Защита населения при ураганах, бурях, смерчах. Разрушительные ураганы в России: причины возникновения, последствия Правила поведения в чрезвычайных природных условиях

Защита населения при ураганах, бурях, смерчах

Ураганы, бури и смерчи относятся к ветровым метеорологическим явлениям, по своему разрушающему воздействию часто сравнимы с землетрясениями. Основным показателем, определяющим разрушающее действие ураганов, бурь и смерчей, является скоростной напор воздушных масс, обусловливающий силу динамического удара и обладающий метательным действием.

По скорости распространения опасности ураганы, бури и смерчи, учитывая в большинстве случаев наличие прогноза этих явлений (штормовых предупреждений), могут быть отнесены к чрезвычайным событиям с умеренной скоростью распространения. Это 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.

Меры по снижению возможного ущерба от ураганов, бурь и смерчей принимаются с учетом соотношения степени риска и возможных масштабов ущерба к требуемым затратам.

Особое внимание при проведении заблаговременных и оперативных мер по снижению ущерба обращается на предотвращение тех разрушений, которые могут привести к возникновению вторичных факторов поражения, превышающих по тяжести воздействие самого стихийного бедствия.

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.

Ураганы, бури и смерчи – одни из самых мощных сил стихии. Они вызывают значительные разрушения, наносят большой ущерб населению, приводят к человеческим жертвам. По разрушительному воздействию их сравнивают с землетрясениями и наводнениями.

Разрушающее действие ураганов, бурь и смерчей зависит от скоростного напора воздушных масс, обусловливающего силу динамического удара и обладающего метательным действием.

Часто бури и ураганы сопровождаются грозовыми явлениями и выпадением града.

Ураган, зарождаясь в океане, приходит на сушу, принося катастрофические разрушения. В результате совместного действия воды и ветра повреждаются прочные и сносятся легкие строения, обрываются провода линий электропередачи и связи, опустошаются поля, ломаются и с корнями вырываются деревья, уничтожаются дороги, гибнут животные и люди, тонут корабли.

Чем же страшен ураган?

Во-первых, ураганными волнами, обрушивающимися на побережье. Ураган как бы выдавливает перед собой на берег огромные волны (высотой по нескольку метров). Они разрушают все, что находится у них на пути, и приводят к сильным наводнениям в прибрежных районах. Страшные последствия ураганных волн наблюдаются при совпадении урагана с приливом. Редко очевидцы этих страшных и мощных волн остаются в живых.

Во-вторых, катастрофическими ливнями и наводнениями. Дело в том, что ураган при зарождении вбирает в себя огромное количество водяного пара, который, конденсируясь, превращается в мощные грозовые облака, служащие источником катастрофических ливней и вызывающие наводнения не только в прибрежных районах, но и на значительных территориях, удаленных от берега. Ливневые осадки, сопровождающие ураганы, бывают также причиной возникновения селевых потоков и оползней.

В зимних условиях вместо дождя выпадает огромное количество снега, вызывающее неожиданный сход снежных лавин. Весной при таянии таких масс снега происходят наводнения.

В-третьих, метательное действие скоростного напора урагана проявляется в отрыве людей от земли, переносе их по воздуху и ударе о землю или сооружения. Одновременно в воздухе стремительно проносятся различные твердые предметы, которые поражают людей. В итоге люди гибнут или получают травмы различной тяжести и контузии.

Вторичное последствие урагана - пожары, возникающие в результате попадания молний, аварий на линиях электропередачи, газовых коммуникациях и утечки легковоспламеняющихся веществ.

Бури приводят к гораздо меньшим, чем ураганы, разрушительным последствиям. Однако и они, сопровождаясь переносом песка, пыли или снега, наносят значительный ущерб сельскому хозяйству, транспорту и другим отраслям хозяйства.

Пыльные бури засыпают поля, населенные пункты и дороги слоем пыли (достигающим иногда нескольких десятков сантиметров) на площадях в сотни тысяч квадратных километров. В таких условиях значительно уменьшается или полностью пропадает урожай и требуются большие затраты сил и средств на очистку населенных пунктов, дорог и восстановление сельскохозяйственных угодий.

Таким образом , ураганы и бури, будучи опасными сами по себе, в сочетании с сопровождающими их явлениями создают сложную обстановку, приносят разрушения и жертвы.

Смерч, соприкасаясь с поверхностью земли, часто приводит к разрушениям той же степени, что и при сильных ураганных ветрах, но на значительно меньших площадях.

Эти разрушения связаны с действием стремительно вращающегося воздуха и резким подъемом воздушных масс вверх. В результате этих явлений некоторые объекты (автомобили, легкие дома, крыши зданий, люди и животные) могут отрываться от земли и переноситься на сотни метров. Такое действие смерча часто вызывает разрушение поднятых объектов, а людям наносит травмы и контузии, которые могут привести к гибели.

Меры по защите и снижению последствий ураганов, бурь, смерчей. Алгоритм действий при ураганах, бурях и смерчах

Защита населения от последствий ураганов и бурь осуществляется в рамках функционирования Единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций (РСЧС).

За состоянием атмосферы осуществляется непрерывное наблюдение с искусственных спутников Земли. Для этого создана сеть метеорологических станций. Полученные данные обрабатываются синоптиками, на основании этого составляются прогнозы.

Прогноз возникновения циклонов, их перемещения и возможных последствий позволяет осуществлять профилактические меры по защите населения от последствий ураганов и бурь. Эти мероприятия по времени их проведения можно разделить на две группы: заблаговременные и оперативно-защитные, проводимые непосредственно при угрозе стихийного бедствия.

К заблаговременным мероприятиям относятся: ограничения в размещении объектов с опасными производствами в районах, подверженных воздействиям ураганов и бурь; демонтаж некоторых устаревших или непрочных зданий и сооружений; укрепление производственных и жилых зданий и сооружений. Осуществляется подготовка к действиям в условиях стихийного бедствия.

Оперативно-защитные мероприятия проводятся после получения штормового предупреждения о приближении стихийного бедствия. К оперативно-защитным мероприятиям относятся: прогнозирование пути прохождения и времени подхода урагана (бури) к различным районам региона и его возможных последствий; усиление надзора за выполнением постоянных правил безопасности; переход различных объектов экономики на безопасный режим работы в условиях сильного ветра. Может быть проведена частичная эвакуация населения из зон ожидаемого стихийного бедствия; осуществляется подготовка убежищ, подвалов для защиты населения.

Оповещение населения об угрозе ураганов и бурь осуществляется заблаговременно по установленной схеме оповещения РСЧС: людей информируют о времени подхода стихийного бедствия к конкретному району и дают рекомендации по действиям в конкретной ситуации.

Особенно много внимания уделяют предотвращению тех разрушений, которые могут привести к возникновению вторичных факторов поражения (пожаров, аварий на опасных производствах, прорывов плотин и т. п.), превышающих по тяжести воздействие самого стихийного бедствия.

Принимают меры, исключающие разлив опасных жидкостей.

Важное направление работы по снижению ущерба - борьба за устойчивость линий связи, сетей электроснабжения, проводного городского и междугородного транспорта, уязвимых при ураганах, бурях и смерчах.

При проведении оперативных мер в сельской местности наряду с общепринятыми мерами организуют подвоз кормов к фермам и комплексам, закачку воды в башни и дополнительные емкости, подготовку резервных источников энергоснабжения. Сельскохозяйственных животных, расположенных в лесных массивах, выводят на открытую местность или укрывают в наземных сооружениях и естественных укрытиях.

Для эффективной защиты населения от ураганов, бурь и смерчей проводят подготовку к использованию убежищ, подвалов и других заглубленных сооружений.

Информацию об угрозе ураганов, бурь и смерчей осуществляют заблаговременно.

Помните!
Всем, кто проживает в местах, подверженных воздействию ураганов и бурь, необходимо знать признаки их приближения. Это усиление скорости ветра и резкое падение атмосферного давления; ливневые дожди и штормовой нагон воды с моря; бурное выпадение снега и грунтовой пыли.

Стихи́йное бе́дствие - природное явление, носящее чрезвычайный характер и приводящее к нарушению нормальной деятельности населения, гибели людей, разрушению и уничтожению материальных ценностей.

Описания величайших природных катастроф далекого прошлого в явном или скрытом виде за­фиксированы в памяти людей, в мифах и легендах, древних книгах, исторических рукописях. В Библии, например, описан "всемирный потоп", который на самом деле не был, конечно, "всемир­ным", т.е. глобальным, но для общности людей, сфера жизнедеятельности которых была ограничена долиной большой реки или обширной межгорной котловиной, сильное наводнение, несомненно, пред­ставлялось гибелью всего мира. Наводнения происходят довольно часто, но некоторые из них приоб­ретают поистине катастрофический характер. Так, в 1931 г. грандиозный паводок на реке Янцзы в Китае затопил 300 тыс. кв. км территории. На отдельных участках, в том числе в городе Ханькоу, вода спадала в течение четырех месяцев. В Библии рассказывается также о гибели городов Содом и Гоморра и о разрушении города Иерихон. Специалисты считают, что библейское описание довольно точно воспроизводит картину землетрясения. Многие исследователи легендарной Атлантиды считают, что это был крупный остров, который погрузился на дно в результате землетрясения. Города Геркуланум и Помпеи были разруше­ны и погребены под слоем пепла, пемзы и грязи в результате извержения Везувия. Иногда изверже­ния вулканов и землетрясения приводят к образованию гигантской приливной волны - цунами. В 1833 г. произошло извержение вулкана Кракатау, сопровождавшееся землетрясением, которое, в свою очередь, вызвало огромную приливную волну. Она достигла соседних густонаселенных остро­вов Ява и Суматра и унесла около 300 тыс. человеческих жизней.
Характеристике различных природных катаклизмов в прошлом и настоящем посвящено множе­ство публикаций. Назовем только некоторые из них, в основном те, которые наиболее широко ис­пользованы в настоящем разделе. В 1976 г. в Москве состоялся XXIII Международный географичес­кий конгресс, на котором работала секция "Изучение стихийных бедствий". Материалы этой секции опубликованы в сборнике тезисов докладов и сообщений "Человек и среда" (М., 1976). Особый интерес для рассматриваемой темы имеет работа Р. Кейтса "Стихийное бедствие и экономическое развитие". Огромный фактический материал содержится и в монографиях: Р. Кейтс "Стихийные бедствия: изучение и методы борьбы" (М., 1978); С. В. Поляков "Последствия сильных землетрясе­ний" (М., 1978); С.С. Гинко "Катастрофы на берегах рек" (Л., 1963); А.А. Григорьев "Экологичес­кие уроки прошлого и современности" (1991) и др. Особое место в ряду книг о природных катаст­рофах занимают публикации знаменитого бельгийского вулканолога Гаруна Тазиева. На русском языке были опубликованы такие его работы: "Кратеры в огне" (М., 1958); "Встречи с дьяволом" (М., 1961), "Вулканы" (1963) и др. Большой раздел "Природные опасности и оценка риска" включен в монографию "Меняющийся мир: географический подход к изучению" (М., 1991). Для специалистов по экологии человека наиболее важная сторона стихийных бедствий - их последствия для жизнеде­ятельности людей. По данным отдела катастроф Смитсоновского института (США), число жертв на планете, вызванных стихийными бедствиями за период с 1947 по 1970 г., было ориентировочно следующим:
Циклоны, тайфуны, штормы на побережье - 760 тыс. погибших
Землетрясения - 190 тыс. погибших
Наводнения - 180 тыс. погибших
Грозы, цунами, извержения вулканов и др - 62 тыс. погибших
Всего - 1192 тыс. погибших
Таким образом, в течение почти четверти века от стихийных бедствий ежегодно в среднем погиба­ли около 50 тыс. человек. После 1970 г. статистика пополнилась обширным списком природных катастроф. Напомним только о землетрясении в Америке в 1988 г. Тогда погибли, по различным оценкам, от 25 до 50 тыс. человек. Подсчитано, что 9/10 стихийных бедствий в мире относится к четырем типам: наводнения (40%), тропические циклоны (20%), землетрясения (15%), засухи (15%). По числу жертв тропические циклоны занимают первое место, наводнения же более часты и причиня­ют большой материальный ущерб. Р. Кейтс считает, что ущерб, наносимый мировой экономике сти­хийными бедствиями, составляет около 30 млрд долларов США ежегодно. 20 млрд из них - чистый ущерб, а остальные 10 млрд - расходы на превентивные действия и мероприятия по смягчению последствий разгула стихии.
В антропологическом аспекте определение стихийных бедствий может быть сформулировано следующим образом: стихийные катастрофы - это разрушительные природные процессы, вызыва­ющие гибель людей в результате воздействия на них ядовитых раскаленных газов и лавы при извер­жениях вулканов, приливной волны при цунами и тайфунах, водно-грязевых потоков при селях и т.д., а также в результате травматизма при разрушении жилых и общественных зданий, производ­ственных объектов и технических сооружений; уничтожение сельскохозяйственной продукции на полях и плантациях, в хранилищах и на складах; гибель сельскохозяйственных животных; разруше­ние коммунально-санитарной инфраструктуры, в том числе электросетей, систем связи, водопрово­да и канализации. Последнее обстоятельство часто приводит к массовым вспышкам инфекцион­ных заболеваний после стихийных бедствий. Э.Ю.Уайт (1978) замечает: "По мере рос­та населения, распространения научно-технических достижений и усложнения структуры общества человек становится все более уязвимым для экстремальных природных явлений, ущерб от которых связан не только с их распространением, но и с неопределенностью их наступления. Убытки, кото­рые несет общество от лавин, землетрясений, тропических циклонов и многих других стихийных бед­ствий, возрастают. Это происходит несмотря на углубление научных исследований причин экстре­мальных событий и умножения новых способов борьбы со стихийными бедствиями, позволяющих сократить убытки в некоторых районах. Человек подвергает опасности новые материальные ценнос­ти, а также увеличивает опасность некоторых природных явлений. Сложные способы оказания помо­щи при наступлении катастрофы разработаны лучше, чем способы ее предотвращения".

Опасность тропического циклона состоит в экстремальном действии одного или всех его элементов (ветра, дождя, штормовых нагонов и волн). Штормовые нагоны представляют наиболее разрушительный фактор. 12 ноября 1970 года тропический циклон в северной части Бенгальского залива вызвал 6-метровый подъем уровня моря, совпавший с высоким приливом. В результате этого урагана и возникшего наводнения погибли примерно 300 тыс. человек, и одни лишь потери урожая оцениваются в 63 млн долларов, но эти цифры не отражают всех по­следствий урагана. Погибло примерно 60% населения, занятого в прибрежной зоне ловом рыбы, и уничтожено 65% рыболовецких судов в прибрежном районе, что существенно сказалось на снабже­нии белковой пищей всего региона.
Тропические циклоны - сезонные явления, частота которых в разных районах меняется в среднем от одного до 20 ураганов в год. За год со спутников прослеживается до 110 ураганов, зарождаю­щихся над Атлантикой. Но только 10-11 из них вырастают до таких размеров, когда их можно именовать ураганами, или тропическими штормами. Важной мерой защиты людей от ураганов слу­жит их прогнозирование. Тропические циклоны в начале обычно опознают, а затем прослеживают по снимкам со спутников. Если обнаруживают, что ураган усиливается, выполняют прогноз его пути и скорости, который затем уточняется при получении новой информации. Когда ураган приближается к берегу на расстояние 300 км, его скорость и направление движения можно определить по радио­локатору. В прогнозах обычно стремятся определить участок побережья, которому угрожает ураган, место ожидаемого максимального штормового нагона, районы ливневых дождей и наводнений, а также признаки торнадо по меньшей мере за 36 ч. до выхода тропического циклона на берег. Служба погоды США выпускает для населения прогнозы за 24, 12 и 6 ч., которые содержат сведе­ния о местонахождении и характеристиках циклона, а при необходимости выпускаются ежечасные бюллетени. В Австралии предупреждения выпускаются каждые 6 ч., когда ураган находится более чем в 100 милях от берега, и каждые 3 ч., когда он приближается к суше.
В целях защиты жизни людей и их имущества администрация и само население в районах, под­верженных действию ураганов, принимают различные меры. Осуществляются попытки воздейство­вать на сам ураган. Для этого, например, облака в зоне урагана засевают йодистым серебром. Сооружаются предохранительные береговые дамбы, насыпаются защитные валы, дюны закрепляют­ся растительностью, производятся лесопосадки. Строятся убежища. Важное значение придается стро­гому соблюдению правил зонирования территории, соблюдению строительных норм. Постройки ук­репляются, производится их ветро- и гидрозащита. На случай бедствия накапливаются запасы воды, продовольствия и строительных материалов. Важнейшая роль принадлежит системе оповещения о приближении урагана. Столь же важна и хорошо организованная эвакуация людей из опасной зоны. Американские исследователи очень лаконично формулируют меры защиты непосредственно во время урагана: "Эвакуация. Поиски убежища. Молитва". Лаконичны и рекомендации относитель­но того, что следует делать сразу после урагана:
- Предъявить страховые иски.
- Оказать необхо­димую финансовую помощь пострадавшим и восстанавливать нормальную жизнь.
- Примириться с убытками.
Всем понятно, что тропические циклоны представляют большую угрозу жизни и имуществу во мно­гих частях мира, однако большинство людей относятся к этой угрозе на удивление беспечно. В городе Майами на побережье Флориды на предохранительные мероприятия тратят средства только 20% населения. В Бангладеш во время катастрофического урагана 1970 г. о его приближении знали 90% жителей района, но лишь 1 % укрылся от урагана.

В гидрологическом смысле наводнение означает затопление прибрежных райо­нов речным стоком, который превышает полную пропускную способность русла. В засушливых райо­нах в момент большого стока "наводняется* само русло, обычно не заполненное водой. Стадия наводнения начинается при переполнении русла, когда вода выходит из берегов. Обычно устанав­ливают уровень половодья, критический с точки зрения ущерба имуществу и помех человеческой деятельности. Наводнение - значительно более распространенное стихийное бедствие по сравне­нию с другими экстремальными природными событиями. Наводнения могут происходить как на по­стоянных, так и на временных водотоках, а также в районах, где вообще нет рек и озер, например в засушливых районах с ливневым типом осадков. Проблема приспособления человека к наводнени­ям приобретает особенно сложный характер, потому что наводнения одновременно с негативным воздействием на население и на среду его обитания имеют и положительные стороны. В опасных в отношении наводнений районах нет недостатка воды и плодородных пойменных земель. Попытки разрешить конфликт между необходимостью освоения прибрежных земель и неизбежными убытка­ми от наводнений предпринимались на протяжении всей истории человечества. Даже в условиях более примитивно организованных доиндустриальных обществ люди приспосабливались к наводне­ниям. Так, особые формы землепользования складывались у земледельцев в низовьях Нила, в нижнем течении Меконга. Население равнины Баротсе на северо-западе Замбии реагирует на ежегодные сезонные затопления прибрежных территорий общей миграцией на возвышенные участки местности.
В индустриальных обществах XX столетия широко укоренилась концепция многоцелевого исполь­зования речных бассейнов, согласно которой уменьшение ущерба от наводнений должно сочетаться с планированием рационального водопользования. От наводнений на реках особенно страдают густонаселенные районы Земли: Индия, Бангладеш, Китай. В Китае опустошительные наводнения чаще всего происходят на низменностях, в долинах рек Хуанхэ и Янцзы. Несмотря на многие сотни дамб, многовековой опыт борьбы с паводками, жители этих мест по-прежнему становятся жертвами наводнений. Наводнения происходят здесь практичес­ки ежегодно, а раз в 20-30 лет носят катастрофический характер. К долинам рек приурочены многие большие города, а на их берегах расположены основные сельскохозяйственные районы. В XX в. особенно сильные наводнения на Янцзы происходили в 1911, 1931, 1954 гг. В 1931 г. от голода, вызванного наводнением, пострадали 60 млн. человек. Во время наводнения 1911 г. погиб­ли 100 тыс. человек.
Между имущественным ущербом от наводнений и числом жертв обычно существует обратная зависимость. Общества, которым есть что терять в смысле строительных сооружений, инженерных сетей, транспортных средств и пр., обычно располагают и научно-техническими средствами для обес­печения мониторинга, оповещения, эвакуации населения и ремонтно-восстановительных работ, а все это способствует сокращению числа жертв. Напротив, доиндустриальные общества, особенно с вы­сокой плотностью сельского населения, несут менее значительные имущественные потери, но не имеют необходимых средств для осуществления предупредительных мероприятий и спасения лю­дей. Жертвы среди населения - наиболее трагический и, безусловно, легче всего выделяемый прямой результат наводнения. В сельских районах особенно велики убытки вследствие гибели сельско­хозяйственных животных и затопления земельных угодий, сопровождающегося эрозией почв и унич­тожением посевов. Вода повреждает сельскохозяйственный инвентарь, семена, удобрения, корма, хранящиеся в складских помещениях, выводит из строя ирригационные системы и другие источники водоснабжения, разрушает дороги. Наводнения наносят ущерб городскому имуществу, включаю­щему постройки всех типов, инженерные сооружения и коммуникации, транспорт, речное хозяйство. Косвенные убытки обычно связывают с последствиями для здоровья людей и общего благосостояния, хотя при этом следует учитывать и такие ценности, как живописность ландшафта, рекреационные возможности и сохранение уголков девственной природы. Нормальная деятельность медико-санитарных служб весьма осложняется вследствие повреждения транспортных средств и инженерных сетей, особенно водопровода. В результате наводнения возникает опасность заражения и загрязне­ния местности, вспышек эпизоотии, что может приводить к увеличению заболеваемости населения.
В смягчении отрицательных последствий наводнений велика роль прогнозов. Заблаговременность прогноза максимального подъема уровня воды или переполнения русла может колебаться от не­скольких минут при ливневых осадках до нескольких часов на малых водосборах в верховьях рек и нескольких суток в низовьях крупных рек.
Заблаговременность и надежность оповещения возраста­ют по мере движения вниз по реке при наличии необходимых сведений о ходе наводнения на вышерасположенных участках. Большинство развивающихся стран вынуждено полагаться на гораз­до более скудные данные, чем нужно для прогноза и оповещения. С наводнениями, вызванными паводками на реках, человек активно борется. Для этого строятся дамбы и плотины, углубляются и спрямляются русла, сооружаются водохранилища для сбора паводковых вод, принимаются меры по управлению землепользованием в бассейне рек.
Можно привести немало примеров того, как в нашей стране предупредительными мерами был значительно сокращен ущерб от наводнений. В мае и июне 1987 г. в Тюменской области произошло очень сильное наводнение. На реках Иртыш, Тобол, Тура, Вага и Исеть вода вышла из берегов и образовала обширный разлив. Под угрозой затопления и разрушения оказались некоторые районы Тобольска, Тюмени, Ханты-Мансийска и ряд более мелких поселений. В результате паводка было повреждено пять железнодорожных мостов, разрушено или повреждено свыше 300 км дорог. Бо­лее 500 тыс. га сельскохозяйственных земель было залито водой и опустошено. Ущерб был бы суще­ственно больше, если бы к паводку не стали готовиться заранее, еще в марте. В частности, Тюмень была спасена от затопления в результате срочного сооружения дамбы длиной в 27 км. Искусствен­ный земляной вал помог уберечь от разлива реки и значительную территорию нижней части Тобольс­ка. В тех местах Тюменской области, где подготовка к встрече с паводком проводилась технически и экологически неграмотно, ущерб от стихии был ощутимее. Здесь оказались затопленными многие поселки. В общей сложности свыше 1 тыс. домов, 80 сел и деревень были отрезаны разливом от районных центров. В отдельных местах понадобилась срочная эвакуация людей. Множество неболь­ших плотин, сооруженных без учета размеров стихийного бедствия, также оказалось разрушено.
Готовность нести убытки продолжает оставаться основным способом адаптации к наводнениям для большинства жителей потенциально затопляемых районов в развивающихся странах, а часто и развитых. Очевидно, необходимы специальные меры, для того чтобы побудить к деятельности насе­ление и администрацию и выработать общую стратегию управления применительно к данным стихий­ным бедствиям.

Землетрясение представляет собой внезапное освобождение потенциальной энергии земных недр, которое приобретает форму ударных волн и упругих колебаний (сейсмичес­кой волны), распространяющихся во всех направлениях. Землетрясение представляет комплексное бедствие ввиду его многочисленных прямых и вторичных проявлений на земной поверхности. В числе прямых последствий - смещение почвы от сейсмических волн или тектонических движений поверхно­сти. Среди вторичных эффектов - проседание и уплотнение грунта, оползни, трещины, цунами, пожары и снежные лавины. Это многоликое бедствие влечет за собой огромное число жертв и боль­шие материальные убытки. Общее количество жертв от землетрясений с 1980 по 1989 г. составляет, по оценке А.А. Григорьева (1991), около 1,2 млн человек. Наибольшее число пострадавших от землетрясений (82% всех жертв) приходится на 6 стран мира: Китай - 550 тыс. человек, СССР -135 тыс. (с учетом жертв только ашхабадского и спитакского землетрясений), Япония - 111 тыс., Италия - 97 тыс., Перу - 69 тыс., Иран - 67 тыс. человек. В среднем на Земле от землетрясений ежегодно гибнут около 14 тыс. человек. Зоны опасности вокруг эпицентров разрушительных земле­трясений достигают больших размеров. Границы зоны опустошения могут быть удалены от эпицентра на десятки и даже сотни километров. Так, в частности, случилось в 1985 г. во время землетрясения в Мексике. Его эпицентр находился в Тихом океане, недалеко от курортного города Акапулько. Од­нако землетрясение было настолько сильным, что нанесло ущерб значительной части территории страны. Особенно пострадала ее столица - Мехико. Сила толчка достигала 7,8 балла по шкале Рихтера. В Мехико, который находился в 300 км от эпицентра, было полностью разрушено свыше 250 зданий, 20 тыс. человек ранены. Во время землетрясения в Гватемале в 1976 г. зона опустоше­ния распространилась на 60 км от эпицентра. В ней было разрушено 95% населенных пунктов, в том числе была полностью разрушена древняя столица страны - Антигуа. Погибли 23 тыс. человек.
Несмотря на 4-тысячелетний опыт изучения землетрясений, предсказать это явление очень трудно. Самое большее, на что способна современная наука, - это предсказание крупного сейсмического толчка без указания точного времени. Правда, имеются отдельные случаи точного предсказания землетрясений, как, например, в Китае в 1975 г. в провинции Ляонин. Первые признаки оживления тектонической деятельности в этом районе были замечены местными жителями в декабре 1974 г. Они были внимательно изучены специалистами. Район находился под постоянным наблюдением. И уже после первых небольших толчков 1 февраля 1975 г. геологи пришли к твердому заключению о возможности в самое ближайшее время разрушительного землетрясения. В этот же день местными властями была произведена срочная эвакуация населения. Через три дня, 4 февраля, началось силь­ное землетрясение. В отдельных районах провинции было повреждено 90% зданий. Однако жертв было немного. По оценкам специалистов, удалось избежать гибели 3 млн человек. Землетрясения продолжают оставаться грозными врагами человечества. В сейсмоактивных райо­нах мира в настоящее время проживает около 2 млрд человек. Среди густонаселенных районов наиболее опасными из-за возможности разрушительных подземных толчков следует назвать Китай, Японию, Индонезию, Центральную Америку, запад США и юг Средней Азии.
Наиболее радикальным средством защиты здоровья и жизни людей от землетрясений является переселение населения в безопасные в сейсмическом отношении районы. Однако примеры такого рода крайне редки, среди них - перемещение города Валдиз на Аляске. В 1964 г. сейсмическими толчками здесь были разрушены порт и большая часть жилых и торговых районов. Под давлением администрации в 1967 г. было произведено перемещение города на безопасное место.

В результате вулканической деятельности гибнут тысячи людей, нано­сится огромный ущерб хозяйству и имуществу населения. Только за последние 500 лет от изверже­ний вулканов погибли 200 тыс. человек. Их смерть - результат как непосредственного воздействия вулканов (лавы, пепла, отравленных раскаленных газов), так и косвенных последствий (включая го­лод, падеж скота). Несмотря на негативный опыт человечества, современные знания о вулканах, в непосредственной близости от них проживают многие миллионы людей. Только в XX столетии от извержений погибли несколько десятков тысяч людей. В 1902 г. на острове Мартиника во время извержения вулкана был уничтожен целый город Сент-Пьер, расположенный в 8 км от кратера дей­ствующего вулкана Мон-Пеле. Погибло почти все население (около 28 тыс.). Извержение Мон-Пеле отмечалось ив 1851 г., но тогда обошлось без жертв и разрушений. В 1902 г. за 12 суток до извержения эксперты предсказали, что по своему характеру оно будет аналогично предшествующе­му, и тем самым успокоили жителей. Крупнейшее по количеству жертв и материальному ущербу извержение вулкана произошло в 1985 г. в Колумбии. "Проснулся" вулкан Руис, который не извер­гался с 1595 г. Главное бедствие произошло в городе Амеро, расположенном в 40 км от кратера Руиса. Выброшенные из жерла вулкана раскаленные газы и изливавшаяся лава растопили снег и лед на его вершине. Возникший селевой поток полностью разрушил Амеро, в котором проживала 21 тыс. жителей. При этом погибли около 15 тыс. человек. Было разрушено и несколько других населен­ных пунктов. Большой ущерб был нанесен 20 тыс. га сельскохозяйственных плантаций, автодорогам, линиям связи. Погибли около 25 тыс. человек, общее число пострадавших превысило 200 тыс.
В наши дни вулканическая деятельность приносит человечеству не меньше вреда, чем в предыду­щие столетия. И это весьма удивительно, так как путем наблюдений удалось довольно точно устано­вить размеры зон опасного воздействия вулканов. Лавовый поток при больших извержениях распро­страняется на расстояние до 30 км. Раскаленные, а также кислотные газы представляют опасность в радиусе нескольких километров. На гораздо большее расстояние, до 400-500 км, распространя­ются зоны выпадения кислотных дождей, которые вызывают ожоги у людей, отравление растительно­сти, посевов, почвы. Грязекаменные потоки, возникающие на вершинах вулканов во время внезапно­го таяния снегов в период извержения, распространяются на расстояние в несколько десятков кило­метров, нередко до 8 0 -100 км.
А.А. Григорьев (1991) замечает: "Казалось бы, колоссальный опыт, накопленный человечеством в борьбе со стихийными бедствиями, должен был бы давно убедить людей покинуть опасные для их жизнедеятельности районы. Однако на практике наблюдается совсем другое. Более того, выясни­лось, что многие люди вообще не считают опасными некоторые действительно угрожающие их жизни явления стихии". Весьма показательны оценки поведения людей, живущих в восточной части острова Пуна, относящегося к Гавайским островам. Здесь находится вулкан Килауза, на расстоянии 30 миль от которого расположено несколько населенных пунктов. Этот действующий вулкан после 1750 г. извергался 50 раз, а после 1955 г. - 20 раз. Во время извержений потоки лавы неоднократно направлялись в сторону поселений, уничтожая дома, дороги, посевы, сельскохозяйственные земли. Но жители, которые хотя и переносят иногда деревни в другие места, не думают покидать этот опасный район. При этом 57% опрошенных жителей считают, что извержение Килауза опасно для земли, имущества, но не для самих людей. Свыше 90% опрошенных считают, что проживание вблизи вулкана имеет больше преимуществ, чем недостатков.

За много веков человечество выработало доста­точно стройную систему мер защиты от стихийных бедствий, осуществление которой в различных районах мира могло бы значительно снизить число человеческих жертв и величину материального ущерба. Но до сегодняшнего дня мы, к сожалению, можем говорить только об отдельных примерах успешного противостояния стихиям. Тем не менее целесообразно еще раз перечислить главные принципы защиты от стихийных бедствий и компенсации их последствий. Необходимо четкое и своевре­менное прогнозирование времени, места и интенсивности стихийного бедствия. Это дает возмож­ность своевременно оповестить население об ожидаемом ударе стихии. Правильно понятое предуп­реждение позволяет людям подготовиться к опасному явлению путем либо временной эвакуации, либо строительства защитных инженерных сооружений, либо укрепления собственных домов, поме­щений для скота и т.д. Должен быть учтен опыт прошлого, и его тяжелые уроки должны быть доведе­ны до сведения населения с разъяснением, что подобное бедствие может повториться. В некоторых странах государство скупает земли в ареалах возможных стихийных бедствий и организует субсиди­руемые переезды из опасных зон. Важное значение для снижения убытков в результате стихийных бедствий имеет страхование. В бывшем СССР было налажено государственное страхование лично­го и колхозно-совхозного имущества и жизни людей от следующих стихийных бедствий: землетрясе­ний, наводнений, ударов молнии, ураганов, селей, снежных лавин, обвалов, оползней, засух, грязе­вых потоков, ливней, града, раннеосенних и поздневесенних заморозков. Сельскохозяйственные угодья страховались не только от этих явлений, но и от заиления почв, инея, безветренной погоды в период опыления растений; животные на крайнем севере и юге страны страховались от гололеда, глубокого снега, снежного наста, низких температур. Государство выплачивало компенсации колхо­зам и совхозам за все виды ущерба, связанные с падежом скота, неурожаем или разрушением построек, которые были вызваны необычными для данного района природными процессами. В на­стоящее время в России в связи с появлением частных страховых компаний и изменейием форм собственности принципы страхования меняются. Важная роль в предотвращении ущерба от стихий­ных бедствий принадлежит инженерно-географическому районированию зон возможного стихийно­го бедствия, а также разработке строительных норм и правил, которые строго регламентируют тип и характер строительства. В различных странах разработано достаточно гибкое законодательство о хозяйственной деятельности в зонах стихийных бедствий. Если стихийное бедствие произошло в насе­ленном районе и население не было заранее эвакуировано, производятся аварийно-спасательные работы, вслед за ними следуют ремонтно-восстановительные.

Противоселевые мероприятия

Способы борьбы с селевыми потоками весьма разнообразны. Это возведение различных плотин для задержки твердого стока и пропуска смеси воды и мелких фракции пород, каскада запруд для разрушения селевого потока и освобождения его от твердого материала, подпорных стенок для укрепления откосов, нагорных стокоперехватывающих и водосборных канав для отвода стока в ближайшие водотоки и др.

Существуют также пассивные методы защиты, заключающиеся в том что люди предпочитают не селиться в потенциально селеопасных районах и не проводить в этих территориях дорог, линий электропередач, не возводить полей.

Выделяют 4 группы активных мероприятий :

1. Селепропускные (отводы)

2. Селенаправляющие (подпорные стенки, опояски, дамбы)

3. Селесбрасывающие (запруды, перепады, пороги)

4. Селеотбойные (полузапруды, бумы, шпоры)

Противоселевые сооружения

Основные виды:

· плотины (земляные, бетонные, железобетонные), предназначенные для аккумуляции всего твердого стока. Имеют водосборные и водопропускные узлы;

· плотины фильтрующие с решетчатыми ячейками в теле. Позволяют пропускать жидкий сток и задерживать твердый;

· плотины сквозные. Выполнены из соединенных между собой железобетонных балок с целью аккумуляции крупных камней;

· каскады запруд или низконапорных плотин;

· лотки и селедуки. Предназначаются для транзитного пропуска селевой массы под и над дорогами;

· струенаправляющие дамбы и берегозащитные стенки. Служат для отвода селевых потоков и защиты пойменных земель;

· водосборные траншеи и сифонные водосливы. Создаются для спуска моренных озёр во избежание их прорыва;

· поднапорные стенки для укрепления откосов;

· напорные стокоперехватывающие и водосбросные канавы. Служат для перехвата жидкого стока со склонов и отвода его в ближайшие водотоки.

Почти на каждом конусе выноса горных речек селевого характера и по их берегам расположены культурные земли, населенные места, транспортные пути (железнодорожные и автомобильные), ирригационные и деривационные каналы и другие народнохозяйственные объекты.

Защита народнохозяйственных объектов от селевых потоков в зависимости от характера объекта выполняется различными путями. Наиболее распространенный метод непосредственной защиты от селей является строительство различных гидротехнических сооружений.

Когда подзащитные объекты представляют собой неширокую полосу, как например, железнодорожную или автомобильную дорогу или ирригационные и деривационные каналы, то селевые потоки можно пропускать над или под ними по гидротехническим сооружениям - селеспускам. .

По плановому расположению защитные сооружения можно подразделить на два типа:

1) продольные сооружения в виде опоясок, подпорных стенок или дамб, ограждающих народнохозяйственные объекты, или защищающих размываемые участки берега, или вала на более, или менее значительном протяжении;

2) поперечные сооружения в виде системы полузапруд (шпор), отходящих от защищаемого объекта, дамб или берега в пойму реки под тем или иным углом, в основном вниз по течению.

Вторая система защиты является более распространенной, но иногда обе системы комбинируются.

Расстояние между полузапрудами изменяется от 30 до 200 м; угол полузапруды с направлением дамб или берега колеблется от 10° до 85°, обычно 25-30°; длина изменяется от 20 до 120 м.

В отношении капитальности конструкций, сооружения можно разбить на два основных класса:

I. Долговременные сооружения из кладки на цементном или известковом растворе, а также широко применяются и сборные железобетонные;

II. Недолговременные каменно-хворостяные, каменно-бревенчатые и габионные сооружения.

В практике эксплуатации наибольшее распространение получили сооружения второго класса.

Сооружения первого класса, то есть долговременные, применяются в бассейне Верхней Кубани на ее горных притоках. Повсюду они встречаются в сочетании с сооружениями второго класса. В поперечном сечении они имеют или прямоугольную, или трапециевидную форму: с наклонными либо обеими боковыми гранями, либо одной передней или задней гранью; ширина профиля меняется от 0,4 до 4,0 м, высота - от 1,0 до 3,5 м.

В некоторых случаях эти сооружения снабжены донными шпорами, защищающими их основание от подмыва; длина шпор меняется от 1,5 до 6 м, а ширина от 0,5 до 1 м.

Естественный срок службы недолговременных сооружений - 1-2 года, долговременных - 3-4 года. Фактический срок службы, однако, определяется степенью устойчивости противоселевых сооружений из местных материалов. Селевые потоки даже средней мощности обычно вызывают их полное разрушение. К сооружениям второго класса относятся: каменно-хворостяные, каменно-бревенчатые с сипаями или без них и габионные устройства.

К сооружениям второго класса относятся: каменно-хворостяные, каменно-бревенчатые с сипаями или без них и габионные устройства.

Каменно-хворостяные противоселевые сооружения по конструкции можно разделить на два вида: первый из них характеризуется тем, что имеет трапециевидное сечение из перемежающихся слоев толщиной 0,3-0,5 м хвороста и крупного камня, шириной по верху 1,5-7 м, уклоном боковых граней 1:0,5, 1:1, 1:1,5 и высотой 1-5 м.

Второй вид имеет прямоугольное сечение и состоит из двух рядов (иногда с третьим и четвертым срединными) плетневых ограждений, шириной в пределах 1,5-7 м, заглубленных в ложе реки на некоторую величину и загруженных попеременно слоями хвороста и камня (иногда эти ряды скрепляются между собой проволокой). Применяемые в этих же сооружениях сипаи, с целью придания общей устойчивости, представляют собой треноги из бревен диаметром 20 см установленных через 3-20 м, но эти дополнительные устройства, не имея связи между собой, не оправдывают своего назначения.

Каменно-бревенчатые сооружения по внешнему виду являются упрощенными ряжевыми дамбами с вертикальными несплошными стенками, укрепленными поперечными схватками и подкосами; на практике ширина таких сооружений варьирует от 1,5 до 7 м при высоте от 1,5 до 5 м.

Верхние концы опорных стоек дамбы в большинстве случаев возвышаются над верхней отметкой на некоторую величину с целью иметь возможность производить наращивание в случае заноса дамб наносами. Однако такое наращивание делает устойчивые вначале сооружения после достижения известной высоты малоустойчивыми в случае размыва отложений вдоль сооружений.

Эффективность защитных сооружений определяется видом этих сооружений, правильностью их конструкции и плановым расположением системы сооружений.

В отношении вида сооружений необходимо признать, что в тяжелых условиях работы по защите от селевых потоков наиболее эффективными являются рационально сконструированные и правильно расположенные в плане сооружения из каменной кладки на растворе или, в некоторых случаях, из сухой каменной кладки.

Каменно-хворостяные и каменно-бревенчатые сооружения являются менее эффективными, вследствие их недолговечности и большей подверженности разрушающему действию селей.

При назначении планового расположения защитных сооружений непосредственно на месте замечается стремление к возможно полной защите лишь данного объекта, без учета возможного действия этого расположения на режим реки и на другие объекты, расположенные на той же реке, так что зачастую защита одних объектов влечет за собой появление угрозы для безопасности других.

Назначение схемы расположения сооружения без учета необходимости изменения режима реки в благоприятном для работы сооружений направлении наблюдалось на многих горных водотоках бассейна Верхней Кубани. Поскольку осуществленные сооружения не изменяли аккумулятивную деятельность реки, обычно повышение ее ложа продолжалось, что обусловливало необходимость периодического повышения сооружений. В некоторых случаях наблюдалось противоположное явление размыва.

Необходимо отметить также, что при назначении планового расположения сооружений не всегда в достаточной; степени учитывалась необходимость взаимной связи между отдельными сооружениями, необходимость надежного примыкания их к устойчивым неразмываемым или неподвергающимся прямому действию потока участкам коренного берега.

В период бедствия

Сохраняйте спокойствие и избегайте паники. Окажите помощь соседям, инвалидам, детям, престарелым и людям, оказавшимся без крова.

Действуйте в соответствии с правилами поведения при сходе лавин.

Выполняйте указания органов власти и отрядов реагирования, особенно в части, касающейся эвакуации людей и скота. Не забудьте отключить газ, электроэнергию, воду и закрыть дверь на ключ.

Не используйте для эвакуации личный транспорт до специального указания властей.

Слушайте радиосообщения и не занимайте без надобности телефон во избежание перегрузок сети.

После бедствия

Сохраняйте спокойствие и избегайте паники.

Проверьте, нет ли пострадавших поблизости, окажите им помощь.

Слушайте радиосообщения, не пользуйтесь без надобности телефоном.

Сотрудничайте с официальными службами, проводящими спасательные работы и оказывающими помощь. Окажите помощь в срочных ремонтных работах. Помогите в уходе за животными.

Помогите опознать погибших. - После восстановления подачи электроэнергии, проверьте исправность водопровода и отопления.

Почему возникает цунами?

Причина возникновения цунами - подводные землетрясения. Мощные толчки создают направленное движение огромных масс воды, которые накатывают на берег волнами высотой свыше 10 метров, приводят к жертвам и разрушениям. Неудивительно, что наибольший риск возникновения стихии существует в прибрежных районах с повышенной сейсмической активностью. Так, всем известен пример цунами в Японии 2011 года , которое привело к невероятному количеству человеческих жертв и спровоцировалоаварию на АЭС "Фукусима-1"

Довольно часто возникает угроза цунами на Филлипинах, в Индонезии, в других островных государствах Тихого океана. В любом случае, последствия цунами могут быть очень серьезны и пренебрегать этой опасностью не стоит.

Как выжить при цунами?

В случае, если угроза цунам и вполне реальна, следует срочно покинуть прибрежный район, передвигаясь перпендикулярно береговой линии. Относительную безопасность обеспечивает возвышенность 30-40 метров над уровнем моря и/или удаление от берега в 2-3 километра. Такое убежище обеспечивает существенное снижение риска, даже если местности угрожаютбольшие цунами . Однако история знает примеры волн, которые преодолевали указанные расстояния и высоты. Так что, в общем случае, самым правильным стоит считать принцип «чем дальше и выше, тем лучше».

При отступлении из зоны повышенной опасности следует избегать двигаться вдоль русла реки или ручья. Эти территории подвергаются затоплению в первую очередь.

Цунами в озерах или водохранилищах менее опасны, но даже в этом случае следует проявлять осторожность. Безопасным возвышением считается 5 метров над уровнем воды. Для этой цели хорошо подойдут высокие здания.

Напротив, с осторожностью стоит относиться к спасению в зданиях, если населенному пункту угрожаетбольшое цунами из океана. Многие постройки просто не выдержат давление вала воды и рухнут. Впрочем, если ситуация не оставляет выбора, то высокие капитальные постройки – единственный шанс выжить. В них стоит подняться на самые высокие этажи, закрыть окна и двери. Как подсказывают правила поведения при землетрясениях, самые безопасные зоны в здании – это участки около колонн, несущих стен, в углах.

Спасение от цунами – это, как правило, необходимость избежать ударов второй и нескольких последующих волн. Первая волна после землетрясения обычно не слишком опасна, но усыпляет бдительность местных жителей.

В случае, если волна все же настигла человека, очень важно удержаться за дерево, столб, здание, и избегать столкновения с крупными обломками. Как только появится возможность, нужно избавиться от промокшей одежды и обуви, а после найти убежище на случай повторных волн.

Увидеть стихию в действии и, как следствие, более трезво оценить возможную опасность поможет цунами фото - специальная подборка снимков из разных частей земного шара.

После цунами

Одна из основных опасностей цунами – это повторные волны, каждая из которых может быть сильнее предыдущей. Опыт цунами 2011 и всех предыдущих лет показывает, что возвращаться обратно стоит только после официальной отмены тревоги либо спустя 2-3 часа после прекращения сильного волнения на море. В противном случае, существует серьезный риск попасть под удар стихии, ведь пауза между крупными водяными валами может достигать часа.

Вернувшись домой после цунами , следует внимательно обследовать здание на предмет устойчивости, утечек газа, повреждений электропроводки. Возможно, более удачной идеей будет дождаться профессиональных спасателей. Отдельную опасность представляет наводнение, которое, чаще всего, является прямым следствием цунами.

В случае, если это необходимо, стоит включиться в спасательную операцию и оказать помощь тем, кто в этом нуждается.

Классификация наводнений:
1. ливневые (дождевые);
2. половодья и паводки (связанные с таянием снега и ледников);
3. зажорные и заторные (связанные с ледовыми явлениями);
4. завальные и прорывные;
5. нагонные (ветровые на побережьях морей);
6. цунамигенные (на побережьях от подводных землетрясений, извержений и прибрежных крупных обвалов).

Речные наводнения делят на следующие типы:
1. низкие (небольшие или пойменные) - затапливается низкая пойма;
2. средние - затапливаются высокие поймы, иногда заселенные или техногенно обработанные (пашни, луга, огороды и др.);
3. сильные - затапливаются террасы с расположенными на них строениями, коммуникациями и др., часто требуется эвакуация населения, хотя бы частичная;
4. катастрофические - существенно затапливаются огромные пространства, включая города и поселки; требуются аварийно-спасательные работы и массовая эвакуация населения.

По масштабу проявления 6 категорий наводнений:
1. Всемирный потоп;
2. континентальные;
3. национальные;
4. региональные;
5. районные;
6. местные.

Антропогенные причины наводнений:
Прямые причины - связаны с проведением различных гидротехнических мероприятий и разрушением плотин.
Косвенные - сведение лесов, осушение болот (осушение болот - естественных аккумуляторов стока увеличивает сток до 130 - 160%), промышленная и жилищная застройка, это приводит к изменению гидрологического режима рек за счёт увеличения поверхностной составляющей стока. Уменьшается инфильтрующая способность почв и увеличивается интенсивность их смыва. Сокращается суммарное испарение из-за прекращения перехвата осадков лесной подстилкой и кронами деревьев. Если свести все леса, то максимальный сток может возрасти до 300%.
Происходит уменьшение инфильтрации из-за роста водонепроницаемых покрытий и застроек. Рост водоупорных покрытий на урбанизированной территории в 3 раза увеличивает паводки.

Способы защиты от наводнения:

Поднять уровень осведомленности населения о наводнениях и вести пропаганду мер предосторожности:

В виде специальных школьных программ;

Предупреждающих знаков, планов эвакуации, буклетов с изображениями зон риска;

Собрать данные о предыдущих наводнениях, обозначить пострадавшие зоны (глубину затопления) и отметить самые сильные наводнения.

Провести оценку рисков:

Определить потенциальные места удара стихии, частоту наводнений в зоне, объекты под угрозой затопления;

Распространить карты с этой информацией среди местных жителей, чтобы заранее можно было рассчитать степень риска для каждого человека, приготовить план аварийных действий и знать, где потребуются меры защиты от наводнения; использовать карты в образовательных и пропагандистских целях;

Установить значки уровня возможного затопления;

Подготовить публичный план действий во время наводнения.

Предпринять неструктурные меры:

Определить способы изменения зон затопления для уменьшения пагубных последствий стихии;

Организовать качественную систему раннего оповещения (прогноз погоды, высокая степень готовности команд спасения и убежищ).

Вести среди населения разъяснения по поводу причин, рисков и признаков надвигающегося наводнения.

Разработать план эвакуации, который учитывает особенности всех категорий населения.

Предпринять структурные меры:

Построить дамбы и резервуары, рвы и запруды, специальные каналы заграждения, которые помогут уменьшить объем воды;

Обеспечить питьевую воду защитой от загрязнения, так как при затоплении в нее могут попасть токсичные вещества и нечистоты.

Наземное планирование:

По возможности предотвратить строительство в зонах, где возможно затопление. Места возле рек отводить под парки или экологические резервы;

Если промышленные объекты расположены в зонах риска, удостовериться, что там соблюдены меры предосторожности и имеются планы эвакуации техники и материалов;

Защитить заболоченные земли и поймы рек; восстановить осушенные территории;

Сохранять природную растительность и лесной покров в таких зонах, что способствует удержанию воды в почве;

Обеспечить рекам возможность течь по природному руслу, не преграждать им путь.

Увеличить устойчивость зданий:

Дома, школы, другие общественные строения, системы отопления и электроснабжения разместить выше уровня затопления;

Использовать водостойкие строительные материалы (бетон, керамика);

Установить водонепроницаемые барьеры на окна и двери подвалов;

Чтобы избежать вытекания содержимого сточных труб во время наводнения внутрь дома, снабдить их специальными клапанами, препятствующими обратному потоку;

Приобрести страховку от наводнений.

Порядок действий во время наводнения:

Эвакуация на основе разработанного плана с учетом специфики групп населения, с подготовленными убежищами с водой, пищей, надлежащими санитарными условиями.

Снабдить эвакуированных информацией об уровне воды, вероятном ущербе и сроках возвращения из убежища.

Убедиться, что все коммуникации отключены во избежание травмирования людей;

Спланировать расходы на восстановление после наводнения;

Проверить, как скоро школы, органы управления и предприятия смогут возобновить работу, что значительно упростит постэвакуационные мероприятия;

Поиск временной работы для эвакуированных жителей;

Предоставить наиболее пострадавшим консультацию профессиональных специалистов.

Мероприятия после наводнения:

Провести и обнародовать оценку ущерба;

Разработать план восстановления жилых домов, возобновления подачи общественных и коммерческих услуг;

Оказать помощь населению по возвращению в свои дома после подтверждения их безопасности и снабдить советами по профилактическим мероприятиям;

Предупредить людей о возможных рисках во время восстановления жилья;

Убедиться в наличии свободного доступа пострадавших к информации об услугах помощи и поддержки;

Особым слоям населения (пожилым, больным, сиротам и т.д.) оказать индивидуальную помощь.

Извлечь урок из случившегося для успешного применения полученного опыта в будущем.

Инвестировать в мероприятия по уменьшению разрушения во время наводнений.

ВУЛКАН

Вулкан – это геологическое образование, возникающее над каналами и трещинами в земной коре, по которым на земную поверхность извергаются расплавленные горные породы (лава), пепел, горячие газы, пары воды и обломки горных пород.Различают действующие, уснувшие и потухшие вулканы, а по форме – центральные, извергающиеся из центрального выводного отверстия, и трещинные, аппараты которых имеют вид зияющих трещин и ряда небольших конусов. Основные части вулканического аппарата: магматический очаг (в земной коре или верхней мантии); жерло - выводной канал, по которому магма поднимается к поверхности; конус – возвышенность на поверхности Земли из продуктов выброса вулкана; кратер – углубление на поверхности конуса вулкана. Современные вулканы расположены вдоль крупных разломов и тектонически-подвижных областей. На территории России активно действующими вулканами являются: Ключевская Сопка и Авачинская Сопка (Камчатка). Опасность для человека представляют потоки магмы (лавы), падение выброшенных из кратера вулкана камней и пепла, грязевые потоки и внезапные бурные паводки. Извержение вулкана может сопровождаться землетрясением.

Гроза - атмосферное явление, при котором внутри облаков или между облаком и земной поверхностью возникают электрические разряды молнии, сопровождаемы громом. Как правило, гроза образуется в мощных кучево-дождевых облаках и связана с ливневым дождем, градом и шквальным усилением ветра.

Защита населения при ураганах, бурях, смерчах

Территория любого региона подвержена комплексному воздействию десятков опасных природных явлений, развитие и негативное проявление которых в виде катастроф и стихийных бедствий ежегодно наносит огромный материальный ущерб и приводит к человеческим жертвам. Наиболее характерными природными явлениями по повторяемости в зависимости от времени года и приводящими к возникновению ЧС являются ураганы, бури и смерчи. Ураганы, бури и смерчи относятся к ветровым метеорологическим явлениям, по своему разрушающему воздействию часто сравнимы с землетрясениями. Основным показателем, определяющим разрушающее действие ураганов, бурь и смерчей, является скоростной напор воздушных масс, обусловливающий силу динамического удара и обладающий метательным действием. По скорости распространения опасности ураганы, бури и смерчи, учитывая в большинстве случаев наличие прогноза этих явлений (штормовых предупреждений), могут быть отнесены к чрезвычайным событиям с умеренной скоростью распространения. Это 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:

Своевременный прогноз и оповещение населения;
- 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.

Уменьшение воздействия вторичных факторов поражения (пожаров, прорывов плотин, аварий);

Повышение устойчивости линий связи и сетей электроснабжения;

Укрытие в прочных сооружениях и местах, обеспечивающих защиту сельскохозяйственных животных; заготовка для них воды и кормов.

Меры по снижению возможного ущерба от ураганов, бурь и смерчей принимаются с учетом соотношения степени риска и возможных масштабов ущерба к требуемым затратам. Особое внимание при проведении заблаговременных и оперативных мер по снижению ущерба обращается на предотвращение тех разрушений, которые могут привести к возникновению вторичных факторов поражения, превышающих по тяжести воздействие самого стихийного бедствия.

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.

Каждый год атмосферные вихри, скорость ветра в которых достигает порой 120 км/ч, проносятся над тропическими морями, опустошая побережье. В Атлантике и восточной части Тихого океана их называют ураганами, на западном побережье Тихого океана — тайфунами, в Индийском океане — циклонами. Когда они врываются в густо населенные районы, гибнут тысячи людей, а материальный ущерб достигает миллиардов долларов. Сможем ли мы когда-нибудь обуздать беспощадную стихию? Что нужно сделать, чтобы ураган изменил свою траекторию или потерял разрушительную силу?

Прежде чем приступить к управлению ураганами, необходимо научиться точно прогнозировать их маршрут и определять физические параметры, влияющие на поведение атмосферных вихрей. Затем можно будет заняться поисками способов воздействия на них. Пока мы еще в самом начале пути, но успехи компьютерного моделирования ураганов позволяют надеяться, что мы все-таки можем справиться со стихией. Результаты моделирования реакции ураганов на мельчайшие изменения их первоначального состояния оказались весьма обнадеживающими. Чтобы понять, почему мощные тропические циклоны чутко реагируют на любые возмущения, необходимо разобраться, что они из себя представляют и как зарождаются.

Ураганы возникают из грозовых скоплений над океанами в экваториальной зоне. Тропические моря поставляют в атмосферу тепло и водяной пар. Теплый влажный воздух поднимается вверх, где пары воды конденсируются и превращаются в облака и осадки. При этом тепло, запасенное водяным паром во время испарения с поверхности океана, освобождается, воздух продолжает нагреваться и поднимается все выше. В результате в тропиках формируется зона пониженного давления, образующая так называемый глаз бури — зону затишья, вокруг которой закручивается вихрь. Оказавшись над сушей, ураган утрачивает поддерживающий его источник теплой воды и быстро ослабевает.

Так как ураганы получают большую часть энергии из тепла, освобождающегося при конденсации водяных паров над океаном и образовании дождевых облаков, первые попытки укрощения непокорных гигантов сводились к искусственному созданию облаков. В начале 60-х гг. XX в. этот метод был опробован в ходе экспериментов, проведенных научно-консультативной комиссией Project Stormfury, учрежденной правительством США.

Ученые пробовали замедлить развитие ураганов, увеличивая количество осадков в первой полосе дождей, которая начинается сразу за стеной глаза бури — скоплением облаков и сильных ветров, окружающих центр урагана. Для создания искусственных облаков с самолета сбрасывали йодистое серебро. Метеорологи надеялись, что распыляемые частицы станут центрами кристаллизации переохлажденного водяного пара, поднявшегося в холодные слои атмосферы. Предполагалось, что облака будут формироваться быстрее, поглощая при этом тепло и влагу с поверхности океана и замещая стену глаза бури. Это привело бы к расширению центральной спокойной зоны и ослаблению урагана.

Сегодня создание искусственных облаков уже не считается эффективным методом, т.к. выяснилось, что содержание переохлажденного водяного пара в воздушных массах бурь незначительно.

Чувствительная атмосфера

Современные исследования ураганов опираются на предположение, сделанное мною 30 лет назад, когда еще студентом я изучал теорию хаоса. На первый взгляд, хаотические системы ведут себя произвольно. На самом деле их поведение подчиняется определенным правилам и сильно зависит от первоначальных условий. Поэтому с виду незначительные, случайные возмущения могут привести к серьезным непредсказуемым последствиям. Например, небольшие колебания температуры воды в океане, смещение крупных воздушных потоков и даже изменение формы дождевых облаков, кружащихся вокруг центра урагана, могут повлиять на его силу и направление движения.

Высокая восприимчивость атмосферы к незначительным воздействиям и ошибки, накапливающиеся при моделировании погоды, затрудняют долгосрочное прогнозирование. Возникает вопрос: если атмосфера столь чувствительна, то нельзя ли как-нибудь повлиять на циклон, чтобы он не достиг населенных районов или хотя бы ослаб?

Раньше я и мечтать не мог о воплощении своих идей, но за последнее десятилетие математическое моделирование и дистанционное зондирование шагнули далеко вперед, так что настала пора заняться крупномасштабным управлением погодой. При финансовой поддержке Института передовых идей NASA мы с коллегами из национальной научно-конструкторской консалтинговой фирмы «Исследования атмосферы и окружающей среды» (Atmospheric and Environmental Research, AER) приступили к компьютерному моделированию ураганов, чтобы разработать перспективные методы воздействия на них.

Моделирование хаоса

Даже самые точные современные компьютерные модели для предсказания погоды несовершенны, однако они могут оказаться весьма полезными при изучении циклонов. Для составления прогнозов применяются числовые методы моделирования развития циклона. Компьютер последовательно рассчитывает показатели атмосферных условий, соответствующих дискретным моментам времени. Предполагается, что общее количество энергии, импульса и влаги в рассматриваемом атмосферном образовании остается неизменным. Правда, на границе системы ситуация несколько сложнее, т.к. приходится учитывать влияние внешней среды.

При построении моделей состояние атмосферы определяют по полному перечню переменных, характеризующих давление, температуру, относительную влажность, скорость и направление ветра. Количественные показатели соответствуют моделируемым физическим свойствам, которые подчиняются закону сохранения. В большинстве метеорологических моделей рассматриваются значения перечисленных переменных в узлах трехмерной координатной сетки. Конкретный набор значений всех параметров во всех точках сетки называется состоянием модели, которое вычисляется для последовательных моментов времени, разделенных небольшими промежутками — от нескольких секунд до нескольких минут в зависимости от разрешающей способности модели. Учитывается движение ветра, процессы испарения, выпадения осадков, влияние поверхностного трения, инфракрасного охлаждения и нагревания солнечными лучами.

К сожалению, метеорологические прогнозы несовершенны. Во-первых, начальное состояние модели всегда неполно и неточно, т.к. определить его для ураганов крайне сложно, поскольку проведение непосредственных наблюдений затруднено. Космические снимки отображают сложную структуру урагана, но они недостаточно информативны. Во-вторых, атмосфера моделируется только по узлам координатной сетки, а располагающиеся между ними мелкие детали не включаются в рассмотрение. Без высокой разрешающей способности смоделированная структура самой важной части урагана — стены глаза бури и прилегающих к ней областей — получается неоправданно сглаженной. Кроме того, в математических моделях таких хаотических явлений, как атмосфера, быстро накапливаются вычислительные ошибки.

Для проведения наших исследований мы модифицировали эффективно использующуюся для прогнозов схему инициализации — четырехмерную систему ассимиляции данных (four-dimensional variational data assimilation, 4DVAR). Четвертое измерение, присутствующее в названии, — это время. Исследователи из Европейского центра среднесрочных прогнозов погоды, одного из крупнейших метеорологических центров мира, используют эту усложненную технологию для ежедневного предсказания погоды.

Сначала система 4DVAR ассимилирует данные, т.е. объединяет показания, полученные со спутников, кораблей и измерительных приборов на море и в воздухе, с данными предварительного прогноза состояния атмосферы, основанного на фактической информации. Предварительный прогноз дается на шесть часов с момента снятия показаний метеоприборов. Данные, поступающие с наблюдательных пунктов, не накапливаются в течение нескольких часов, а сразу обрабатываются. Объединенные данные наблюдений и предварительного прогноза используются для вычисления следующего шестичасового прогноза.

Теоретически такая комплексная информация точнее всего отражает истинное состояние погоды, поскольку результаты наблюдений и гипотетические данные корректируют друг друга. Хотя статистически этот метод вполне обоснован, исходное состояние модели и информация, необходимая для его успешного применения, все равно остаются приблизительными.

Система 4DVAR находит такое состояние атмосферы, которое, с одной стороны, удовлетворяет уравнениям модели, а с другой — оказывается близким как к прогнозируемой, так и к наблюдаемой обстановке. Для выполнения задачи проводится корректировка первоначального состояния модели в соответствии с изменениями, произошедшими за шесть часов наблюдений и моделирования. В частности, выявленные различия используются для вычисления реакции модели — как небольшие изменения каждого из параметров влияют на степень соответствия показателей моделирования и наблюдений. Расчет с помощью так называемой сопряженной модели ведется в обратном порядке через шестичасовые промежутки времени. Затем программа оптимизации выбирает наилучший вариант поправок к первоначальному состоянию модели, чтобы результаты дальнейших расчетов наиболее точно отражали реальное развитие процессов в урагане.

Поскольку корректирование выполняется методом аппроксимации уравнений, то вся процедура — моделирование, сравнение, вычисление с помощью сопряженной модели, оптимизация — должна повторяться до получения точно выверенных результатов, которые становятся основой для составления предварительного прогноза на следующий шестичасовой период.

Построив модель уже прошедшего урагана, мы можем изменять его характеристики в любой момент времени и наблюдать за последствиями внесенных возмущений. Оказалось, что на формирование бури влияют только самоусиливающиеся внешние воздействия. Представьте пару камертонов, один из которых вибрирует, а второй находится в спокойном состоянии. Если они настроены на разные частоты, то второй камертон не шелохнется, несмотря на воздействие звуковых волн, испускаемых первым. Но если оба камертона настроены в унисон, второй войдет в резонанс и начнет колебаться с большой амплитудой. Так же и мы пытаемся «настроиться» на ураган и отыскать подходящее стимулирующее воздействие, которое привело бы к желаемому результату.

Укрощение бури

Наша научная группа из AER провела компьютерное моделирование двух разрушительных ураганов, неистовствовавших в 1992 г. Когда один из них — Иники — прошел прямо над гавайским островом Кауаи, погибло несколько человек, был нанесен огромный материальный ущерб и целые лесные массивы сровнялись с землей. Месяцем ранее ураган Эндрю обрушился на Флориду южнее Майами и превратил в пустыню целый регион.

Если учесть несовершенство существующих методов прогнозирования, наш первый эксперимент моделирования имел неожиданный успех. Чтобы изменить путь Иники, мы прежде всего выбрали место в ста километрах западнее острова, в котором должен оказаться ураган через шесть часов. Затем составили данные возможных наблюдений и загрузили эту информацию в систему 4DVAR. Программа должна была рассчитать мельчайшие изменения основных параметров первоначального состояния урагана, которые модифицировали бы его маршрут нужным образом. В этом первичном эксперименте мы допускали выбор любых искусственно созданных возмущений.

Оказалось, что самые значительные преобразования коснулись первоначального состояния температуры и ветра. Типичные изменения температуры по всей сети координат составляли десятые доли градуса, но самые заметные изменения — увеличение на 2°С — оказались в нижнем слое к западу от центра циклона. Согласно расчетам, изменения скорости ветра составили 3,2-4,8 км/ч. В некоторых местах скорость ветра изменилась на 32 км/ч в результате незначительной переориентации направления ветра вблизи центра урагана.

Хотя обе компьютерные версии урагана Иники — первоначальная и с внесенными возмущениями — казались идентичными по структуре, небольших изменений ключевых переменных было достаточно, чтобы ураган развернулся за шесть часов на запад, а потом двинулся прямо на север, оставив остров Кауаи нетронутым. Относительно малые искусственные преобразования начальной стадии циклона были обсчитаны системой нелинейных уравнений, описывающих его деятельность, и через шесть часов ураган пришел в назначенное место. Мы на верном пути! В последующем моделировании использовалась координатная сетка с более высокой разрешающей способностью, а систему 4DVAR мы запрограммировали на сведение к минимуму материального ущерба.

В одном из экспериментов мы усовершенствовали программу и рассчитали приращение температуры, которое могло бы обуздать ветер у берегов Флориды и снизить ущерб, нанесенный ураганом Эндрю. Компьютеру предстояло определить наименьшие возмущения в начальном температурном режиме, которые могли бы снизить силу штормового ветра в последние два часа шестичасового периода. Система 4DVAR определила, что лучший способ ограничить скорость ветра — провести большие преобразования начальной температуры около центра циклона, а именно: изменить ее на 2-3°С в нескольких местах. Меньшие изменения температуры воздуха (меньше 0,5°С) произошли на расстоянии от 800 до 1000 км от центра бури. Возмущения привели к образованию волнообразно чередующихся колец нагрева и охлаждения вокруг урагана. Несмотря на то что в начале процесса была изменена только температура, значения всех основных характеристик быстро отклонились от реально наблюдавшихся. В неизмененной модели ураганные ветры (более 90 км/ч) накрывали южную Флориду к концу шестичасового периода, чего не наблюдалось при внесении изменений.

Чтобы проверить надежность полученных результатов, мы провели такой же эксперимент на более сложной модели с большей разрешающей способностью. Результаты оказались схожи. Правда, через шесть часов на видоизмененной модели возобновились сильные ветры, поэтому понадобились дополнительные вмешательства, чтобы уберечь южную Флориду. Вероятно, чтобы держать под контролем ураган в течение определенного промежутка времени, необходимо запускать серию запланированных возмущений.

Кто остановит дождь?

Если результаты наших исследований состоятельны и небольшие изменения температуры воздуха в ураганном вихре действительно могут повлиять на его курс или ослабить силу ветра, то встает вопрос: как этого достичь? Невозможно сразу нагреть или остудить такое обширное атмосферное образование, как ураган. Однако можно подогревать воздух вокруг урагана и таким образом регулировать температурный режим.

Наша команда планирует провести вычисление точной структуры и силы подогрева атмосферы, необходимого для снижения интенсивности урагана и изменения его курса. Несомненно, практическая реализация такого проекта потребует огромного количества энергии, но ее можно получить с помощью орбитальных солнечных электростанций. Вырабатывающие энергию спутники следует оснастить гигантскими зеркалами, фокусирующими солнечное излучение на элементах солнечной батареи. Собранную энергию затем можно будет переправить на микроволновые приемники на Земле. Современные конструкции космических солнечных станций способны распространять микроволны, не нагревающие атмосферу и поэтому не теряющие энергию. Для управления погодой важно направить из космоса микроволны тех частот, при которых они лучше поглощаются водяным паром. Различные слои атмосферы можно будет нагреть согласно заранее продуманному плану, а области внутри урагана и ниже дождевых облаков будут защищены от нагрева, т.к. дождевые капли хорошо поглощают СВЧ-излучение.

В нашем предыдущем эксперименте система 4DVAR определила большие температурные перепады там, где нельзя применить микроволновой нагрев. Поэтому было решено вычислить оптимальные возмущения при условии, что температура воздуха в центре должна оставаться постоянной. Мы получили удовлетворительный результат, но, чтобы компенсировать неизменность температуры в центре, пришлось значительно изменить ее в других местах. Интересно, что в процессе развития модели температура в центре циклона менялась очень быстро.

Другой способ подавления сильных тропических циклонов — непосредственное ограничение поступающей в них энергии. Например, поверхность океана можно было бы покрыть тонкой, биологически разлагающейся масляной пленкой, которая способна приостанавливать испарение. Кроме того, можно оказывать влияние на циклоны за несколько дней до их подхода к берегу. Крупномасштабную перестройку структуры ветров следует предпринимать на высоте полета реактивных самолетов, где изменение атмосферного давления сильно влияет на мощность и траекторию ураганов. Например, образование инверсионных следов самолетов наверняка может вызвать требуемые возмущения начального состояния циклонов.

Кто встанет у штурвала?

Если в будущем метеорологи научатся управлять ураганами, то скорее всего возникнут серьезные политические проблемы. Несмотря на то что с 1970-х гг. Конвенцией ООН запрещено использовать погоду в качестве оружия, некоторые страны могут не устоять перед искушением.

Впрочем, наши методы еще предстоит опробовать на безобидных по сравнению с ураганами атмосферных явлениях. Прежде всего следует опробовать экспериментальные возмущения для усиления осадков на сравнительно небольшой территории, контролируемой измерительными приборами. Если понимание физики облаков, их цифровое моделирование, методика сравнительного анализа и компьютерные технологии будут развиваться нынешними темпами, то наш скромный опыт может быть претворен в жизнь. Кто знает, быть может, уже через 10-20 лет многие страны займутся крупномасштабным управлением погодой с использованием подогрева атмосферы из космоса.

Как я уже писал, возникновение крупномасштабных, устойчивых и достаточно долгоживущих атмосферных вихрей - явление весьма распространённое. Оно очень естественно и следует из фундаментальных законов гидродинамики, и даже не требует каких-то особых температурных условий или притока энергии. Но далеко не всякий вихрь становится серьёзным ураганом. Для этого нужна энергетическая "подпитка" в виде очень тёплой воды на поверхности океана, приводящей к обильному испарению и конвекции в верхние слои тропосферы.

Первые экпериментальные попытки бороться с ураганами предпринимались ещё в 40-е и 50-е годы и были довольно наивными, из-за недостаточного понимания физики процессов. Технология была аналогична противо-градным пушкам (cloud-seeding): идея заключалась в том чтобы разрушить стенки "глаза" урагана с помощью затравки для водяных капель (обычно йодистых солей), которые проливались бы в виде дождя. Но это не работало: стенки "глаза" постоянно восстанавливались.

Чтобы понять почему такие методы не работают, нужно иметь в виду что хотя центральная конвективная ячейка ("глаз" урагана) играет важнейшую роль в его динамике, она содержит лишь небольшую долю его энергии. Если разрушить центральную ячейку, быстрое вращение окружающего воздуха сохранится. При трении вращающегося воздуха о поверхность океана сила Кориолиса (из-за вращения Земли) будет толкать нижние слои воздуха к центру вращения. Если в океане тёплая вода, это будет сопровождаться интенсивным испарениям, и быстро приведёт к восстановлению конвективной ячейки.

По тем же причинам не будет работать и крупный взрыв в центре урагана: он, конечно, временно нарушит конвекцию, но она быстро восстановится по вышеописанным причинам.

Некоторые рассматривающиеся сейчас методы основаны на другой идее: создавать искусственные маленькие ураганы, которые бы "отсасывали" энергию из атмосферы и верхнего слоя воды. Один из наиболее экзотических способов - что-то вроде "звёздных войн", нагревать верхний слой воды или столб воздуха с помощью микроволнового излучения из космоса, создавая "затравку" для атмосферного вихря умеренных размеров. Но это, конечно, довольно несерьёзно.

Другая версия была предложена Моше Аламаро из Department of Earth, Atmopspheric and Planetary Sciences (Massachusetts Institute of Technology), в сотрудничестве с российскими и немецкими учёными. Когда-то я сам работал на этом факультете (а так же защищал там Ph.D.). Недавно на эту тему была . Идея состоит в том чтобы установить на барже много старых авиационных двигателей и направлять вверх их выхлопную струю. Это должно инициировать конвективную ячейку небольшого урагана, не дав ему превратиться в очень интенсивный, типа "Катрины".

Я отношусь к этому весьма скептически. Это напоминает идею которая заложена в искуственном, контролируемом выжигании лесных территорий, чтобы не оставить сушняка для большого пожара. Но если в лесу есть лишь определённое и ограниченное количество горючего материала, то в верхнем слое тропического окена заключено несравненно больше термической энергии чем во всех ураганах вместе взятых за весь сезон. Пытаться уменьшить это количество с помощью маленьких вихрей - малопродуктивное занятие. Наоборот, маленькие вихри могут сливаться с себе подобными и образовывать большие. Подобная процедура напоминала бы не котролируемый выжиг участка леса, а разведение больших костров на территории нефтехранилища - затея сомнительная.

Есть и другая проблема с подобной затеей: для образования урагана нужен весьма крупномаштабный начальный подогрев, который вряд ли создастся несколькими десятками самолётных турбин. Необходимо чтобы конвективная ячейка "пробила" насквозь всю тропосферу, а внешние контуры урагана находились в так называемом "геострофическом режиме" (когда градиент давления балансируется силой Кориолиса - тогда возникает устойчивое вращение). Это достигается на расстояниях по крайней мере многих десятков километров - таким должен быть диаметр начальной "затравки" для урагана.

Вообще-то существовали прецеденты, когда подобный режим был вызван искусственым подогревом: во время массированных бомбардировок Дрездена и Гамбурга союзнической авиацией в 1945. Тогда горящие города превращались в подобие урагана, где в центре происходила интенсивная конвекция до самой стратосферы, а по краям возникал самоподдерживающийся вихрь напоминающий океанский ураган. Но расходовать такое количество энерги посреди океана всё-таки проблематично.

Впрочем, совсем неплохо для некоторых коньюктурных соображений: скажем, в России найдётся много авиационного топлива и много старых списанных турбореактивных двигателей. Представить себе тысячи турбин непрерывно дующих в небо посреди океана - вполне неплохой способ попилить американский бюджет. Ураганов не предотвратит, но зато меньше денег останется для каких-нибудь новых авантюр типа Ирака - опять же польза всему человечеству.

Третья группа потенциальных методов борьбы с ураганами состоит в том чтобы лишать их подпитки - резко уменьшить испарение воды с поверхности океана. Для этого рассматриваются разные способы. Один из них - тонкий слой органического материала (что-то вроде нефтяной плёнки) на поверхности воды, который бы хорошо сохранялся в штормовую погоду но саморазрушался без всяких следов несколько дней спустя. Подобную идею изучает известных специалист по ураганам Керри Эммануель с того же самого факультета (в мою бытность в MIT мой кабинет находился в нескольких дверях от его):
http://www.unknowncountry.com/news/?id=4849

Пока эксперименты с поверхостными плёнками находятся в самой начальной стадии, и так же вызывают скептицизм. Другая идея, пока достаточно аморфная - вызвать "анти-конвекцию" (апвеллинг) в океане таким образом чтобы глубинные, холодные слои поднялись на поверхность океана в месте прохождения урагана и ослабили его. По-моему, это в целом более здравое направление, которое может оказаться вплоне разумным по энергетическим затратам и не противоречит никаким законам физики или нашим знаниям об ураганах, и не имеет долгосрочных последствий на окружающую среду. Но каким образом подобное можно осуществить на практике, пока остаётся весьма туманным.