Глава 3. ПРИРОДА СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ

ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ

На данный момент человек еще не властен над стихийными силами природы и вряд ли когда-нибудь сможет в полной мере взять их под контроль. Сейчас не получается даже толком предсказывать их появление, поэтому они возникают неожиданно, причиняют экономике государств огромный ущерб и уносят миллионы жизней ежегодно.

Стихийными бедствиями называют многочисленные явления природы, создающие экстремальные ситуации и расстраивающие нормальную жизнедеятельность людей и функционирование объектов. Подавляющая масса трагических событий, связанных с природными катаклизмами, имеет отношение к землетрясениям, цунами и ураганам. Об их сущности и пойдет речь в этом разделе.

Как уже отмечалось, землетрясения на планете регистрируются часто. Большинству людей становится известно лишь о некоторых из них — тех, от которых погибло много людей и нанесен более-менее значительный ущерб. Сейсмические катаклизмы могут произойти в любой точке очень обширной территории, населенной миллиардами людей. К сожалению, угрозу отвести нельзя — можно только уменьшить трагичность последствий.

Специалисты в состоянии предположить, что вскоре в каком-то определенном месте вероятны подземные толчки, но никто не скажет, какой они будут силы, где точно произойдут и когда. На эти вопросы ученые ответят примерными сроками, приблизительными местом и мощностью с существенным разбросом значений.

Землетрясению обычно сопутствуют многочисленные звуки разной интенсивности в зависимости от того, на каком расстоянии от очага катаклизма находится слышащий их. Так, поблизости от эпицентра можно услышать резкие четкие звуки, которые на определенном удалении становятся похожими на раскаты грома или гул взрыва. От сотрясения земли в горах сходят обвалы и лавины. Подводные землетрясения приводят к образованию гигантских волн — цунами, куда более опасных для людей и населенных пунктов, чем подземные толчки. В общем-то результаты мощных землетрясений в определенной мере напоминают последствия ядерного взрыва.

Проблемами землетрясений, исследованием их природы, анализом воздействия, разработкой методологии прогнозирования и созданием технических возможностей для этого занимаются многочисленные специалисты во всем мире. Причем разработкой способов борьбы с последствиями катастроф озабочены как органы власти, так и широкая общественность.

Понятие «землетрясение» исконно русское и вполне логично означает сотрясение земли. На языке науки оно будет звучать иначе: «колебание земной поверхности при прохождении волн от подземного источника энергии».

Местом рождения землетрясений являются темные и горячие глубины земных недр, недоступные непосредственному наблюдению и измерению. Ошибается тот, кто думает, будто проявление подземной стихии имеет чисто геологический характер, т. е. связано со строением и составом земной коры. На самом деле землетрясение — явление геофизическое, связанное с физическими свойствами и физическими процессами планеты в целом, как в твердых оболочках, так и в жидких и газовых средах. В последнее время сейсмология, наука о землетрясениях, достигла весьма обнадеживающих успехов в деле изучения интересующего ее феномена.

Естественно, что знания о землетрясениях важны не только для сейсмологов, но и для представителей множества других профессий, в частности инженеров, архитекторов, градостроителей, землеустроителей. Также важна осведомленность о столь масштабных явлениях, которые способны изменить развитие любого государства или вовсе его прекратить, и для политиков.

Исследованием природы землетрясений занимаются не только там, где они частые гости, например на американском континенте, в Японии и юге Европы, но и в странах, никогда не сталкивавшихся с ними. Впрочем, если такие места и существуют, то ненадолго.

Общие сведения

Землетрясения относятся к тем устрашающим явлениям природы (наряду с ураганами, смерчами, бурями, извержениями вулканов, наводнениями и пожарами), которые выдергивают человека из тепличных условий и заставляют вспомнить, что он всего лишь один из обитателей планеты и наряду со многими другими такой же беспомощный и беззащитный, как животные, насекомые и т. п.

По сути дела при встрече лицом к лицу с непредсказуемой и безжалостной стихией наступает подлинное и пугающее равноправие — за тысячи лет развития цивилизации люди не смогли выработать настолько же эффективный механизм достижения равенства. Неудивительно, что они панически боятся землетрясений.

В древние времена считали бесспорной их связь с буйством огромных чудищ, на которых покоится Земля. Насколько известно, впервые систематически и здраво попытались рассуждать о землетрясениях в Древней Греции, жители которой становились частыми свидетелями извержений вулканов в Эгейском море и страдали от подземных толчков, характерных для побережья Средиземного моря и порой приводящих к появлению высоких «приливных волн», т. е. цунами.

Древнегреческие философы не могли обойти вниманием происходящее и высказывали свои соображения по поводу этих физических явлений. Например, то, что землетрясения обычно случаются возле побережья, а не на глубине, отметил еще Страбон, который вместе с Аристотелем полагал, что причиной сотрясений земной поверхности выступают сильнейшие подземные ветра, воспламеняющие горючие вещества.

В начале XX в. в отдельных местах планеты были созданы сейсмические станции, оснащенные довольно чувствительными (для того времени) сейсмографами, с помощью которых фиксировали даже слабые сейсмические волны, возникающие от удаленных землетрясений. Однако в то время глобализация и стандартизация еще только начинались, поэтому единую картину составить удавалось не всегда — порой показания приборов на станциях могли существенно разниться.

Однако значение той сети сейсмографов, организованной по всему миру, переоценить сложно, поскольку впервые появилась возможность документально засвидетельствовать факты, относящиеся к катаклизмам, и не ориентироваться только на противоречивые рассказы очевидцев, полные субъективных искажений.

Была внедрена программа международного сотрудничества, предполагавшая взаимный обмен записями приборов, благодаря чему, несомненно, упрощалась задача по локализации гипоцентров и эпицентров землетрясений. До того момента статистики по незаселенным территориям не существовало.

Впоследствии достаточно точно устанавливать местоположения землетрясений умеренной силы можно было с помощью организованного по инициативе США измерительного комплекса «Мировая сеть стандартизированных сейсмических станций».

В предыдущем разделе уже отмечалось, что интенсивность землетрясения на поверхности Земли измеряется в баллах. Россия использует международную шкалу сейсмической интенсивности МСК-64, в которой градация идет от 1 до 12 баллов. Условно говоря, слабыми считаются подземные толчки до четырех баллов, сильными — до 8 баллов и сильнейшими — от восьми баллов и выше.

В соответствии с записями приборов, регистрирующих сейсмические волны, сделанными на разных станциях, высчитывают очаг землетрясения. Подобным образом сформирована единая схема распределения землетрясений на Земле. Достаточно четкие пояса сейсмической активности окаймляют большие океанические и континентальные зоны, в пределах которых практически не бывает подземных толчков (или они очень незначительны).

Концентрации сейсмических очагов также находятся в океанах, в частности в центрах Атлантического и Индийского. Здесь под водой устремляются ввысь огромные сейсмически активные горные срединно-океанические хребты, соединенные между собой, а горная цепь Индийского океана обходит с юга Австралию и встречается с хребтом Восточно-Тихоокеанского поднятия. Он тянется дальше в восточном направлении к Центральной Америке и упирается в Калифорнийский залив.

В такой нестабильной глобальной геологической системе большие горные пики чередуются с обширными и глубокими рифовыми долинами. Здесь постоянно регистрируются извержения вулканов и массовые землетрясения вдоль хребтов, частенько приводящие к появлению «роев» — многочисленных (сотен) сотрясений на достаточно маленькой площади на протяжении короткого промежутка времени.

По мнению ученых из США, Франции и ЮАР, древние австралопитеки, обитавшие в Африке, предпочитали селиться в сейсмически опасных районах, поскольку там ландшафт был достаточно разнообразным, со множественными болотами, лесами и пещерами, где оказаться во время подземных толчков было не так опасно, как в современных зданиях.

От Индонезийского архипелага по направлению к югу в Тихий океан мимо Австралии уходит цепочка сейсмически активных дуг, на востоке ограниченная желобом Тонга-Кермадег. На другой стороне Тихого океана, у западного побережья Центральной и Южной Америки, находится высокосейсмичный регион, где земля сотрясается многочисленными землетрясениями разной силы — от незаметных до разрушительных. Показательно контрастно на этом фоне выглядит восточное побережье — здесь случается очень мало подземных толчков. Данный район представляет собой хороший пример асейсмичной зоны, т. е. не подверженной землетрясениям. Также с ними практически не знакомы жители Центральной и Северной Канады, Западной Африки, Центральной России, основной части Сибири и Австралии. Надо сказать, что от Мьянмы через Гималаи, Центральную Азию до Кавказа и Средиземноморья проходит Трансазиатская зона сейсмичной активности.

Под удар землетрясений довольно часто попадали и будут попадать отдельные регионы Европы. Особенно это касается южных областей: Испании, Греции, Италии, Турции, Югославии, Португалии. В этих странах почти каждый год от этого стихийного бедствия гибнет немало людей. Хотя дальше на север европейский континент куда более стабилен: лишь иногда подземные толчки случаются в Швейцарии, Германии, Австрии, Скандинавских странах и Великобритании.

В общем и целом карты сейсмичности составляют исходя из материалов, добытых за относительно небольшое время, в связи с чем выводы и прогнозы по поводу землетрясений в конкретном районе потом могут быть опровергнуты неожиданным землетрясением на площади, ранее не рассматривавшейся в качестве сейсмически активной.

Примером сейсмичности, редкой во времени и распределенной в пространстве, может служить Австралия, где существуют определенные геологические предпосылки для этого: основная часть западных районов образована древними породами Австралийского докембрийского щита, к тому же материк находится достаточно далеко от активных океанических хребтов. Однако и в Австралии есть зоны с повышенной сейсмичностью.

Над составлением подробных карт сейсмичности трудятся сотни сейсмологов, а благодаря их работе лучше узнать Землю смогли и мы.

Очаги землетрясений

Землетрясение представляет собой не просто колебание грунта: некий источник энергии в верхних слоях земного шара производит сейсмические волны, которые расходятся во все стороны (неконцентрическими кругами). Несмотря на то, что источником естественных землетрясений является некоторый объем горных пород, удобнее условно определять его в виде точки (фокус землетрясения, очаг, гипоцентр, точка подвижки пород), из которой распространяются волны.

Фокус способен находиться на разной глубине: при естественных катаклизмах — достаточно глубоко, или весьма близко к поверхности, если подземные толчки вызваны искусственно, например ядерным взрывом. Проекцию очага на земной поверхности непосредственно над ним называют эпицентром землетрясения.

Очень интересный вопрос связан с возможной глубиной нахождения фокуса. Может показаться удивительным, но они иногда располагаются на сотни километров внутри планеты. Это, например, территории горной цепи Анд в Южной Америке, Антильских островов, островов Тонга, Самоа, архипелагов Новые Гебриды, Индонезии. Здесь проходят океанические желоба.

Как правило, в этих зонах землетрясения редко происходят на глубинах свыше 200 км, однако порой гипоцентр находится и на 700 км ниже поверхности планеты. Землетрясения, получившие свое рождение в пределах 70—300 км, считаются промежуточными, а при большей глубине — глубокофокусными. Подобные землетрясения бывают не только в Тихоокеанском регионе, но даже в Средней Азии (горная система Гиндукуш), Румынии (Карпаты), Эгейском море, Испании.

Мелкофокусными называют землетрясения, чьи гипоцентры находятся непосредственно под земной поверхностью. Как раз этот вид землетрясений приводит к наиболее масштабным разрушениям. Их доля в общей энергии, выделяющейся во время катаклизмов, составляет 3/4. Чаще после таких землетрясений фиксируются последующие толчки меньшей силы (афтершоки), способные продолжаться несколько часов или даже месяцев, причем их количество при сильных землетрясениях может быть достаточно велико. Перед некоторыми землетрясениями бывают предварительные толчки из того же очага, именуемые форшоками. Предполагается, что по ним можно прогнозировать основной удар.

Типы землетрясений

Относительно недавно многие считали, что раз землетрясения происходят на больших глубинах и недоступны непосредственному наблюдению, то их природа останется покрытой мраком.

К чести современной науки можно сказать, что по большей части природу землетрясений и основные их свойства доступно объяснить с позиции физической теории (речь идет об описании явления, а не об объяснении процессов, происходящих внутри планеты, — с этим далеко не все ясно). В соответствии с ней землетрясения представляют собой естественный результат непрерывного геологического преобразования Земли.

Основная масса землетрясений происходит на окраинах тектонических плит, что наводит на мысль о глобальных геологических «игроках», которые формируют горы, рифтовые долины, подводные горные цепи и глубокие желоба. Землетрясения инициируются именно этими силами, чья природа на данный момент не выяснена, однако они обязательно должны быть обусловлены температурными неоднородностями внутри разных слоев земного шара, которые образуются, во-первых, по причине выделения в окружающую среду тепла, а во-вторых, из-за притока тепла в результате распада радиоактивных элементов, которые содержатся в горных породах.

Далее уместно охарактеризовать разные типы землетрясений исходя из особенностей их возникновения. Наиболее распространенными являются тектонические землетрясения, которые происходят тогда, когда в горных породах под действием каких-либо геологических факторов случается разрыв. Тектонические землетрясения приковывают к себе самое пристальное внимание ученых, поскольку способны больше, чем что-либо иное, рассказать о недрах планеты и к тому же приносят человечеству основную массу всех несчастий от подобного рода природных явлений.

Впрочем, подземные толчки в состоянии вызываться и другими событиями. Например, они сопутствуют вулканическим извержениям. Причем заблуждение в том, что землетрясения непременно связаны с вулканической деятельностью, бытует до сих пор. Данной идеей увлекались еще древнегреческие философы, которые могли наблюдать активность средиземноморских вулканов и широкое распространение в их регионе землетрясений. Нельзя было не связать 2 этих факта, и они на самом деле связаны, но лишь как частный случай действия глобальных тектонических сил на горные породы и вовсе не обязаны возникать вместе.

Иногда встречается еще один тип землетрясений — обвальный. Это достаточно мелкие подземные толчки, происходящие в местах, где присутствуют подземные пустоты или горные выработки. Непосредственным катализатором сотрясений грунта выступает обрушение кровли шахты или пещеры. Случаются и землетрясения, связанные с «горными ударами», которые имеют место тогда, когда напряжения, скапливающиеся в зоне горной выработки, приводят к резкому отделению огромных масс горных пород от их забоя, из-за чего образуются сейсмические волны. Подобные землетрясения свойственны территориям Канады и Южной Африки. Значительный интерес представляют обвальные землетрясения, связанные с развитием крупных оползней.

Нельзя не упомянуть об искусственных землетрясениях, виновником которых выступает человек, производящий обычные или ядерные взрывы. Так, подземные ядерные взрывы нескольких последних десятилетий приводили к достаточно ощутимой сейсмической активности в разных местах планеты. Если в глубокой скважине детонирует ядерное устройство, то высвобождается колоссальный объем ядерной энергии. Давление за мизерные доли секунды увеличивается до значений, в тысячи раз превышающих атмосферное давление, а температура в эпицентре повышается на миллионы градусов. При этом окружающие породы испаряются, формируется сферическая полость в несколько метров диаметром, которая становится все больше по мере испарения кипящей породы, а ударная волна пронизывает породы вокруг сферы тончайшими трещинами.

Основной объект исследований сейсмологии, предоставляющий ключевую информацию, это сейсмические волны, по которым доступно изучать не только землетрясения, но и строение Земли, устанавливать местонахождение полезных ископаемых и определять взрывы (например, ядерные).

Вне области, покрытой трещинами (сотни метров), сжатие породы запускает механизм расхождения сейсмических волн. Когда 1-я волна достигает земной поверхности, грунт приподнимается и при наличии достаточного количества энергии породы способны «выстрелить» с образованием воронки. Сейсмические волны от очень мощных ядерных взрывов распространялись сквозь внутренние области планеты и фиксировались на отдаленных сейсмических станциях, причем амплитуда соответствовала силе настоящих сейсмических волн от землетрясения в 7 магнитуд по шкале Рихтера. Такие волны ощущались даже в далеко расположенных от места взрыва городах.

Признаки назревающего землетрясения

В первую очередь специалистам на станциях слежения за сейсмической активностью способны многое сказать изменения скорости продольных сейсмических волн. Оборудование рассчитано на точное определение времени прихода волн. Кроме того, если поверхность земли вдруг наклонится, то это также станет более чем подозрительно; а еще перед землетрясением может выделяться газ радон.

Важную роль в прогнозировании скорого землетрясения играет электропроводимость пород в зоне риска. Она, как выяснилось при лабораторных опытах, заметно меняется у водонасыщенной породы до того, как ее разрушает высокое давление.

Колебания общего фона сейсмической активности — наверно, самый интересный параметр, но и самый неопределенный в плане конкретных выводов.

Землетрясение развивается по следующим этапам. Сначала под влиянием глобальных тектонических подвижек некоторое время накапливается упругая деформация (так называется особое воздействие тектонических сил, когда тело в состоянии восстановить форму при прекращении влияния на него). На протяжении этого периода сейсмические показатели не выходят за пределы стандартных значений. Затем в горных породах земной коры в зонах разлома развиваются трещины, которые в конце концов приводят к изменению объема материала из-за сдвиговой деформации.

В процессе раскрытия трещин скорость проходящих сквозь подобную расширяющуюся область продольных волн падает, поверхность при этом приподнимается, выделяется газ, увеличивается электропроводимость, возможно увеличение количества мелких землетрясений в единицу времени. Далее в поры и микротрещины из окружающих пород проникает вода, усугубляющая неустойчивость. В ходе заполнения трещин водой первые слабые сейсмические волны начинают распространяться быстрее, грунт перестает подниматься, газ заканчивает выделяться, а электропроводимость продолжает увеличиваться. Потом происходит непосредственно землетрясение с последующими афтершоками.

Опасности, связанные с землетрясениями

Основными факторами опасности развития сейсмической ситуации являются сотрясение, разжижение, послойное смещение грунта, оползни, сели, лавины, наклон поверхностей, сдвиг горных пород по разлому, цунами, стоячие волны, наводнения и пожары.

Ключевую угрозу жизни человека представляет не само сотрясение почвы, а его следствие — сотрясение всего того, что стоит на ней. Из-за колебаний грунта верхние слои почвы нарушаются, основа, на которой стоят здания, становится неустойчивой — с закономерными последствиями.

Порой землетрясения приводят к катастрофическим наводнениям, чаще это цунами (если катаклизм произошел на дне океана), которые становятся причиной огромного числа жертв, — в этом смысле они, как правило, опаснее самого землетрясения. Стоячие волны (сейши), образующиеся в замкнутых или частично разомкнутых водоемах, способны находиться в стоячем положении до нескольких часов. Кроме того, большую опасность для жизни и здоровья людей представляют наводнения, в том числе вызванные прорывами плотин и запруд из-за повреждений грунта и образования трещин в конструкциях.

Спутниками землетрясений часто являются гигантские пожары. Однако это как раз тот случай, когда разумным планированием и эффективными профилактическими мероприятиями нетрудно значительно уменьшить опасность. Для чего среди местных жителей, в школах, больницах, на предприятиях проводят разъяснительную работу по противопожарной безопасности. Естественно, необходимо позаботиться о качественной организации деятельности противопожарных служб и следить за тем, чтобы правила противопожарной безопасности обязательно и в полной мере выполнялись.

В настоящее время ситуация в этом смысле достаточно позитивная, поскольку такие пожары, какие происходили в начале XX в., например в Канто, Япония, в современных городах маловероятны. Суть в применении в строительстве новых материалов, использовании технологий, делающих строения менее уязвимыми для огня, лучшей организованности и обеспеченности противопожарных служб, а также в более качественной работе системы водоснабжения.

Вероятность того, что в момент землетрясения люди окажутся дома, превышает 60%. Замечательно, если с точки зрения прочности и устойчивости конструкций сооружения отвечают необходимым требованиям или обладают деревянным каркасом. К сожалению, на практике это условие соблюдается далеко не везде, во многих местах Земли до сих пор по традиции возводят сооружения, не выдерживающие в сейсмическом отношении никакой критики. Это, например, Азиатский регион, Средиземноморье, Южная и Центральная Америка. Здесь часто встречаются жилища, строительство которых ведется по старинке, а потому создаются все условия для массовой гибели даже при землетрясениях средней интенсивности. Причина подобной ситуации в том, что многие страны указанных регионов довольно бедны и не обладают достаточными экономическими ресурсами, чтобы за короткие сроки возвести в сельских районах сейсмостойкие здания.

Причем ясно, что чем меньше жизней унесет землетрясение, тем быстрее можно будет осуществить восстановление, поскольку останется больше рабочих рук и на экономику государства ляжет меньше забот. Нужно только внедрить недорогие изменения в проектах городских и особенно сельских построек — это наилучшая предупредительная мера по уменьшению количества жертв при возможных катаклизмах.

Хорошим вариантом станет строительство одно- или двухэтажных домов с деревянным каркасом. Такие сооружения распространены, например, в США и Новой Зеландии, а в Японии популярны относительно безопасные легкие дощатые конструкции. Впрочем, попытка создания новых типов зданий с повышенной сейсмоустойчивостью порой приводит к обратным результатам, когда прежняя небезопасная конструкция выдерживает подземные толчки лучше, чем новая.

Уменьшение опасности жилых домов

Для существенной минимизации ущерба при землетрясении хозяевам построек, находящихся в зоне сейсмического риска, рекомендуется придерживаться основных требований сейсмостойкого строительства и, если для жилья предоставлено готовое сооружение, ввести определенные усовершенствования:

1) для внешней обшивки применить водостойкую фанеру толщиной от 10 мм и более, причем к стенам прикрепить ее как можно тщательнее. Поскольку двери гаража и широкие окна влияют на жесткость конструкции в худшую сторону, использовать дополнительные крепления;

2) электрооборудование, расположенное внутри Дома (лампы, водонагреватели, холодильники, кухонные плиты) крепко фиксировать, чтобы оно могло выдержать любые колебания грунта;

3) в домашний кирпичный дымоход качественно заделать арматуру и закрепить его так, чтобы не было угрозы обрушения в жилую часть дома. При отсутствии армирования дымохода вытяжные трубы делать легкими. В зонах повышенного сейсмического риска для защиты недостаточно армирования четырьмя вертикальными стальными стержнями;

Некоторые специалисты по выживанию советуют при землетрясениях первым делом найти место рядом с крупным громоздким предметом. Если на него что-нибудь упадет, то по соседству останется полость. Например, можно лечь рядом с кроватью, креслом, большой тумбой и т. п. Причем самой лучшей станет поза младенца, позволяющая максимально сэкономить пространство.

4) каркас деревянного дома и нижние брусья следует регулярно осматривать на предмет повреждения от микроорганизмов или гниения — деревянные элементы должны надежно обеспечивать сопротивление боковым нагрузкам и связь с бетонным фундаментом;

5) стены из бетонных блоков при подземных толчках склонны к обрушению, поэтому их надо тщательно связывать с качественными опорами;

6) крышу и потолки изготавливать настолько легкими, насколько это возможно в местном климате;

7) если в конкретной зоне повышенной сейсмической опасности грунты основания подвижны, требуется заранее продумать и выполнить гибкие соединения между внутренним и магистральными трубопроводами;

8) шкафы, висящие на стенах, и всякую тяжелую мебель необходимо прочно закрепить или привязать к стенным стойкам.

Конечно, в любой стране, подверженной землетрясениям, государство должно просвещать людей касательно безопасного строительства и грамотной планировки строений, ведь даже при несильных подземных толчках материальный ущерб и вред здоровью способны быть достаточно большими. Лучше заранее позаботиться о дополнительном усилении крепления подвесных шкафчиков и прочего, о надежности защелок на дверцах, размещении посуды на полках — подобные меры в состоянии многократно уменьшить возможные убытки.

Поверх шкафчиков, а также подвесных полок стоит прибить ограничительные планки или другие крепежные элементы. Для укрепления произведений искусства, которые нежелательно перемещать, можно использовать маленькие петли из прозрачной липкой ленты.

Как выжить при землетрясении

Прежде всего надо сказать, что в условиях экстремальной ситуации главный враг человека находится внутри него самого — это паника. Всеми силами нужно сохранять контроль над собой и таким образом над ситуацией, в чем поможет знание того, как происходит землетрясение, что ему сопутствует и как следует вести себя при подземных толчках.

Землетрясение ощущается как сильные колебания грунта, которые длятся обычно не более минуты (от первых до наиболее сильных толчков проходит в среднем 15—20 с), после чего резко затухают. В этот небольшой промежуток времени, чтобы не стать жертвой катастрофы, чрезвычайно важны собранность, умение трезво мыслить и быстрота реакции.

Колебания почвы в процессе землетрясения сами по себе опасности практически не представляют. Однако они способствуют падению предметов, камней, стекол, стен и т. п., что и приводит к многочисленным жертвам. Основные факторы трагедии:

1) обрушение отдельных частей строения: кирпичей, дымовых труб, декоративных элементов экстерьера и интерьера, балконов, рам, осветительных конструкций, статуй;

2) падение битых стекол (особенно опасно в случае многоэтажных зданий);

3) обрывы линий электропередачи;

4) падение тяжелых предметов внутри помещений;

5) возникновение пожаров из-за утечки газа из поврежденных труб и замыкания электрических сетей. Угроза пожаров возрастает в случае повреждения водопровода и отсутствия воды;

6) возникновение паники, из-за которой люди способны вести себя не совсем адекватно, угрожая окружающим своим неконтролируемым поведением.

Вероятность превратиться в жертву землетрясения уменьшится, если предварительно осуществить все необходимые подготовительные мероприятия и продумать свои действия.

До землетрясения

Предварительно спланированное поведение способствует более быстрым и осознанным действиям. Однако необходимо быть готовым корректировать свои планы с учетом обстоятельств. Интенсивная раскачка и резкие толчки способны привести к тому, что здание станет разрушаться: будут падать плиты перекрытия или элементы капитальных стен.

В данной ситуации попытка выбежать на улицу во время катаклизма представляется менее рискованной, чем пребывание внутри. Причем следует учесть, что при обрушении некапитальных стен и навесных стеновых панелей речи о разрушении здания может и не идти.

План действий в случае катаклизма должен предусматривать возможность нахождения в любом месте, которое вы посещаете достаточно часто: дом, работа, кинотеатр, улица. С разделением на категории проще запомнить, что нужно делать в конкретных ситуациях, ведь поведение в разных местах будет несколько отличаться.

Порядок и ответственность являются главными факторами успешной подготовки, что особенно актуально при соблюдении качества строительно-монтажных работ. Коридоры, проходы, лестничные клетки и внутренние двери должны быть освобождены, а тяжелая мебель — надежно прикреплена к стенам. Следует выяснить и запомнить местонахождение всех пожарных и газовых кранов, рубильников, предохранительных пробок, огнетушителей, аптечки первой помощи. Чем больше членов семьи знают, где что находится, и умеют оказывать первую помощь, перекрывать воду и газ, отключать электричество, тем лучше.

Не стоит ставить кровати возле окон, а на полках оставлять тяжелые предметы. В доме обязательно должны быть радиоприемник на батарейках и карманный фонарь. Кроме того, заранее нужно обговорить с членами семьи, где будет место ее сбора.

Родители обязаны добиться от руководства школы, в которой учатся их дети, чтобы обсуждению мер безопасности при землетрясениях уделялось должное внимание. На рабочем месте также следует узнать, существует ли план экстренных мероприятий, лежит ли на вас персональная ответственность в случае чрезвычайного положения и, если да, какие действия она подразумевает.

Видимые признаки надвигающегося стихийного бедствия: присутствие запаха газа там, где ранее его не замечали, тревожное поведение животных, вспышки в небе, похожие на рассеянный свет зарниц, искрение находящихся рядом друг с другом, но не контактирующих электропроводов, бледно-синее свечение внутри домов.

Предупреждением о землетрясении может быть сигнал гражданской обороны — гудок сирены. Если раздастся такой звук, нужно включить приемник или телевизор, настроиться на местную станцию и действовать в соответствии с полученной информацией.

Во время землетрясения

Если во время землетрясения (пусть даже сильного) вы окажетесь в сельской местности, в открытой части города или в машине на открытой дороге, то все закончится благополучно. В любом случае нужно остановить автомобиль и дождаться в нем окончания толчков. Если это автобус, то водитель обязан остановиться и открыть двери, хотя пассажирам покидать транспортное средство не рекомендуется.

Как ни странно, но землетрясение в метро пережидать безопаснее, чем на поверхности. Вернее, было бы безопаснее, если бы не привычка людей впадать в панику. Особенно когда гаснет свет, а в метро, скорее всего, так и случится, поэтому надо быть готовым к такому повороту событий.

Если землетрясение застало вас в помещении или на улице, не торопитесь бежать оттуда, поскольку многие получают травмы именно тогда, когда спешат войти в здание или выйти из него. В этом случае у выхода скопится немало желающих покинуть здание, возникнет давка, люди будут мешать друг другу, что способно привести к очень плачевным последствиям.

Здесь, конечно, нужно учитывать обстоятельства: при нахождении на 1-м этаже быстро покинуть помещение можно хотя бы через дверь, через окно, а вот на 2-м этаже и выше подобный маневр вряд ли осуществим. Поэтому вместо того, чтобы рисковать по пути, целесообразнее быстро отыскать в помещении надежное укрытие подальше от окон. Например, нужно расположиться около стены, которая находится ближе к центру строения, у опорной колонны, встать в дверном проеме, под аркой, спрятаться под крепким столом — они защитят от падающих люстр, штукатурки и т. п. Покидая квартиру в многоэтажном доме, спускайтесь по лестнице, не надеясь на лифт.

На улице надо выйти на открытое место, обходя свисающие электрические провода, трубы и то, что в состоянии упасть. Возвращаться в пострадавшее здание нельзя даже через несколько часов, поскольку оно способно развалиться от афтершока.

Огнетушители в любом случае должны находиться там, где их легко достать. Если водопровод вышел из строя, то небольшой объем воды для тушения незначительных возгораний, оказания первой помощи или утоления жажды можно добыть в смывных бачках, водонагревателях, бутылках с напитками и т. п. Фонарь следует держать под рукой, поскольку электричество обычно пропадает очень быстро.

Если удастся выкроить время, желательно выключить электричество и газ. Так как при землетрясениях часто происходит утечка газа, то использовать свечи, спички и зажигалки нельзя. Радио должно быть включенным, поскольку могут передать необходимые указания. Не следует занимать телефон, который пригодится для передачи сообщений первоочередной значимости.

Важнейшим фактором опасности при стихийных бедствиях считается паника. Естественно, что во время землетрясения она так или иначе начнется. По возможности требуется жестко пресекать давку в дверях, не позволять отчаявшимся людям выпрыгивать в окна (иногда это делается даже через стекла закрытых окон). Дети обязаны быть под постоянным надзором.

Дождавшись окончания главных сильных толчков, сразу же надо выбираться на улицу и отходить как можно дальше от зданий, столбов, ограждений на какое-нибудь пустынное место. По возможности быстрее приступить к осмотру завалов и оказанию посильной помощи пострадавшим. Действовать нужно очень осторожно, памятуя об афтершоках.

При попадании в завал прежде всего необходимо не поддаваться панике и не тратить на нее силы. Без пищи человек способен прожить долго (если есть опыт голодания, то и 40 дней), а вот без воды намного меньше, но все равно достаточно, чтобы спасатели успели разобрать завал. Главное, не падать духом. Следует определить свое местонахождение, наличие поблизости выхода и других людей, прислушаться и покричать.

Если рядом проходит труба, ее нужно использовать для того, чтобы подать знак о себе.

После землетрясения

Прежде всего требуется проверить состояние водопровода и газопровода, убедиться в наличии или отсутствии электричества. В случае повреждений соответствующую систему следует отключить. Утечку газа обнаруживают по запаху, но никак не зажиганием спички. В помещении с утечкой газа нужно немедленно открыть окна и двери, выйти на улицу и сообщить соответствующим службам.

К поврежденным зданиям приближаться не рекомендуется, в том числе и для того, чтобы забрать вещи. Существует опасность, особенно в первые часы, что произойдут повторные толчки. Угроза сохраняется в течение двух-трех дней после 1-го мощного толчка.

Если по радио или иным способом поступили указания уполномоченных лиц или имеются планы действий в чрезвычайных ситуациях, надо следовать им.

Жителям прибрежных районов не следует подходить к побережью ближе, чем на несколько сотен метров, иначе можно пасть жертвой цунами. Если дом стоит на побережье, его необходимо покинуть и отойти как можно дальше от воды. Дело в том, что огромные волны способен прийти через много часов после землетрясения.

Достижения физики и геологии 2-й половины XIX в. привели к оформлению сейсмологии в качестве самостоятельной науки, призванной объяснить причины разрушительных землетрясений, а также найти способы постройки сейсмостойких зданий. Русские ученые внесли большой вклад в новую науку — в 1888 г. в России появилась Сейсмическая комиссия Русского географического общества.

Посещать район, попавший под удар стихии, допустимо только при получении разрешения — обычно власти вводят чрезвычайное положение, чтобы эффективно бороться с мародерами и грабителями.

Интересная новость

После землетрясения в Японии в марте 2011 г. ученые пришли к выводу, что нужно пробурить скважину до мантии планеты, чтобы разгадать природу подобных катаклизмов.

Геологи предложили использовать японскую плавучую буровую станцию, чтобы внедриться глубоко в землю, поднять образцы земной породы с умопомрачительной глубины и исследовать их в надежде раскрыть ключевой механизм образования землетрясений.

Состав мантии на данный момент неизвестен, и о нем можно судить лишь по косвенным признакам, например по вкраплениям глубинных минералов в алмазы. Состояние планеты свидетельствует в пользу того, что мантия пребывает в постоянном движении, а на ней, будто на океанской поверхности, плавает земная кора.

Воплощать задуманное ученые собираются в районе Коста-Рики, а глубина скважины без учета толщи воды составит 2 км. Впрочем, заявляется, что столь скромная цифра является лишь программой-минимум, а основная задача заключается в проникновении в более глубокие слои Земли — в мантию планеты.

Специалисты по изучению Земли утверждают, что задача по добыванию образцов мантии, которая находится глубоко под нами, по важности и сложности равноценна доставке грунта с Луны. По словам английского геолога Д. Тигла, с помощью заявленного исследования доступно будет прояснить картину того, как наша планета развивалась. К тому же появится возможность изучить место соприкосновения земной коры и мантии и выявить его специфику.

Если удастся осуществить этот амбициозный проект, то возможны значительные открытия и изменения наших представлений о Земле. Ведь мантия занимает огромную часть всего объема планеты, начинаясь на глубине 2—60 км, опускаясь до глубины 3 000 км и контактируя с ядром планеты, состоящим из железа и никеля.

Высказываются мнения, что структура мантии в разных местах неоднородна, а определенные земные породы, например с высоким содержанием магния, выступают непосредственными продуктами взаимодействия мантии и коры в условиях повышенных давления и температуры. Поскольку имеет место неоднородность, то химическая структура мантии существенно различается от одного региона Земли к другому, и ожидается, что исследование различий прояснит механизмы некоторых динамических процессов внутри планеты. В частности, считается, что изучение мантии в состоянии дать ответ на вопрос о природе землетрясений и извержений вулканов.

Сейчас у ученых есть образцы мантии, поднявшиеся на поверхность земли с вулканическими выбросами, но в этом случае присутствует загрязняющий фактор: в процессе движения образцы обязательно смешиваются с породами коры, а для исследований важна чистота материала.

Океанское дно для бурения скважины выбрано не случайно — на суше подобное было бы практически неосуществимо, ведь на ней толщина коры доходит до 60 км в отличие от нескольких километров на дне. К тому же под океаном кора моложе, чем на суше, и не такая крепкая, поэтому бурить ее проще и быстрее.

На данный момент районы для бурения определены и в наличии есть плавучая японская буровая станция, способная углубляться на 10 км. Далее следует установить места с наиболее тонкой корой, для чего используют наблюдения за изменениями температур в разных точках под дном, которые тем выше, чем ближе мантия. Расчеты показали, что в точке соприкосновения коры и мантии температура составляет примерно 300 °С.

Пока же в рейтинге самых глубоких лидирует скважина глубиной 12 км на Кольском полуострове в России.


ЦУНАМИ

Слово «цунами» пришло из японского языка и закрепилось в словаре понятий, известных практически каждому жителю Земли. В переводе оно означает «портовая или прибрежная волна». Нужно признать, что название вполне подходящее, учитывая смертельную опасность и многочисленные разрушения, которые несут японским портовым районам и прибрежным населенным пунктам огромные волны.

Прежде всего цунами не следует сравнивать с приливными волнами. Приливы представляют собой всего лишь периодические колебания уровня моря, вызванные силами притяжения Луны и Солнца. Порой сильнейшие штормы способны поднимать волны до 25 м, однако это явление отстоит далеко от цунами. Если погружаться глубже под ветровую волну, то станет очевидным, что ее сила с глубиной уменьшается, и наступит момент, когда волнение полностью прекратится.

Классические цунами простираются от самого дна океана (моря), а их сила остается одинаковой на любой глубине, пусть даже она составляет не один км.

Это закономерное следствие того, что цунами, как правило, вызваны значительными сейсмическими возмущениями морского дна. Именно поэтому ученые иногда распространяют понятие сейсмических волн и на цунами. Физически все выглядит достаточно просто: на определенном участке дна происходит поднятие, в результате чего поднимается и столб воды, опирающийся на этот пласт. Соответственно на поверхности воды это тоже проявляется как некоторое возвышение, площадь которого порой доходит до 25 000 км2. В том случае, если дно опускается, поверхность воды уходит вниз и образуется впадина.

Как бы там ни было, затем в дело вступает сила тяжести, которая приводит к колебаниям толщи воды вверх и вниз на всей площади участка. В итоге формируются волны, расходящиеся концентрическими кругами, как будто в лужу бросили камушек. Существует довольно популярное заблуждение, что цунами представляет собой элементарную отдельную волну больших размеров (то, что подобное допущение противоречит законам физики, особо никого не смущает).

Однако чаще цунами образуют своего рода волновую систему.

Разрушительные цунами также способны появляться от подводных оползней и извержений вулканов. В последнем случае весьма характерным примером было мощное цунами около берегов Индонезии, произошедшее в августе 1883 г. и вызванное извержением вулкана Кракатау. Волны, достигавшие высоты 41 м, уничтожили примерно 300 населенных пунктов и унесли жизни более 40 000 человек.

Скорость ветровых волн никогда не превышает 100 км/ч. Как правило, она даже меньше. Что касается цунами, то его скорости сопоставимы со скоростями реактивных самолетов, за час смертельная волна преодолевает до 1000 км. Однако в открытом море цунами не опасно, поскольку здесь волны невысокие и пологие — иногда расстояние между гребнями составляет сотни километров. По этой причине волны цунами в открытом море заметить крайне сложно. Корабли, находящиеся в море на глубинах 180 м и более, могут не опасаться цунами. Экипажи заметят его только тогда, когда оно обрушится на берег.

При приближении к побережью и достижении мелководья волны трансформируются. Трение о дно снижает скорость перемещения, но неравномерно. Глубина, на которой располагается тыловая часть волны, обычно больше, чем глубина под передней ее частью. Поэтому тыловая часть движется немного быстрее. В результате волна тормозится, одновременно сжимаясь и увеличиваясь в высоту. Тут же накатывают следующие волны и, сталкиваясь с 1-й волной, вливаются в нее.

Около береговой черты цунами в состоянии превращаться в бурун, обрушивающийся на побережье в виде водяного вала, или бора, но обычно оно похоже на быстро появляющуюся и сильную приливную волну, которая намного превышает обычный уровень прилива.

Может показаться странным, но 1-м признаком цунами обычно служит не движущийся к берегу водяной вал, а значительное отступление воды от берега с обнажением обширных участков дна — в обмелевших заливах и бухтах бьется рыба, валяются ракушки и т. д. От того, что 1 -м подойдет к берегу — гребень или подошва волны, зависит то, какой будет картина случившегося (водяной вал или отступление воды).

В начале ноября 1837 г. обитатели острова Мауи Гавайи наслаждались тихим и безветренным вечером. Следующий день обещал быть таким же спокойным, но утром океан внезапно отступил, оставляя на дне рыбу и демонстрируя рифы. Некоторые люди заинтересовались и бросились собирать дары моря, а другие, предчувствуя недоброе, поторопились уйти на возвышенности. Через некоторое время огромный водяной вал смыл хижины деревни с побережья в озеро, расположенное на 200 м в глубь острова.

Сейсмические волны, которые могут вызывать цунами, появляются при землетрясениях. Основная часть механической энергии землетрясения тратится на разрушение горной породы в районе гипоцентра. До поверхности доходит лишь незначительная часть механической энергии, превращаясь в сейсмические волны.

Вечером того же дня несколько тысяч жителей другого гавайского острова собрались на побережье, чтобы провести богослужение. Здесь также произошел странный отлив, и опять большинство очевидцев подошли поближе, и тут перед пораженными туземцами, как будто из засады, поднялась волна высотой 6 м, приближавшаяся к берегу со скоростью бегущей лошади. Возвращаясь в океан после внезапной атаки на побережье, она захватила с собой немало местных жителей.

В Тихом океане цунами очень часто наблюдаются из-за высокой сейсмичности его бассейна. В среднем у побережий стран Тихоокеанского региона за год обязательно случается по одному мощному цунами.

Как уже говорилось, предсказывать цунами — задача не самая простая. Например, во 2-й половине XX в. почти 75% предупреждений на Гавайях были ложными. Такое положение дел приводит к беспечности местных жителей. Впрочем, время не стоит на месте и современные системы предупреждения цунами совершеннее, чем 20 лет назад. Важным их элементом является высокочувствительный донный измеритель давления, который устанавливают на дне океана и с его помощью регистрируют колебания давления воды при прохождении над датчиком волны любой мощности. Далее прибор посылает специальные акустические сигналы к буйковой станции, откуда они идут уже на спутник, после чего сообщение получает береговая служба по предупреждению цунами. Предполагается, что использование этой системы уменьшит количество ложных тревог.

Если не обеспечивать соблюдение основного условия безопасности (повышение осведомленности и просвещенности населения прибрежных государств по части цунами), то любые, даже самые совершенные технологии окажутся бесполезными. В связи с чем жителям регионов, подверженных смертельным волнам, рекомендуется при первых признаках приближения цунами искать возвышенные места. Следует помнить, что цунами перемещается с огромной скоростью, поэтому если волну видно, то убежать уже не удастся.

В каждой волне присутствует движение частиц воды по окружности или эллипсу. В ситуации с цунами данный фактор проявляется особенно сильно и играет свою роль в снижении уровня воды. Этим частично объясняется, почему вода отступает далеко от берега перед приходом 1-й волны. Пловцы до непосредственного подхода цунами ощущают, как вода тащит их от берега.

Кроме традиционных причин образования огромных волн (своего рода цунами), ученые выявили еще одну, довольно необычную: если исходить из расчетов, то волна способна образоваться тогда, когда неустойчивый айсберг опрокидывается или раскалывается на части.

Куски льда, отколовшиеся от плавающих глыб в полярных областях, являются лишь началом цепочки, которая приводит к формированию цунами. Когда айсберг постепенно тает, от него отделяются отдельные куски, из-за чего его масса перераспределяется, он приобретает вытянутую вертикально форму, становится неустойчивым, заваливается на бок и образует волну, достаточно мощную в некоторых областях Земли, например в районе Гренландии. Такие волны в состоянии стать причиной значительных разрушений и жертв.

В полярных областях возле Гренландии и Антарктиды плавает достаточно много потенциально опасных айсбергов. Расчеты показывают, что падение айсберга способно привести к образованию цунами такой же силы, что и при землетрясении до 6 магнитуд. Причем высота волны зависит от высоты айсберга и составляет 1% от нее. Таким образом, если средняя высота айсбергов в Антарктиде составляет 400 м, а наибольшая — 1 км, то высота цунами в 1-м случае будет равна 4 м, а во 2-м — 10 м.

Надо сказать, что описанная учеными модель вполне осуществима на практике. Такие процессы на самом деле происходят в природе. Цунами, образовавшиеся в результате раскола айсбергов, уже имели место около берегов Гренландии, где были разрушены несколько портов. Существуют трудности с ответом на другой интересный вопрос: а могут ли такие волны достигать населенных районов? Судя по всему, ответ положительный, поскольку не секрет, что мощность цунами по мере движения по океану почти не меняется. Так что опасность способна прийти даже оттуда, откуда ее не ждут, ведь за айсбергами в плане образования ими цунами никто не следит.

При повышении температуры на Земле увеличивается и угроза таяния ледников и айсбергов, поэтому риск образования цунами становится все более вероятным. Кроме того, существует другая, глобальная опасность: независимо от их размера, волны, образованные отколовшейся от айсберга частью, вызывают цепную реакцию: шельфовые ледники тоже начинают раскалываться и в таком раздробленном состоянии тают быстрее. Соответственно ускоряется повышение уровня Мирового океана.

Россия с ее огромными территорией и морской границей также подвергается повышенному риску со стороны потенциальных цунами. Прогнозирование стихийных бедствий является одной из приоритетных задач в области безопасности страны. В начале 2011 г. стало известно, что на побережье Тихого океана заработала современная база по предупреждению цунами. На глубине 5 м вдоль берега установлены датчики, в автономном режиме передающие данные в специальные центры. Они определяют уровень моря, высоту волны и в состоянии рассчитать, сколько времени остается до ее подхода к суше.

Автоматизированная метеосистема быстро проанализирует имеющуюся информацию (состояние почвы, воды, воздуха) и выдаст прогноз. Анализ производят каждые 3 ч., после чего полученные результаты сопоставляют с наблюдениями и показаниями, полученными из других источников. Датчики размещены в бухте Преображения, а информация передается в Центр цунами во Владивостоке и в Единую диспетчерскую службу России.

Для Приморского края этот пост по предупреждению цунами стал 4-м. Ранее в том же самом месте уже был установлен аппарат, который отличался неточностью и часто инициировал ложные тревоги, например рассматривая в качестве угрозы волны от проходящих кораблей. Нынешние датчики куда более избирательны. При получении сигнала об опасности дежурный метеоролог обязан незамедлительно уведомить МЧС и местную администрацию.

Дальний Восток находится в повышенной зоне риска. Цунами способны образоваться как от землетрясений в районе Японии (как было в марте 2011 г.), так и от достаточно мощных толчков по всему Тихому океану даже в весьма отдаленных регионах. Наибольшая опасность угрожает Камчатке. Извержения любых вулканов в Тихоокеанском поясе, а это не только Камчатка, Сахалин, Курилы, в состоянии привести к появлению цунами.

Волны просто смоют населенные пункты, расположенные на побережье близко к воде, однако с помощью новых постов наблюдения, по мнению метеорологов, несложно будет своевременно предупредить людей об опасности и успеть провести эвакуацию.

Как выжить при цунами?

Чтобы люди при получении сигнала об опасности сумели правильно распорядиться оставшимся у них временем, они обязаны иметь представление об основах выживания в условиях приближающегося цунами.

Признаки цунами

В роли естественного сигнала о возможном цунами выступает землетрясение. Перед трагедией вода в океане обычно отходит от берега на значительное расстояние (сотни метров или даже несколько километров). Длительность этого «отлива» колеблется от нескольких минут до получаса. Одновременно с движением волн возможны звуки, похожие на раскаты грома, которые слышны еще до подхода цунами.

Кроме того, до появления огромных волн побережье способно покрыться своего рода тонким водяным «ковром». Если у берегов есть ледовые образования, то в них могут появиться трещины. Неожиданное и странное изменение поведения животных также свидетельствует о надвигающейся катастрофе — они постараются уйти на возвышенные места.

Об угрозе цунами могут либо сообщить по рации, либо оповестить население сиреной, поэтому необходимо следить за сообщениями, памятуя при этом о других признаках. В любом случае жители конкретного региона обязаны знать сигналы об опасности цунами и разъяснить их членам семьи. Очень важно заранее наметить план действий в случае стихийного бедствия. Причем каждый член семьи или работник предприятия должен знать, как вести себя при угрозе цунами.

Необходимо определить, находится ли дом или место работы в зоне риска попадания под удар волны, и установить границы этих зон, а также оптимальные пути отхода. Наибольшую опасность представляют проливы, бухты и устья рек.

Стоит заранее позаботиться о списке документов, вещей и медикаментов, которые обязаны в первоочередном порядке быть вывезены при эвакуации. Вещи и медикаменты лучше сложить в чемодан или рюкзак. Также заранее следует спланировать, в какой последовательности должна проходить эвакуация, в каком месте встретятся члены семьи (в доме или на улице).

В ходе ежедневной деятельности дома и на работе не стоит загораживать коридоры и выходы какими-нибудь предметами мебели и другими вещами, т. е. проходы должны быть свободными, чтобы можно было быстро покинуть помещение при необходимости.

Важно знать правила поведения при непосредственном ударе цунами, заранее продумать порядок действий в помещении, на улице, в воде. Если подготовить место, где на случай эвакуации будут лежать важные документы, запасная одежда, предметы личной гигиены, запас непортящихся продуктов хотя бы на 2 дня, то это сэкономит время и, возможно, спасет жизнь.

Издалека вид цунами завораживает и не кажется страшным, а вблизи, наоборот, приводит в ужас. Поэтому крайне безрассудно тратить время на то, чтобы снять цунами на видеокамеру, но не менее глупо паниковать и бежать, когда цунами уже приблизилось.

Рекомендуется принимать участие в развитии общественных программ подготовки к цунами, в посадке лесозащитных насаждений на побережье, в продвижении идеи о необходимости повышения защищенности бухт с помощью волноломов и дамб.

Поведение при цунами

При получении сигнала об опасности цунами мешкать нельзя и реагировать следует незамедлительно, используя каждую минуту, чтобы обеспечить достаточный уровень личной безопасности для себя и своих близких, а также по возможности оказать помощь окружающим людям.

От сигнала до прихода волны времени может остаться от минуты до получаса, а то и более. Однако в любом случае нужно действовать спокойно и продуманно. Тогда шансы на спасение резко возрастут. Если сигнал тревоги застал вас в автомобиле, можно сразу же отъехать на безопасное расстояние, подбирая по пути идущих людей.

Из помещения требуется быстро выйти, не забыв отключить электричество и перекрыть газ. Самым коротким путем необходимо добраться до безопасного места, находящегося в 2-3 км от воды или высотой не менее 40 м. Если времени на перемещения не остается, нужно подняться на верхний этаж и закрыть окна и двери. Если здание не слишком надежное, лучше перебраться в другое, более основательное.

Если пришлось остаться в помещении, наиболее безопасно будет возле капитальных внутренних стен (в углах, образованных такими стенами), колонн. Далее следует убрать стоящие рядом предметы, способные упасть, особенно те, что сделаны из стекла.

Если очевидно, что цунами застанет на улице, целесообразнее найти дерево или крепкую ограду, схватиться за них или спрятаться в месте, наименее подверженном удару стихии. Оказавшись в воде, нужно снять с себя одежду и обувь, после чего постараться ухватиться за предметы, плавающие на поверхности. Здесь важно проявлять осторожность, чтобы не столкнуться с каким-нибудь крупным объектом.

Расслабляться после 1-й волны нельзя, поскольку за ней придут другие. При малейшей возможности следует выбираться в безопасное место. Если пострадавшие нуждаются в срочной медицинской помощи, не стоит проходить мимо, поскольку в следующий раз помощь может потребоваться уже вам.

После цунами

При получении сигнала отбоя тревоги возвращаться обратно можно, только убедившись, что в океане уже 2—3 ч. не наблюдается высоких волн. Перед входом в дом необходимо проверить его прочность, остались ли целыми окна и двери, отсутствуют ли трещины в стенах и перекрытиях, не размыло ли фундамент, не произошло ли утечки газа, функционирует ли электросеть. Затем о состоянии дома надо сообщить в комиссию по ЧС.

Убедившись, что ваши близкие в безопасности, следует принять посильное участие в спасательных мероприятиях и прочих неотложных работах в разрушенных строениях, в поиске пострадавших и оказании первой помощи.


УРАГАНЫ

На нашей прекрасной планете, по-видимому, единственной обитаемой в Солнечной системе, иногда случаются природные катастрофы. Кроме землетрясений, цунами, извержений вулканов, т. е. всего того, что связано с подземными недрами, особого упоминания заслуживают явления, происходящие в атмосфере. Самые опасные из них — штормы, ураганы, смерчи, приводящие к значительным жертвам и многочисленным разрушениям, порой превосходящим таковые от землетрясений и цунами. Ураганы часто становятся виновниками экологических бедствий, число жертв которых предугадать невозможно.

Несмотря на то, что наука давно пытается отыскать способ воздействия на погоду и избавления человечества от постоянной угрозы, воз и ныне там — более-менее научились делать только долговременные прогноз места появления атмосферных феноменов и оценку степени опасности.

Работы по управлению погодой велись как в США, так и в СССР, и даже с некоторым успехом, но основной проблемой остается непредсказуемость результатов. Поиск рычагов воздействия на строптивую природу продолжается. По мере развития технологий, прежде всего связанных с запуском на орбиту планеты ее спутников и изучением космоса, возобновляются попытки дать ответ на все вопросы и наконец-то предотвращать катастрофы.

В последнее время наука достигла некоторых обнадеживающих результатов в объяснении причин образования ураганов и определении способов влияния на них, но по-прежнему неразрешенными остаются некоторые принципиальные вопросы.

Тропические циклоны

Самое теплое место на Земле — это тропики, там Солнце, находящееся в зените, отдает много тепла, нагревая поверхности воды и суши до высоких температур. Средним и полярным широтам тепла остается намного меньше, но, чтобы предотвратить перегрев в районе экватора и обеспечить более равномерный нагрев планеты, природа задействовала механизмы воздушных и морских течений (в частности, муссоны, пассаты, Гольфстрим), переносящих огромные массы воды и воздуха из одной части земного шара в другие. Однако они слишком медлительны, чтобы быть достаточно эффективными, и не справляются в полной мере с задачей глобального перераспределения тепла.

В качестве дополнительных мер выступают тропические циклоны, представляющие собой вихревые потоки в атмосфере, которые помогают скорейшим и эффективным способом отвести солнечную энергию из экваториальной зоны.

В общем виде тропические циклоны образуются под действием одной из сил инерции (силы Кориолиса), возникающей при вращении планеты, а также в результате трения воздушных масс о поверхность суши (океана). Кроме того, в Мировом океане обнаружены 7 зон их зарождения, расположенных на некотором расстоянии от экватора в обе стороны. Здесь вода регулярно прогревается до температуры выше средней на несколько десятков метров вглубь.

Ежегодно отмечается появление примерно 80 тропических циклонов, сопровождающихся штормовыми и ураганными ветрами. Считать их начали с середины XIX в. На первом месте по числу ураганов (26) стоит 2005 г., на 2-м месте (21) — 1933 г.

Особый интерес для ученых представляют сериальные тайфуны, которые, как и ураганы, развиваются из циклонов, но только из восточноазиатских. В этом случае несколько тайфунов возникают друг за другом в течение пары дней в одном и том же месте. Чисто теоретически данное явление практически невозможно, ведь тайфун существенно снижает температуру воды, поэтому для возникновения нового она становится слишком низкой. Дело оказалось в том, что области зарождения этих тайфунов находятся над активными геологическими разломами (их пересечением с рифтовыми долинами срединно-океанических хребтов) на дне океана.

Космические спутники помогли разобраться с маршрутами следования тайфунов. Сначала восточные ветры (пассаты) гонят их на запад, однако через определенное время силы Кориолиса меняют направление тайфунов на северное и далее — на восточное. Таким' витиеватым образом перемещается основная масса тайфунов.

Ученые вынесли заключение: движение этих атмосферных феноменов в основном упорядочено и на первый взгляд соответствует ориентации главных разломных структур планетарной сети трещиноватости.

В движении тайфунов наблюдаются своеобразные точки перепутий и поворотов. При приближении к ним циклон тормозит, бывает, что он стоит на месте целыми днями, после чего идет дальше, круто сменив направление. Около этих точек тайфуны способны петлять, кружить, возвращаясь к ним. Заранее узнать, какое именно направление они изберут, не представляется возможным.

Однако если посмотреть более широко, то в глаза бросается наличие по пути следования тайфунов геологических разломов на дне океана, над которыми разрушается озоновый слой, идет нагревание воды и воздуха, поэтому снижается давление и формируется своеобразный коридор, облегчающий движение тайфунов.

Цунами способны появиться не только в океане, но и в морях. Например, Норвегия находится в зоне повышенной опасности из-за возможных подводных оползней в Северном море. По некоторым данным, когда-то огромные волны опустошали побережья Швеции и Шотландии. Цунами возможны в Средиземном, Черном и даже в Каспийском морях.

Вероятно, по этой причине в другой части Тихого океана ураганы так «любят» Новый Орлеан. Они просто следуют над тектоническим разломом, вдоль которого расположена долина реки Миссисипи. Данный разлом проходит по дну Мексиканского залива, направляясь от Гаваны на Кубе к Новому Орлеану в США.

При бурном зарождении циклонов наблюдаются низкие значения общего содержания озона. Однако увеличение количества ураганов в последние несколько десятков лет нельзя списывать лишь на глобальное потепление (само потепление похоже на следствие каких-то глобальных процессов, связанных с Землей в целом, а не с человеческим фактором). Наряду с ураганной активностью произошел рост числа прочих стихийных бедствий, напрямую не связанных с температурой окружающей среды.

В случае обоснования связи между активными тектоническими разломами, выделяющими газы, и областями пониженного содержания озона станет понятно, почему число ураганов увеличилось, — повысились выбросы водорода из жидкого ядра Земли. Над зонами выброса интенсивно разрушается озоновый слой. Сквозь появляющиеся «прорехи» к поверхности Земли проникает больше солнечной энергии (радиации), которая нагревает воду. Отсюда и циклоны.

В этой связи мощные разрушительные и ужасные тропические штормы и ураганы следует воспринимать прежде всего как неизбежные и довольно полезные явления погоды, с помощью которых осуществляется быстрый перенос тепла, без чего Земля получит «тепловой удар», а для ее обитателей это станет пострашнее любого урагана. Конечно, это не значит, что с их разрушительной силой ничего нельзя поделать. Например, молнии — обязательный и полезный этап развития грозы, но додумался же американец Б. Франклин до молниеотвода (по неизвестной науке причине часто именуемого громоотводом) и устранил опасность.

Европейцы столкнулись с явлением тропических ураганов в Атлантике после того, как была открыта Америка. В Новый Свет отправлялись многочисленные корабли, но до желанных берегов добирались не все, погибая от свирепых бурь, которые британский адмирал Ф. Бофорт назвал ураганами. Можно вспомнить классическое произведение У. Шекспира «Буря», являющееся в своем роде историческим свидетельством урагана 1609 г., вставшего на пути кораблей колонистов, которые были вынуждены высадиться на необитаемых Бермудских островах. Что касается ужасных тайфунов, свирепствующих в Тихом и Индийском океанах, то о них знали уже давно.

Адмирал Бофорт в 1802 г. предложил своеобразную классификацию: под штормом он имел в виду тропический циклон со скоростью ветра свыше 17 м/с, под ураганом — более 33 м/с (не выдерживают и рвутся паруса), в главном урагане воздух движется со скоростью более 50 м/с (200 км/ч). Причем отмечалось, что максимальная скорость ветра могла достигать 550 км/ч.

В 1831 г. молодой американский исследователь У. Редфилд впервые свел воедино собранную информацию об ураганах в Атлантике, сделал правильное их описание как единых спиральных структур, а также создал циркуляционную модель тропических циклонов.

Однако полноценное и всестороннее изучение этого явления, с которого и начались попытки взять ураганную силу под контроль, стало возможным лишь в XX столетии, а наиболее полно — во 2-й его половине, когда на околоземную орбиту были выведены спутники. Они помогли зафиксировать этапы становления и развития ураганов и определить их маршруты. Сейчас функционирует широкая сеть служб наблюдений за ураганами.

Надо сказать, что разрушительные ураганы и раньше приводили к немалым жертвам, однако в конце XX в. частота и интенсивность этих стихийных бедствий увеличились: материальный ущерб стал исчисляться миллиардами долларов, а жертвы среди людей — многими тысячами. В этом смысле больше страдают страны Карибского бассейна, Центральной Америки и США. Здесь со страхом ждут ежегодного сезона ураганов. Причем в последнее время имеют место целые цепочки ураганов, которые следуют друг за другом по одному пути.

Природа урагана

Условия возникновения тропического циклона, превращающегося в ураган, определены достаточно ясно. Прежде всего это высокая температура воды — не ниже 26 °С. Дело в том, что при интенсивном испарении влаги с поверхности океана происходит напитывание вихря водяным паром. Другое — не слишком явное, но также необходимое условие— это небольшой перепад скорости ветра по высоте вихря, что не позволяет ему разделиться на мелкие циклоны. Указываются и различные дополнительные факторы, например значительная разница температур поверхности океана, концентрация кучевых облаков и др. Есть основания утверждать, что присутствует взаимосвязь между ураганами и остальными погодными явлениями — движением ветров в стратосфере, образованием дождей в Западной Африке, феноменом Эль-Ниньо (о загадочном потеплении воды в Тихом океане — чуть ниже).

Создание моделей развития ураганов имело свою специфику. Сначала это были объяснения сути явления по общим предпосылкам без углубления в детали; затем уже появилась физическая обусловленность отдельных элементов теории, базирующаяся на известных процессах теплообмена между атмосферой и океаном. Впрочем, развилась и другая крайность — чрезмерная детализация.

Как ни странно, но наибольшее соответствие наблюдениям было у моделей «среднего уровня», т. е. тех, которые описывали механизм циклона не слишком подробно, но и не в общих чертах, со средней степенью детализации. Чем больше в модели особой изощренности, тем менее она правдоподобна. По всей видимости, излишняя проработанность не оставляла места чему-то важному и незримому, а в достаточно простых моделях было нечто, не запланированное их создателями. В общем виде такие эксперименты правильно представляли стадии эволюции возникшего шторма и то, как стихия набирает энергию.

По сути дела ураган являет собой некую автономно развивающуюся термодинамическую систему с двумя температурными уровнями (высокий уровень отражает температуру поверхности воды, а низкий уровень связан с верхним слоем тропосферы) и теплоносителем, в роли которого выступает испаряющаяся вода. Ураган подпитывается от тепловой энергии океана, поэтому когда он движется над водой, его сила увеличивается, однако на суше ему брать энергию уже неоткуда, поэтому в течение нескольких дней он слабеет и пропадает. Впрочем, этого времени вполне хватает для причинения значительного вреда. Разрушительная сила данного явления природы заключается в огромной скорости ветра, а также в проливных дождях, приводящих к наводнениям, селям и обвалам.

Хотя модели развитого шторма, который преобразуется сначала в ураган, а потом в главный ураган, адекватно отражают реальные процессы, все же над некоторыми моментами ученым еще предстоит поломать голову. Так, открытыми остаются вопросы: по какой причине ураганы появляются в строго определенных местах — в Атлантике у берегов Западной Африки, в Тихом океане около Филиппин и Индонезии; почему только некоторые тропические циклоны становятся ураганами, причем в определенный момент времени, тогда как вроде такие же по виду тропические циклоны не переходят грань, отделяющую их от превращения в ураган? К тому же до сих пор неясен принципиальный механизм образования циклона, поскольку в какой-то момент термодинамическая система урагана начинает работать «на автомате». Предполагается, что для этого требуется начальная встряска, своего рода спусковой крючок, при нажатии на который порождается первичный автономный вихрь.

Подчинение ураганов

В 1980-х гг., когда необходимые условия возникновения ураганов были определены и выработаны «благоприятные» для людей модели их развития, имели место неоднократные попытки использовать все доступные технические средства для обуздания урагана или по крайней мере — уменьшения опасности. Например, пробовали «лишить» стихию силы до того, как она подойдет к населенным районам, или сменить курс ее движения.

В центре вихря выделяют особую часть, так называемый глаз урагана, диаметром более 40 км, окруженную непроницаемой завесой облаков и отчетливо заметную на фотоснимках, сделанных со спутника.

Недалеко от некоторых американских штатов (Флориды, Луизианы, Техаса), где разгул воздушных стихий случается часто, на ураган пробовали воздействовать через этот глаз: обстреливали его мощными зарядами, в частности скидывали туда йодные вещества, чтобы вызвать искусственное выпадение осадков. Подобная практика существует в Москве при приближении дождевых облаков во время проведения различных торжеств в столице.

Несмотря на то, что в США ураганы приходят часто и терроризируют местных жителей с момента основания страны, официальные власти озаботились оказанием помощи пострадавшим от стихии районам только в 1930-х гг. Хотя американцы и возмущались инертностью госструктур в борьбе со стихией, систематическая работа в этом плане была налажена лишь в 1970-е гг.

Ученые рассчитывали на то, что без водяного пара механическая сила урагана иссякнет, но не тут-то было. Чтобы снизить температуру в урагане, на его пути даже размещали айсберги, в спешном порядке отбуксированные от берегов Гренландии. Ураган как будто не замечал препятствия — настолько они были незначительными по сравнению с его гигантской жизненной энергией.

Попытки развеять ураганы грубыми методами (применение пиротехнических бомб с йодистым серебром), предпринимавшиеся американскими военно-воздушными силами в период с 1963 по 1983 г., не принесли никаких результатов. Удалось понять только то, что для борьбы с ураганами требуется полноценное изучение их свойств и акцентирование внимания на тщательном прогнозировании с привлечением космических аппаратов. Для чего стали использовать специализированные метеоспутники, находящиеся на геостационарных и низких орбитах, но и на этот раз перехитрить природу не удалось.

Ураганы и Солнце

Солнце своим горячим дыханием влияет на многие земные процессы, в число которых можно смело внести и те, что связаны с ураганами. Неспроста частота последних весьма непостоянна, так же как и то слабеющая, то усиливающаяся их интенсивность.

Ученые знают о цикле солнечной активности длительностью в 11 лет, который характеризуется количеством темных пятен на диске звезды. Советские геофизики А. Л.Чижевский (в 1-й половине XX в.) и Э. Р. Мустель (во 2-й половине XX в.) увидели непосредственную связь между солнечной активностью и земной погодой. У них не было возможности получить прямые доказательства своих теорий, поскольку космические эксперименты при Чижевском еще не начались, а при Мустеле человечество делало только первые шаги в космосе.

Основные выводы они сделали на основе сопоставления погодных характеристик с параметрами солнечной активности. Результаты не всегда получались достоверными и вызывали вполне справедливые сомнения. Ключевым недостатком этих работ считалось то, что оставался неизвестным материальный носитель солнечного влияния, который проникал бы в тропосферу, где формируется земная погода (до 12 км). Такие очевидные факторы, как ультрафиолет, рентген, корпускулярные потоки, не преодолевают стратосферу (более 25 км).

При сравнении показателей солнечной активности и темпа ураганов вырисовывалась картина определенной взаимосвязи: возрастание одних сопровождалось увеличением других. Впрочем, статистические ошибки существенно снижали значимость подобного анализа. Намного интереснее то, что, кроме 11-летнего цикла, на Солнце есть и вековой. В начале XX в. наблюдалось уменьшение количества ураганов, причем вслед за снижением параметров солнечной активности. Статистическая достоверность этого факта довольно высока — около 70% всех событий. Оптимальная взаимозависимость проявляется тогда, когда последовательность ураганов сдвинута на 20 лет, т. е. процессы на Земле запаздывают относительно солнечных.

В конце XVI — начале XVII в., а также в начале XIX в. на Солнце пятен почти не было, поэтому те периоды отлично подходили бы для доказательства факта влияния солнечной активности на ураганы (при сравнении с началом XX в.), но тогда систематического наблюдения за явлениями природы никто не осуществлял. Однако известно о количестве «смертоносных ураганов». Хотя здесь статистическая погрешность выше, но все равно можно заключить, что темп возникновения ураганов в указанные периоды снижался. Причем для лучшего проведения параллелей между пятнами на Солнце и ураганами на Земле следует учитывать 20-летний срок.

Что касается переносчиков воздействия, то непосредственно солнечная активность здесь ни при чем. Связь с Землей поддерживают вещества, выделяющиеся во время солнечных вспышек, или же корональные массовые выбросы, о которых знают уже давно, тогда как их роль долгое время оставалась непонятой.

Между солнечными вспышками и ураганами отсутствует прямая зависимость. За 11 лет число вспышек колеблется от наименьшего значения к наибольшему, но на темпе ураганов это не сказывается.

Носитель солнечного влияния должен быть менее жестко привязан к солнечным параметрам и одновременно способен донести солнечную активность до Земли.

Ученые определили, что энергия от Солнца к Земле доставляется корональными выбросами, которые появляются пузырями в солнечной короне и напрямую не связаны с видимой поверхностью звезды и солнечными пятнами — вполне закономерно, что период в 11 лет не отражается на земных ураганах.

Процесс корональных выбросов намного лучше отражает солнечную активность, чем пятна. Свидетельством влияния корональных выбросов на интенсивность и количество ураганов служит возрастание последних в конце XX — начале XXI в. К сожалению, их регистрируют всего чуть более 40 лет, в связи с чем нельзя сделать сопоставление с информацией об атмосферных явлениях более раннего периода.

Суть корональных процессов заключается в сбросе старых магнитных петель при образовании нового магнитного поля. Они представляют собой колоссальные по размерам и массе (миллиарды тонн) облака намагниченной плазмы, перемещающиеся в пространстве со скоростью более 1000 км/с и несущие заряд огромной энергии. Распространяясь во все стороны от Солнца, для Земли они в основном не опасны. Однако выбросы из центральной части видимого солнечного диска направляются к Земле, которой достигают через пару дней. В качестве защиты от «обстрелов» у планеты есть магнитное поле, препятствующее проникновению заряженных частиц внутрь магнитосферы, в результате чего они «расползаются» по границе магнитного поля (магнитопаузе) и вытягиваются в космическом пространстве в виде длинного «хвоста» магнитосферы.

Хотя частицы и задержаны, но от их контакта с магнитным полем возникают магнитные бури, создающие для планеты магнитный «стресс», который является одним из основных звеньев в цепочке воздействия Солнца на погоду Земли.

Управление ураганами

В 1980-х гг. пробовали влиять на корональные выбросы, направляющиеся к Земле, выпуская по ним со спутников искусственные потоки плазмы. Естественно, гигантские солнечные облака с их грандиозной мощью стараний людей просто не замечали.

Впрочем, благодаря подобным нелепым попыткам, возможно, удалось определить уязвимое место в цепочке солнечно-земной зависимости, где можно применить современные технические средства. Люди не способны сдержать солнечные выбросы и остановить развитие магнитных бурь (может быть, и к лучшему) в магнитосфере точно так же, как весьма невероятно поставить эффективную преграду «повзрослевшему» тропическому урагану.

Тем не менее есть другой вариант действий — опередить события и ослабить радиационные пояса (нижние слои магнитосферы) до того, как подойдет массовый солнечный выброс, что приведет к ослаблению потока высыпающихся заряженных частиц. Причем ранее подобное уже делалось: довольно грубыми способами (ядерными взрывами) у американцев в 1960-х гг. получалось искусственное уменьшение концентрации заряженных частиц в нижних слоях магнитосферы. Конечно, необходимо научиться управляться с радиацией более цивилизованным и безопасным способом.

Итак, методы воздействия могут быть разнообразными. Например, распыление специальных препаратов, которые захватывают электроны (так называемое химическое отравление), или взрывы умеренных зарядов в радиационном поясе, приводящие к перераспределению концентрации частиц в оболочках (физическое отравление). С некоторого времени занимаются экспериментами по определению возможности влияния мощными импульсами радиоизлучения на ионосферу, для чего на Аляске, в Норвегии и России установлены большие комплексы антенн. Выявляется перспектива «тонкой подстройки» ионосферы изменением ее проводимости.

Так как магнитосферные токи замыкаются на ионосферу, то подобным образом, по идее, можно воздействовать на магнитную бурю. Вполне вероятно, что такая «подстройка», осуществленная, когда солнечный выброс достигает магнитосферы, станет тем рычагом, с помощью которого можно снизить интенсивность циклона до того, как он превратится в ураган. Образно говоря, данный способ можно назвать «космическим громоотводом».

Эль-Ниньо

Причиной многих природных аномалий и бедствий, включая многочисленные пожары, ливневые дожди, приводящие к наводнениям, а также ураганы, ученые считают аномальное повышение температуры воды Тихого океана в районе Эквадора и Перу

В обычное время воды океана с запада Южной Америки достаточно прохладные — под воздействием поверхностного холодного Перуанского течения с глубины поднимается холодная вода и температура варьируется между 15 и 19 °С. Когда в дело вступает рождественский феномен, температура поверхности океана у побережья подскакивает на 6—10 °С.

Геологи и палеоклиматологи утверждают, что возраст данного явления никак не менее 100000 лет. Сейчас понятие «Эль-Ниньо» применяется к ситуациям с аномально теплой водой не только около Южной Америки, но и в подавляющей части тропиков Тихого океана.

Теплое течение к западу от Перу сейчас представляет собой вытянутую область площадью около 10 млн. км2. В пределах этого «обогревателя» вода испаряется и «накачивает» атмосферу энергией, в результате чего над нагретым океаном формируются облака. Как правило, к азиатским берегам их пригоняют постоянно дующие с востока пассатные ветра. Недалеко от берегов Индонезии течение прекращается, и Южную Азию заливают муссонные дожди.

«Эль-Ниньо» в переводе означает «Младенец». Дело в том, что местные рыбаки связывали появление этого загадочного теплого течения с именем маленького Иисуса, поскольку начинается это явление, как правило, в рождественские праздники.

Когда появляется «Младенец», то экваториальное течение нагревается куда больше, чем обычно, и это сказывается на ветрах, которые либо слабеют, либо пропадают совсем. Теплая вода расходится во всех направлениях и возвращается к американскому берегу. Так рождается аномальная зона теплообмена между водой и атмосферой. В Центральной и Южной Америке начинают лить дожди и возникать разрушительные ураганы.

Есть и зеркальное отражение «Младенца» — это явление Ланиньо на востоке тропической зоны Тихого океана, при котором температура воды опускается ниже нормального значения. В это время на востоке устанавливается необычайно холодная погода. Когда появляется Ланиньо, ветра, дующие с запада Южной и Центральной Америки, значительно усиливаются и смещают теплое течение. В результате то место, где при Эль-Ниньо находится зона теплой воды, занимает холодная вода, что приводит к мощным муссонным дождям в Индокитае, Индии и Австралии. В то же самое время Карибский архипелаг и США страдают от засух и смерчей.

Оба аномальных течения образуются обычно с декабря по март. Однако они отличаются периодичностью возникновения: если теплое — в среднем раз в 3-4 года, то холодное — раз в 6-7 лет. Причем в обоих случаях увеличивается количество ураганов, хотя при Ланиньо их в несколько раз больше.

В 2003 г. группа американских геологов изучила осадочные слои на дне одной из лагун в Пуэрто-Рико, над которой часто появляются жестокие тропические ураганы. От основной части несильных штормов это место хорошо защищено, и попадают сюда лишь самые сильные ураганы, доставляющие с океанического побережья в лагуну огромные массы песка, в слоях которого много маленьких осколков ракушек и кораллов. Благодаря этому песку специалисты сумели проследить активность ураганов в этом регионе за последние 5 000 лет. Как оказалось, она была довольно нерегулярной.

В конце 1-го тысячелетия новой эры в Центральных Андах Южной Америки существовала развитая и могущественная цивилизация Сикана, исчезнувшая по непонятным причинам. Ученые предполагают, что древний народ мог быть уничтожен ураганом, который был принесен периодически зарождающимся в Тихом океане теплым течением Эль-Ниньо.

Итак, ученым нужно было выяснить, с чем связаны периоды затишья, и удостовериться в том, что ураганы не всегда выбирали себе другой маршрут. Поэтому исследовали другие места на местном побережье.

Поскольку везде наблюдалась одинаковая картина, то возможность ошибки была исключена, а полученные данные интерпретировали и сравнили с известными периодами активности «Младенца». В итоге был сделан вывод, что число мощных ураганов увеличивается при ослаблении Эль-Ниньо.

Из своих наблюдений ученые вывели, что предсказать, какое течение появится, можно по некоторым признакам. Во-первых, в экваториальной зоне на востоке Тихого океана появляется пятно либо очень теплой, либо холодной воды, а во-вторых, необходимо сравнить атмосферное давление на западной стороне Тихого океана, в Австралии, и в восточной его части, на острове Таити. Зарождающееся теплое течение приведет к повышению давления на острове и понижению в австралийском порту Дарвин, а холодное произведет противоположный эффект.

Согласно имеющимся у ученых сведениям, феномен Эль-Ниньо нельзя сводить только к местным перепадам приземного давления и температуры воды. Прохождение и теплого, и холодного течений представляет собой явление, которое связано с межгодовой изменчивостью всего земного климата. Причем происходят полномасштабные изменения океанских температур, осадков, воздушных течений и вертикальных перемещений воздуха над тропической частью Тихого океана.

«Пробуждение» Эль-Ниньо приводит к последствиям, ощутимым на всем земном шаре. Так, в тропических районах изменяется уровень выпадающих осадков — к востоку от условной срединной линии Тихого океана осадки увеличиваются, а на западе (по северу Австралии, в Индонезии и на Филиппинах) дождей выпадает меньше по сравнению с нормальным значением.

Кроме того, Эль-Ниньо вызывает глобальные скачки температуры воздуха. В частности, на основной части территории России в это время отмечаются холодная весна и теплая зима (кроме северо-востока). В летний период понижение температур наблюдается на Дальнем Востоке и в Восточной Сибири, тогда как в Западной Сибири и центральной части страны температура повышается по сравнению со своим нормальным значением. Осенью существенных температурных аномалий не выявлено за исключением того, что в центральной части температурный фон несколько ниже обычного.

На данный момент учеными достаточно хорошо изучен феномен Эль-Ниньо, хотя вопросы сняты еще не все. Предполагается, что в основе этого явления лежат взаимодействия и характерные изменения в атмосфере (изменения приземного давления в юго-восточной части Тихого океана и в районе севера Австралии и Индонезии), в океане (как раз аномалии с теплым и холодным течениями), а также планеты (смещение географических полюсов). Помимо этих факторов, нельзя упускать из виду и космические влияния на атмосферу.

Имена ураганов

Ураганам стали давать человеческие имена (Катрина, Жанна, Рита) вовсе не из любви к ним, а чтобы не путаться. Это довольно легко сделать, учитывая одновременное развитие в одном и том же районе мира множества тропических циклонов. Казусов при прогнозировании погоды и выпуске штормовых оповещений и предупреждений помогает избежать как раз легко запоминаемое имя.

Пока ученые не додумались до современной системы присвоения имен, ураганы назывались бессистемно и случайно. Иногда ураган получал имя святого, в день которого произошла трагедия, например ураган Санта-Анна, посетивший один из городов Пуэрто-Рико в 1-й четверти XIX в. Порой их называли по местности, где они причинили наибольшие разрушения, а иногда название давалось и вовсе по внешним признакам — траектория урагана «Булавка» № 4, который разразился в 1935 г., была похожа на одноименный предмет.

Весьма оригинальный алгоритм присвоения имен ураганам разработал австралийский метеоролог К. Рагц предложивший называть тайфуны именами членов парламента, которые не стали голосовать за финансирование исследовательских программ, связанных с метеорологией.

Очень часто имена атмосферным вихрям давали во время Второй мировой войны. Тогда специалисты метеослужбы военно-воздушных и военно-морских сил США отслеживали появление тайфунов на северо-западе Тихого океана. Чтобы не возникало путаницы, они придумали называть эти явления природы именами жен или подруг. По окончании войны американские метеорологи составили список из недлинных, простых, легко произносимых и без труда запоминающихся женских имен.

Полноценная система дачи названий ураганам появилась к 1950 г. Сначала вместо женских имен попробовали использовать фонетический армейский алфавит, но через 3 года возвратились к прежней идее. В дальнейшем женские имена стали применять для обозначения любых проявлений циклонов: ураганов, тайфунов, штормов.

Появилась необходимость придумать, как именно будут выбираться имена. Например, 1-й тайфун года получил право называться именем, начинавшимся с 1-й буквы алфавита; 2-й ураган — со 2-й буквы и т. п. Список для тайфунов содержал 84 пункта. Мужскими именами его дополнили в 1979 г.

Так как существуют несколько локальных зон, где формируются ураганы, списков также несколько.

Например, для ураганов Атлантики в течение 6 лет используют 6 алфавитных списков по 21 имени в каждом. В следующий 6-летний период все повторяется. Более 21 урагана в год вынуждают подключать греческий алфавит.

Имена особенно примечательных своей разрушительной силой ураганов, как, например, было с Катриной, совсем вычеркивают из списка, указывая вместо них другие. Таким образом конкретный ураган приобретает постоянное имя, не используемое для обозначения других проявлений стихии.

Традиции японцев не позволяют давать ужасным тайфунам женские имена, поэтому они используют названия различных деревьев, продуктов, животных и цветов. Тропические циклоны, возникающие в северной части Индийского океана, названий не имеют.


СМЕРЧИ

Если писатели неоднократно рассказывали об ураганах в морской и приключенческой литературе, то они почему-то обошли вниманием родственное им явление — смерчи, или торнадо, а ведь они намного зрелищнее и загадочнее. Порождаемые небольшими вихрями (мелкими ураганами), внешне они выглядят как огромные вращающиеся воронки, которые вытягиваются из облака. При этом самое страшное происходит в месте их соприкосновения с землей.

Жестокость и специфика разрушительности данного явления в определенном смысле беспрецедентны. Прежде всего надо заметить, что смерч в первую очередь представляет собой стену дождя, свернутую в трубу (хобот) с тонкими стенками, но никак не ветер, которая крутится со скоростью до 500 км/ч. В случае нарушения целостности трубы при встрече с какой-либо преградой внутрь хобота проникает воздух. Разность давлений приводит к тому, что вокруг нее образуется вторичный воздушный поток, стремительно вращающийся со скоростью 1200 км/ч и выше вплоть до сверхзвуковых значений.

Предполагается, что смерчи формируются в неустойчивой атмосфере, где воздух имеет очень низкие температуры в верхних слоях и достаточно высокие в нижних. В этих условиях резко увеличивается интенсивность воздухообмена, что влечет за собой появление вихря колоссальной силы в мощных грозовых облаках. Параллельно с этим обычно имеют место грозы, дождь и град.

Для возникновения смертоносной воронки непременно требуется грозовое облако, но не любое. Чаще всего это случается на границе фронтов между теплой и холодной воздушными массами. Человечество пока не умеет их предсказывать, поэтому они всегда образуются внезапно.

В общем виде время существования смерча достаточно короткое — он исчезает, когда холодная и теплая воздушные массы перемешиваются. Правда, так же как в случае с ураганами, за этот относительно недолгий срок они успевают натворить бед и могут стать причиной огромных разрушений.

Надо сказать, что далеко не все тайны в этом явлении природы раскрыты. Например, даже на вопрос о сущности воронки ученые ответят по-разному в зависимости от их специализации. Указанное в начале объяснение будет достаточным для метеоролога, который видит в смерче уникальный вид осадков. Однако другие ученые обратят внимание прежде всего на удивительную структуру вихря с водным внутренним и внешним воздушным слоями, в которых фиксируется парадоксальная разница скоростей и плотностей. Третьи опишут смерч как огромный гравитационно-тепловой механизм колоссальной мощности, где потоки формируются и сохраняются за счет фазового перехода воды из жидкого состояния в твердое. В этой системе теплота выделяется водой, которую захватывает смерч из любого естественного водоема. Выделение теплоты происходит в верхних слоях тропосферы.

Кроме того, любопытно было бы узнать, какие силы придают стенкам смерча столь интенсивное вращение и большой разрушительный потенциал, откуда он берет столько энергии, а также по какой причине смерч характеризуется устойчивостью.

Получить ответы на эти вопросы не только сложно с точки зрения познания, но и элементарно опасно. Стихия просто уничтожит измерительную аппаратуру и наблюдателя. Поэтому при приближении смерча становится не до измерений, а то немногое, что все-таки известно о строении воронки, узнали из рассказов очевидцев, над которыми проходил смерч, отрываясь от земли, и которые видели, что в разрезе он похож на пустотелый цилиндр. Внутри него сверкают молнии и слышатся громкий рев и жужжание.

О характеристиках явления известно немного: высота видимой части колеблется в пределах от 10 м до 2 км, у земли диаметр воронки может быть равен 1 м или 2 км, а на стыке с облаком — 1—2 км, скорость вращения слоев колеблется от 20 до 500 м/с, их толщина составляет от 3 м и более, время жизни — от 1 мин. до 5 ч., преодолеваемое расстояние — от 10 м до 500 км, площадь разрушений — от 10 м2 до 400 км2, наибольший вес поднятых предметов около — 300 т, наивысшая скорость движения по земле — 150 км/ч.

Как уже говорилось выше, сначала формируется грозовое облако, после чего оттуда появляется хобот, который тянется к земле, где также образуется воронка из пыли или воды, растущая вверх. В нее входит первая воронка и получается монолитный столб, самое узкое место которого примерно посередине. Одно облако может «породить» несколько таких воронок.

Внутри торнадо воздух восходит по спирали, тогда как рядом он опускается, что и приводит к замыканию вихря, а в условиях огромных скоростей появляется центробежная сила и давление в смерче понижается. Таким образом возникает эффект пылесоса и в систему вихря всасывается все попадающееся на пути.

Таковы классические представления о торнадо как о воздушном вихре. Помимо еще нескольких похожих теорий, отличающихся в нюансах, существуют совсем другие версии. Было установлено, что то место, откуда появляется воронка, неважно, отдельная это туча или грозовой фронт, является зоной электрической активности. На некоторых фото- и видеозаписях торнадо отличаются удивительными формами, например Г-образной, что трудно объяснить с позиции теории вихрей. Кроме того, существует фото, запечатлевшее доску, пробитую соломинкой, попавшей в смерч. Чтобы такое произошло, ей требовался бы разгон в несколько скоростей звука, но по принятой теории скорость вихря не может быть больше скорости звука, в противном случае это подобно тому, как если бы свет распространялся со скоростью, превышающей скорость света.

Надо сказать, что скорости в смерче напрямую не измеряли и это первостепенная задача будущих исследований. Впрочем, ничто не противоречит тому, чтобы считать превышение скорости звука в смерче вполне возможным. Имеются многочисленные свидетельства прохождения мелкой гальки сквозь стекла без каких-либо других разрушений материала в районе пробоины. Существует масса подтвержденных случаев того, как деревянные доски пробивали стены из дерева, другие доски, деревья или железные листы.

Кроме того, выключенные лампы накаливания загораются, когда смерч проходит рядом, что свидетельствует о наличии у него сильного переменного магнитного поля. Если фото- или видеосъемка сделаны в хороших условиях, т.е. отсутствует пыль, грязь, дождевые капли, солнечные блики и засветка, то ясно просматривается идеальный крутящийся тонкий конус с вершиной, упирающейся в землю и равными углами справа и слева от вертикальной срединной линии по его центру. Также видно, что хобот обладает трубчатой структурой с тонкими стенками, а это очень похоже на канал молнии. В связи с этим родилась теория о том, что смерч (торнадо) представляет собой одиночный электрический разряд — проявление атмосферного электричества.

В России ураганы довольно часто наблюдаются на территории Красноярского, Алтайского, Хабаровского, Приморского, Краснодарского и Ставропольского краев. Каждый год от этой природной стихии гибнет до нескольких тысяч человек и причиняется значительный материальный ущерб.

Внутри хобота часто замечались шаровые молнии и световые явления. В 1968 г. их хорошо описали американские исследователи Б. Вонненгут и Дж. Мейер: «Огненные шары… Молнии в воронке… Желтовато-белая, яркая поверхность воронки… Непрерывные сияния… Колонна огня… Светящиеся облака… Зеленоватый блеск… Светящаяся колонна… Блеск в форме кольца… Яркое светящееся облако цвета пламени… Вращающаяся полоса темно-синего цвета… Бледно-голубые туманные полосы… Кирпично-красное сияние… Вращающееся световое колесо… Взрывающиеся огненные шары… Огненный поток… Светящиеся пятна…» Засвидетельствованы случаи свечений всего вихревого столба (11 апреля 1965 г, в Толедо, штат Огайо, США).

Если торнадо действительно имеет электрическую природу, то по воронке из заряженной области в облаке транспортируются электрические заряды. Так как в этом случае у торнадо электромагнитная природа, то он без проблем может превышать скорость звука и разгонять до такой же скорости различные предметы. К тому же этот вихрь при падении в колодец почему-то не может из него выбраться. Вряд ли это представляло бы сложности для атмосферного феномена.

Какой бы ни была природа смерча, интересно рассмотреть некоторые примеры его разорительного набега. Один из непосредственных свидетелей так описывает то, что увидел: «Большой лохматый конец воронки повис прямо над моей головой. Из конца воронки шел скрипящий, шипящий звук. Я взглянул вверх и, к своему удивлению, увидел само сердце смерча. В его середине была полость диаметром 30-70 метров, шедшая кверху на расстояние около километра…».

Перепады давления между наружной и внутренней частями вихря настолько значительны, что дома в прямом смысле взрываются, из керосиновых ламп выскакивает керосин, по дворам бегают голые куры, ощипанные смерчем. Такая картина нередко наблюдается в Северной Америке, где торнадо любят бывать особенно.

Это стихийное бедствие работает поразительно чисто. Например, лошади с оглоблями пропадают, а телега, в которую они были запряжены, остается вместе с фермером. Подобную резкую границу как раз можно было бы объяснить огромной, сверхзвуковой скоростью вихря. В 1953 г. под Ростовом наблюдался смерч, который в одном месте стянул с подушки наволочку, а в другом поднял автомобильную раму массой в 1 т.

Форма смерчей весьма разнообразна. Обычно попадаются плотные вихри в виде согнутой коленки или похожие на воронку. Иногда встречаются смерчи, напоминающие змею, т.е. узкие и изогнутые в нескольких местах. В любом случае их нельзя перепутать с каким-нибудь другим явлением.

Максимальные разрушения производят расплывчатые смерчи очень больших размеров, которые похожи на движущиеся по земле тучи, а их ширина может достигать нескольких сот километров. Еще опаснее, если появляется целая группа таких смерчей — они вполне могут уничтожить город.

По большей части жизнь смерчей непродолжительна и в ней можно выделить периоды юности, зрелости и старости. Например, в 16.00 на город стала надвигаться грозовая туча, от которой начал отделяться выступ. Через 5 мин. хобот вырос и пропал из виду — его наличие заметно по массе поднятой пыли и сорванным крышам. Еще 10 мин., и смерч завершил образование, достигнув пика своей силы и поднимая в воздух целые здания. Прошло 10 мин., и наступила тишина. Впрочем, не все смерчи настолько поспешны, некоторые успевают за несколько часов преодолеть несколько сотен километров.

О пределе возможностей смерча относительно массы и объема поднятых и затянутых в смерч объектов ничего неизвестно. Например, однажды в Канаде он «выпил» из озера около 500 тыс. т воды, понизив уровень водоема на 60 см. Скорее всего, это далеко не предел.

Из всех стран чаще всего нападению смерчей подвергаются США, где только в период с 1916 по 1961 гг. их количество перевалило за 11 тысяч. Бывало, что они разрушали целые города, в частности Данлоп и Толедо. В Евразии смерчи встречаются значительно реже, например в Великобритании за 60 лет их было всего 80. При этом никто пока не может объяснить, почему их не наблюдают на экваторе и в приполярных областях.

Порой встречаются такие виды атмосферных вихрей, как невидимые (обычно на начальной стадии), которые проявляются только при попадании в них земли или песка, водяные (захватывают воду) и огненные (возникают при извержении вулканов, во время пожара или взрыва).

В случае с огненными вихрями они вытягиваются не сверху вниз, а снизу вверх и обычно образуются из слияния нескольких очагов пожара в единый большой костер. Температура воздуха над ним увеличивается, а плотность уменьшается, и он поднимается вверх. В то же время снизу в огонь поступает холодный воздух (идет подсос кислорода), который также нагревается. В результате возникает центростремительное движение струй пламени, которые закручиваются против часовой стрелки на высоту до 5 км. При этом скорость плазмы сопоставима со скоростями в урагане, а температура составляет около 600 °С. Сгорает и плавится все, что втягивается в огонь из образовавшегося вокруг него ветра. Это продолжается до тех пор, пока не сгорит все, что в пределах досягаемости огня.

Подобные феерические зрелища часто можно наблюдать в лесах Австралии, где объятые пламенем эвкалипты интенсивно выделяют тепло. Наиболее известным историческим примером такого рода события является пожар в Гамбурге 28 июля 1943 г.

Как выжить при ураганах и смерчах?

Перед подобными стихийными бедствиями должно быть объявлено штормовое предупреждение. Как только оно будет получено, рекомендуется предпринять определенные действия, чтобы минимизировать возможные негативные последствия.

Прежде всего тщательно закрывают и дополнительно укрепляют двери и окна. Далее не помешает собрать в одно место (например, в рюкзак) флягу с водой, продовольствие на пару суток, медикаменты, фонарик, свечи, радиоприемник на батарейках, необходимые документы и деньги. Потом перекрывают газ и водопровод, отключают электричество, с балконов или

из дворов заносят в помещение те предметы, которые могут быть унесены потоками воздуха.

Поскольку далеко не все здания построены с учетом устойчивости к ураганам, лучше переждать стихию в более крепких строениях или в специальных убежищах. В частном доме имеет смысл обосноваться в самой прочной и просторной его части, а по возможности в подвале.

В случае штормового предупреждения детей отправляют из детских учреждений домой заранее. Если между сообщением об опасности и ураганом слишком мало времени, то их размещают в подвалах или центральной части зданий.

Во время урагана особенно нужно остерегаться травм от осколков стекла. При сильных порывах ветра стоять нужно вплотную к стене как можно дальше от окон. В качестве защиты можно использовать крепкую мебель (залезть под кровать, например) или спрятаться в углу и прикрыть себя открытой дверью. С точки зрения безопасности при ураганах наиболее привлекательны подвалы и внутренние помещения первого этажа, конечно, если отсутствует возможность их затопления.

Если ураган застал на улице, важно не подходить близко к постройкам, высоким столбам, деревьям и другим возвышающимся и не слишком устойчивым объектам, а также электропроводам. Под угрозой смерти запрещается находиться на мостах и прочих подобных искусственных конструкциях. Лучше залезть под мост, железобетонную конструкцию или найти какое-нибудь другое надежное укрытие. Подойдут метро, пешеходные переходы, подвалы, погребай даже обычная яма или овраг. На крышу забираться нельзя ни в коем случае, также как и на чердак. Чтобы защититься от летающего мусора, можно использовать подручные средства типа фанеры, досок, металлических щитов и т. д.

При передвижении по равнине на автомобиле в момент подхода урагана следует остановиться, выключить его, но не выходить, как можно лучше запереть двери и окна. Из городского транспорта, напротив, необходимо сразу же выйти и искать подходящее место для укрытия.

В любом случае при попадании в ураган на открытом или возвышенном месте его нужно быстро покинуть, направившись к укрытию, которое могло бы погасить силу ветра. Не стоит покидать убежище, как только ветер стихнет, поскольку вскоре он может возобновиться. Если уже ясно, что ураган закончился, перед выходом нужно оглядеться в поисках возможных нависающих предметов, элементов конструкций, оборванных проводов, принюхаться — может быть, произошла утечка газа. Пока это точно не будет выяснено, огонь зажигать нельзя.

Поврежденные строения лучше не посещать, так как они могут обвалиться.

Смерчи это не то же самое, что формирующиеся на границе атмосферных фронтов простые шквальные бури, скорость ветра в которых за 15 мин. увеличивается до 33 м/с, а потом за столь же короткое время снижается до 1—2 м/с. Ущерб от таких природных капризов ощутим, но не столь значителен.

Загрузка...