайшими частичками водяного пара (при температуре воздуха выше ?10° -- капельки воды, при ?10..?15° -- смесь капелек воды и кристалликов льда, при температуре ниже ?15° -- кристаллики льда, сверкающие в солнечных лучах или в свете луны и фонарей).

На метеостанциях отмечают следующие виды тумана:

Поземный туман -- туман, низко стелющийся над земной поверхностью сплошным тонким слоем или в виде отдельных клочьев, так что в слое тумана горизонтальная видимость составляет менее 1000 м, а на уровне 2 м -- превышает 1000 м. Наблюдается, как правило, в вечерние, ночные и утренние часы. Отдельно отмечается поземный ледяной туман -- наблюдаемый при температуре воздуха ниже ?10..?15° и состоящий из кристалликов льда, сверкающих в солнечных лучах или в свете луны и фонарей.

Просвечивающий туман -- туман с горизонтальной видимостью на уровне 2 м менее 1000 м (обычно она составляет несколько сотен метров, а в ряде случаев снижается даже до нескольких десятков метров), слабо развитый по вертикали, так что возможно определить состояние неба (количество и форму облаков). Чаще наблюдается вечером, ночью и утром, но может наблюдаться и днём, особенно в холодное полугодие при повышении температуры воздуха. Отдельно отмечается просвечивающий ледяной туман -- наблюдаемый при температуре воздуха ниже ?10..?15° и состоящий из кристалликов льда, сверкающих в солнечных лучах или в свете луны и фонарей.

Туман -- сплошной туман с горизонтальной видимостью на уровне 2 м менее 1000 м (обычно она составляет несколько сотен метров, а в ряде случаев снижается даже до нескольких десятков метров), достаточно развитый по вертикали, так что невозможно определить состояние неба (количество и форму облаков). Чаще наблюдается вечером, ночью и утром, но может наблюдаться и днём, особенно в холодное полугодие при повышении температуры воздуха. Отдельно отмечается ледяной туман -- наблюдаемый при температуре воздуха ниже ?10..?15° и состоящий из кристалликов льда, сверкающих в солнечных лучах или в свете луны и фонарей.

14) Засуха -- продолжительный (от нескольких недель до двух-трёх месяцев) период устойчивой погоды с высокими для данной местности температурами воздуха и малым количеством осадков (дождя), в результате чего снижаются влагозапасы почвы и возникает угнетение и гибель культурных растений.

15)суховей- ветер, достигающий иногда значительной скорости (более 10 м/с), с высокой температурой и низкой относительной влажностью воздуха. Связан с атмосферно-почвенной засухой. Название «суховей» широко распространено в странах умеренного климата. Подобны суховеям горячие ветры в засушливых субтропиках и тропиках, имеющие различные местные названия. Суховей вызывает высокую испаряемость, нарушает водный баланс растений, повреждает отдельные органы растений, снижает урожайность. Если суховей проносится над территорией, лишённой растительности, в воздух поднимаются мельчайшие частицы почвы, которые нередко вызывают пыльные бури. Продолжительность суховеев сильно колеблется - от нескольких дней до нескольких недель. Суховеи причиняют большой вред сельскому хозяйству в разных странах. Негативный эффект суховеев обусловлен не столько процессами в атмосфере, сколько процессами в почве. При достаточном увлажнении почвы вред от суховея невелик и наблюдается только в тех случаях, когда он приходится на чувствительные к суховею фазы развития растений. Степень повреждения растений суховеями зависит и от их продолжительности. В умеренном климате растения могут без повреждения в течение пяти дней переносить слабые суховеи и только один-два дня очень интенсивные.

16)заморозки- понижение температуры ниже 0°С в приземном слое воздуха или на почве вечером или ночью при положительной температуре днем. Заморозки наблюдаются весной или осенью, вследствие ночного охлаждения почвы.

Заморозки имеют место, когда в данный район приходит холодная воздушная масса, например арктического происхождения. Днём в припочвенном слое воздуха наблюдается положительная температура, которая опускается ниже нуля к ночи. Ночь должна быть тихая и ясная, когда эффективное излучение земной поверхности высоко, а турбулентность мала, что затрудняет перемешивание охлаждающегося припочвенного слоя воздуха с более тёплыми высокими слоями. Такая погода наблюдается во время антициклонов.

1.1 Общее понятие о смерчах

Внутри воронки воздух опускается, а снаружи поднимается, быстро вращаясь, создаётся область сильно разреженного воздуха. Разрежение настолько значительно, что замкнутые наполненные газом предметы, в том числе здания, могут взорваться изнутри из-за разности давлений. Это явление усиливает разрушения от смерча, затрудняет определение параметров в нём. Определение скорости движения воздуха в воронке до сих пор представляет серьёзную проблему. В основном оценки этой величины известны из косвенных наблюдений. В зависимости от интенсивности вихря скорость течения в нём может варьироваться. Считается, что она превышает 18 м/с и может, по некоторым косвенным оценкам, достигать 1300 км/ч. Сам смерч перемещается вместе с порождающим его облаком

В месте контакта основания смерчевой воронки с поверхностью земли или воды может возникать каскад -- облако или столб пыли, обломков и поднятых с земли предметов или водяных брызг. При формировании смерча наблюдатель видит, как навстречу опускающейся с неба воронке с земли поднимается каскад, который затем охватывает нижнюю часть воронки. Термин происходит от того, что обломки, поднявшись до некоторой незначительной высоты, не могут уже удерживаться потоком воздуха и падают на землю. Воронку, не соприкасаясь с землёй, может окутывать футляр. Сливаясь, каскад, футляр и материнское облако создают иллюзию более широкой, чем есть на самом деле, смерчевой воронки.

Внешний вид: в зависимости от условий, в которых они образуются, смерчи могут иметь широкий диапазон цветов. Те, которые зарождаются в сухой среде могут быть практически невидимы и замечены только по закрученному в основании воронки мусору.

Конденсированные воронки, которые практически не поднимают или поднимают малое количество мусора могут быть от серого до белого цвета. В процессе перемещения воды по воронке, окраска смерча может становиться белой или даже насыщенного синего цвета. Медленно движущиеся воронки, которые успевают поглотить значительное количество мусора и грязи, как правило, темнее и принимают цвет накопленного мусора. Торнадо, прошедшее по территории Великих равнин может покраснеть из-за красноватого оттенка почвы, а смерчи возникающие в горных районах могут преодолевать заснеженные территории, становясь белыми

Причины образования: Причины образования смерчей недостаточно изучены до сих пор. Можно указать лишь некоторые общие сведения, наиболее характерные для типичных смерчей.

Смерч и кавитационный шнур за радиально-осевой турбиной и распределения скорости и давления в поперечных сечениях этих вихревых образований.

Смерч может возникнуть при поступлении тёплого воздуха, насыщенного водяным паром, когда происходит соприкосновение тёплого влажного с холодным сухим «куполом», образовавшимся над холодными участками поверхности земли (моря). В месте соприкосновения происходит конденсация водяного пара, при этом образуются дождевые капли и выделяется тепло, локально нагревающее воздух. Нагретый воздух устремляется вверх, создавая зону разрежения. В эту зону разрежения втягивается близлежащий теплый влажный воздух облака и нижележащий холодный воздух, что приводит к лавинообразному развитию процесса и выделению значительной энергии. В результате этого образуется характерная воронка. Холодный воздух, затягиваемый в зону разрежения, ещё более охлаждается. Опускаясь вниз, воронка достигает поверхности земли, в зону разрежения втягивается всё, что может быть поднято воздушным потоком. Сама зона разрежения перемещается в сторону, откуда поступает больший объём холодного воздуха. Воронка двигается, причудливо изгибаясь, касаясь поверхности земли. Осадки при этом относительно небольшие.

При исчерпании объёмов холодного или тёплого влажного воздуха, мощность смерча, торнадо ослабевает, воронка сужается и отрывается от поверхности земли, постепенно обратно поднимаясь в материнское облако.

Время существования смерча 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 480 км/ч)

Места образования смерчей: Наибольшее количество смерчей фиксируется на североамериканском континенте, в особенности в центральных штатах США, меньше -- в восточных штатах США. На юге, в штате Флорида у островов Флорида-Кис, смерчи появляются с моря почти каждый день, с мая до середины октября, за что этот район получил прозвище «край водяных смерчей». В 1969 году здесь было зафиксировано 395 подобных вихрей

Вторым регионом земного шара, где возникают условия для формирования смерчей, является Европа (кроме Пиренейского полуострова), и вся Европейская территория России, за исключением северных областей.

Таким образом, смерчи в основном наблюдаются в умеренном поясе обоих полушарий.

1.2 Классификация смерчей

Бичеподобные: Это наиболее распространённый тип смерчей. Воронка выглядит гладкой, тонкой, может быть весьма извилистой. Длина воронки значительно превосходит её радиус. Слабые смерчи и опускающиеся на воду смерчевые воронки, как правило, являются бичеподобными смерчами.

Расплывчатые: Выглядят как лохматые, вращающиеся, достигающие земли облака. Иногда диаметр такого смерча даже превосходит его высоту. Все воронки большого диаметра (более 0,5 км) являются расплывчатыми. Обычно это очень мощные вихри, часто составные. Наносят огромный ущерб ввиду больших размеров и очень высокой скорости ветра.

Составные: Могут состоять из двух и более отдельных тромбов вокруг главного центрального смерча. Подобные торнадо могут быть практически любой мощности, однако, чаще всего это очень мощные смерчи. Они наносят значительный ущерб на обширных территориях. Чаще формируются на воде. Эти воронки немного связаны друг с другом, но бывают и исключения.

Огненные: Это обычные смерчи, порождаемые облаком, образованным в результате сильного пожара или извержения вулкана. «Впитывают» в себя языки пламени, которые вытягиваются к материнскому облаку, образуя огненный смерч. Может разносить пожар на десятки километров. Бывают бичеподобными. Не могут быть расплывчатыми (огонь не находится под давлением, как у бичеподобных смерчей).

Водяные: Это смерчи, которые образовались над поверхностью океанов, морей, в редком случае озёр. Они «впитывают» в себя волны и воду, образовывая, в некоторых случаях, водовороты, которые вытягиваются к материнскому облаку, образуя водный смерч. Бывают бичеподобными. Так же как и огненные, не могут быть расплывчатыми (вода не находится под давлением, как у бичеподобных смерчей).

Земляные: Эти смерчи очень редкие, образовываются во время разрушительных катаклизмов или оползней, иногда землетрясений выше 7 баллов по шкале Рихтера, очень высокие перепады давления, сильно разрежен воздух.

Бичеподобный смерч расположен «морковкой» (толстой частью) к земле, внутри плотной воронки, тонкая струйка земли внутри, «вторая оболочка» из земляной жижи (если оползень). В случае с землетрясениями поднимает камни, что очень опасно.

Снежные - это снежные торнадо во время сильной метели. Разница между смерчем и ураганом

Для начала отметим, что оба рассматриваемых явления представляют собой стремительное движение ветра в определенном направлении. Их смело можно назвать атмосферными вихрями. Однако если смерч зарождается в небе, то ураган берет свое начало в море. Воронка первого не превышает в диаметре 3 км. Скорость движения стихии в среднем составляет от 20 до 60 км в час. Что же касается продолжительности явления, то максимальный срок его активности насчитывает всего несколько часов. Ураган же выступает куда более масштабным бедствием в плане охвата территории. Двигаясь со скоростью 120-200 км в час, он поражает огромные площади. Жизненный цикл природного явления в среднем составляет 9-12 суток. Диаметр эпицентра стихии насчитывает от 5 до 20 км.

Пожалуй, главное отличие смерча от урагана заключается в объеме его разрушений. Несмотря на сравнительно небольшой диаметр воронки, первое явление обладает просто немыслимой силой. Оно способно поднять ввысь предмет, вес которого достигает нескольких тонн. В центре воронки создается область чрезвычайно разряженного воздуха. Попавшие в нее предметы, в том числе и дома, могут попросту взорваться изнутри. В радиусе прохождения смерча не остается ничего целого. Тогда как в эпицентре урагана существует так называемый глаз - область затишья с умеренными ветрами. Находясь в ней, человек может ошибочно подумать, что бедствие отступило. Однако в момент перемещения урагана ветер разыграется с новой силой, при этом дуя в противоположную сторону. Он срывает крыши с домов, выбивает стекла, поднимает в воздух автомобили и прочие предметы и т. д. Здания же зачастую остаются стоять на месте.

Таблица №1

Сравнение смерчей и ураганов

Смерч	Ураган
Зарождается в небе	Берет свое начало в море
Воронка не превышает 3 км в диаметре	Диаметр «тела» составляет от 5 до 20 км
Движется со скоростью от 20 до 60 км в час	Передвигается со скоростью 120-200 км в час
Длится несколько часов	Средняя продолжительность доходит до 9-12 суток
В центре воронки создается область разряженного воздуха	В эпицентре находится «глаз» - область затишья с умеренными ветрами
Сметает все на своем пути	Оставляет после себя достаточно серьезные, но не всегда критические разрушения

Поражающие факторы: Подъём на большую высоту (падение с которой для человека может оказаться летальным)

Захваченные предметы (в том числе с острыми краями), летящие с большой скоростью

Разрушение зданий, коммуникаций, обрывы линий электропередачи (быстрым потоком воздуха и перепадом давления). Возникновение пожаров

Меры предосторожности при смерче: Необходимо укрыться в наиболее прочном железобетонном строении со стальным каркасом, держась возле самой прочной стены, также -- наилучший вариант укрытия -- подземное убежище или пещера. Оставаться в автомобиле или в вагончике, учитывая большую подъёмную силу смерча, смертельно опасно, также опасно для жизни встретиться со стихией вне помещения.

Если смерч застал человека на открытом пространстве, то нужно перемещаться с максимальной скоростью перпендикулярно видимому движению воронки. Или, при невозможности отступления, укрыться в углублениях на поверхности и плотно прижаться к земле лицом вниз, укрыв голову руками. Это поможет значительно снизить вероятность и тяжесть травм от несомых смерчем предметов и обломков.

В небольшом одно-двухэтажном частном доме можно воспользоваться подвалом (здесь же на подобный экстренный случай разумно заранее поместить запас воды и консервы, также свечи или светодиодные лампы), если подвала нет, то следует держаться в ванной или в центре маленькой комнаты на нижнем этаже, можно под прочной мебелью, но подальше от окон. Благоразумным будет -- одеться в плотную одежду, взяв с собой деньги и документы. Чтобы дом не взорвался от перепада давления, вызванного нагнетанием воздуха вихрем, со стороны приближающегося смерча рекомендуется плотно закрыть все окна и двери, а с противоположной стороны -- открыть нараспашку и зафиксировать. Согласно технике безопасности желательно перекрыть газ и отключить электричество.

Текущие исследования: Смерч -- явление, которое трудно спрогнозировать. Система мониторинга смерчей базируется на системе визуальных наблюдений сетью станций и постов, что практически позволяет определить только азимут перемещения смерча.

Техническими средствами, позволяющими иногда обнаружить смерчи, являются метеорологические радиолокаторы. Однако обычный радиолокатор не в состоянии установить наличие смерча, поскольку размеры смерча слишком малы. Случаи обнаружения смерчей обычными радиолокаторами отмечались лишь на очень близком расстоянии. Большую помощь радиолокатор может оказать при слежении за смерчем.

Когда на экране радиолокатора можно выделить радиоэхо облака, связанное со смерчем, оказывается возможным за один -- два часа предупредить о приближении смерча.

В оперативной работе ряда метеорологических служб используются доплеровские радиолокаторы.

Шкала Фудзиты, также известная как Шкала Фудзиты-Пирсона или F-шкала, была введена профессором Теодором Фудзитой в 1971 году для классификации торнадо. Шкала состоит из 13 категорий: от F0 до F12. При этом интервал между F0 и F1 соответствует 11-му и 12-му баллам по шкале Бофорта. Категории торнадо от F6 до F12 были введены в качестве теоретических, и вне зависимости от скорости ветра в торнадо, даже если она превышает 512 км/ч, максимальная присваиваемая категория в любом случае будет F5. Наиболее часто встречаются смерчи категории F1 и F2. Реже -- более высоких категорий. Теоретическая скорость смерча шкалы F12 равна скорости звука.

Максимальную скорость ветра наиболее мощных торнадо трудно измерить: ведь вблизи него не уцелеет ни один метеорологический прибор.

Глава 2. Основные мероприятия по защите населения и территории

По скорости распространения опасности ураганы, бури и смерчи, могут быть отнесены к чрезвычайным событиям с умеренной скоростью распространения, что позволяет осуществлять широкий комплекс предупредительных мероприятий как в период, предшествующий непосредственной угрозе возникновения, так и после их возникновения -- до момента прямого воздействия.

Эти мероприятия по времени подразделяются на две группы: заблаговременные (предупредительные) мероприятия и работы; оперативные защитные мероприятия, проводимые после объявления неблагоприятного прогноза, непосредственно перед данным ураганом (бурей, смерчем).

Заблаговременные (предупредительные) мероприятия и работы осуществляются с целью предотвращения значительного ущерба задолго до начала воздействия урагана, бури и смерча и могут охватывать продолжительный отрезок времени.

К заблаговременным мероприятиям относятся: ограничение в землепользовании в районах частого прохождения ураганов, бурь и смерчей; ограничение в размещении объектов с опасными производствами; демонтаж некоторых устаревших или непрочных зданий и сооружений; укрепление производственных, жилых и иных зданий, и сооружений; проведение инженерно-технических мероприятий по снижению риска опасных производств в условиях сильного ветра, в т.ч. повышение физической стойкости хранилищ и оборудования с легковоспламеняющимися и другими опасными веществами; создание материально-технических резервов; подготовка населения и персонала спасательных служб.

К защитным мероприятиям, проводимым после получения штормового предупреждения, относят: прогнозирование пути прохождения и времени подхода к различным районам урагана (бури, смерча), а также его последствий; оперативное увеличение размеров материально-технического резерва, необходимого для ликвидации последствий урагана (бури, смерча); частичную эвакуацию населения; подготовку убежищ, подвалов и других заглубленных помещений для защиты населения; перемещение в прочные или заглубленные помещения уникального и особо ценного имущества; подготовку к восстановительным работам и мерам по жизнеобеспечению населения.

Важным направлением работы по снижению ущерба является борьба за устойчивость линий связи, сетей электроснабжения, городского и междугородного транспорта. Основным способом повышения устойчивости в этом случае является их дублирование временными и более надежными в условиях сильного ветра средствами.

2.1 ЧС метеорологического характера связанного со смерчем

Смерч в Ефремове (14:30 22 мая 2013 года) -- стихийное бедствие, произошедшее в центральной части России (Тульская область)

В результате в центральном и южном районах города повреждено 179 жилых домов - выбиты стекла, сорваны листы кровли. Также повреждены кровли семи социально-значимых объектов - школу и двух детсадов. От урагана также пострадали администрация, музей, прокуратура, горгаз, налоговая полиция, казначейство, швейная фабрика, ремонтная база, кадастровая служба и 18 торговых зданий.

В результате разгула стихии в городе повалено более 50 деревьев и 15 столбов уличного освещения. Отмечались случаи кратковременного нарушения в работе систем связи, водоснабжения и электроснабжения. З сутки завершены работы по расчистке улиц и автодорог, вывезено 400 кубометров строительного мусора, восстановлена работа систем связи, водоснабжения и электроснабжения.

Ликвидацией последствий занимались более 3500 человек и 322 единицы техники, в том числе от МЧС России 2900 человек и 271 единица техники

Смерч в г. Ефремове был прогнозирован за 1-2 часа до самого ЧС по Шкале Фудзиты получил категорию "F2" Значительный. Срывает крыши с домов, разрушает передвижные дома, вырывает с корнем крупные деревья, выбивает окна. скорость: 117--180км/ч. По данным метеослужбы смерч бушевал в городе 10 минут.

Основной маршрут смерча не мог быть прогнозирован заранее, после резкой смены погоды, преимущественно начал свою начало недалеко от центра города с южной стороны и двигался в сторону центра ,преимущественно северного направления. В городе объявлен режим ЧС. смерч прошел маршрут около 3 км в северную часть города Ефремов, срывая крыши с домов, поднимая в воздух тяжелые предметы и вырыванием деревьев с корнями.

2.2 Оценка стихийных бедствий, связанных с метеорологическими и агрометеорологическими опасными природными явлениями

При оценке смерчеопасности территории следует учитывать:

- давление ветра, вызываемое прямым воздействием воздушного потока;

- давление, связанное с изменением поля атмосферного давления по мере прохождения смерча;

- ударные силы, вызываемые летящими предметами при прохождении смерча.

На основании класса интенсивности определяются следующие производные характеристики смерчей:

- максимальная горизонтальная скорость вращательного движения стенки смерча V;

- поступательная скорость движения смерча U;

- длина и ширина пути прохождения смерча;

- перепад давления между периферией и центром вращения воронки .

Максимальное расчетное значение ветрового давления при воздействии смерчей следует учитывать в виде векторной суммы максимальной горизонтальной скорости вращательного движения стенки смерчаV и поступательной скорости движения смерча U. Определение ветрового давления при воздействии смерча проводится в соответствии с рекомендациями.

Перепад атмосферного давления в зависимости от расстояния (радиуса) r от центра вихря смерча определяется соотношением :

_;

где - максимальная тангенциальная скорость ветра;

- радиус, соответствующий максимальной скорости вращения воздушного потока;

- плотность воздуха.

Вероятный критерий оценки смерчеопасности территории

Общее число смерчей N, прошедших через рассматриваемый район, и суммарную площадь разрушений S следует определять с помощью выражений:

где - число зарегистрированных смерчей класса

-длина пути смерча;

-ширина пути смерча.

Годовая вероятность возникновения смерчеопасного события в районе сооружений в пределах окружающей площадку объекта территории площадью 1000 км², расположенной в районе площадью А с однородными физико-географическими условиями образования смерчей, определяется по формуле:

где S - суммарная площадь зоны разрушений от смерчей в районе площадью A;

Т - эффективный период наблюдений.

Для оценки эффективного периода наблюдений Т в рассматриваемом районе (зоне) путем анализа хронологического графика зарегистрированных смерчей необходимо выбрать максимальный однородный по частоте прохождения смерчей период , в течение которого зарегистрировано смерчей. Величину Т следует определять из условия постоянной частоты прохождения смерчей по формуле:

где m - полное число смерчей, зарегистрированных в районе.

Заключение

В настоящее время так и не появился достоверный способ предотвратить или спрогнозировать чрезвычайные ситуации, связанные с метеорологическими природными явлениями.

Частые смерчи приводят к катастрофическим последствиям для населения, уничтоженная инфраструктура, нарушение работы систем связи, водоснабжения и электроснабжения, массовая гибель растений и представителей животного мира. И у человечества нет возможности как-то все это предотвратить, только минимизировать последствия.

Размещено на Allbest.ru

...