Текст книги "Основы безопасности жизнедеятельности. 7 класс"

Глава 5. Ураганы, бури, смерчи

Из истории ураганов, бурь, смерчей

Эти страшные явления природы были известны людям давно. Об ураганах существует много легенд и мифов. Так, по преданию, ураган 1281 г. уничтожил флот внука Чингисхана Хубилая и спас Японию от вторжения монголов. Хубилай приказал поставить поперек Корейского пролива 10 тыс. судов и пустить по этому мосту свою конницу, но внезапно налетел ураган, и вся армада Хубилая пошла ко дну.

Первый ураган XX в. посетил техасский город Галвестон. Первая телеграмма из бюро погоды Вашингтона о приближении урагана поступила в Галвестон 4 сентября 1900 г. в 16 часов. Там говорилось лишь о том, что на север через Кубу движется циклон.

Погода на побережье стояла прекрасная. В глубинных районах штата царил удушающий зной.

Второй метеорологический бюллетень был получен 5 сентября в 11 часов 20 минут. Он извещал о приближении шторма. Всем судам предписывалось укрыться в гавани. Ночью ветер продолжал крепчать, и ранним утром 8 сентября земля была покрыта слоем воды в несколько дюймов. Вода поднималась со скоростью 15 дюймов в час (около 40 см).

Телеграмму о том, что на Галвестон надвигается жестокий ураган, отправить не удалось: телеграф не работал. По телефону откликнулось лишь Бюро погоды в Хьюстоне. Этот короткий разговор был последним контактом прежнего Галвестона с внешним миром. Через минуту ураган оборвал телефонные провода.

Возле Бюро погоды толпились сотни людей, ожидающих информации. Народ все прибывал и прибывал. После полудня положение в обреченном городе, казалось, стало совсем скверным. Но это только казалось. Самое страшное было еще впереди.

Около 17 часов столбик барометра упал ниже 730 мм. Скорость ветра составила 100 миль (более 180 км) в час, после чего ветер сорвал прибор с крыши.

К тому времени весь город пришел в движение. Толпы людей, жмущихся друг к другу, как овцы в стаде, напуганном приближением бури, пробирались к центру города. Другие прокладывали себе дорогу в одиночку. Темнота сгущалась, и в ней волны и ветер казались особенно страшными. Вот какой-то молодой человек весом в две сотни фунтов, не успев спрятаться от ветра, зашатался, перевернулся пару раз и повалился в морские волны, хлынувшие на улицу. Его завертело в водовороте, и он исчез в грязно-бурой пене.

Во тьме летали смертоносные куски шифера. Ветер швырял их с огромной силой, скашивая людей, которым они врезались в спину или рассекали шею, чуть ли не срезая голову с плеч.

У пароходов, стоявших в гавани, были порваны причальные канаты и якорные цепи, и они стали беспомощными игрушками ветра и волн.

9 сентября около 7 часов 30 минут со стороны моря поднялась водяная стена, которая была на 20 футов (более 6 м) выше обычного уровня прилива. Дома затряслись от мощного удара, раздался треск. Все произошло в считанные минуты. Удары, вначале редкие, участились, стены рушились в бурлящие волны.

Везде творилось одно и то же. Кто-то цеплялся за балку или бревно, гроздья людей висели на несомой по волнам стене рухнувшего дома или на куске полового настила – последней их надежде на спасение.

Незадолго до полуночи уровень воды в городе начал падать. Ее уход был еще более стремительным, чем нашествие приливной волны.

Повсюду царила смерть. Руины того, что было городом, торчали из толстого, зловонного слоя грязи и слизи, наполненного изуродованными трупами, облепленными мухами. У выживших вид был не менее жалкий. Человек с изможденным лицом и ввалившимися глазами брел по бывшей улице, пытаясь отыскать свою жену и ребенка, уже зная, что эти попытки тщетны. Женщина с мертвым ребенком на руках бесцельно бродила вокруг, переводя взгляд в поисках своего мужа. Заплаканные старики и дети искали своих близких среди трупов, надеясь найти их и в то же время боясь увидеть.

Иногда в экстремальных ситуациях люди делают довольно странные вещи. Когда шторм ушел, на крыше одного из уцелевших домов заметили ребенка. Оказалось, что кто-то прибил одно из запястий малыша огромным гвоздем к кипарисовому покрытию крыши. Не иначе это какой-то отчаявшийся родитель, теряя силы, решил спасти жизнь своему чаду, вот так уподобив его распятому Иисусу Христу. Да, такой способ был очень жесток, но ребенок действительно остался жив.

В ту ночь страдания людей были ужасны, но нечто более страшное ждало их впереди. То, что осталось стоять, было полуразрушено и пропитано запахом смерти. Связь с миром живых была утрачена. Развести огонь, приготовить еду найти воду для утоления жажды – все это оказалось невозможным.

Только через несколько дней из внешнего мира пришла помощь.

Власти занялись подсчетом потерь. Установленная численность погибших быстро выросла до 5000, а потом до 6000, но те, кто внимательно изучал этот вопрос, утверждали, что количество жертв значительно превышало официальные сведения. Материальный ущерб был огромен.

Ураганы, бури, смерчи относят к ветровым метеорологическим явлениям. Показателем, определяющим их разрушающее действие, служит скоростной напор воздушных масс.

Для того чтобы зрительно по движению воздуха оценить действие силы ветра, существует шкала Бофорта, названная так по имени английского адмирала Френсиса Бофорта, который изобрел ее в 1806 г. (табл. 3).

Таблица 3. Шкала Бофорта

Причиной возникновения бурь, ураганов, смерчей служит образование в атмосфере тропических циклонов.

Вообще циклон – атмосферное возмущение с пониженным давлением воздуха и ураганными скоростями ветра, возникающее в тропических широтах и приводящее к огромным разрушениям и гибели людей.

Почему всем циклонам обычно дают женские имена? Многие полагают причиной загадочный характер представительниц этой половины человечества, их хитрость, коварство и непредсказуемость, способность преподносить неожиданные сюрпризы, а иногда быть гневными, жестокими, беспощадными.

Именно все перечисленные качества продемонстрировал мощнейший циклон, нареченный «Анджелой», который в ноябре 1995 г. буйствовал в Хабаровском крае, Сахалинской и Камчатской областях.

Прежде всего «Анджела» обрушила свой гнев на о. Сахалин. В течение двух дней (8–9 ноября) северо-восточный ветер силой 25–30 м/с срывал, словно листки бумаги, крыши с домов, сносил временные и ветхие постройки, валил на землю опоры линий связи и электропередачи. В западной части Охотского моря и на Тихоокеанском побережье Южных и Центральных Курил волны достигли высоты 4–8 м.

Из-за повреждений прекратилось железнодорожное сообщение на линиях Южно-Сахалинск – Корсаков, Холмск – Невельск, Горнозаводск – Шебунино. Были размыты автомобильные дороги, движение транспорта на острове прервалось.

Нелегко пришлось населению. Дома остались без крыш, оконных стекол, электричества. Ураган разрушил около 700 опор и оборвал 100 км проводов на линиях электропередачи. В селе Крабозаводское огромное рухнувшее дерево пробило крышу местного детского сада. Только по счастливой случайности (дети играли в соседней комнате) не произошло несчастья.

В Корсаковском порту сорвало с якоря три больших морозильных рыболовных траулера. Японская шхуна «Одиссей-2», получив пробоину, затонула. К счастью, команду удалось спасти. Рейдовый катер «Яков Синякин» пошел на дно прямо у пирса. Ветром сорвало со швартовых и унесло без экипажа в открытое море баржу.

Это потери на море. А на суше? Одиннадцать тяжеленных железнодорожных вагонов ветер в содружестве с волнами «отодвинул» от полотна на 20–30 м, а загруженные в них бревна, как спички, разбросал по территории порта.

Словом, на Сахалине «Анджела» покуролесила на славу. В пору умерить бы свой пыл. Ан нет! Ураган нанес удар по Камчатке проливными дождями.

Под воздействием урагана четыре больших жилых дома и одно общежитие осели, накренились и грозили вот-вот обрушиться. Из одного-то люди уже вышли, а в других никто и не подозревал о нависшей катастрофе. Прибывшие спасатели бросились будить людей и выводить их из зданий.

Из просевших домов эвакуировали 370 человек.

Не сумев одолеть человека на Камчатке, стихия с удвоенной силой обрушилась на материк. В Николаевске-на-Амуре и Комсомольске-на-Амуре свирепствовал ураганный ветер, а на Хабаровский край навалился густой, тяжелый снегопад. Из Комсомольска-на-Амуре поступили сведения о том, что сила ветра там достигает 30 м/с. Как нитки, рвались линии электропередачи и связи. На одной из улиц строительный кран свалился на жилой дом, перепугав его обитателей. К счастью, люди не пострадали. В городском аэропорту ветер, играючи, подбросил вверх вертолет Ми-2 и так грохнул его оземь, что у того поотлетали лопасти несущего винта, будто лепестки ромашки. А над «кукурузниками» Ан-2 «Анджела» поиздевалась особо: весящие за тонну самолеты подняла в воздух метров на десять, пошвыряла из стороны в сторону и, наконец, перевернув вверх тормашками, сложила в кучу малу.

Циклон в разных районах Земли называют по-разному. В Америке его называют ураганом, что на карибском языке означает «сильный ветер». Жители многих островов Тихого океана называют его тайфуном (японское слово «тай» означает «сильный ветер, дующий со всех сторон»). Индийцы называют его просто циклоном, что означает «сжимающееся кольцо змеи». Австралийцы свои циклоны называют «вилли-вилли». Суть всех этих явлений одна – это гигантские воздушные вихри.

Строение тропических циклонов одинаково. Центральную их часть со слабой облачностью и слабыми ветрами обычно называют глазом бури (глазом урагана). Внешнюю часть, в которой наблюдаются ураганные скорости вращения воздушных масс, называют стеной циклона. Средняя ширина зоны ураганных и штормовых ветров составляет несколько сотен километров, высота ее обычно колеблется от 6 до 15 км.

Скорость перемещения самих циклонов различна. Средняя ее величина составляет 50–60 км/ч, а максимальная – 150–200 км/ч.

Распространение тропических циклонов хорошо изучено. Существуют четыре области их зарождения (табл. 4).

Таблица 4. Области зарождения тропических циклонов

Всего за год на земном шаре возникает в среднем не менее 70 мощных тропических циклонов. На территорию Российской Федерации они приходят в основном с Дальневосточного побережья (Приморье, о. Сахалин, Курильские о-ва).

Ураган (тайфун) – ветер разрушительной силы и значительной продолжительности, скорость которого превышает 32 м/с.

Классификация ураганов по скорости ветра приведена на схеме 12.

Схема 12. Классификация ураганов

Один из самых разрушительных ураганов по имени «Диана» обрушился в 1955 г. на северо-восточное побережье США, от Новой Англии до Северной Каролины. Причиненные им разрушения были столь огромны, что «Диану» назвали первым биллиондолларовым ураганом. Вот описание очевидца последствий «Дианы»: «Реки остановили свой бег. Они разлились в низинах, и зеленые пастбища превратились в мутные озера с бурлящей водой. Природные запруды и преграды оказались размытыми и разрушенными, и тотчас в города и другие населенные пункты хлынули миллиарды тонн воды. Чудовищный поток смывал целые участки шоссейных дорог и тащил их за собой. Плотины водохранилищ разрушились под напором, высвобождая новые массы воды. Бурные стремительные потоки прокладывали себе путь по улицам городов, разрушая здания, уничтожая предприятия». Силу этого урагана можно представить, сравнив его с ядерным взрывом. Ядерный взрыв способен поднять в воздух 10 млн т воды, в то время как только на о. Пуэрто-Рико за время одного урагана обрушилась с неба масса воды в 2,5 млрд т.

Рождение ураганов – сложный физический процесс. Пока он еще не познан полностью и остается одной из загадок для науки о погоде. Примерная схема зарождения урагана такова. Главное для его возникновения – появление в атмосфере области низкого давления. В тропиках массы воздуха сильно нагреты и насыщены водяными парами. Вследствие этого возникают мощные восходящие воздушные потоки, которые приводят к падению атмосферного давления в этой области. Потоки воздуха сразу же устремляются туда. То, что там происходит, вы можете понаблюдать в своей ванне. Когда вода выливается из ванны через сливное отверстие, образуется водоворот. Примерно то же самое происходит и с воздухом, который устремляется в область пониженного давления. Из-за вращения Земли вокруг собственной оси ветры в циклоне направлены не к его центру, а по касательной к окружности, описанной вокруг этого центра.

Разрушительная сила урагана огромна. Она создается ветром огромной скорости, который несет большие массы воды, грязи и песка. Именно в совместном действии ветра и воды заключается сила урагана.

Разрушения, причиняемые ураганом, зависят от размеров его энергии. Основной ее источник – высвобождение тепла при конденсации водяных паров. Энергии, высвобождаемой за 10 дней существования тропического урагана, могло бы хватить для удовлетворения потребностей в электроэнергии такой страны, как США, в течение 600 лет. А в год таких ураганов бывает около сотни.

В августе 1989 г. над уссурийской тайгой и Сихотэ-Алинским хребтом пронесся ураган «Джуди», нанесший огромный ущерб. Сильные ливни вызвали резкий подъем воды, было затоплено 109 населенных пунктов, пострадало 2000 жилых домов, снесено 2678 мостов, выведено из строя 1340 км дорог, 78 км линий электропередачи, затоплено 120 тыс. гектаров сельскохозяйственных земель. К счастью, человеческих жертв не было.

Ураганные ветры часто приводят к возникновению бурь.

Буря – очень сильный (со скоростью свыше 20 м/с) и продолжительный ветер. Для бурь характерны меньшие, чем у ураганов, скорости ветра, и длительность их действия составляет от нескольких часов до нескольких суток.

В зависимости от времени года, места их образования и вовлечения в воздух частиц различного состава различают пыльные, беспыльные, снежные и шквальные бури. Бури часто возникают на территориях, не покрытых лесом. Успешный способ борьбы с ними – разведение лесов в степных и полупустынных районах.

Пыльные (песчаные) бури сопровождаются переносом большого количества частиц почвы и песка. Возникают в пустынных, полупустынных и степных районах, там, где имеется не покрытая травяным покровом почва. При сильном ветре в воздух поднимается большое количество пыли и мелких частиц земли. Пыльные бури способны перенести миллионы тонн пыли на сотни и даже тысячи километров и засыпать ею территорию в несколько сотен тысяч квадратных километров. Разрушительное воздействие такой бури возникает дополнительно из-за воздействия частиц земли, движущихся с большой скоростью. Подобные бури бывают обычно летом, во время суховеев, иногда весной и в бесснежные зимы. В степной зоне они часто возникают при нерациональной распашке земель. В России северная граница распространения пыльных бурь проходит через Саратов, Самару, Уфу, Оренбург и предгорья Алтая.

Для беспыльных бурь характерны отсутствие вовлечения в воздух пыли и сравнительно меньшие масштабы разрушений и ущерба. Однако, перемещаясь, они могут превращаться в пыльные или снежные бури.

Для снежных бурь характерны также значительные скорости ветра, что способствует зимой перемещению по воздуху огромных масс снега. Продолжительность таких бурь колеблется от нескольких часов до нескольких суток. Они имеют сравнительно узкую полосу действия (от нескольких километров до нескольких десятков километров). В России снежные бури большой силы бывают на равнинах ее европейской части и в степной части Сибири.

Для шквальных бурь характерны почти внезапное начало, такое же быстрое окончание, незначительная продолжительность и огромная разрушительная сила. В России эти бури распространены повсеместно на ее европейской части (на морских акваториях, где их называют шквалами, и на суше).

Бури классифицируют в зависимости от окраски и состава вовлеченных в движение частиц, а также от скорости ветра (схема 13).

Схема 13. Классификация бурь

Смерч (в Америке его называют торнадо) представляет собой сильный маломасштабный атмосферный вихрь (диаметром до 1000 м), в котором воздух вращается со скоростью до 100 м/с, обладающий большой разрушительной силой. Он имеет вид столба (иногда с изогнутой осью вращения) диаметром от десятков до сотен метров с воронкообразными расширениями сверху и снизу. Воздух в смерче вращается против часовой стрелки и одновременно поднимается по спирали, втягивая с земли пыль, воду и различные предметы. Существуют смерчи недолго, от нескольких минут до нескольких часов, проходя за это время путь от сотен метров до десятков километров.

Классификация смерчей по их происхождению, строению, времени действия и охвату пространства приведена на схеме 14.

Схема 14. Классификация смерчей

Вот как описывает торнадо очевидец: «Темно-серая с рваными, взлохмаченными краями туча быстро росла на горизонте. Налетели первые порывы холодного ветра. Свинцовый край тучи погасил последние лучи солнца и тут же, как бы дождавшись этого, потянулся к земле. Черный извивающийся отросток напоминал огромный хобот. Он несся над земной поверхностью вместе с тучей, то укорачиваясь, то удлиняясь, словно стремясь разглядеть, что происходит внизу. А навстречу ему уже поднималась снизу воронка вихря, в его объятиях завертелись в бешеной пляске оторванные ветки деревьев, дорожная пыль, скошенная трава. Мгновения – и две части вихря сливаются в один черный столб, соединяя небо и землю. Расширяющийся вверху и внизу, он с глухим ревом идет по земле, напоминая огромный пылесос: в его чрево затягивается все, что встречается на пути».

Смерчи бывают во всех районах земного шара. В России они наиболее часто возникают в Поволжье и Сибири, на Урале и Черноморском побережье.

На территории России смерчи отмечали с давних времен. Один из самых сильных смерчей прошел над Севастополем 8 сентября 1820 г. Он разрушил артиллерийский погреб, опустошил местный рынок, перенес на 60 м катер, прошел через бухту, подняв из воды камни весом до 600 кг. Через город смерч прошел за 8 минут, но этого хватило, чтобы нанести городу тяжкие разрушения.

Смерч посещал и Москву. Огромная туча надвинулась на Москву 29 июня 1904 г. В центре ее москвичи увидели что-то похожее на огромный канат. Смерч раскидывал людей и повозки, уничтожал деревья, переносил по воздуху коров. Частые и сильные молнии убили двух человек, вызвали в городе пожары. Смерч сопровождали необыкновенной силы дождь и град. Отдельные градины достигали массы 600 г. Градом было убито несколько человек. Смерч прошел в тот день около 40 км, уничтожив несколько подмосковных поселков. Численность погибших превысила 100 человек.

Ураганные смерчи в Ивановской, Ярославской и Костромской областях 9 июня 1984 г. разрушили многие здания в городах и поселках, порвали линии связи и электропередачи, разметали рощи, разрушили много домов в сельской местности.

Смерч почти всегда хорошо виден, при его подходе слышен оглушительный гул. Средняя скорость перемещения составляет 50–60 км/ч.

В январе 1968 г. в городке Юнг (Швеция) произошел удивительный случай, когда во время хоккейного матча на открытой площадке налетевший смерч своим краем подхватил вратаря одной из команд вместе с воротами и поднял на несколько метров в воздух. Повисев некоторое время, и вратарь, и ворота упали на землю. Вратарь остался жив, но, конечно, очень испугался.

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.

Энергия подобных стихийных явлений колоссальна. Известно, что обычная летняя гроза равносильна энергии 13 атомных бомб, уничтоживших Нагасаки. А вот средний ураган соответствует по энергии 500 тыс. подобных атомных бомб.

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. Колоссальная энергия урагана образуется за счет конденсирования водяных паров. Тепло, высвобождаемое большим ураганом, равно теплу, образующемуся при сгорании 2–3 млн т угля. Любые атомные бомбы ничтожны по разрушительным способностям по сравнению с большим ураганом, имеющим диаметр 500–750 км.

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. Так, в Бенгальском заливе бывают волны высотой до 12 м и более. 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 экономики.

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.

Снежные бури в нашей стране часто достигают большой силы на огромных пространствах. Они приводят к прекращению движения транспорта в городах и сельской местности, гибели сельскохозяйственных животных и даже людей.

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.