Реферат: Ураганы

АТМОСФЕРНЫЕ КАТАСТРОФЫ Причины

            Выравнивание перепадов давления ватмосфере осуществляется путем возникновения ветров. Ветры дуют из областейвысокого давления в области низкого давления. Сила ветра зависит от барическогоградиента: чем больше разность атмосферного давления и чем ближе находятсявзаимодействующие области, тем быстрее происходит выравнивание перепададавления и тем выше скорость ветра.

Направление ветра зависит от взаиморасполо­женияобласти более высокого и низкого давления, от вращения Земли и трения.

Порывы ветра могут вызвать значительныеповреждения. Вихри и ураганы разрушают дома, сносят мосты и другие конструкции,угрожают жизни людей, вызывают лесоповалы.

В началепрошлого века адмирал Бофорт разработал шкалу для определения силы ветра вбаллах. Этой шкалой пользуются до сих пор. Ветерначинаетвызывать повреждения при скорости около 20 м/с. Скорость ветра исчисля­ют как вметрах в секунду, так и в километрах в секунду. Умножив первое значение на вы­численныйкоэффициент 3,6, получим второе значение (при обратном действии этот жекоэффициент выступает в роли делителя).

Центральноевропейскийрекорд по скорости ветра держит чехословацкая метеостанция на озере Скальнатоплесо (78,6 м/с). Зарегистри­ровано это значение с помощью прибора, которымизмеряют скорость ветра, так называе­мого анемографа. Человек удерживается наногах при скорости ветра до 36 м/с. Наши метеорологи, ведущие исследования вобсерва­тории на Скальном озере, утверждают, что при скорости ветра 44 м/сникто не отваживается покинуть помещение. Как только давление ветра, котороеравняется квадрату скорости, превысит массу человека, силы ему изменяют, ветерего подхватывает и несет.

воздушные массы и циклоны   Земная атмосфера неоднородна, это демонстрируеткак карта, так и ее вертикальный разрез. Атмосфера разделена на так называе­мыевоздушные массы. Воздушная масса, по определению метеорологов,— это некотораячасть тропосферы (то есть слоя атмосферы до высоты 11 км)41, котораяв противоположность окружающей атмосфере является однородной. В горизонтальномнаправлении воздушная мас­са простирается на несколько тысяч километ­ров.

Атмосферный фронт— это раздел между двумя воздушными массами. Метеорологи более определяютатмосферный фронт как пересечения поверхности раздела между двумя воздушнымимассами с земной поверхности. Под этими поверхностями раздела, или, какговорят, атмосферными фронтами, на самом подразумеваются довольно узкиенаклонные переходные слои, в которых происходит воздействие двух разнородных воздушныхмасс. Различают три основных типа атмосферных фронтов: теплый, которыйвозникает, когда скорость перемещения теплого воздуха выше, чем скоростьвоздуха холодного; холодный фронт, который возникает, когда быстрееперемещается холодный воздух и, словно клин, подтекает под теплую воздушнуюмассу; фронт окклюзии, который не представляет четкой границы и в которомвозникают циклоны. Циклон — это вихревое движение воздуха против часовой стрелки. Механизм ихвозникновения не вполне ясен, чаще всего его объясняют в рамках так называемойволновой теории. Согласно этой теории атмосферный фронт испытываетволнообразные искривления, что приводит к завихрениям такого рода. Отклонениеветра против часовой стрелки вызывается силой земного вращения (так называемойсилой Кориолиса). В наших широтах диаметр таких циклонов равняется 3—4 тыс.Скорость поступательного движения циклонов составляет около 60 км/ч. Циклоны

представляютхарактерные объекты метеорологических снимков, сделанных с помощьюметеоспутников.

Опасности

Губительная сила циклонов,тайфунов, ураганов и хуриканов заключается в первую очередь в колоссальнойскорости ветра, который воздействует на сушу и вызывает волнение на море.Разрушительное действие циклонов связано с турбулентным, вихревым перемещениемвоздушных частиц. Разрушения при циклонах связаны и с низким давлением в ихцентре глазе. Губительно действуют также чрезвычайно обильные ливневые дожди,которые вызывают наводнения.

Согласно определениямскорость ветра в тропических циклонах должна превышать 34 м/с. Однакобольшинство из них характеризуется скоростью значительно выше 50 м/с,зарегистрированы скорости и более 100 м/с (то есть больше 360 км/ч). Перепаддавления между краевыми' и внутренней частью циклона может достигать 50 мбар.Уже одно это способно привести к повышению уровня моря. Совершенноисключительно и количество атмо­сферных осадков: зарегистрированы случаи, когдав сутки их выпадало более 200 мм. Однако бывают и исключения: некоторые циклонымогут быть сухими. Влияние тропических циклонов иногда сказывается не только вверхних слоях • тропосферы (до 11 км), но и выше (до 15 км).

Рассмотримструктуру тропического циклона (рис. 22). Диаметр его внутренней части— глаза,где царит спокойствие и небо ясно, чаще всего колеблется между 10 и 20 км. Глазокружен так называемой стеной, где ветры достигают максимальной скорости. Схемапока­зывает, что в стене осуществляются не только вихревые, но и восходящиеперемещения возду­ха. Часть воздуха в окраинных зонах циклона втягиваетсявнутрь, другая часть выпускается.

Причинывозникновения тропических цикло­нов весьма сложны. Что касается тропическихциклонов Атлантического океана и Карибского моря, то было установлено, что онивозникают тогда, когда поверхность моря нагревается выше 26°С. Площадь нагретойморской по­верхности должна быть достаточно велика. Опасность возникает тогда,когда нагрев мор­ской поверхности до 26, 8°С осуществляется на площади,превышающей 8,5 • 106 км2. Теплый и влажный воздухвовлекается в циркуляцию и обеспечивает процесс энергией.

Тропическиециклоны зарождаются посто­янно. Происходит это вблизи экватора, чаще всего вполосе между 5 и 10° северной или южной широты. На этой стадии еще отсутствуетполная круговая циркуляция воздуха, глаз циклона еще не виден, скорость ветране превышает 30 м/с, а давление не падает ниже 1000 мбар. Такое состояниесохраняется около 12 ч. затем циклон перемещается и созревает. Он еще мал —50—60 км в диаметре, однако его барический градиент повышается, давление падаетниже 1000 мбар. Затем наступает стадия зрелости: захватываются дополнительныевоз­душные массы, вращательное движение охваты­вает зону шириной в несколькосот километров. Образуется глаз, четко ограниченный стеной. Давление в областиглаза падает ниже 950 мбар. Эта стадия длится 12—24 ч, в исклю­чительныхслучаях и более недели. Затем циклон утрачивает симметрию, вращательноедвижение прекращается. Над сушей циклон не существует долго, так как дляпополнения энергии ему необходим океан и теплый и влаж­ный воздух. Если циклонне оказывается над сушей, он прекращает свое существование в высоких широтахнад океаном.

       Циклоны чаще всегоперемещаются со скоростью 30—50 км/ч. В Атлантическом и Ти­хом океанах онисначала движутся на запад, затем поворачивают на север и северо-восток. Надсушей их трассы становятся незаконо­мерными: они поворачивают, возвращаютсявспять и пересекают свою трассу. Такие цикло­ны особенно опасны. Их называютблуждающи­ми. К этому типу принадлежал и циклон Флора, который в 1963 годуопустошил восточную часть Кубы. Циклоны восточноазиатские (тайфуны) сначаладвижутся прямо на запад, а вблизи суши повертывают на север. Циклоны Бенгаль­скогозалива движутся в северо-западном направлении прямо над сушей.

Энергиятропических циклонов колоссальна, точно вычислить ее трудно. Считается, чтоциклон средней силы выделяет приблизительно такое же   количество   энергии,  сколько 500 000 атомных бомб. Океан и влажный воздух необходимы циклону вкачестве поставщиков энергии. Пары поднимаются вверх, давление на высотепадает, пар конденсируется. Эта-то конденсация и есть главный источник энергии,поддерживающий жизнь циклона.

Распределение циклонов в пределах годанеравномерно. Так, в Атлантическом океане, Карибском море, в частности, иМексиканском заливе, больше всего циклонов возникает в сентябре и октябре.Циклоны в декабре, январе, феврале и марте представляют исключение. Южномполушарии, наоборот, циклоны наблюдаются в начале календарного года. Чтокасается тропических циклонов, то они проявлять свою губительную силу и вобластях, расположенных за пределами тропических широт. Они никогда невозникают на экваторe (между 0 и 5° северной и южной поты), видимо, потому, что тамКориолисова сила слишком мала. В своем поступательном  движении на север онимогут достигать даже поты 45°. Случалось, что, пересекая Атлантику, онидостигали Европы. На противоположной стороне земного шара, в западной частиТихого океана, циклоны доходили до 50°северной широты. Один из них достиг острова Сахалин и Камчатки.

О прохождении циклона над определенной территорией можно судитьс помощью приборов, регистрируя изменения давления и скорости ветра. Послепрохождения стены циклона, где ветры самые сильные, давление резко падает,температура повышается. Ветер может совершенно стихнуть. Это положениесохраняется недолго — глаз перемещается и надвигается противоположная стена.

С тропическимициклонами были хорошо знакомы уже древние мореплаватели. Несколько раз былзастигнут циклоном у американских берегов Христофор Колумб, в 1493 году болееслабым у Азорских островов, на следующий год у острова Гаити более сильным. Оциклоне 1502 года на острове Гаити известно, что он потопил 20 судов и погубил50 человек. Английский инженер С. У. Рейд описал ураган на острове Барбадос в1831 году, а 1847 году опубликовал инструкцию по прогнозу. В 1873 году былоорганизовано три станции для наблюдения и предупреждения и о зарождениициклонов — две на Кубе (Гавана и Сант-Яго-де-Куба) и одна на острове Ямайка(Кингстоун). Первое предупреждение о надвигающемся циклоне было выдано 23августа 1873 года. В Соединенных Штатах централизованная служба былаорганизована лишь в 1935 году. Постепенно число станций, расположенных  вдольпобережья на расстоянии 100 км друг от друга, было доведено до 77. В 1943 годуамериканский летчик Дж. Р. Дакворт пролетел через глаз циклона и получил важныеданные. С 1960 года ценными помощниками в этих исследованиях сталиметеорологические спутники Земли. На Кубе централизованная служба попредупреждению о циклонах осуществляется Метеорологическим институтом в Гаване.Исследованиями циклонов заняты 300 научных сотрудников, и в сезон циклоновпрогнозы выдаются 4 раза в сутки. Когда в океане зарождается циклон,вычисляется его предпола­гая траектория и за 36 ч до его прихода даётсяпредупреждение. Если предполагаемая трасса подтверждается, за 24 ч доожидаемого прихода циклона объявляется тревога. Автор пережил на Кубе в 1966году циклон Альма. Тревогу объявили в первой половине дня, а на другой деньутром с юга на север прошел циклон, приблизительно в 50 км к западу от Гаваны.В Советском Союзе такая служба действует в Хабаровске, она связана с соответ­ствующейслужбой в Токио. Опасность тропиче­ских циклонов не исключена полностью ни дляВладивостока, ни для более северных советских портов. Тропические циклоныклассифицируют, как правило, по так называемой шкале Саффир-Симпсона. Онаприведена в табл. 7.

Американским национальнымцентром но исследованию ураганов составлен подробный их перечень с указаниемчисла жертв, класса

и интенсивности(рис. 23). Самым сильным ура­ганом в Соединенных Штатах Америки считает­сяураган 1936 года на полуострове Флорида, он был отнесен к 5 му классу. Давлениев глазе упало до 892 мбар. Наиболее дорогостоящим оказался (если подсчитатьразмеры ущерба ураган Агнес в 1959 году, который охватил штат Миссисипи, онтакже отнесен к 5-му классу и нанес ущерб в размере 21 млн. долларов

На Кубе ураганы всоответствии с силой ветра делят на три класса. С 1800 по 1963 год ихзарегистрировано 152, из этого числа самых сильных (со скоростью ветра выше 53м/с) было 30, средней силы (со скоростью ветра 40—

52 м/с) — 46, а умеренных (скорость ветра 31— 52 м/с) —76.Циклоны захватывают главным образом западную часть острова (провинцияПинар-дель-Рио). Наиболее губительным явил­ся циклон Флора, от которогопострадала восточная провинция Ориенте.

Таблица  Категории ураганов пошкале Саффир-Симпсона

Кате­ Атмосферное Скорость ветра, Причиняе­ гория давление н м/с мый ущерб глазе, мбар 1 Свыше 980 34 42 Незначи­ тельный 2 965 979 43 48 Небольшой

3

945 — 964 49 .57 Значитель­ ный 4 920-944 58 68 Очень боль­ шой 5 Ниже 920 Выше 68 Колоссаль­ ный

 

 

      Тайфуны Бенгальскогозалива имеют на своем счету много жертв. Они способствуют возникновению штормовыхнагонов, которые затопляют низменные густо заселенные побе­режья. Территориянынешнего государства Бангладеш тяжело пострадала еще в 1937 году. 100 000человек были смыты штормовым прили­вом, еще 200 000 человек погибли от эпидемийи голода. Тайфун в октябре 1881 года, который постиг восточное побережьеВьетнама и тогдаш­нюю столицу Хайфон,считается вообще самым губительным. Предполагают, что. он унес не менее 700 000жизней.

Упомянем еще одвух тропических циклонах, которые бесславно вошли в историю, так как разрушилидо основания целые города. Одним из них является тот. что случился 3.9.1930 года в Санто-Доминго вДоминиканской Республике и не оставил в городе ни одного неповрежденно­гоздания. Другой — циклон Жаннет, который 27 сентября 1955 года полностьюуничтожил мексиканский город Четумаль (там осталось стоять всего 4 дома). Числожертв этих двух ураганов точно не названо, однако ясно, что речь должна идти отысячах погибших.

Циклоны изменяютприроду и пейзаж. За ними остаются эродированные побережья, унич­тоженныекоралловые рифы, низины, занесенные грязью, мели, образованные вынесеннымиосадками. На что природе в ее нормальной жизнедеятельности и при обычных темпахпотребовалось бы 50 лет, одному-единственному циклону удается сделать занесколько часов. Некоторые изменения, вызываемые циклоном, необратимы, этоозначает, что природа уже никогда не сможет их исправить.

Защититься от тропических циклонов это значитпринять меры защиты от действия ветра затопления. Ветер разрушает и убивает,больными могут быть и летящие по ветру Сломки. Ветер со скоростью 28 м/соказывает давление 55 кг/ м2, если же его скорость достигает 56 м/с,то ей соответствует давление уже в 280 кг/м2. Отмечено и действиенизкого давления в глазе циклона: случалось, что дома предметы при прохожденииглаза циклона вывались за счет избыточного внутреннего давления. Меры защиты отнаводнений уже осматривались.

С помощьюрадиолокаторов удается обнаружить циклон на расстоянии 280—320 км.Метеорологические спутники позволили усовершенствовать службы предупреждения,таким образом на предупреждение и организацию зашиты дается достаточно времени.Инструкции по защите от циклонов разработаны на Кубе и в других странах.

Правила поведения.

Смерчь представляет собой вертикальный крутящийся столб ввоздухе, который зарождается под грозовой тучей и поднимает с земли все, чтовстречает на своем пути. Своей мощью он вырывает из земли деревья, бетонныеопоры, телеграфные столбы, срывает с домов крыши и вместе с крышей всасывает всебя предметы мебели, передвигает автомобили. Он создает среди людей паникусвоей мгновенной и наводящей ужас силой. Мер предосторожности почти несуществует. Однако, крышу, где не хватает нескольких листов железа, легчесорвать, поэтому необходимо постоянно следить за ее состоянием, даже если это ине дает стопроцентной гарантии. Когда смерч только образуется, можно заметитьтемную вращающуюся воронку, затем наступает на какое-то время тишина, а потомнеожиданно начинают подниматься в воздух все более и более тяжелые предметы.
При приближении смерча необходимо: закрыть двери и окна, избегать находиться напоследнем этаже, выключить газ и электроэнергию, укрыться в подвале.
Если дом находился в эпицентре смерча лишь несколько минут, прежде чемвозвратиться туда, осмотрите строение и выполните возможные ремонтные работы.
Буря — это ливень, сопровождающийся сильным ветром шквального характера,что может легко вызвать паводок в реке, наводнение или сель. Могут быть такжезатоплены подземные этажи, подвалы и гаражи, нанесен большой ущербобогревательным и электроустановкам. В этом случае надо предусмотретьстроительство в подвале дома водосточного колодца с глубоким дном, либоколодца, соединенного с канализацией.
Если ливень, длящийся 30-60 минут настолько сильный, что вода начинаетпоступать в подземные этажи, надо заблокировать попадание ее туда мешками спеском, приготовленными заблаговременно.
Буре часто предшествует гроза, сильные электрические разряды молнии.

Приприближении урагана:

1. плотно закройте двери, окна (ставни), чердачные (вентиляционные)люки,

2. предупредите соседей и не выпускайте на улицу детей;

3. уберите с крыш, лоджий, балконов все предметы и вещи, которые ветромможет сбросить вниз и травмировать находящихся внизу людей;

4. потушите огонь в печах (горящие искры из труб могут привести кпожарам);

5. если ураган застал вас на улице, постарайтесь укрыться в ближайшемпрочном здании, подвале или естественном укрытии (овраге, канаве и т.п.).

6. Двигайтесь по возможности боком к ветру, прикрывая лицо от песка игрязи, не теряйте из вида ориентиры;

7. ураганы нередко сопровождаются грозой, поэтому избегайте укрыватьсяпод отдельно стоящими деревьями; не подходите близко к опорам линийэлектропередач и т.п. во избежание поражения молнией.

8. Постоянно следите за сообщениями радио

9. Поверьте исправность батарейныхрадиоприёмников.

10. Избегайте пляжей и низменных приморскихучастков.

11. Закройте ставни, если они имеются, забейтеокна и витрины досками.

12. Приготовьте запасы пищевых продуктов и пить­евойводы.

13. Откройте окна и двери с заветренной стороны —это поможет выровнять давление.

14. Во время прохождения глаза циклона можно выйтииз укрытия и осмотреть, каков нанесенный ущерб.

15. Не отходите от укрытия дальше чем на 50метров: последующие порывы ветра начина­ются внезапно

Несколько наблюдений длятех, кто попал в грозу:

Ветер не дает правильногопредставления о направлении движения грозы, грозы часто идут против ветра;

1. расстояние до грозы можноопределить по времени между вспышкой молнии и раскатом грома (1с — расстояние300-400 м, 2с — 600-800 м, 3с — 1000 м);

2. непосредственно передначалом грозы обычно наступает безветрие или ветер меняет направление;

3. мокрая одежда и телоповышает опасность поражения молнией;

4. опасно располагать лагерь навыпуклых формах рельефа;

5. предпочтительно в лесуукрываться среди невысоких деревьев, в горах в 3-8 метрах от высокого«пальца» 10-15 метров, на открытой местности — в сухой ямке, канаве;

6. песчаная и каменистая почвабезопаснее глинистой;

7. признаками повышеннойопасности являются: шевеление волос, жужжание металлических предметов, разрядына острых концах снаряжения, огни «святого Эльма» на мачтах судов.

В грозу запрещено:

-укрываться возле одиноких деревьев;

-не рекомендуется при движении прислоняться к скалам и отвесным стенам;

-останавливаться на опушке леса;

-идти и останавливаться возле водоемов;

-прятаться под скальным навесом;

-бегать и суетиться;

-передвигаться плотной группой;

-находиться в мокрой одежде;

-хранить металлические предметы в палатке.

Если вы попали в снегопад.

Длительные снегопады продолжительностью от 16 до 24 часов приводят кснежным заносам и обвалам.
В целях вашей безопасности следуйте нашим рекомендациям:
1. Ограничьте всякое передвижение, особенно в сельской местности, изаблаговременно подготовьтесь к ненастью: запаситесь продовольствием, водой;загерметизируйте жилые помещения — это поможет сохранить тепло и уменьшитьрасход топлива.
2. Во время буранов избегайте выходить на улицу, не выпускайте из дома детей.Для переходов в другие здания и помещения пользуйтесь протянутыми к нимверевками, иначе вы можете сбиться в сторону и замерзнуть. Услышав неподалекукрик о помощи, привяжите к поясу длинную веревку (второй конец прикрепите кдвери) и двигайтесь кругами, постепенно разматывая веревку, до обнаружениязаблудившегося человека.
3. Если буран застал вас в дороге (в автомобиле), подавайте звуковые и световыесигналы, повесьте на шест (антенну) кусок яркой ткани. Не покидайте автомобиль,если не уверены, что найдете рядом помощь. Постарайтесь не уснуть привключенном двигателе — можно отравиться выхлопными газами, проникающими вкабину; разверните машину навстречу ветру.
4. Обращайте внимание на предупредительные знаки, устанавливаемые в местахвозможного схода снежных лавин и обвалов, обходите эти места, соблюдая тишину иосторожность, не передвигайтесь по склонам с крутизной более 30 гр.; принеобходимости проходите их рано утром. Всегда имейте при себе карманную сирену,транзисторный радиоприемник или свисток (для вызова спасателей).

Действия спасательной службы.

Действия спасательной службы заключаются в оповещении населения за какможно большее время до начала урагана.

Через средства массовой информации передается «Штормовоепредупреждение»

После чего все предприятия и население принимают меры по защите отстихийного бедствия.

Защита от цикло­нов можетбыть не только пассивной, но и активной. Первый опыт разрушения циклона былосуществлен еще в 1947 году. Все подобные усилия сводятся к тому, чтобыкаким-либо способом рассеять энергию циклона. Отделить его от океана, чтобыпоследний не мог снабжать циклон энергией, либо способствовать распреде­лениюэтой энергии в большем пространстве. Внимание обращено на те зоны циклона, гденаблюдается перепад в его характеристиках и где уровень энергии наиболее высок,то есть на границу между глазом и стеной циклона. Сначала в этих целях пыталисьраспылять сухой лед, который должен был послужить в качестве ядеркристаллизации. В 1960 году стали исполь­зовать йодид серебра, которыйспособствует конденсации паров воды. Был достигнут опреде­ленный успех: сначалаудалось снизить скорость ветра на 10%, а в 1969 году—даже на 30%. Этот методзащиты покоится на верном теорети­ческом основании, однако недостатком являетсято, что он весьма дорогостоящ. Тем не менее начало успешного наступления наэтот вид катастроф положено и, безусловно, дело на этом не остановится.

 

Ликвидация последствий и примеры