Реферат Стихийные явления 2
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-28Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
Содержание:
Введение………………………………………………………………………………………..2
1. Цунами…………………………………………………………………………………3
1.1 Причина образования цунами………………………………………………………..3
1.2 Признаки появления цунами…………………………………………………………4
1.3 Системы предупреждения цунами…………………………………………………..5
1.4 Интуиция животных…………………………………………………………………..6
1.5 Некоторые факты……………………………………………………………………...7
2. Наводнение…………………………………………………………………………….9
2.1 Причины………………………………………………………………………………. 9
2.2 Классификация наводнений и их типы………………………………………………10
2.3 Примеры………………………………………………………………………………..11
3. Лимнологическая катастрофа………………………………………………………...12
3.1 «Спусковой механизм»……………………………………………………………….12
3.2 Предотвращение………………………………………………………………………13
3.3 Лимнологический институт СО РАН………………………………………………..13
Заключение…………………………………………………………………………………….17
Список литературы……………………………………………………………………………18
Приложения……………………………………………………………………………………19
Введение:
Стихийные бедствия угрожают обитателям нашей планеты с начала цивилизации. Где-то в большей мере, в другом месте менее. Стопроцентной безопасности не существует нигде. Природные катастрофы могут приносить колоссальный ущерб, размер которого зависит не только от интенсивности самих катастроф, но и от уровня развития общества и его политического устройства.
Статистически вычислено, что в целом на Земле каждый стотысячный человек погибает от природных катастроф. Согласно другому расчету число жертв природных катастроф составляет в последние 100 лет 16 тыс. ежегодно. Кому-то это может показаться много, кому-то мало. Малой эта цифра, пожалуй, покажется тому, кто сравнит ее с числом жертв автомобилизма. Сообщается, в частности, что автомобильные катастрофы ежегодно уносят около 250 тыс. жизней. Однако природные катастрофы происходят внезапно, совершенно опустошают территорию, уничтожают жилища, имущество, коммуникации, источники питания. За одной сильной катастрофой, словно лавина, следуют другие: голод, инфекции. Бывало, что природные катастрофы приводили к значительным политическим переменам, как например, при образовании государства Бангладеш.
Действительно ли мы так беззащитны перед землетрясениями, тропическими циклонами, вулканическими извержениями? Что же развитая техника не может эти катастрофы предотвратить, а если не предотвратить, то хотя бы их предсказать и предупредить о них? Ведь это позволило бы значительно ограничить число жертв и размеры ущерба! Мы далеко не так беспомощны. Кое-какие катастрофы мы можем предсказать, а некоторым и успешно противостоять. Однако любые действия против природных процессов требуют хорошего их знания. Необходимо знать, как они возникают, механизм, условия распространения и все прочие явления, с этими катастрофами связанные. Многие явления еще остаются загадкой, но, думается, лишь в течение ближайших лет либо десятилетий.
Цунами
Цунами (яп. 津波, где 津 — «порт, залив», 波 — «волна») — это длинные волны, порождаемые мощным воздействием на всю толщу воды в океане или другом водоёме. Причиной большинства цунами являются подводные землетрясения, во время которых происходит резкое смещение (поднятие или опускание) участка морского дна. Цунами образуются при землетрясении любой силы, но большой силы достигают те, которые возникают из-за сильных землетрясений (более 7 баллов). В результате землетрясения распространяется несколько волн. Более 80 % цунами возникают на периферии Тихого океана. Первое научное описание явления дал Хосе де Акоста в 1586 в Лиме, Перу после мощного землетрясения, тогда цунами высотой 25 метров ворвалось на сушу на расстояние 10 км.
В открытом океане волны цунами распространяются со скоростью
Причины образования цунами
· Подводное землетрясение (около 85 % всех цунами). При землетрясении под водой образуется вертикальная подвижка дна: часть дна опускается, а часть приподнимается. Поверхность воды приходит в колебательное движение по вертикали, стремясь вернуться к исходному уровню, — среднему уровню моря, — и порождает серию волн. Далеко не каждое подводное землетрясение сопровождается цунами. Цунамигенным (то есть порождающим волну цунами) обычно является землетрясение с неглубоко расположенным очагом. Проблема распознавания цунамигенности землетрясения до сих пор не решена, и службы предупреждения ориентируются на магнитуду землетрясения. Наиболее сильные цунами генерируются в зонах субдукции.
· Оползни. Цунами такого типа возникают чаще, чем это оценивали в ХХ веке (около 7 % всех цунами). Зачастую землетрясение вызывает оползень и он же генерирует волну. 9 июля 1958 года в результате землетрясения на Аляске в бухте Литуйя возник оползень. Масса льда и земных пород обрушилась с высоты 1100 м. Образовалась волна, достигшая на противоположном берегу бухты высоты более 500 м.[1][2] Подобного рода случаи весьма редки и, конечно, не рассматриваются в качестве эталона. Но намного чаще происходят подводные оползни в дельтах рек, которые не менее опасны. Землетрясение может быть причиной оползня и, например, в Индонезии, где очень велико шельфовое осадконакопление, оползневые цунами особенно опасны, так как случаются регулярно, вызывая локальные волны высотой более 20 метров.
· Вулканические извержения (около 4,99 % всех цунами). Крупные подводные извержения обладают таким же эффектом, что и землетрясения. При сильных вулканических взрывах образуются не только волны от взрыва, но вода также заполняет полости от извергнутого материала или даже кальдеру в результате чего возникает длинная волна. Классический пример — цунами, образовавшееся после извержения Кракатау в 1883 году. Огромные цунами от вулкана Кракатау наблюдались в гаванях всего мира и уничтожили в общей сложности 5000 кораблей, погибло 36 000 человек.
· Человеческая деятельность. В наш век атомной энергии у человека в руках появилось средство вызывать по своему произволу сотрясения, раньше доступные лишь природе. В 1946 году США произвели в морской лагуне глубиной 60 м подводный атомный взрыв с тротиловым эквивалентом 20 тыс. тонн. Возникшая при этом волна на расстоянии 300 м от взрыва поднялась на высоту 28,6 м, а в 6,5 км от эпицентра ещё достигала 1,8 м. Но для дальнего распространения волны нужно вытеснить или поглотить некоторый объём воды, и цунами от подводных оползней и взрывов всегда несут локальный характер. Если одновременно произвести взрыв нескольких водородных бомб на дне океана, вдоль какой-либо линии, то не будет никаких теоретических препятствий к возникновению цунами, такие эксперименты проводились, но не привели к каким-либо существенным результатам по сравнению с более доступными видами вооружений. В настоящее время любые подводные испытания атомного оружия запрещены серией международных договоров.
· Падение крупного метеорита может вызвать огромное цунами, так как, имея огромную скорость падения, данные тела имеют также колоссальную кинетическую энергию, которая будет передана воде, следствием чего и будет волна. Так, падение метеорита 65 млн лет назад тоже вызвало цунами, отложения которого найдены на территории штата Техас (о чём говорилось в фильме National Geographic).
· Ветер может вызывать большие волны (примерно до 20 м), но такие волны не являются цунами, так как они короткопериодные и не могут вызывать затопления на берегу. Однако возможно образование метео-цунами при резком изменении давления или при быстром перемещении аномалии атмосферного давления. Такое явление наблюдается на Балеарских островах и называется Риссага (en:Rissaga).
Признаки появления цунами
· Внезапный быстрый отход воды от берега на значительное расстояние и осушка дна. Чем дальше отступило море, тем выше могут быть волны цунами. Люди, находящиеся на берегу и не знающие об опасности, могут остаться из любопытства или для сбора рыбы и ракушек. Таким правилом следует руководствоваться, находясь, например, в Японии, на Индоокеанском побережье Индонезии, Камчатке. В случае телецунами волна обычно подходит без отступления воды.
· Землетрясение. Эпицентр землетрясения находится, как правило, в океане. На берегу землетрясение обычно гораздо слабее, а часто его нет вообще. В цунамиопасных регионах есть правило, что если ощущается землетрясение, то лучше уйти дальше от берега и при этом забраться на холм, таким образом заранее подготовиться к приходу волны.
· Необычный дрейф льда и других плавающих предметов, образование трещин в припае.
· Громадные взбросы у кромок неподвижного льда и рифов, образование толчеи, течений.
Почему цунами часто приводит к большим жертвам?
Может быть непонятным, почему цунами высотой несколько метров оказалось катастрофическим, в то время, как волны той же высоты, возникшие во время шторма, к жертвам и разрушениям не приводят? Можно назвать несколько факторов, которые приводят к катастрофическим последствиям:
· Высота волны у берега в случае цунами, вообще говоря, не является определяющим фактором. В зависимости от конфигурации дна возле берега, явление цунами может пройти вовсе без волны, в обычном понимании, а как серия стремительных приливов и отливов, что также может привести к жертвам и разрушениям.
· Во время шторма в движение приходит лишь приповерхностный слой воды, во время цунами — вся толща. И на берег при цунами выплёскиваются намного большие массы воды.
· Скорость волн цунами, даже у берега, превышает скорость ветровых волн. Кинетическая энергия у волн цунами больше.
· Цунами, как правило, порождает не одну, а несколько волн. Первая волна, не обязательно самая большая, смачивает поверхность, уменьшая сопротивление для последующих волн.
· При шторме волнение нарастает постепенно, люди обычно успевают отойти на безопасное расстояние до прихода больших волн. Цунами приходит внезапно.
· Сила цунами может возрасти в гавани — там, где ветровые волны ослабляются, а следовательно, жилые постройки могут стоять у самого берега.
· Отсутствие у населения элементарных знаний о возможной опасности. Так, во время цунами 2004 года, когда море отступило от берега, многие местные жители оставались на берегу — из любопытства или из желания собрать не успевшую уйти рыбу. Кроме того, после первой волны многие возвращались в свои дома — оценить ущерб или пытаться найти близких, не зная о последующих волнах.
· Система оповещения о цунами есть не везде и работает не всегда.
Системы предупреждения цунами
Системы предупреждения цунами строятся главным образом на обработке сейсмической информации. Если землетрясение имеет магнитуду более 7,0 (в прессе это называют баллами по шкале Рихтера) и эпицентр расположен под водой, то подаётся предупреждение о цунами. В зависимости от региона и заселённости берегов условия выработки сигнала тревоги могут быть различными.
Вторая возможность предупреждения о цунами это предупреждение «по факту» — способ более надёжный, так как практически отсутствуют ложные тревоги, но часто такое предупреждение может быть выработано слишком поздно. Предупреждение по факту полезно для телецунами — глобальных цунами, оказывающих влияние на весь океан и приходящих на другие границы океана спустя несколько часов. Так индонезийское цунами в декабре 2004 года для Африки является телецунами. Классическим случаем являются Алеутские цунами — после сильного заплеска на Алеутах можно ожидать существенный заплеск на Гавайских островах. Для выявления волн цунами в открытом океане используются придонные датчики гидростатического давления. Система предупреждения, основаная на таких датчиках со спутниковой связью с приповерхностного буя, разработанная в США, называется DART (en:Deep-ocean Assessment and Reporting of Tsunamis). Обнаружив реальную волну тем или иным образом, можно достаточно точно определить время её прибытия в различные населённые пункты.
Существенным моментом системы предупреждения является распространение актуальной информации среди населения. Очень важно, чтобы население представляло, какую угрозу несёт с собой цунами. Японцы имеют множество образовательных программ по природным катастрофам, а в Индонезии население в основном было не знакомо с цунами, что и стало основной причиной большого количества жертв. Также важное значение имеет законодательная база по застройке прибрежной зоны.
Интуиция животных
Зачастую можно услышать о животных, которые предупредили своих хозяев о наступлении стихийного бедствия – в частности, цунами, своим поведением. Они беспокоились, прятались, или делали что-то еще, что привлекло внимание людей. Действительно ли они имеют какие-то дополнительные органы чувств, которые позволяют им предчувствовать изменения в атмосфере, подземную вибрацию или что-то еще? Ученые считают, скорее нет, чем да – слишком часто фиксировались случаи, когда животные вели себя неспокойно, но за этим ничего не следовало. Но количество случаев, доказывающих обратное, заставляют задуматься. Всем известно о том, что перед землетрясением грызуны покидают дом, но это можно объяснить тем, что они живут в земле, и могут ощущать вибрацию, а как же тогда ощущают наступление бедствия звери и птицы? Сейсмологи уверены, что подобные мнения можно считать чуть ли не юмористическими, и что серьезно относиться к ним нельзя.
Но другие ученые предполагают, что возможность наличия у животных особого органа чувств, который за ненадобностью вымер у человека. Дело в том, что действительно, у животных есть своеобразный орган, отвечающий за самосохранение – когда-то он был и у нас. Вспомните – когда вы спите, вам никогда не казалось, что вы падаете, и вы сразу же пробуждаетесь? Это – остатки древнего инстинкта, когда наши предки спали на ветках деревьев, и, чтобы не упасть и не оказаться съеденным хищником, им приходилось периодически просыпаться. Почему бы и не предположить, что у животных есть и орган, который позволяет им чувствовать приближение катастрофы.
Рыбы чувствуют низкочастотные колебания, что позволяет им покинуть место бедствия. По мнению людей, слоны также могут ощущать мельчайшую вибрацию через подушечки на ногах – о подобном свидетельствует и зафиксированный случай, когда перед землетрясением стадо слонов покинуло опасное место. Но в одном ученые сходятся – если использовать животных в качестве средства предупреждения, люди по меньшей мере странно отреагируют на сообщение об эвакуации, мотивированное тем, что «животные странно себя ведут».
26 декабря 2004 года огромная волна обрушилась на побережья, города, деревни и курорты девяти азиатских стран. Она образовалась в результате землетрясения, сила которого составила 9,3 балла по шкале Рихтера. Это второе по мощности землетрясение за всю историю сейсмических наблюдений. В результате стихийного бедствия сместилось положение Северного географического полюса. Он сдвинулся на 2,5 сантиметра в направлении 145 градуса восточной долготы. Также отмечено изменение скорости вращения планеты, что вызвало уменьшение продолжительности суток на 2,68 микросекунды. Вызванное землетрясением цунами унесло жизни 300 тысяч человек.
Что знают животные, чего не знаем мы? Цунами 26 декабря заставило задуматься над этим вопросом более серьезно. Исследования показали, что способностью предчувствовать стихийные бедствия обладают самые разные виды животных по всему миру. В поисках достоверных фактов и свидетельств авторы фильма «Цунами: Животные инстинкты» побывают в Великобритании, Шри-Ланке, Таиланде, Южной Индии, США. К тому же, канал Animal Planet поднимет свои архивы. К анализу фактов подключатся известные натуралисты, биологи, специалисты по поведению животных, а также сейсмологи, метеорологи и даже историки.
Некоторые факты о цунами
В 1964 г., неподалеку от Аляски произошло землетрясение, вызвавшее цунами с волнами высотой в 3-6 м., разрушившими побережье в Калифорнии, Орегоне и Вашингтоне.
Центр предупреждения о цунами в зонах риска тщательно контролирует беспорядки, какие могут вызвать цунами. Когда возникает опасная ситуация, центр фиксирует это и выдает предупреждение в случае необходимости. Просмотрев фото (волны цунами, работа центра и пр.), вы сможете узнать более об это явлении.
Цунами изнутри и снаружи.
Цунами представляет собой серию огромных волн, появляющихся после того, как происходят подводные волнения, как землетрясение или извержение вулкана. Волны расходятся от района беспорядков во всех направлениях, что показывает любое фото цунами, подобно ряби, расходящейся от брошенного камня. Волны могут путешествовать в открытом море с огромной скоростью, достигающей 450 миль в час. Большая волна, подходя к мелководью вдоль побережья, еще более увеличивается, нависает над берегом и разбивается на нем. Волны могут достигать по высоте 100 футов в высоту (около 30 м.), и вызывают множество разрушений на берегу. Иногда цунами ошибочно называют «приливной волной», но в реальности оно не имеет ничего общего с приливами.
Гавайи - это государство, подверженное наибольшему риску появления цунами, практически все цунами (фото) сделаны именно здесь. По статистике, небольшие цунами возникают здесь ежегодно, а серьезные, приносящие ущерб - где-то раз в 7 лет. В зоне риска находится Аляска, Калифорния, Орегон и Вашингтон, в них в среднем цунами возникают раз в 18 лет.
Чтобы подводное землетрясение стало причиной возникновения цунами, оно должно достигать почти 7 баллов по шкале Рихтера.
Около 90 процентов всех цунами возникают в Тихом океане, соответственно, и фото цунами в большинстве своем делаются именно там.
Многие цунами сегодня обнаруживаются еще до того, как они обрушиваются на землю, что позволяет свести к минимуму смерти. Использование современных технологий, в том числе сейсмографов и систем оповещения, обеспечивает сравнительную безопасность, правда, не позволяет защитить постройки.
Цунами начинается, когда огромные объемы воды быстро перемещаются (из-за подземных явлений, смотри фото), волны цунами доходят до берега и разрушают его.
Цунами – на фото, отличается не только высотой, его волны еще и очень длинные, расстояние между гребнями достигает несколько сот км., что приводит к большому временному промежутку между 2мя идущими подряд волнами, доходящем до 1 часа.
В глубоководных районах, цунами могут быть в высоту только до 1 м., что делает возможность их обнаружить еще на глубине практически нереальной.
Как часто цунами происходят? Несмотря на множество фото цунами, в реальности это явление случается намного реже, чем принято думать. В каждом столетии фиксируется 6-7 крупных цунами, принесших большие разрушения, хотя, конечно, цунами – на фото, небольшой величины делаются чуть ли не ежегодно.
Тихий океан – главное место образования цунами.
Тихий океан, по статистике, основное место, где происходят цунами, в нем наблюдается частая подводная активность. Невзирая на такое милое название, Тихий океан совсем ему не соответствует – это коварный водоем, очень глубокий, с бурными подводными процессами.
Тихий океан уничтожил множество жизней – а из-за его колоссальных размеров он дает возможность цунами получить огромную высоту и мощь. Собственно, за все эти качества многие называют Тихий океан самым грозным и опасным океаном.
Подводные оползни – причина цунами
По мнению многих, цунами появляются из-за того, что под водой происходят подводные оползни, аналогично наземным. С подводных гор сходят огромные массы, заставляя воду волноваться и вздыбливаться, после чего какая-то одна волна превращается в цунами.
Подводные оползни возникают из-за подземных толчков, происходящих в недрах земли, и, помимо цунами, вызывают еще и штормы, и прочие неприятные явления, заставляющие корабли тонуть, разбиваться и сбиваться с курса.
Под водой оползни движутся на большие расстояния и чрезвычайно интересуют исследователей, которые стараются понять их возникновение и предотвратить их.
Другие стихийные бедствия, которые могут быть причиной возникновения цунами.
Классическим случаем являются Алеутские цунами — после сильного наплеска на Алеутах можно ожидать существенный наплеск на Гавайских островах. Для выявления волн цунами в открытом океане используются придонные датчики гидростатического давления. Система предупреждения, основанная на таких датчиках со спутниковой связью с приповерхностного буя, разработанная в США, и называется DART (en: Deep-ocean Assessment and Reporting of Tsunamis). Обнаружив реальную волну тем или иным образом, можно достаточно точно определить время её прибытия в различные населённые пункты.
Одним из первых описал цунами неутомимый исследователь Камчатки С.П.Крашенинников. В октябре 1775 года он наблюдал землетрясение на острове Шумшу и записал в своем дневнике: «На первом Курильском острове, Сумчшу называемом, трясение земли было следующим образом. Октября 6 дня, в третьем часу полуночи сперва земля так жестоко тряслася, что от него многие балаганы попадали, и людям стоять невозможно было, и продолжалось это четверть часа... А когда перестало трясение, то воды вокруг с моря с великим шумом сажени на три прибыло, которая опять тотчас в море далеко ушла. По сбежании воды в другой раз земля тряслася, только очень легко, а после опять вода с моря до того же места опять пришла, где в первый раз была».
Оставил описание цунами и Чарльз Дарвин, когда во время своего путешествия на корабле «Бигль» 20 февраля 1835 года ощущал катастрофическое землетрясение в Чили. «Вскоре после толчка на расстоянии трех-четырех миль была замечена огромная волна. Она приближалась и в середине залива была гладкой, но вдоль берега сносила домики и деревья и рвалась вперед с неудержимой силой. В глубине бухты она разбилась на череду страшных белых бурунов, которые взметнулись вверх на 23 фута... Сила буруна была, должно быть, громадной, так как в форте пушка с лафетом весом четыре тонны была вдвинута им внутрь на пятнадцать футов. Среди развалин в двухстах ярдах от берега застряла шхуна. За первой волной последовали еще две, и многие разбитые остовы судов и лодок были смыты их обратным движением. В одном конце залива корабль был выброшен далеко на берег, затем смыт, снова выброшен на берег и вновь унесен волной».
Изучение цунами началось сравнительно недавно, хотя бедствие это старо как мир. Советские ученые А.Е.Святловский и Б.И.Силкин отмечали, что «во время раскопок вблизи нынешнего арабского поселка Рас-Шамра в Сирии была найдена целая библиотека глиняных табличек, относящихся ко второму тысячелетию до нашей эры. Археологам удалось, расшифровав клинопись, прочитать на них скорбный рассказ о том, как волна невиданный высоты неожиданно обрушилась на некогда стоявшую здесь цветущую столицу древнего государства Угарит, почти полностью уничтожив ее.
В эллинистической хронике под 358 годом нашей эры можно найти запись, гласящую, что в августе этого года огромная волна накатилась на восточную часть Средиземного моря, накрыла «с головой» многие невысокие островки, а в Александрии забросила суда на крыши домов».
В октябре 1746 года несколько водных валов, высота которых достигала 20-25 метров, смели с лица земли морской порт Кальяо и город Лима на тихоокеанском побережье Южной Америки. Ученый Мануэль Одриосола так писал об этой катастрофе: «После землетрясения, разрушившего все здания в порту, океан отступил, но никто не может сказать, на какое расстояние. Вскоре воды океана со страшным гулом стали возвращаться; возникла гигантская волна, которая обрушилась на набережную. Все было сметено.
У причала в порту стояло 23 корабля; большая часть из них была разбита и затонула. Четыре самых крупных корабля, в том числе 34-пушечный фрегат «Сан-Фермин», были подняты волной и увлечены в глубь страны, где они и застряли после того, как волна спала. Океан снова отступил и снова обрушился на побережье, и так повторялось несколько раз».
Другой причиной возникновения цунами могут быть оползни. Они могут возникнуть на морском дне в рыхлых осадочных породах и вызвать волнение водной массы. Подобного рода катастрофа произошла на юго-востоке Аляски.
Существенным моментом системы предупреждения является распространение актуальной информации среди населения. Очень важно, чтобы население представляло, какую угрозу несёт с собой цунами. Японцы имеют множество образовательных программ по природным катастрофам, а в Индонезии население в основном было не знакомо с цунами, что и стало основной причиной большого количества жертв. Также важным является законодательная база по застройке прибрежной зоны.
Цунами теперь под контролем
Наводнение.
Наводнение — затопление местности в результате подъёма уровня воды в реках, озерах, морях, из-за дождей, бурного таяния снегов, ветрового нагона воды на побережье и других причинах, которое наносит урон здоровью людей и даже приводит к их гибели, а так же причиняет материальный ущерб.
Наводнения делятся на два основных типа. Суша может затопляться реками или морем - так различаются наводнения речные и морские. Наводнения угрожают почти что 3/4 земной поверхности. По статистике ЮНЕСКО от речных наводнений в 1947 - 1967 годах погибло около 200000 человек. По мнению некоторых гидрологов, эта цифра даже занижена. Вторичный ущерб при наводнениях еще более значителен, чем в связи с другими стихийными бедствиями. Это разрушенные населенные пункты, утонувший скот, занесенные грязью земли
Причины
Заторные, зажорные наводнения (заторы, зажоры)
Большое сопротивление водному потоку на отдельных участках русла реки, возникающее при скоплении ледового материала в сужениях или излучинах реки во время ледостава (зажоры, зажоры) или ледохода (заторы). Заторные наводнения образуются в конце зимы или начале весны. Они характеризуются высоким и сравнительно кратковременным подъёмом уровня воды в реке. Зажорные наводнения образуются в начале зимы и характеризуются значительным (но менее, чем при заторе) подъёмом уровня воды и более значительной продолжительностью наводнения.
Нагонные наводнения (нагоны).
Ветровые нагоны воды в морских устьях рек и на ветреных участках побережья морей, крупных озёр, водохранилищ. Возможны в любое время года. Характеризуются отсутствием периодичности и значительным подъёмом уровня воды.
Наводнения (затопления), образующиеся при прорывах плотин
Излив воды из водохранилища или водоёма, образующийся при прорыве сооружения напорного фронта (плотины, дамбы и т. п.) или при аварийном сбросе воды из водохранилища, а также при прорыве естественной плотины, создаваемой природой при землетрясениях, оползнях, обвалах, движении ледников. Характеризуются образованием волны прорыва, приводящей к затоплению больших территорий и разрушению или повреждению встречающихся на пути её движения объектов (зданий, сооружений и др.)
Классификация наводнений в зависимости от масштаба распространения и повторяемости
Низкие (малые)
Они наблюдаются на равнинных реках. Охватывают небольшие прибрежные территории. Затопляется менее 10 % сельскохозяйственных угодий. Почти не нарушают ритма жизни населения. Повторяемость 5—10 лет. Т.е наносят незначительный ущерб.
Высокие
Наносят ощутимый материальный и моральный ущерб, охватывают сравнительно большие земельные участки речных долин, затапливают примерно 10—15 % сельскохозяйственных угодий. Существенно нарушают хозяйственный и бытовой уклад населения. Приводят к частичной эвакуации людей. Повторяемость 20—25 лет.
Выдающиеся
Наносят большой материальный ущерб, охватывая целые речные бассейны. Затапливают примерно 50—70 % сельскохозяйственных угодий, некоторые населённые пункты. Парализуют хозяйственную деятельность и резко нарушают бытовой уклад населения. Приводят к необходимости массовой эвакуации населения и материальных ценностей из зоны затопления и защиты наиболее важных хозяйственных объектов. Повторяемость 50—100 лет.
Катастрофические
Наносят огромный материальный ущерб и приводят к гибели людей, охватывая громадные территории в пределах одной или нескольких речных систем. Затапливается более 70 % сельскохозяйственных угодий, множество населённых пунктов, промышленных предприятий и инженерных коммуникаций. Полностью парализуется хозяйственная и производственная деятельность, временно изменяется жизненный уклад населения. Повторяемость 100—200 лет.
Типы
Развивающиеся резко или постепенно
Интенсивное таяние снега особенно при промерзшей земле приводит к подтоплению дорог
На морских побережьях и островах наводнения могут возникнуть в результате затопления прибрежной полосы волной, образующейся при землетрясениях или извержениях вулканов в океане. Подобные наводнения нередки на берегах Японии и на других островах Тихого океана.
Наводнения случаются на многих реках Западной Европы — Дунае, Сене, Роне, По и других, а также на реках Янцзы и Хуанхэ в Китае, Миссисипи и Огайо в США. В СССР большие наводнения наблюдались на реках Днепре (1931) и Волге (1908 и 1926).
Наиболее эффективный способ борьбы с наводнениями на реках — регулирование речного стока путём создания водохранилищ. Для борьбы с наводнениями на морском берегу используются оградительные дамбы.
Наводнение происходит, когда поднимается уровень воды, заливающий сухой участок земли. Существует несколько типов наводнений. Ливневые наводнения происходят неожиданно после выпадения сильных дождей на почву, которая не может впитать всю избыточную воду. Они случаются в одном месте.
Широкомасштабные наводнения не так стремительны, но захватывают большие пространства.
Они происходят при обильном таянии снегов, ежедневно повышая уровень воды в реках и озёрах. Некоторые из самых разрушительных наводнений вызваны тропическими штормами, которые возгникают над океанами, когда в сутки могут выпасть триллионы литров осадков.
Реки и озёра часто выходят из берегов, но происходит это медленно, и у людей есть время для спасения. Уровень паводковых вод долго не спадает. Многих семей ждут долгие часы работы по расчистке последствий наводнения.
Мусонные дожди — это то, чего ждут истосковавшиеся по влаге растения. Но муссонные дожди становятся причиной многих бедствий. В Индии и других странах Азии наводнения случаются каждый год. Тропические циклоны могут вызвать наводнения в морских глубинах.
На нашей планете есть районы, в которых наводнения случаются очень часто. Это — Бразилия, где из-за тропических ливней выходит из берегов полноводная Амазонка; местность вдоль реки Хуанхэ в Китае; постоянно затапливаются части территории Бангладеш и Индии во время морских штормов и после обильных дождей.
Наводнения в Москве
Из истории Москвы известно, что наводнения на Москве-реке бывали нередко (весной, случались и в летнее время) и приносили большие бедствия городу. Так, в летописи за 1496 говорится о лютой морозной зиме, больших снегах и великой паводи. В июле 1518 и августе 1566 наводнения произошли в результате длительных непрерывных дождей. В XVII в. отмечены три весенних наводнения: в 1607, 1655 (была повреждена южная стена Кремля, разрушено множество домов) и в 1687 (снесено 4 наплавных моста через реку). В XVIII в. упоминается о шести наводнениях: 1702, 1703, 1709, 1778, 1783 и 1788; в 1783 от наводнений пострадали опоры Большого Каменного моста. При наводнениях в 1788, 1806, 1828 и 1856 были сделаны отметки на башне Новодевичьего монастыря и стенах некоторых зданий. Одно из самых больших наводнений на Москве-реке было в 1908, во время которого максимальный расход воды составил 2860 м³/с. Вода в реке поднялась на 8,9 м выше постоянного летнего горизонта, на набережных у Кремля слой её доходил до 2,3 м. Река и Водоотводный канал слились в одно русло шириной 1,5 км. Было затоплено 16 км² территории города. Во время наводнения 1926 максимальный расход составил 2140 м³/с, подъём воды над меженью — 7,3 м. Следующее и последнее наводнение было в 1931 (подъём воды 6,8 м). Ныне в верхней части бассейна Москвы-реки сооружены Истринское, Можайское, Русское и Озернинское водохранилища, которые регулируют сток. Кроме того, русло реки в черте города местами расширено, резкие изгибы спрямлены, берега укреплены гранитными стенками набережных. После этого наводнения в черте города проходили почти незаметно.
Нередко наводнения возникали на р.Яузе во время весенних паводков и больших летних дождей. Особенно часто и сильно страдали современные Электрозаводская, Большая Семёновская, Бакунинская улицы, Преображенская, Русаковская, Рубцовская, Семёновская набережные. Дополнительной причиной наводнений на р. Яузе служило наличие мостов в виде кирпичных сводчатых труб недостаточного сечения. Большие весенние наводнения наблюдались в 1951 (вода у Глебовского моста поднялась на 3,28 м), в 1952 (на 2,74 м), в 1955 (на 2,04 м), в 1957 (на 2,25 м). Взамен старых мостов построены высокие железобетонные мосты, по берегам — железобетонные стенки (с запасом на 0,5 м над максимальным паводковым горизонтом).
Наиболее часто Москва страдала от наводнений на р. Неглинной после заключения её в кирпичную трубу (в первой половине XIX в. на участке от устья до Самотёчной площади, в 1911—12 выше Самотёчной площади). Трубы были рассчитаны на пропуск только 13,7 м³/с воды, и почти ежегодно при больших ливнях она вырывалась из-под земли и затапливала Самотёчную и Трубную площади и Неглинную улицу. В 1949 вода на Неглинной улице поднялась на 1,2 м. В 1960 после сильного ливня Неглинная улица превратилась в бурлящий поток. После ливня 25 июня 1965 на перекрёстке Неглинной улицы и Рахмановского переулка образовалось озеро; площадь затопления составила 25 га. В 1966 Неглинную улицу, Трубную и Самотёчную площади затапливало несколько меньше, дважды — 8 и 22 июня, в 1973 — 7 и 9 августа; случалось это и в 1974. Ныне уложена новая труба, рассчитанная на пропуск воды 66,5 м³/с. Однако, усиление интенсивности ливней в Москве вновь приводит к сильным наводниям: 26 июня 2005 года в районе Неглинной улицы и 9 июня 2006 года на шоссе Энтузиастов, когда водой были залиты первые этажи зданий.
Затопления проходили и на речках Хапиловке, Рыбинке, Пресне и других, которые тоже возникали из-за больших ливней и недостаточного сечения труб (ныне уложены трубы большого сечения).
Лимнологическая катастрофа.
Лимнологическая катастрофа — физическое явление, обязательной составляющей частью которого является губительный для людей и животных выброс газа из открытого водоёма. Лимнологическая катастрофа характеризуется химическим составом, массой и происхождением газов, продолжительностью выброса газа, «спусковым механизмом» катастрофы. Лимнологическая катастрофа происходит после включения «спускового механизма» катастрофы. Лимнологическая катастрофа может сопутствовать, происходить одновременно или в результате возникновения иных катастроф в водоёме или в его окрестностях. Например, при подводном извержении вулкана, при проникновении лавовых потоков в водоём и при других катастрофических событиях. В таких случаях более мощная по последствиям катастрофа маскирует наличие не столь мощных, в числе которых может быть лимнологическая катастрофа. Характерный пример лимнологической катастрофы представляют катастрофы в Камеруне:
· 21 августа 1986 г. на озере Ниос, при которой погибло 1700 человек;
· 15 августа 1984 г. на озере Моноун, при которой погибло 37 человек.
Условия, необходимые для возникновения лимнологических катастроф, существуют не только в озёрах Камеруна, но и в других открытых водоёмах нашей планеты, например:
· на озере Киву (Kivu) в восточной Африке;
· в озёрах вблизи Мамонтовой горы (Mammoth Mth) в США;
· в озере Машу (Mashu) в Японии;
· в мааре Эйфел (Eifel) в Германии;
· в озере Павин (Pavin) во Франции.
Условия, необходимые для возникновения лимнологических катастроф, могут быть созданы утечкой диоксид углерода (CO2), закачанного в глубинные геологические пласты на длительное хранение. Газ, поступающий в открытые водоёмы, может иметь магматическое (Ниос и Моноун), биогенное (в озере Киву) или техногенное (закачанный на длительное хранение) происхождение.
«Спусковой механизм»
Спусковой механизм лимнологической катастрофы характеризуется составом, расположением (сочетанием) составляющих частей и массообменом. В состав спускового механизма лимнологических катастроф могут входить в различных сочетаниях :
· воды водоёма, характеризуемые большими градиентами температуры, массы и концентраций растворённых веществ;
· землетрясение;
· обвал;
· оползень;
· ветер;
· атмосферные осадки;
· подземные геологические структуры.
Массообмен
Массообмен в спусковом механизме определяется составом, расположением составляющих частей и физико-химическими свойствами потоков веществ этих частей. Хотя бы один из потоков веществ в обязательном порядке содержит газообразующие компоненты.
Включение
Включение спускового механизма лимнологической катастрофы производят составляющие его части тогда, когда их характеристики становятся критическими.
Предотвращение
Блокирование включения «спускового механизма» предотвращает лимнологическую катастрофу.
Способом блокирования включения «спускового механизма» может быть:
· укрепление берегов водоёма;
· дегазация вод водоёма;
· повышение или понижение уровня вод в водоёме;
· закачивание (или откачивание воды) и водных растворов в напорный водоносный горизонт;
· пропитка твёрдого осадка под дном водоёма водонепроницаемыми веществами;
· внедрение в геологические структуры микроорганизмов, продукты жизнедеятельности которых уменьшают пористость геологических структур.
Расчёты с применением компьютерной программы «SONATA» показали, что спусковой механизм лимнологических катастроф, произошедших в Камеруне на озере “MONOUN” в 1984г. и на озере “NYOS” в 1986г., был включён в 1983г. воздействием атмосферных осадков. В расчётах использованы данные мониторинга ежемесячных атмосферных осадков в окрестности озёр “NYOS” и “MONOUN” за период с 1929г. по 1988г.. Лимнологические катастрофы на озере “MONOUN” в 1984г. и на озере “NYOS” в 1986г. были вызваны мгновенным катастрофическим выбросом диоксид углерода из водопроницаемого осадка, расположенного под дном озёр. Дегазация вод озёр “NYOS” и “MONOUN” не может предотвратить в озёрах “NYOS” и “MONOUN” повторение лимнологических катастроф, подобных катастрофам 1984г. и 1986г. , спусковой механизм которых был включён воздействием атмосферных осадков. Включение спускового механизма под воздействием атмосферных осадков и последующие лимнологические катастрофы на озере “MONOUN” и на озере “NYOS” могут произойти в любое время. По данным долголетнего мониторинга ежемесячных атмосферных осадков программа “SONATA” может прогнозировать мгновенные и постепенные (в т.ч. катастрофические) выбросы газа из
водопроницаемого осадка озёр «Nyos» и «Monoun».
Лимнологический институт был организован на базе Байкальской лимнологической станции (1 октября 1928 г.). Это было первое научное учреждение Академии наук в Сибири. Постановлением Президиума АН СССР N49 от 20.01.1961 станция реорганизована в Лимнологический институт СО АН СССР
Первым директором станции был Глеб Юрьевич Верещагин, а затем после реорганизации станции в институт первым директором Лимнологического института стал Григорий Иванович Галазий.
Институт является научным учреждением, выполняющим междисциплинарные комплексные исследования озера Байкал и других водоемов Сибири. Основное научное направление деятельности Института - "Лимнология: механизмы образования, биоразнообразие, эволюция, современное состояние и прогноз развития водоемов и водотоков суши".
В рамках научного направления Институт ведет научные исследования по выяснению закономерностей функционирования экосистемы озера Байкал. Изучаются: осадки озера Байкал как непрерывная высокоразрешающая летопись палеоклиматов Восточной Сибири, механизмы вертикального водообмена и влияние гидрофизических факторов на биологические процессы, в том числе на экологию эндемичных видов; биоразнообразие эндемичной фауны и флоры; филогенетические связи внутри различных групп байкальских организмов и их взаимоотношения с внебайкальскими формами; молекулярная филогения байкальских и внебайкальских организмов; химический состав байкальских вод, донных осадков, биологических объектов; пути миграции экотоксикантов по трофическим цепям; состав аэрозолей в атмосфере над Байкалом. Особое внимание уделяется разработке и внедрению новых методов, точности используемых методов и приборов.
Институт имеет научно-исследовательский флот и весь необходимый инструментарий для сбора образцов байкальских организмов, воды и донных отложений.
Благодаря Лимнологическому институту СО РАН:
· Расшифрованы характеристики климата Восточной Сибири и в частности изменения его влажности на временном интервале до 5 млн. лет до н. в. Выявлена цикличность плейстоценовых климатов, обусловленная астрономическими факторами. Установлено, что во время резких изменений климатов существенно менялся количественный и качественный состав населявших Байкал диатомовых водорослей, происходило формирование новых видов диатомей.
· Впервые в мире с хорошим приближением выполнена датировка событий видообразования всех царств организмов Байкала. Установлено, что букеты самых разнообразных видов, не прикрепленных ко дну озера в течение всего своего жизненного цикла имеют очень древние корни, возраст которых сопоставим с возрастом Байкала (миоцен, 25 млн. лет).
· Впервые в истории изучения озера Байкал выпущена многотомная серия атласов - определителей его эндемиков и космополитов (2642 таксона). Серия, является итогом многолетних исследований методами классической биологии, систематики, таксономии, световой и электронной микроскопии, а также экологии видов. Публикация поддерживается Сибирским отделением РАН
· Открыты залежи газовых гидратов в поверхностных осадках Южного и Среднего Байкала. Показано, что с ними связано богатое сообщество организмов, которое является хемотрофным, получает необходимый углерод не за счет фотосинтеза, а путем окисления метана.
· Расшифрованы структуры сообществ бактерий, архей, и фототрофного пикопланктона водной толщи озера Байкал на глубинах от 0 до 1637 метров. Многие из найденных кластеров нуклеотидных последовательностей не имеют близких аналогов в мировой базе данных. Это дает основание предполагать, что среди микроорганизмов Байкала имеется множество «эндемиков», переживших резкие изменения климатов плейстоцена.
· Установлены крупномасштабные природные явления – разгрузка метана в водную толщу озера с его дна во всех котловинах. Найдены множества «факелов» извержений метана, в том числе из кратеров грязевых вулканов.
· Уточнена оценка запасов гидратов метана в осадках озера Байкал, в том числе и в слоях, непосредственно прилегающих к их поверхности.
· Наряду с фундаментальными исследованиями Институтом выполнен большой объем работ, имеющих важное прикладное значение. В качестве головной организации Институт участвовал в разработке действующих до настоящего времени "Норм допустимых воздействий на экосистему озера Байкал". По его инициативе в 1996 г. Байкал был включен в Список объектов мирового природного наследия ЮНЕСКО. Институт принимал участие в разработке проекта "Закона Российской Федерации об охране озера Байкал".
· Поставлено производство бутылированной глубинной питьевой воды. По лицензионным договорам на право использования патента «Способ получения байкальской питьевой воды» коммерческими предприятиями продано более 70 млн. литров байкальской воды на сумму более 1 млрд. руб.
· В результате комбинированного использования тралового и гидроакустического методов осуществлен учет биомассы и численности байкальского омуля. Совместно с ОАО «Иркутскэнерго» силами научно-исследовательского флота Института осуществлена прокладка высоковольтного кабеля для электрификации острова Ольхон.
· Проведены комплексные гидрохимические и биологические исследования в районе Ново-Иркутской ТЭЦ. Проведенные исследования позволили энергетикам отказаться от намерения строить новые дорогостоящие золошламоотвалы. Для медицинских учреждений г. Иркутска разработаны: ПЦР-тест-система для детекции вируса краснухи, методики определения содержания медицинских препаратов в сыворотке крови для терапевтического лекарственного мониторинга.
· В 2006 г. на базе Института был проведен 19 Международный диатомовый симпозиум (IDS2006), в котором приняли участие 97 иностранных учёных, студентов и аспирантов из 32 стран. Этот симпозиум проводится раз в два года в различных странах мира в течении сорока лет и за всю свою историю впервые был проведен в России.
· Институт осуществляет широкое международное сотрудничество. С начала 1990-х годов на Байкале проведено 249 международных экспедиций с участием 456 российских и 1353 иностранных ученых из 36 стран мира. Байкал стал признанной международной лабораторией исследования изменений природной среды и климата, биологического видообразования, гидрохимии и химии атмосферы.
Заключение:
Поверхность Земли будет непрерывно изменяться под действием природных процессов. Оползни будут происходить на неустойчивых горных склонах, по-прежнему будет чередоваться большая и малая вода в реках, а штормовые приливы станут время от времени затоплять морские побережья, не обойдется и без пожаров. Человек бессилен предотвратить сами природные процессы, но в его силах избежать жертв и ущерба.
По-прежнему в прессе будут появляться сообщения о стихийных бедствиях, но будем надеяться, что пройдет короткое время, и эти сообщения станут выглядеть иначе, чем это было раньше.
Список литературы:
| 1 | http://www.cynami.com/index.html |
| 2 | http://www.informatics.ru/mshp/works/great_troubles/navodn.htm |
| 3 | http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%82%D0%B8%D1%85%D0%B8%D0%B9%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D0%B1%D0%B5%D0%B4%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%B8%D0%B5 |
| 4 | www.google.ru |
Приложения
Некоторые сильные цунами
_____________________________________________________________________________________________
Год и место Причина возникновения Скорость, высота, число жертв
_____________________________________________________________________________________
1500 г. до н.э. Вулканическое извержение Сначала предполагали 100-метровую
остров Тира волну, теперь считается, что было
несколько менее высоких волн
1737, Камчатка Землетрясение в Алеутском Высота волны 17-35 м, скорость до
Курилы, Сахалин желобе 700 км/ч. Сотни погибших
1755, Лиссабон Землетрясение в Азоро- Затоплена часть Лиссабона, высота
Гибралтарском хребте волны 15 м. 70000 погибших
1872, Бенгальский Возможно штормовой прилив Высота волны 20 м. 200000 погибших
залив
1908, Сицилия Землетрясение Волна высотой 10 м, 80000 погибших
1952, Камчатка Землетрясение Высота волны 8-18 м, скорость 500
в Алеутском желобе км/ч, сотни погибших
Характерный пример лимнологической катастрофы представляют катастрофы в Камеруне:
· 21 августа 1986 г. на озере Ниос, при которой погибло 1700 человек;
· 15 августа 1984 г. на озере Моноун, при которой погибло 37 человек.
Условия, необходимые для возникновения лимнологических катастроф, существуют не только в озёрах Камеруна, но и в других открытых водоёмах нашей планеты, например:
· на озере Киву (Kivu) в восточной Африке;
· в озёрах вблизи Мамонтовой горы (Mammoth Mth) в США;
· в озере Машу (Mashu) в Японии;
· в мааре Эйфел (Eifel) в Германии;
· в озере Павин (Pavin) во Франции.
