Атмосферные катастрофы.

Большинство грозных атмосферных явлений представлено разными формами вихрей от маленьких смерчей до торнадо, ураганов, циклонов.

Табл.2

Выравнивание перепадов давления в атмосфере осуществляется путем возникновения ветров. Ветры дуют из областей высокого давления в области низкого давления. Сила ветра зависит от барического градиента, чем больше разность атмосферного давления и чем ближе находятся взаимодействующие области, тем быстрее происходит выравнивание перепадов давления и тем выше скорость ветра. Направление ветра зависит от взаиморасположения области высокого и низкого давления, от вращения земли и трения.

Порывы ветра могут вызвать значительные повреждения. Вихри и ураганы разрушают дома. сносят мосты и другие конструкции, угрожают жизни людей, вызывают лесоповалы. В начале прошлого века адмирал Бофорт разработал шкалу для определения силы ветра в баллах, которой пользуются до сих пор. Ветер начинает вызывать повреждения при скорости 20 м/с. Человек удерживается на ногах при скорости ветра 36 м/с. Как только давление ветра, которое равняется квадрату скорости, превысит массу человека, силы ему изменяют, ветер его подхватывает и несет.

Ураганы - большие атмосферные вихри со скоростью ветра больше 32 м/с.

Основная причина возникновения ураганов - циклоническая деятельность атмосферы.

Циклон - гигантский атмосферный вихрь с убывающим к центру давлением воздуха и циркуляцией воздуха вокруг центра по часовой стрелке в южном полушарии и против часовой стрелки в северном.

Вблизи земной поверхности, до высоты 1-1, 5 км, ветер имеет составляющую, направленную внутрь циклона. Циклон имеет вид сходящегося по спирали к центру вихря.

Тропические циклоны возникают в тропических широтах. От нетро-пических циклонов они отличаются своим размеров (диаметр их невелик и составляет всего 200-500 км), четкой концентрацией энергии в небольшом пространстве, большими перепадами давления и высокими скоростями ветра. Поэтому именно тропические циклоны иногда приводят к ряду наиболее разрушительных природных катастроф.

Ежегодно над земной поверхностью образуется в целом 70-80 тропических циклонов, однако лишь небольшая их часть достигает разрушительной силы, а из них в свою очередь, только часть захватывает сушу.

Губительная сила циклонов, тайфунов, ураганов и заключается, в первую очередь, в колоссальной скорости ветра, который воздействует на сушу и вызывает волнения на море.

Разрушительное действие циклонов связано и с турбулентным, вихревым перемещением воздушных частиц. Разрушения при циклонах связаны и с низким давлением в их центре - глазе.

Губительно действуют также чрезвычайно обильные ливневые дожди, вызывающие наводнения. Согласно определениям, скорость ветра в тропических циклонах не должна превышать 34 м/с, однако большинство из них характеризуется скоростью значительно больше 50 м/с, зарегистрированы скорости и более 100 м/с.

Скорость ветра в глубоких внетропических циклонах может доходить до ураганной, но в большинстве случаев скорость не превышает 20 м/с.

В отличие от тропических циклонов циклоны Атлантического океана со скоростями ветра более 32 м/с называют ураганами, а тропические циклоны Тихого океана называются тайфунами.

Причинами возникновения ураганов являются: в умеренных широтах - значительные контрасты температур и давлений смежных воздушных масс. в тропических широтах - конденсация пара в обширном слое влажного воздуха над океаном с выделением огромного количества энергии.

Небольшие потоки воздуха под влиянием этих причин быстро превращаются в мощный вихрь и рождается ураган.

При урагане тангенциально дующие ветры обычно окружают спокойный участок, называемый глазом урагана. Он имеет в среднем 24 км в диаметре, иногда достигает 64 км. На его границе образуется облачная стена.

В центре урагана давление может быть ниже, чем снаружи.

Торнадо - сильные вихри, имеющие вид воронок различной формы, которые спускаются от нижней границы облаков. Они приближаются беспорядочно к земле и вызывают значительные разрушения в месте соприкосновения с ней.

Разрушения вызываются большой скоростью ветра, характерной для торнадо, и низким давлением в центре.

Торнадо по своим масштабам - небольшой (не превышает 1-5 км в диаметре). Многие имеют ширину менее 100 м. Некоторые из них никогда не достигают поверхности земли. Наземный след торнадо может иметь в длину от нескольких сот метров до сотни километров. Наиболее разрушительные движутся со средней скоростью около 18 м/с, но могут достигать и 31 м/с.

Часто вместе с торнадо наблюдаются молнии.

Многие исследователи считают, что к образованию торнадо приводят грозы. Воздух вращается как в циклоне. Встречаются и антициклонные торнадо.

Небольшие торнадо " живут" несколько минут, а солидные - несколько часов.

Ущерб от торнадо обусловлен действием ветра, низким давлением в центре вихря. В центре торнадо скорость может достигать 90 м/с. Эти два фактора ведут к взрыву зданий из-за резкого перепада давлений внутри и снаружи.

Торнадо случаются во многих странах. Меньше всего и мощнее - в США: 700 торнадо за год.

Торнадо обычно появляются группами. Самая мощная вспышка торнадо была зарегистрирована в США в апреле 1974 г. (в течение двух дней - 148 торнадо). Погибло 315 человек, ущерб 600 млн. долларов.

В России торнадо называют смерчем.

О масштабах разрушений:

июнь 1984 г. Россия - до 200 м/с, ширина полосы движения 500 м, пройденный путь - десятки километров.

Разрушительные действия урагана зависят от 3-х факторов:

- большие скорости ветра;

- наводнения, вызываемые значительными осадками,

- штормовые волны.

Для поддержания ураганов необходим источник энергии. Это влажный воздух

На Земле известно несколько областей преимущественного развития ураганов:

1. Желтое море и Тихий океан в районе Филиппинских островов.

2. Мексиканский залив, Карибское море, район Антильских и Вест-Индийских островов.

3. Индийский океан к востоку и западу от Индостанского полуострова.

4. Тихий океан в районе Новой Гвинеи и северных берегов Австралии.

В первой области зарождается самое большое количество тропических циклонов (около 28 в год), из них 50% с силой ветра в 12 баллов (тайфуны). Они движутся сначала на северо-запад потом на северо-восток, нередко захватывая Корею и Японию, иногда проникают на территорию России.

Таким образом, такие районы Дальнего Востока как Курильские острова, Камчатка, остров Сахалин, Приморский и Хабаровский края являются областью распространения тайфунов на территории России. В июле 1989 г. мощный тайфун Джуди со скоростью 48 м/с прокатился с Юга на Север Дальневосточного края. Затоплено 109 населенных пунктов; пострадало около 2000 домов; разрушено 267 мостов; выведено из строя 1340 км дорог и 700 км линий электропередач, 600 км сетей телефонной связи; затоплено 120 тысяч га сельскохозяйственных угодий. Из опасных зон было эвакуировано 8 тысяч человек, имелись человеческие жертвы.

В сентябре 1988 года ураган Джимберт, начавшийся как тропический циклон в восточной части Карибского моря, стал причиной самого сильного наводнения в Мексике. Погибло более 100 человек, 800 тысяч жителей остались без крова или понесли большой материальный ущерб. Практически полностью был затоплен второй по величине город страны Монтерей. В столице - Мехико погибло 50 человек; 32 погибших и 3000 оставшихся без крова в Колумбии; 36 погибших и 2000 без крова - в Сальвадоре; 45 погибших и 120 тысяч без крова на Ямайке - жертвы Джимберт.

Самый разрушительный за всю историю США ураган - Эндрю, зародившийся в Атлантике в конце августа 1992 года. Два города - Флорида-Сити и Холстет были разрушены на 90%. Погибло 55 человек, более 50 тысяч жителей остались без крова. Ущерб от Эндрю превысил 20 миллиардов долларов.

Более миллиарда рублей ущерба нанесла стихия в феврале 1993 г. в Калининграде., погибло 3 человека.

Ураганы в Индийском океане 12 ноября 1970 г., тропический циклон в северной части Бенгальского залива в водах Бангладеш вызвал 6 метровый подъем уровня моря, совпавший с высоким приливом. В результате этого погибло 300 тысяч человек. Потери урожая - 63 миллиона долларов.

Возможность предсказания. Благодаря многим усилиям создана система мировой службы погоды. В нее входят большое количество наземных станций, океанических судов, самолетов, метеорологических спутников. В наше время тропические циклоны, обычно, вначале опознаются, а затем прослеживаются по снимкам со спутников наблюдения, и анализируются.

Атмосферные явления - сильные локальные грозы, шквалы, смерчи предсказываются хуже и за короткое время до их начала.