1. ПРИРОДНЫЕ КАТАСТРОФЫ И ИХ ПОСЛЕДСТВИЯ
1.1 Сущность катастрофы. Природная катастрофа
На поверхности и в глубинах Земли идет развитие множества сложнейших физических, физико-химических и биохимических процессов, сопровождающихся обменом и взаимной трансформацией различных видов энергии. Источниками энергии являются процессы реорганизации вещества, происходящие внутри Земли, физические и химические взаимодействия ее внешних оболочек и физических полей, а также гелиофизические воздействия. Эти процессы лежат в основе эволюции Земли и природной обстановки на ней.
В начале определимся с самим понятием катастрофа. В словарях и справочниках существует несколько определений.
По «Малому академическому словарю» катастрофа это внезапное бедствие, событие с трагическими последствиями.
В иностранных справочниках катастрофа понимается, как - большое и внезапное нарушение земной поверхности и природной среды (Бреннен, 1999, С. 127).
В словаре С.И. Ожегова (1992), используется понятие катаклизм - резкий перелом (в природе, обществе), разрушительный переворот, катастрофа, т.е. здесь катастрофа отождествляется с катаклизмом.
Катаклизма (от греч. kataklysmos - потоп) - резкий перелом в характере и условиях органической жизни на обширном пространстве земной поверхности под влиянием разрушительных атмосферических и вулканических процессов.
Таким образом, под природной катастрофой обычно понимается какое-то неожиданное, страшное по своим последствиям для человека нарушение нормального хода природных процессов. Но внимательное изучение различных природных явлений показало, что нормальный геофизический процесс как раз и включает в себя различного рода быстрые вариации, отклонения, срывы, неожиданность которых - результат плохой изученности данного природного явления.
Для того чтобы возникла природная катастрофа, необходимы три основные условия: экстремальная геофизическая ситуация, генерируемые ею поражающие факторы и неблагоприятная социально-экономическая обстановка, выраженная людскими потерями и материальным ущербом.
Экстремальные геофизические ситуации представляют собой закономерные геофизические процессы, в ходе которых время от времени при существенном участии ряда случайных факторов создаются заметные отклонения от среднего состояния - быстрое таяние льда и снега, обильное выпадение осадков и т.д.
Эти процессы, в силу своей природы, способны создавать поражающие факторы, как правило, выраженные быстрым движением частиц среды - воздуха, воды, грунта и т.д. В тот момент, когда в результате неблагоприятных природных обстоятельств поражающие факторы начинают действовать на человека, природные и материальные ценности, развивается социально-экономическое «стихийное» бедствие.
Таким образом, природная катастрофа - это результат экстремальной геофизической ситуации, при которой из-за неблагоприятной природной обстановки возникают поражающие факторы, способные в случае неблагоприятной социально-экономической ситуации породить стихийное бедствие (Тимкин, 2007, С. 7).
Отсюда делаем вывод, что природные катастрофы связаны с понятием стихийное бедствие, чрезвычайная ситуация (природного характера). Так же, терминологии МЧС используется термин опасные природные процессы (ОПП).
Опасные природные процессы - это нелинейные, а порою и экстремальные явления взаимодействия природных систем или процессов с социальными и экологическими системами, в результате которых возникают поражающие факторы, наносящие ущерб и потери Обществу и Природе. Спектр опасных природных процессов весьма широк, что предопределяет многообразие генезиса; механизмов развития; масштабов, скоростей и энергий проявления; длительности воздействия и различия поражающих факторов. Поэтому здесь нельзя как в обычных традиционных дисциплинах по математике, физике, химии и т.д. выделить конкретный предмет исследований. Многообразие исследуемых объектов предполагает междисциплинарный подход (Мазур, 2004, С. 88).
Исследованием природных катастроф и вопросами защиты от них занимается целый ряд научных дисциплин:
а) причины возникновения и сущность природных катастроф изучают естественные науки (геофизика, геология, метеорология, гидрология);
б) разработкой конструкций, устойчивых в отношении землетрясений и циклонов, занимаются технические науки;
с) проявление и размеры происходящих катастроф оценивает статистика.
д) чувствительные приборы, регистрирующие предшествующие и сопровождающие катастрофы явления, обязаны своим изобретением физике, механике и электронике;
е) следует сказать и об общественных и политических науках. Их задачей является организация защиты от катастроф и ликвидация последствий.
Природная катастрофа является быстрым природным процессом, обусловленным действием гравитации, земного вращения или разницей температур. Катастрофы поражают твердую землю, гидросферу и атмосферу.
Катастрофы могут происходить:
- в результате быстрого перемещения вещества (землетрясения, склоновые процессы);
- в процессе высвобождения внутриземной энергии и выделения ее на земной поверхности (вулканическая деятельность, землетрясения);
- при повышении водного уровня рек, озер и морей (наводнения, морские наводнения, цунами);
- под действием необычайно сильного ветра (ураганы, тропические циклоны).
Некоторые катастрофы возникают под земной поверхностью, другие - на ней, третьи - в водной оболочке (гидросфере), а последние - в воздушной оболочке (атмосфере) Земли.
По документам МЧС РФ классификация ЧС природного характера имеет следующий вид (Природные опасности…, 2002, С. 73):
1. Геофизические опасные явления:
- землетрясения;
- извержения вулканов.
2. Геологические опасные явления (экзогенные геологические явления):
- оползни;
- сели;
- пыльные бури;
- обвалы, осыпи, курумы, эрозия, склоновый смыв и др.
3. Метеорологические и агрометеорологические опасные явления:
- бури (9-11 баллов), ураганы (12-15 баллов), смерчи, торнадо, шквалы, - вертикальные вихри;
- крупный град, сильный дождь (ливень), сильный туман;
- сильный снегопад, сильный гололед, сильный мороз, сильная метель, заморозки;
- сильная жара, засуха, суховей.
4. Морские гидрологические опасные явления:
- тропические циклоны (тайфуны), цунами, сильное волнение (5 и более баллов), сильное колебание уровня моря;
- ранний ледяной покров, напор льдов, интенсивный дрейф льдов, непроходимый лед;
- отрыв прибрежных льдов и др.
5. Гидрологические опасные явления:
- высокие уровни вод (наводнения), половодья;
- заторы и зажоры, низкие уровни вод и др.
6. Гидрогеологические опасные явления:
- низкие уровни грунтовых вод;
- высокие уровни грунтовых вод.
7. Природные пожары:
- лесные пожары;
- пожары степных и хлебных массивов;
- торфяные пожары, подземные пожары горючих ископаемых и др.
По мнению Осипова В.И. все рассматриваемые природные катастрофы подчиняются следующим общим закономерностям (Осипов, 2001, С. 292).
1. Для каждого вида может быть установлена специфическая пространственная приуроченность.
У каждого вида катастрофы существуют свои геофизические причины, определяющие их преимущественное возникновение в тех или иных районах Земли.
Не только землетрясения и вулканические извержения, но также оползни, обвалы, лавины и сели связаны с районами активной тектоники, горообразовательной деятельности. Участки береговой линии океанов, открытые для прихода волн, возбужденных на его дне, могут являться районами опасности цунами. Речные наводнения, связанные с сезонным таянием снега и льда, а также с катастрофическими ливнями - паводки и половодья, - характерны для недостаточно зарегулированных или вообще незарегулированных равнинных и горных рек. Нагонные наводнения возникают, когда встречный ветер как бы запирает речные дельты, повышает уровень воды в заливе, куда впадает река, заставляет ее поворачивать вспять.
2. Независимо от источника зарождения и продолжительности - от нескольких минут (снежные лавины) до нескольких часов (сели), дней (оползни) и месяцев (наводнения) - все природные катастрофы характеризуются значительной мощностью и поражающей способностью.
На совершение любой, в том числе и разрушительной работы, требуется затрата энергии. Становление, максимальное буйство и затихание катастрофы могут происходить тремя совершенно разными путями.
В транзитивных и деструктивных катастрофах совершается переход с более высокого энергетического уровня на более низкий. Избыток энергии, выделяющийся при переходе, превращается в тепло, но по ходу процесса эта энергия затрачивается на формирования поражающих факторов. Таковы землетрясения, обвалы, лесные пожары, часть наводнений. По данным Международного комитета Красного Креста, чрезвычайные ситуации природного характера унесли в двадцатом столетии свыше 11 млн. жизней и нанесли огромный материальный ущерб.
3. Чем больше интенсивность природного явления, тем реже оно повторяется с той же силой.
Для измерения энергии многих природных явлений используется величина, названная магнитудой. Впервые понятие «магнитуда» было введено К.Ф.Рихтером для оценки величины землетрясений и определялось как логарифм отношения максимальных амплитуд данного землетрясения к амплитуде таких же волн некоторого стандартного землетрясения.
В последующем эту величину использовали для оценки других природных катастроф. Так, магнитуда вулканических извержений определяется по объему извергнутого вещества, цунами - средней высотой волны, оползня и снежной лавины - объемом смещения горной породы или снега.
4. При всей неожиданности природной катастрофы ее возможное проявление может быть предсказано с большей или меньшей надежностью.
Анализ зависимости разрушительного эффекта стихийного бедствия от размаха, продолжительности и. интенсивности геологических и гидрометеорологических процессов позволяет с большей или меньшей надежностью предсказать ее возможное проявление. Так, обильные осадки могут спровоцировать интенсивные оползневые смещения.
5. Стихийные явления могут возникать во взаимодействии друг с другом, т.е. в парагенетической связи. При этом происходят они гораздо чаще и с большей разрушительной силой.
В 2006 году в сельском хозяйстве Российской Федерации было зафиксировано 78 природных стихийных бедствий. Основная доля гибели в Приволжском федеральном округе - 52,3% и Центральном - 32,4%. Экономический ущерб по отраслям сельского хозяйства от чрезвычайных ситуаций в субъектах Российской Федерации в 2006 году составил 18,2 млрд. рублей. На территории Российской Федерации, обладающей большим разнообразием геологических, климатических и ландшафтных условий, наблюдается более 30 видов опасных природных явлений. Наиболее тяжелые последствия несут землетрясения, наводнения, засухи, лесные пожары и сильные морозы (Прогноз ЧС, 2009).
Стихийные бедствия ежегодно охватывают территории от 50 до 70 субъектов Российской Федерации. Ущерб от стихийных бедствий в растениеводстве обуславливается потерями продукции в результате гибели посевов сельскохозяйственных культур, многолетних плодовых насаждений, а также снижения их урожайности.
Рис. 1. Наиболее распространенные типы природных катастроф в России (по Осипову, 2001, С. 293).
Наиболее частыми на территории России являются природные катастрофические явления атмосферного характера - бури, ураганы, смерчи, шквалы (28% от общего количества природных чрезвычайных ситуаций) (рис. 1). Далее идут землетрясения, составляющие 24% от общего количества. Чрезвычайные ситуации, обусловленные наводнениями, достигают 19% от общего числа.
