|
|
ОПАСНЫЕ ПРИРОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ НА КАМЧАТКЕ
С.М. Говорушко |
|
|||
|
|
|||||
|
|
|
||||
|
|
Грозы
– «атмосферное явление, при котором в мощных кучево-дождевых
облаках и между облаками и землей возникают многократные
электрические разряды - молнии, сопровождающиеся громом»
(Географический энциклопедический словарь, 1988, с. 81).
Воздействие гроз можно подразделить на следующие виды: 1)
электрические разряды (молнии); 2) шумовое воздействие (гром);
3) турбулентность; 4) кратковременные усиления ветра (шквалы);
5) выпадение града; 6) ливни; 7) переохлажденная влага,
способствующая обледенению самолетов. Грозы влияют на
следующие виды производственной деятельности: 1) авиационный
транспорт; 2) промышленная и гражданская застройка; 3) линии
электропередачи; 4) лесное хозяйство; 5) телефонная и
радиосвязь.
Влияние гроз на авиационный транспорт обусловлено молниями и
турбулентностью. Как правило, разрушительное действие ударов
молнии ограничивается небольшими оплавленными пятнами на
наружной обшивке самолета в местах ввода или вывода проводов,
плавкой антенны и мелкими пробоинами в носовой части или
хвостовом оперении самолета (Энциклопедия …, 1983). Иногда
удары молний приводят к повреждению навигационного и
электронного оборудования, воспламенению паров горючего в
топливных баках и т. д.
В значительной степени эксплуатацию авиационного транспорта
осложняет турбулентность, которая может обусловить потерю
управления самолетом, вызвать разрушение отдельных элементов
конструкции и даже привести к авиационной катастрофе. Особенно
опасны микропорывы, представляющие
собой нисходящую массу тяжелого, холодного воздуха,
высвобождаемую «созревшей» грозовой тучей, т.е. тучей,
прекратившей свой рост и разразившейся ливнем. Серьезную
опасность для авиации представляет также такой фактор
турбулентности как горизонтальные порывы ветра.
Молнии сильно влияют на работу линий электропередачи.
Многочисленные аварии обусловлены ударами в трансформаторы,
вызывающими пожары, и в провода, что приводит к их плавлению.
Другая причина аварий в том, что при ударе молнии нарастание
тока происходит значительно быстрее, чем предполагалось при
расчете защитных устройств. В результате прерыватели и
грозовые разрядники часто не успевают срабатывать, и резкие
скачки тока и напряжения приводят к авариям в
электрораспределительных системах (Беттен, 1985).
Воздействие гроз на промышленную и гражданскую застройку
обусловлено, главным образом, ударами молний. Наиболее
уязвимыми являются высокие здания. Удары молнии часто приводят
к пожарам. Пожары вследствие ударов молнии наносят большой
ущерб лесному хозяйству.
Воздействие на животноводство в основном связано с ударами
молний. Грозы влияют также на спортивную и рекреационную
деятельность. Помимо осложнения проведения спортивных
мероприятий вследствие сильного ветра и выпадения осадков
воздействие заключается в повышенной частоте ударов молний.
Грозы в существенной степени осложняют телефонную и
радиосвязь. Разряды молний в атмосфере это естественный
источник низкочастотных волн. В диапазоне 1-10 кГц они
приводят к образованию
атмосфериков (радиосигналов),
создающих на выходе приемника характерный свистящий шум.
Атмосферики сильно затрудняют
радиоприем, особенно в диапазоне длинных и сверхдлинных волн.
Иногда размеры финансового ущерба бывают весьма значительными.
Грозовая деятельность на территории Камчатского края
достаточно низка, грозы и молнии могут вызвать чрезвычайные
ситуации лишь локального уровня (Атлас …, 2007).
Молнии
– это гигантский искровой разряд атмосферного электричества,
которое концентрируется в облаках, образованных из мелких
водяных частиц (жидких или твердых). Обычно нижняя часть
облаков имеет отрицательный заряд, а верхняя – положительный,
однако облака могут нести заряд и одного знака. Молнии могут
быть разрядом между заряженным облаком и землей, между
разноименно заряженными облаками или частями облаков (Гомзиков, 1995). Для возникновения молний благоприятны следующие
атмосферные условия (Энциклопедия …, 1983): 1) сплошная или
достаточно развитая облачность; 2) активные осадки с ледяными
частицами; 3) температура окружающего воздуха, близкая к 0°С.
Опасность ударов молний обусловлена: 1) высоким напряжением
(сотни миллионов вольт); 2) большой силой тока (десятки тысяч
ампер); 3) огромной температурой (до 25000–30000°С). Молнии
подразделяются на следующие виды (Тихонов и др., 1997): 1)
линейные; 2) шаровые; 3) четочные;
4) плоские.
Линейная молния это наиболее характерное явление при грозах.
Она представляет собой длинную искру, имеющую форму ломаной
или зигзагообразной ярко светящейся линии. По своей сути это
поток электронов, движущихся со скоростью до 150 км/с (Тихонов
и др., 1997). Обычная длина линейной молнии до нескольких
километров, иногда больше. Рекордной считается молния
протяженностью 170 км. Диаметр канала линейной молнии
составляет около 10 см. Частота вспышек молнии меняется в
широких пределах. При небольших изолированных грозах
происходит около 3 вспышек в минуту, но известны случаи, когда
во время сильных гроз отмечалось более 100 вспышек за 1 мин.
(Энциклопедия …, 1983). В пересчете на 1 км2 земной
поверхности наибольшее среднегодовое число ударов линейных
молний характерно для штата Флорида (США) и Гималаев (30 на 1
км2) (Природа, 2002, №12, с. 8).
Шаровые молнии встречаются гораздо реже линейных и
наблюдаются при сильных грозах, обычно после многократных
ударов линейных молний и выпадения дождя. По форме они
напоминают круглый светящийся шарик диаметром 3-20 см.
Скорость движения шаровой молнии незначительна, она даже может
быть неподвижной в течение нескольких секунд,
продолжительность ее существования от нескольких секунд до
минуты. Сила свечения шаровой молнии как у небольшой
электрической лампочки, цвет ее может быть от неярко красного
или оранжевого до белого, температура 527–1027°С. Иногда
шаровая молния искрит и вращается, может проникать через
небольшие щели, т. е. пластична. Исчезает она или бесследно,
как бы растворяясь в воздухе, или взрываясь (Астапенко,
1986).
Молнии в Камчатском крае происходят очень редко. Чтобы
образовалось грозовое облако, требуются сильные конвективные
потоки воздуха. А для этого, в свою очередь, нужны большие
градиенты температур. Но земля на Камчатке прогревается слабо,
температура с высотой изменяется не так сильно, чтобы возникло
конвективное грозовое облако. Тем не менее, молнии здесь
бывают, причем и в холодное время года. Например, в марте 2015
г. жители Петропавловска-Камчатского наблюдали молнии в самый
разгар пурги (На Камчатке снег, ветер и молнии, 2015).
Известны на Камчатке и шаровые молнии. В частности, такое
событие было зарегистрировано 30 марта 1956 г. вблизи посёлка
Ключи во время взрывного извержения Безымянной сопки.
Существование шаровой молнии длилось около 12 минут (Дьяконов,
1967).
Градобития. Град
– «атмосферные осадки в виде сферических частиц плотного льда
(градин) размером от 5 до 55 мм, а иногда и больше»
(Географический энциклопедический словарь, 1988, с. 79).
Факторами влияния являются ударное воздействие градин,
ухудшение видимости, воздействие силы тяжести. Град влияет на
многие объекты и виды производственной деятельности: 1)
растениеводство; 2) животноводство; 3) транспорт; 4)
промышленная и жилая застройка.
Опасность града для растениеводства обусловлена его
выпадением во время созревания, плодоношения или цветения
культур. Воздействие на животноводство обусловлено гибелью
домашней птицы и скота. Из всех видов транспорта влияние града
максимально на авиацию. Удары градин разбивают лобовые стекла,
повреждают несущие поверхности самолетов, что приводит к
ухудшению их летных характеристик. Это воздействие
осуществляется как во время полетов, так и в период стоянки в
аэропортах. Воздействие на другие виды транспорта обычно не
приводит к тяжелым последствиям и ограничиваются разбитыми
стеклами и незначительными повреждениями корпуса. Влияние на
промышленную и гражданскую застройку в основном сводится к
разбитым окнам и поврежденным крышам. Величина ущерба зависит
от размера градин и типа кровельного материала.
Градовая деятельность на территории Камчатского края
характеризуется слабой повторяемостью, соответственно и число
случаев, когда выпадение града приводило к чрезвычайным
ситуациям, невелико. Число дней с градом в горных районах
составляет менее 0,5 за год, т.е. град выпадает реже, чем раз
в два года. На остальной части территории края град
фиксируется 1-2 раза в 10 лет (Грозы и град …, 1957). Размеры
градин обычно не превышают 10 мм (Атлас …, 2007). Однако
бывают значительные отклонения от этих показателей. Так, на
метеостанции Никольское в отдельные годы фиксировалось 5 дней
с градом (Научно-прикладной справочник по климату СССР, 2001).
Из случаев града в последнее время отметим выпадение мелкого
града в течение 5 минут в Петропавловске-Камчатском в октябре
2017 г. (http://ia41.ru/2017/10/11/grad-vypal-v-petropavlovske/ )
Пучение и усадка. Пучение
– «поднятие (вспучивание) поверхности увлажненных почв и
грунтов в результате их расширения при набухании и
выдавливании» (Географический энциклопедический словарь, 1988,
с. 253). Усадка –
«свойство породы уменьшать объём при дегидратации (уменьшении
влажности)» (Экзогенные геологические опасности, 2002).
Набухание и усадка – неразрывно связанные процессы:
необходимой предпосылкой усадки является набухание пород.
Набухание и усадка глинистых пород влияют на следующие виды
человеческой деятельности: 1) промышленная и гражданская
застройка (трещины между дверными и оконными проемами, в
стенах, перекосы отдельных частей здания вплоть до
разрушения); 2) автомобильные и железные дороги (осложнение их
эксплуатации вследствие деформации насыпей и повреждения
дорожного покрытия); 3) трубопроводы и подземные коммуникации
(разрывы).
Глинистые грунты в Камчатском крае распространены
незначительно. В частности, они имеются на геотермальных полях
Паужетско-Камбально-Кошелевского
геотермального (рудного) района на юге Камчатки. Там они
образуют сплошной покров средней мощностью 1,5 - 2,5 м (на
отдельных участках – до 5 м). Для них характерны высокие
значения естественной влажности, при этом их пористость
составляет от 39 до 81% (Чернов и др., 2016), т.е. при
иссушении этих грунтов усадка будет очень значительной.
Поэтому при каком-либо строительстве в этом районе данная
инженерно-геологическая проблема будет очень острой.
Засоленные почвы
в Камчатском крае распространены крайне незначительно. Они
встречаются в зоне влияния термальных источников (Атлас …,
2007).
Опасность маловодья
состоит в материальном и моральном ущербе, обусловленном
обмелением рек и водоемов. Это приводит к дефициту
водоснабжения, уменьшению выработки электроэнергии на
гидроэлектростанциях, прекращению судоходства, сокращению
рыбных ресурсов и т.д. В Камчатском крае опасность маловодья в
целом незначительна. Она относительно высока на северо-западе
края и чрезвычайно низка на юге полуострова Камчатка (Атлас …,
2007).
Экстремально высокие температуры воздуха. К ним относятся
температуры выше +30оС. Они создают неблагоприятные условия
как для жизнедеятельности человека (увеличение вероятности
тепловых ударов и сердечно-сосудистых заболеваний, возрастание
числа гипертонических кризов), так и для производственной
деятельности. Прежде всего, это приводит к сбоям в работе
сложных технических систем, оснащенных вычислительной
техникой. В целом опасность экстремально высоких температур в
Камчатском крае невысока и вся его территория входит в зону
чрезвычайных ситуаций локального уровня.
Смерчи
– «атмосферный вихрь, возникающий в грозовом облаке и
распространяющийся до земной поверхности» (Географический
энциклопедический словарь, 1988, с. 280).
Ущерб, наносимый смерчами, обусловлен обычно следующими
причинами: 1) боковое давление и удары; 2) вихревые
разрушения; 3) взрывные разрушения; 4) комбинированные
разрушения.
Смерчи влияют на многие виды человеческой деятельности. К
числу наиболее часто повреждаемых объектов относятся: 1) жилая
и промышленная застройка; 2) все виды транспорта; 3) мосты; 4)
лесное хозяйство; 5) растениеводство; 6) водоснабжение.
Смерчи в Камчатском крае чрезвычайно редки. Один из них был
зафиксирован в июне 2009 г. Однако сообщений о жертвах и
разрушениях, связанных с образованием смерча, не было (http://pogoda.rufox.ru/news/138278.htm ).
Карстовые процессы. Карст
– «явления и процессы, возникающие в горных породах,
растворяемых природными водами» (Географический
энциклопедический словарь, 1988, с. 121). Этот процесс
оказывает неблагоприятное влияние на следующие виды
человеческой деятельности: 1) транспортные коммуникации
(потеря несущей способности основания дорог, аэродромов и
т.д.); 2) гидроэнергетика (прежде всего водохранилища) и
аквакультура (утечки вследствие
фильтрации воды в полости
карстующихся пород); 3)
горнодобывающая промышленность (осложнение разработки
месторождений); 4) жилищное и промышленное строительство
(разрушение и деформация зданий); 5) линии электропередачи и
мосты (потеря устойчивости опор); 6) растениеводство (утечки
при поливах).
Карст для Камчатского края в целом нехарактерен. Небольшие
участки карстующихся пород имеются
на крайнем севере края, в частности в районе с. Таловка (Атлас
…, 2007). Специалистами Института вулканологии и сейсмологии
ДВО РАН в борту левого притока реки Белой не так давно была
обнаружена первая на Камчатке пещера с карстовым рельефом. Это
небольшая пещера, имеющая длину лишь несколько метров (https://kamchatinfo.com/news/ecology/detail/7135/ ).
Эоловые процессы в пределах рассматриваемой территории распространены
незначительно и интенсивность их невелика. В субарктических
районах бывшего Корякского округа имеют место серые пыльные
бури (Горшков, 2001).
В некоторых случаях происходит активизация эоловых процессов
вследствие человеческой деятельности. Например, когда вырубили
каменно-березовый лес вблизи пос. Ключи была ликвидирована
естественная преграда для ветров, и в долине реки Камчатка
начались пыльные бури, которых не бывало, когда лес стоял на
месте (http://kamchatkaland.ru/note/ekologicheskie-problemyi-kamchatki ) .
|
|
|||
|
|
|
|
|||