Co odnosi się do niebezpiecznych zjawisk meteorologicznych. Zjawiska naturalne pochodzenia meteorologicznego
Sytuacje awaryjne spowodowane procesami meteorologicznymi
Sytuacje awaryjne wywołane procesami hydrologicznymi
Sytuacje awaryjne spowodowane pożarami naturalnymi
Sytuacje awaryjne spowodowane procesami geologicznymi
Sytuacje awaryjne spowodowane zjawiskami kosmicznymi
Awarie spowodowane warunkami temperaturowymi i wilgotnościowymi otoczenia
Prognozowanie katastrof naturalnych
Zapobieganie katastrofom naturalnym
Źródłem sytuacji awaryjnych mogą być niebezpieczne zjawiska i procesy zachodzące w przyrodzie nieożywionej.
Pod zagrożeniami naturalnymi rozumie się zdarzenie pochodzenia naturalnego lub wynik procesów naturalnych, które ze względu na swoją intensywność, skalę rozprzestrzenienia i czas trwania może wywołać szkody dla ludzi, obiektów gospodarczych i środowiska.
Każdego roku same szkody gospodarcze spowodowane zniszczeniami w wyniku klęsk żywiołowych przekraczają 200 miliardów dolarów amerykańskich.
W przypadku klęsk żywiołowych często używa się pojęcia „klęski żywiołowej”.
Klęska żywiołowa to niszczycielskie zjawisko lub proces naturalny i (lub) przyrodniczo-antropogeniczny o znacznej skali, w wyniku którego może powstać lub powstało zagrożenie dla życia i zdrowia ludzi, zniszczenie lub zniszczenie dóbr materialnych i składników majątku naturalnego może wystąpić środowisko.
Specyfiką klęsk żywiołowych jest to, że często pojawiają się one nagle i są trudniejsze do opanowania i kontrolowania w porównaniu z innymi sytuacjami kryzysowymi.
Mogą być źródłem innych sytuacji kryzysowych (po powodziach częste są ogniska wirusowego zapalenia wątroby typu A).
Sytuacje awaryjne spowodowane procesami meteorologicznymi
Niebezpieczne zjawiska meteorologiczne to naturalne procesy i zjawiska zachodzące w atmosferze pod wpływem różnych czynników naturalnych lub ich kombinacji, które mają lub mogą mieć szkodliwy wpływ na ludzi, zwierzęta i rośliny, obiekty gospodarcze oraz środowisko naturalne.
Do niebezpiecznych zjawisk meteorologicznych zalicza się: niebezpieczne wiatry, burze, pioruny, grad, susze, ulewy, lód, mgła.
Niebezpieczne wiatry
Wiatry są przyczyną wielu klęsk żywiołowych.
Przyczyna wiatrów– nierównomierne nagrzewanie się różnych obszarów obracającej się Ziemi.
Równik nagrzewa się bardziej, bieguny mniej. Ogrzane powietrze unosi się do góry, tworząc obszar niskiego ciśnienia i wiatr powinien wiać z północy lub południa, ale interweniują tu różne siły fizyczne i zmieniają kierunek wiatru.
Niszczycielska siła wiatru zależy od jego siły. Silne wiatry stanowią zagrożenie dla ludzi, zwierząt i środowiska.
Silny wiatr to ruch powietrza względem powierzchni z prędkością 14 m/s.
Wraz z dalszym nasileniem się wiatru pojawiają się burze, huragany, szkwały i tornada.
Burza– ruch powietrza z prędkością 14-33 m/s. Czas trwania od kilku godzin do kilku dni. Szerokość frontu dochodzi do setek kilometrów. Zawalają się linie komunikacyjne i energetyczne, łamią się lub wyrywają gałęzie drzew, burzą dachy budynków itp.
Huragan- prędkość lotu większa niż 32 km/h. Pojawia się nagle. Niesie ze sobą kolosalną energię porównywalną z energią wybuchu nuklearnego o mocy 36 Mt. Towarzyszy im burza, deszcz, grad.
Wir - powstawanie atmosfery w wyniku ruchu obrotowego powietrza wokół osi pionowej lub nachylonej. Potrafi podnosić lekkie przedmioty w powietrze.
Tornado– silny wir atmosferyczny o średnicy 1000 m, w którym powietrze wiruje z prędkością 100 m/s. Ma wielką niszczycielską moc. Kiedy tornado dotrze do powierzchni ziemi, przypomina lejek. Wewnątrz tornada powietrze jest silnie wyładowane, a konstrukcje na jego drodze ulegają zniszczeniu w wyniku eksplozji. Podnosi duże obiekty, a nawet całe jeziora na duże wysokości.
Szkwał – krótkotrwały wzrost prędkości wiatru do 14 m/s. któremu towarzyszy gwałtowny spadek temperatury, pojawiają się nagle w chmurach Cumulonimbus.
Oprócz wymienionych rodzajów wiatrów występują także burze piaskowe i śnieżne, które również powodują znaczne szkody materialne.
Intensywność i wielkość opadów zależy od zawartości wody oraz szybkości i amplitudy chłodzenia powietrza. Istnieją dwa główne rodzaje opadów. Pierwszą z nich są opady atmosferyczne, które na skutek działalności cyklonów spadają na dużym obszarze i można je podzielić na frontalne i niefrontalne. Frontalne powstają, gdy ciepłe powietrze unosi się nad zimnym, niefrontalne, gdy następuje zbieżność pozioma i wznoszące się powietrze napływa do obszaru niskiego ciśnienia. Drugi rodzaj opadów przypada na mniejszy obszar i jest bardziej intensywną burzą prysznice, w którym cieplejsze powietrze z dolnych warstw jest szybko unoszone w górę przez silne prądy konwekcyjne. Jednym z etapów mogą być opady typu konwekcyjnego cyklon, przy czym oba rodzaje opadów można zwiększyć poprzez dodatkowe podniesienie się powietrza nad wysokimi formami terenu.
W pewnych warunkach opady spadają z chmur, tj. krople lub kryształy o wystarczająco dużych rozmiarach, aby nie mogły unieść się w atmosferę. Najbardziej typowe i najważniejsze to deszcz i śnieg, ale istnieje kilka innych rodzajów opadów, które różnią się od typowych form deszczu i śniegu. W zależności od warunków fizycznych powstawania (cech genetycznych) osady dzieli się na trzy typy. Chmury uporządkowanego ruchu w górę (nimbostratus i altostratus) związane z frontami wytwarzają zbiorcze opady. Są to opady o średniej intensywności. Wypadają jednorazowo na duże obszary (rzędu setek tysięcy kilometrów kwadratowych), rozprzestrzeniają się stosunkowo równomiernie i utrzymują się dość długo (rzędu kilkudziesięciu godzin). Na obszarze objętym układem chmur czołowych opady występują na wszystkich lub większości stacji, a wielkości opadów na poszczególnych stacjach nie różnią się zbytnio od siebie. Największy procent całkowitych opadów w umiarkowanych szerokościach geograficznych stanowią opady ciągłe.
Klasyfikacja chmur.
1. Pierzasty Cirrus (Ci);
2. Cirrocumulus Cirrocumulus (Cc);
3. Cirrostratus (Cs);
4. Altocumulus Altocumulus (Ac);
5. Altostratus Altostratus (As);
6. Stratostratus Nimbostratus (Ns);
7. Stratocumulus Stratocumulus (Sc);
8. Stratus warstwowy (St);
9. Cumulus Cumulus (Cu);
10. Cumulonimbus Cumulonimbus (Cb).
Chmury Cumulonimbus związane z konwekcją powodują intensywne, ale krótkotrwałe opady deszczu. Mogą mieć dużą intensywność natychmiast po rozpoczęciu, ale wkrótce szybko się kończą. Ich stosunkowo krótki czas trwania tłumaczy się tym, że są one związane z pojedynczymi chmurami lub wąskimi strefami chmur. W masie zimnego powietrza przemieszczającej się nad ciepłą powierzchnią ziemi opady deszczu w dowolnym miejscu trwają czasami tylko kilka minut. Latem podczas lokalnej konwekcji nad lądem, gdy atmosfera jest niestabilna w ciągu dnia i stale tworzą się chmury cumulonimbus, lub gdy przechodzą fronty frontowe, opady deszczu utrzymują się czasami godzinami. Według obserwacji przeprowadzonych w Stanach Zjednoczonych, średni obszar jednocześnie objęty tym samym ulewnym deszczem wynosi około 20 kilometrów kwadratowych. Intensywność opadów jest bardzo zmienna. Nawet podczas jednego deszczu ilość opadów spadających na dystansie zaledwie 12 km może różnić się o 50 mm. Opady deszczu są głównym rodzajem opadów w niskich strefach tropikalnych i równikowych. Oprócz opadów intensywnych i ulewnych występują również opady mżawki. Są to opady wewnątrzmasowe, które spadają z chmur stratus i stratocumulus, typowe dla ciepłych lub lokalnych stabilnych mas powietrza. Zasięg pionowy tych chmur jest niewielki, dlatego w ciepłej porze roku opady mogą z nich spaść jedynie w wyniku wzajemnego zlewania się kropel. Płynna mżawka opadowa składa się z bardzo małych kropelek. Zimą przy niskich temperaturach takie chmury mogą zawierać kryształy, wtedy zamiast mżawki spadają z nich drobne płatki śniegu i tzw. ziarna śniegu. Z reguły ulewne opady nie zapewniają znacznych dziennych ilości wilgoci. Zimą nie zwiększają zauważalnie pokrywy śnieżnej. Tylko w specjalnych warunkach, na przykład w górach, mżawka może być bardziej intensywna i obfita.
Forma opadów.
Ze względu na kształt wyróżnia się następujące rodzaje opadów.
Deszcz ciekły osad składający się z kropelek o średnicy 0,5-6 mm. Krople większych rozmiarów podczas spadania rozpadają się na kawałki. Podczas ulewnych deszczy wielkość kropli jest większa niż przy zwykłych deszczach, szczególnie na początku deszczu. W temperaturach ujemnych czasami mogą wypaść przechłodzone krople. Kiedy zetkną się z powierzchnią ziemi, zamarzają i pokrywają ją skorupą lodową.
Mżawka Opad ciekły, składający się z kropelek o średnicy około 0,5-0,05 mm, o bardzo małej prędkości opadania. Są łatwo przenoszone przez wiatr w kierunku poziomym.
Śnieg stałe opady składające się ze złożonych kryształków lodu (płatków śniegu). Ich formy są zróżnicowane i zależą od warunków kształcenia. Głównym kształtem kryształków śniegu jest sześcioramienna gwiazda. Gwiazdy zbudowane są z sześciokątnych płytek, ponieważ sublimacja pary wodnej zachodzi najszybciej w rogach płytek, gdzie rosną promienie. Z kolei na tych promieniach powstają gałęzie. Średnice spadających płatków śniegu mogą być bardzo różne (średnio rzędu kilku milimetrów). Kiedy płatki śniegu opadają, często łączą się w duże płatki. Przy temperaturach bliskich zera i powyżej zera występują opady śniegu lub deszczu ze śniegiem. Charakteryzuje się dużymi płatkami. Z chmur stratostratus i cumulonimbus w ujemnych temperaturach spada więcej ziaren, śniegu i lodu oraz opady składające się z lodowych i silnie uziarnionych płatków śniegu o średnicy większej niż 1 mm. Najczęściej kasze obserwuje się w temperaturach bliskich zera, zwłaszcza jesienią i wiosną. Pellety śnieżne mają strukturę przypominającą śnieg: ziarna łatwo można ugniatać palcami. Jądra ziaren lodu mają zamarzniętą powierzchnię. Trudno je zmiażdżyć, gdy upadają na ziemię, podskakują. Zamiast mżawki, zimą z chmur stratusowych opadają ziarna śniegu - małe ziarenka o średnicy mniejszej niż 1 mm, przypominające semolinę. Zimą, w niskich temperaturach, z chmur niższego lub środkowego poziomu czasami spadają igły śnieżne i opady składające się z kryształków lodu w postaci sześciokątnych pryzmatów i płytek bez gałęzi. Podczas znacznych mrozów takie kryształy mogą pojawić się w powietrzu w pobliżu powierzchni ziemi. Są szczególnie widoczne w słoneczny dzień, kiedy ich krawędzie mienią się, odbijając promienie słoneczne. Chmury górnego poziomu składają się z takich igieł lodowych. Deszcz lodowy ma szczególny charakter - opady składające się z przezroczystych kul lodowych (kropel deszczu zamarzniętych w powietrzu) o średnicy 13 mm. Ich utrata wyraźnie wskazuje na obecność inwersji temperatury. Gdzieś w atmosferze znajduje się warstwa powietrza o temperaturze dodatniej, w której spadające z góry kryształy topią się i zamieniają w krople, a pod nią znajduje się warstwa o temperaturze ujemnej, w której krople zamarzają. Latem, przy dość upalnej pogodzie, czasami opadają chmury Cumulonimbus grad opady atmosferyczne w postaci kawałków lodu o kształcie kulistym lub nieregularnym (gradzie) o średnicy kilku milimetrów i większej. Masa gradu w niektórych przypadkach przekracza 300 g. Grad składa się z białego matowego rdzenia, a następnie kolejnych przezroczystych i mętnych warstw lodu. Grad spada z chmur Cumulonimbus podczas burz i z reguły wraz z ulewnymi opadami deszczu. Wygląd i wielkość gradobicia wskazują, że w ciągu swojego „życia” są one wielokrotnie unoszone w górę i w dół przez silne prądy konwekcyjne. W wyniku zderzeń z przechłodzonymi kroplami grad zwiększa swoje rozmiary.
Przy prądach opadających grad opada w warstwy o dodatniej temperaturze, gdzie topi się od góry, następnie przy prądach skierowanych w górę ponownie się unosi i zamarza z powierzchni itp. Do powstania gradu konieczna jest duża ilość wody w chmurach, dlatego grad spada tylko w ciepłych porach roku przy wysokich temperaturach w pobliżu powierzchni ziemi. Grad występuje najczęściej w umiarkowanych szerokościach geograficznych, a z największą intensywnością w tropikach. Na szerokościach polarnych nie obserwuje się gradu. Zdarzały się przypadki, gdy grad przez długi czas zalegał na ziemi warstwą kilkudziesięciu centymetrów. Grad często niszczy plony i je niszczy (grady). W niektórych przypadkach mogą cierpieć na to zwierzęta, a nawet ludzie.
Burza elektryczne zjawisko atmosferyczne, podczas którego wielokrotne wyładowania elektryczne (błyskawice) towarzyszące grzmotom występują w potężnych chmurach Cumulonimbus lub pomiędzy chmurami a powierzchnią ziemi. Burzom zwykle towarzyszą porywisty wiatr, często ulewne opady deszczu grad.
Średni czas trwania deszczu ulewnego wynosi 25 minut, z reguły ulewny deszcz trwa od 5 do 15 minut, po czym jego intensywność słabnie i znacznie wolniej niż wzrasta na początku opadów.
Zgodnie z warunkami rozwoju burze dzielą się na: wewnątrzmasowy I czołowy.
Burze wewnątrzmasowe nad kontynentem powstają w wyniku lokalnego nagrzewania się powietrza znad powierzchni ziemi, co prowadzi do rozwoju w nim wznoszących się prądów lokalnej konwekcji i powstawania potężnych chmur cumulonimbus. Dlatego burze śródmasowe nad lądem rozwijają się głównie w godzinach popołudniowych. Nad morzami najkorzystniejsze warunki do rozwoju konwekcji obserwuje się w nocy, a maksimum w cyklu dobowym występuje o godzinie 4-5 rano.
Burze frontowe powstają na odcinkach czołowych, tj. na granicy ciepłych i zimnych mas powietrza i nie mają regularnego cyklu dobowego. Na kontynentach strefy umiarkowanej najczęstsze i najintensywniejsze są latem, w rejonach suchych wiosną i jesienią. Burze zimowe występują w wyjątkowych przypadkach podczas przejścia szczególnie ostrych frontów chłodnych.
Burze na Ziemi rozkładają się nierównomiernie: w Arktyce zdarzają się raz na kilka lat, w strefie umiarkowanej burze występują po kilkadziesiąt dni w każdym miejscu. Tropiki i region równikowy to najbardziej niebezpieczne burzowo regiony Ziemi i nazywane są „pasem wiecznych burz”; mają swój własny „biegun” - region Butenzorg na wyspie Jawa: tutaj burze szaleją 322 dni w roku rok. Na Saharze prawie nie ma burz.
Grzmot zjawisko dźwiękowe w atmosferze towarzyszące błyskawicom. Grzmoty powstają na skutek wibracji powietrza, wynikających z szybkiego nagrzewania się i rozszerzania powietrza na drodze pioruna. Grzmot ma charakter długich grzmotów i zwykle słychać go w odległości nie większej niż 15-20 km. Dudnienie grzmotu tłumaczy się odbiciem dźwięku od chmur, a także faktem, że błyskawica jest długa, a dźwięk z różnych jej części nie dociera jednocześnie do ucha obserwatora.
Błyskawica gigantyczne wyładowanie iskry elektrycznej w atmosferze pomiędzy chmurami lub pomiędzy chmurami a powierzchnią ziemi o długości kilku kilometrów, średnicy kilkudziesięciu centymetrów i trwające ułamki sekundy (błyskawica liniowa). Czasami obserwuje się błyskawice kuliste. Zazwyczaj błyskawica jest jasnym błyskiem światła, któremu towarzyszy grzmot i zawiera kilka powtarzających się wyładowań; czas trwania wielokrotnych błyskawic czasami przekracza 1 sekundę.
Materiały w Internecie: http://ciencia.nasa.gov/
http://spaceweather.com
Edwarda Kononowicza
Łatwo jest znudzić się tą samą pogodą dzień po dniu, ale nagłe zmiany potrafią naprawdę zszokować. Poniżej przedstawiamy jedne z najrzadszych zjawisk meteorologicznych: niektóre są piękne, inne zabójcze, ale wszystkie bez wyjątku budzą podziw.
10. Wielobarwny śnieg
Pewnego mroźnego poranka w 2010 roku mieszkańcy Stawropola w Rosji obudzili się, gdy ich ulice pokrywał kolorowy śnieg. Ludzie byli oszołomieni, gdy zobaczyli jasnofioletowe i brązowe zaspy śnieżne. Inne osoby, które słyszały tę historię, mogły pomyśleć, że to mistyfikacja, ale naukowcy badający tę sprawę potwierdzili, że były to opady śniegu składające się z wielobarwnego śniegu.
Nie był toksyczny, ale eksperci ostrzegali przed spożywaniem śniegu dowolnego koloru, ponieważ prawdopodobnie był zanieczyszczony pyłem przeniesionym z Afryki. Pył osiągnął zawrotną wysokość w górnych warstwach atmosfery, gdzie zmieszał się z regularnymi chmurami śniegu. Ta interakcja spowodowała, że spadł pięknie zabarwiony śnieg. Nie był to pierwszy taki przypadek – w 1912 roku na Alasce i w Kanadzie spadł czarny śnieg. Czarny kolor wynikał z popiołu wulkanicznego i skał, które również zmieszały się z chmurami śniegu.
9. Derecho
W 2012 r. ogromna i potężna burza, składająca się z kilku burz i silnych wiatrów, pozostawiła ślad zniszczeń w całym regionie Środkowego Zachodu i środkowego Atlantyku. Ten przerażający rodzaj burzy nazywany jest derecho i w tym przypadku burza została zmieniona na „super derecho” ze względu na jej siłę.
Główną przyczyną superburzy było intensywne ciepło panujące na tym obszarze w połączeniu z pulsacjami strumienia strumieniowego. Stan Wirginia doświadczył ogromnej przerwy w dostawie prądu, kable łamały się jak gałązki, a ciężarówki przewracały się na bok, jakby były z tektury. Zmarło 13 osób.
Derechos są bardzo rzadkie w regionie środkowoatlantyckim, pojawiają się tylko raz na cztery lata. Kolejne niezwykle niszczycielskie derecho miało miejsce w Stanach Zjednoczonych w 2009 roku. Burza w ciągu jednego dnia pokonała dystans 1600 kilometrów, pozostawiając kilku zabitych i wielu rannych. Podczas tej burzy w ziemię uderzyło 45 strasznych tornad.
8. Burza śnieżna
Mieszkańcy wschodniego wybrzeża Stanów Zjednoczonych w 2011 r. doświadczyli normalnej burzy śnieżnej, kiedy nagle byli świadkami błyskawic i grzmotów zmieszanych ze śniegiem. Na ich oczach szalała burza śnieżna.
Burza śnieżna naśladuje wewnętrzne procesy normalnej burzy, tworząc wilgotne powietrze w wyniku ruchu w górę. To połączenie powietrza o niskiej wilgotności i zimniejszego powietrza położonego wyżej powoduje wyładowania atmosferyczne i burze. Właśnie dlatego burze śnieżne są tak rzadkie, biorąc pod uwagę, że w dolnej warstwie zwykle nie występują wysokie temperatury podczas opadów śniegu.
Meteorolodzy zauważyli, że pojawienie się burzy śnieżnej najprawdopodobniej oznacza, że wystąpią obfite opady śniegu. Naukowcy odkryli, że istnieje ponad 80% szans, że śnieg o głębokości co najmniej 15 centymetrów spadnie w promieniu 112 kilometrów od błyskawicy podczas zamieci.
7. Kolorowa burza słoneczna
Wszyscy znamy zjawisko zorzy polarnej, która zwykle pojawia się jako niebieskie i zielone wiry na niebie. Czasami jednak burze słoneczne są tak silne, że powodują pojawienie się kalejdoskopu kolorów, który można zobaczyć nawet w regionach, w których ludzie nigdy wcześniej ich nie widzieli. W 2012 roku jedna z tych intensywnych burz słonecznych stworzyła szczególnie piękną poświatę nad Jeziorem Kraterowym w Oregonie. Naukowcy zasugerowali, że dwie chmury świetlistych cząstek są wystrzeliwane w kierunku Ziemi przez plamy słoneczne większe od naszej planety. Intensywność zorzy pozwoliła ludziom zobaczyć je z dużych odległości, nawet z Maryland i Wisconsin. Oprócz tego dali piękny występ w Kanadzie w drodze z Arktyki.
6. Podwójne tornado
Tornada występują co roku na całym świecie, ale podwójne tornada zdarzają się tylko raz na 10 do 20 lat. Kiedy się pojawią, powodują ogromne zniszczenia. Miasto Pilger w Nebrasce wie z pierwszej ręki, jak ogromne szkody mogą wyrządzić te tornada w ciągu kilku minut. Bliźniacze tornado, które nawiedziło miasto w 2014 r., zabiło dziecko, a dziewiętnaście innych zostało rannych.
Istnieją pewne różnice zdań co do dokładnego sposobu powstawania podwójnych tornad. Niektórzy eksperci uważają, że proces okluzji przyczynia się do powstawania tych wirów. Okluzja ma miejsce, gdy jedno tornado zostaje otoczone zimnym, wilgotnym powietrzem. Kiedy to „owinięte” tornado zacznie słabnąć, może to doprowadzić do powstania drugiego tornada. Zwykle ma to miejsce, gdy w pierwotnej burzy jest dużo energii.
Inni twierdzą, że za powstawanie podwójnych tornad odpowiedzialne są burze z wieloma wirami lub nawet pojedyncze supersprzedaże. Jakakolwiek jest przyczyna, wszyscy eksperci zgadzają się, że bliźniacze tornada są zabójcze i powinny natychmiast szukać schronienia.
5. Szkwał wirowy (Gustnado)
Szkwał trąby powietrznej to termin używany do opisania krótkotrwałego tornada, które jest całkowicie odizolowane od głównej burzy, z której zwykle pojawiają się standardowe tornada. W 2012 r. w południowo-wschodnim stanie Wisconsin w wyniku silnej burzy wytworzył się wirowy szkwał z silnym wiatrem. To rzadkie zjawisko zadziwiło lokalną straż pożarną, która rzuciła się na pomoc ludziom porwanym przez burzę.
Szkwał wirowy nie jest tak silny jak tornado i powstaje, gdy ulewa ściąga zimne powietrze z wnętrza burzy. Zimne powietrze spychane przez deszcz uderza mocno w ziemię, a następnie wyrzuca z siebie podmuch wiatru, który z kolei zamienia się w wir szkwału. Silny szkwał wirowy zwykle powstaje, gdy wiele zimnych podmuchów powstałych na ziemi miesza się z gorącym powietrzem. Szkwały wirowe trwają tylko kilka minut, jednak są w stanie wyrządzić poważne szkody w okolicy.
4. Inwersja
Tuż po Święcie Dziękczynienia w 2013 roku odwiedzający Wielki Kanion zauważyli coś dziwnego – kanion szybko wypełnił się gęstą mgłą. Turyści byli pod wrażeniem, gdy mgła napłynęła do parku i utworzyła coś, co wyglądało jak wodospad chmur. Ta anomalia pogodowa nazywana jest inwersją.
Inwersja jest spowodowana opadaniem zimnego powietrza blisko ziemi, podczas gdy cieplejsze powietrze przemieszcza się nad nią. Inwersja w Wielkim Kanionie rozpoczęła się, gdy tuż przed świętami przez ten obszar przeszła burza, powodując zamarznięcie gruntu. Gdy cieplejsze powietrze napłynęło do tego obszaru, powstało piękne zjawisko inwersji. Strażnicy parku potwierdzili, że mniejsze inwersje są tu dość powszechne, ale większe, które wypełniają cały kanion, zdarzają się tylko raz na mniej więcej dziesięć lat. Inwersja ta trwała cały dzień i mgła ustąpiła dopiero, gdy zaczęło się ściemniać.
3. Tsunami słoneczne
Rok 2013 był dobrym rokiem pod względem rzadkich zjawisk pogodowych. W połowie roku dwa satelity zarejestrowały coś niezwykłego na powierzchni Słońca. Tsunami przetoczyło się po jego powierzchni w wyniku uwolnienia materii w przestrzeń kosmiczną.
Wstrzyknięcie i późniejsze tsunami słoneczne umożliwiły naukowcom głębsze zrozumienie dynamiki tsunami, a także sposobu ich występowania na Ziemi. Japoński satelita Hindoe i Obserwatorium Dynamiki Słońca odgrywają ważną rolę w badaniu wydarzeń zachodzących na Słońcu. Oboje badają promieniowanie ultrafioletowe, aby określić dokładne warunki panujące na powierzchni.
(baner_ads_inline)
Hindoe zebrał także wystarczającą ilość danych, aby eksperci mogli w końcu dowiedzieć się, dlaczego korona słoneczna jest o tysiące stopni gorętsza niż jej powierzchnia. To właśnie podczas tych badań naukowcy dowiedzieli się o falach uderzeniowych powstających po wyrzuceniu materii. Zdarzenie to było bardzo podobne do ruchu tsunami na Ziemi po trzęsieniu ziemi. Fale uderzeniowe są bardzo rzadkie, dlatego tsunami słoneczne również są rzadkim zjawiskiem.
2. Superrefrakcja
Również w 2013 roku mieszkańcy północnego Ohio obudzili się pewnego ranka i ze zdumieniem odkryli, że widzą całą drogę do kanadyjskiego wybrzeża. Jest to absolutnie niemożliwe w normalnych warunkach ze względu na sposób, w jaki Ziemia jest zakrzywiona. Jednak miejscowi mogli zobaczyć aż do Kanady dzięki rzadkiemu naturalnemu zjawisku znanemu jako superrefrakcja, które załamuje promienie świetlne w kierunku powierzchni Ziemi. Belki wyginają się w ten sposób pod wpływem zmian gęstości powietrza. Podczas tego załamania światła można łatwo zobaczyć odległe obiekty, ponieważ odbijają się one w promieniach świetlnych. Światło słoneczne pochylało się nad jeziorem Erie tak mocno, że załamanie sprawiło, że kanadyjskie wybrzeże było widoczne w odległości ponad 80 kilometrów.
1. Blokowanie atmosferyczne
Blokowanie atmosfery jest prawdopodobnie najrzadszym zjawiskiem meteorologicznym na Ziemi, co jest dobrą rzeczą, ponieważ jest również jednym z najniebezpieczniejszych. Występuje, gdy układ wysokiego ciśnienia utknie i nie może przenieść się z jednego miejsca na drugie. W zależności od typu systemu może to skutkować zalaniem lub wyjątkowo gorącą i suchą pogodą.
Przykładem blokowania atmosfery jest fala upałów w Europie w 2003 r., w wyniku której zginęło 70 000 osób. Antycyklon, który utknął w tym przypadku, był bardzo mocny i blokował fronty uwalniania ciśnienia. W 2010 roku w wyniku fali upałów spowodowanej kolejną blokadą atmosferyczną zginęło 15 000 Rosjan. W 2004 r. blokowanie atmosfery na Alasce spowodowało tak wysokie temperatury, że lodowce zaczęły się topić, a na tym obszarze rozpoczęły się duże pożary. Jednak nie zawsze oznacza to zagładę i mrok – kolejna blokada atmosferyczna w 2004 r. przyniosła pozytywne skutki w Missouri, ponieważ temperatury pozostały przyjemne i ostatecznie przyniosły fantastyczne zbiory.
Klęski żywiołowe.
Klęska żywiołowa to katastrofalne zjawisko naturalne (lub proces), które może spowodować liczne ofiary w ludziach, znaczne szkody materialne i inne poważne konsekwencje.
Do klęsk żywiołowych zaliczają się trzęsienia ziemi, erupcje wulkanów, wezbrania błota, osuwiska ziemi, osuwiska, powodzie, susze, cyklony, huragany, tornada, zaspy śnieżne i lawiny, długotrwałe ulewne deszcze, silne, utrzymujące się mrozy, rozległe pożary lasów i torfowisk. Do klęsk żywiołowych zaliczają się także epidemie, epizootie, epifitoty oraz masowe rozprzestrzenianie się szkodników leśnych i rolniczych.
W ciągu ostatnich 20 lat XX wieku ogółem na świecie klęski żywiołowe dotknęły ponad 800 milionów ludzi (ponad 40 milionów osób rocznie), zginęło ponad 140 tysięcy osób, a roczne szkody materialne wyniosły ponad niż 100 miliardów dolarów.
Wyraźnym przykładem są trzy klęski żywiołowe, które miały miejsce w 1995 r.
1) San Angelo, Teksas, USA, 28 maja 1995: tornada i grad nawiedziły 90-tysięczne miasto; Wyrządzone szkody szacuje się na 120 milionów dolarów amerykańskich.
2) Akra, Ghana, 4 lipca 1995: Najcięższe opady od prawie 60 lat powodują poważne powodzie. Około 200 000 mieszkańców straciło cały swój majątek, ponad 500 000 kolejnych nie mogło dostać się do swoich domów, a 22 osoby zginęły.
3) Kobe, Japonia, 17 stycznia 1995: trzęsienie ziemi, które trwało tylko 20 sekund, zabiło tysiące ludzi; dziesiątki tysięcy zostało rannych, a setki pozbawione dachu nad głową.
Sytuacje nadzwyczajne można sklasyfikować w następujący sposób:
1. Zagrożenia geofizyczne:
2. Zagrożenia geologiczne:
3. Zagrożenia hydrologiczne morza:
4. Zagrożenia hydrologiczne:
5. Zagrożenia hydrogeologiczne:
6. Pożary naturalne:
7. Zachorowalność zakaźna u ludzi:
8. Zapadalność na choroby zakaźne u zwierząt hodowlanych:
9. Uszkodzenia roślin rolniczych przez choroby i szkodniki.
10. Zagrożenia meteorologiczne i agrometeorologiczne:
burze (9 - 11 punktów);
huragany i burze (12 - 15 punktów);
tornada, tornada (rodzaj tornada w postaci części chmury burzowej);
wiry pionowe;
duży grad;
ulewny deszcz (deszcz);
obfite opady śniegu;
ciężki lód;
silny mróz;
silna burza śnieżna;
fala upałów;
gęsta mgła;
mrozy.
Huragany i burze
Burze to długotrwały ruch wiatru, zwykle w jednym kierunku, z dużą prędkością. Ze względu na rodzaj dzielimy je na śnieżne i piaszczyste. Oraz w zależności od intensywności wiatru na szerokości pasma: huragany, tajfuny. Ruch i prędkość wiatru, intensywność mierzona jest w skali Beauforta w punktach.
Huragany to wiatry o sile 12 w skali Beauforta, czyli wiatry, których prędkość przekracza 32,6 m/s (117,3 km/h).
Burze i huragany powstają podczas przejścia głębokich cyklonów i reprezentują ruch mas powietrza (wiatru) z ogromną prędkością. Podczas huraganu prędkość powietrza przekracza 32,7 m/s (ponad 118 km/h). Przetaczający się nad powierzchnią ziemi huragan łamie i wyrywa drzewa, zrywa dachy i niszczy domy, linie energetyczne i komunikacyjne, budynki i budowle oraz wyłącza różne urządzenia. W wyniku zwarć w sieciach elektrycznych dochodzi do pożarów, zakłóceń w dostawie energii elektrycznej, zatrzymania pracy obiektów i innych szkodliwych konsekwencji. Pod gruzami zniszczonych budynków i budowli mogą znaleźć się ludzie. Odłamki ze zniszczonych budynków i budowli oraz inne obiekty lecące z dużą prędkością mogą spowodować poważne obrażenia ludzi.
Po osiągnięciu najwyższego stadium huragan przechodzi przez 4 etapy swojego rozwoju: cyklon tropikalny, obniżenie ciśnienia, burza, intensywny huragan. Huragany powstają zwykle nad tropikalnym północnym Atlantykiem, często u zachodnich wybrzeży Afryki, i przybierają na sile w miarę przemieszczania się na zachód. W ten sposób rozwija się duża liczba początkowych cyklonów, ale średnio tylko 3,5 procent z nich osiąga fazę burzy tropikalnej. Tylko 1-3 burze tropikalne, zwykle nad Morzem Karaibskim i Zatoką Meksykańską, docierają każdego roku do wschodniego wybrzeża Stanów Zjednoczonych.
Wiele huraganów powstaje u zachodniego wybrzeża Meksyku i przemieszcza się na północny wschód, zagrażając obszarom przybrzeżnym Teksasu.
Huragany trwają zwykle od 1 do 30 dni. Rozwijają się nad przegrzanymi obszarami oceanicznymi i po długim przejściu przez chłodniejsze wody północnego Atlantyku przekształcają się w cyklony supertropikalne. Gdy znajdą się na powierzchni ziemi, szybko gasną.
Warunki niezbędne do powstania huraganu są całkowicie nieznane. Istnieje Project Storms, przedsięwzięcie rządu USA mające na celu opracowanie sposobów łagodzenia huraganów u ich źródła. Obecnie ten zespół problemów jest dogłębnie badany. Wiadomo, co następuje: intensywny huragan ma prawie regularnie okrągły kształt, czasami osiągając średnicę 800 kilometrów. Wewnątrz rury z bardzo ciepłym tropikalnym powietrzem znajduje się tak zwane „oko” – obszar czystego, błękitnego nieba o średnicy około 30 kilometrów. Otacza go „ściana oka” – miejsce najbardziej niebezpieczne i niespokojne. To tutaj wirujące do wewnątrz, nasycone wilgocią powietrze pędzi ku górze. Powoduje to kondensację i uwolnienie niebezpiecznego, utajonego ciepła – źródła siły burzy. Wznosząc się kilometry nad poziomem morza, energia jest uwalniana do warstw peryferyjnych. W miejscu, w którym znajduje się ściana, wznoszące się prądy powietrza, mieszając się z kondensacją, tworzą kombinację maksymalnej siły wiatru i szalonego przyspieszenia.
Chmury rozciągają się wokół tej ściany spiralnie, równolegle do kierunku wiatru, nadając huraganowi charakterystyczny kształt i zmieniając ulewny deszcz w centrum huraganu w tropikalną ulewę na krawędziach.
Huragany poruszają się zazwyczaj z prędkością 15 kilometrów na godzinę wzdłuż zachodniego szlaku i często nabierają prędkości, zwykle odchylając się w stronę bieguna północnego na linii 20–30 stopni szerokości geograficznej północnej. Często jednak rozwijają się według bardziej złożonego i nieprzewidywalnego schematu. W każdym razie huragany mogą spowodować ogromne zniszczenia i oszałamiającą liczbę ofiar śmiertelnych.
Przed nadejściem huraganowych wiatrów zabezpieczane są urządzenia i poszczególne budynki, zamykane są drzwi i okna w obiektach przemysłowych i mieszkalnych, wyłączane są prąd, gaz i woda. Ludność szuka schronienia w konstrukcjach ochronnych lub zakopanych.
Nowoczesne metody prognozowania pogody pozwalają ostrzec ludność miasta lub całego regionu nadmorskiego o zbliżającym się huraganie (burzy) z kilkugodzinnym, a nawet kilkudniowym wyprzedzeniem, a służba obrony cywilnej może dostarczyć niezbędnych informacji o możliwej sytuacji i jej działań wymaganych w obecnych warunkach.
Najbardziej niezawodną ochroną ludności przed huraganami jest stosowanie konstrukcji ochronnych (metro, schrony, przejścia podziemne, piwnice budynków itp.). Jednocześnie na terenach przybrzeżnych należy uwzględnić możliwość zalania obszarów nisko położonych i wybrać schronienia ochronne na terenach wzniesionych.
Huragan na lądzie niszczy budynki, linie komunikacyjne i energetyczne, niszczy komunikację transportową i mosty, łamie i wyrywa drzewa; rozprzestrzeniony po morzu powoduje ogromne fale o wysokości 10–12 m lub więcej, uszkadzające lub nawet prowadzące do śmierci statku.
Po huraganie formacje wraz z całą pracującą ludnością obiektu prowadzą prace ratownicze i awaryjne prace renowacyjne; ratować ludzi z zaśmieconych obiektów ochronnych i innych oraz udzielać im pomocy, odnawiać zniszczone budynki, linie energetyczne i komunikacyjne, gazociągi i wodociągi, naprawiać urządzenia oraz wykonywać inne awaryjne prace renowacyjne.
W grudniu 1944 roku, 300 mil na wschód od wyspy. Okręty 3. Floty Stanów Zjednoczonych z Luzon (Filipiny) znalazły się w obszarze w pobliżu centrum tajfunu. W rezultacie zatonęły 3 niszczyciele, 28 innych okrętów zostało uszkodzonych, 146 samolotów na lotniskowcach i 19 wodnosamolotów na pancernikach i krążownikach zostało rozbitych, uszkodzonych i wyrzuconych za burtę, zginęło ponad 800 osób.
Huraganowe wiatry o niespotykanej dotąd sile i gigantyczne fale, które 13 listopada 1970 roku nawiedziły obszary przybrzeżne Pakistanu Wschodniego, dotknęły łącznie około 10 milionów ludzi, w tym około 0,5 miliona osób zabitych lub zaginionych.
Tornado
Tornado to jedno z okrutnych, niszczycielskich zjawisk natury. Według V.V. Kushina, tornado to nie wiatr, ale „pień” deszczu skręcony w cienkościenną rurę, która obraca się wokół osi z prędkością 300–500 km/h. Z powodu sił odśrodkowych wewnątrz rury powstaje próżnia, a ciśnienie spada do 0,3 atm. Jeśli ściana „pnia” lejka pęknie, napotykając przeszkodę, wówczas powietrze z zewnątrz wpada do lejka. Spadek ciśnienia 0,5 atm. przyspiesza przepływ powietrza wtórnego do prędkości 330 m/s (1200 km/h) lub więcej, tj. do prędkości ponaddźwiękowych. Tornada powstają, gdy atmosfera jest w niestabilnym stanie, gdy powietrze w górnych warstwach jest bardzo zimne, a powietrze w dolnych warstwach jest ciepłe. Następuje intensywna wymiana powietrza, której towarzyszy utworzenie wiru o ogromnej sile.
Takie wiry powstają w potężnych chmurach burzowych i często towarzyszą im burze, deszcz i grad. Oczywiście nie można powiedzieć, że tornada występują w każdej chmurze burzowej. Z reguły dzieje się to na krawędzi frontów – w strefie przejściowej pomiędzy ciepłymi i zimnymi masami powietrza. Nie da się jeszcze przewidzieć tornad, dlatego ich pojawienie się jest nieoczekiwane.
Tornado nie żyje długo, ponieważ dość szybko mieszają się zimne i ciepłe masy powietrza, a tym samym znika przyczyna, która je podtrzymuje. Jednak nawet w krótkim okresie swojego życia tornado może spowodować ogromne zniszczenia.
Wykład
Sytuacje nadzwyczajne i środki mające na celu ograniczenie ich możliwych skutków
1. Postanowienia teoretyczne
2. Zjawiska naturalne pochodzenia meteorologicznego
3. Zjawiska przyrodnicze pochodzenia geofizycznego
4. Zjawiska naturalne pochodzenia geologicznego
5. Zjawiska naturalne pochodzenia kosmicznego
6. Zjawiska przyrodnicze pochodzenia biologicznego
Przepisy teoretyczne
Katastrofy naturalne zagrażają mieszkańcom naszej planety od początków cywilizacji. Wielkość szkód zależy od intensywności zjawisk naturalnych, poziomu rozwoju społeczeństwa i warunków życia. Zjawiska naturalne mogą być ekstremalne, niezwykłe i katastrofalne. Katastrofalne zjawiska naturalne nazywane są klęskami żywiołowymi. Katastrofa jest katastrofalnym zjawiskiem naturalnym, które może spowodować wiele ofiar śmiertelnych i spowodować znaczne szkody materialne. Całkowita liczba klęsk żywiołowych na świecie pozostaje stała wzrasta. Najczęściej występują zjawiska naturalne nagłe i nieprzewidywalne i też mogą nosić wybuchowy i porywczy charakter. Mogą wystąpić zjawiska naturalne mimo wszystko od siebie (na przykład lawiny i pożary naturalne) i podczas interakcja(np. trzęsienie ziemi i tsunami). Ludzkość nie jest tak bezradna wobec żywiołów. Niektóre zjawiska można przewidzieć, a niektórym można skutecznie się oprzeć. Aby skutecznie przeciwdziałać klęskom żywiołowym, wymagana jest wiedza skład wydarzenia, kronika historyczna i lokalna charakterystyka zagrożeń naturalnych. Ochrona przed zagrożeniami naturalnymi może być aktywny(na przykład budowa obiektów inżynierskich) i bierny(użytkowanie schronów, wzniesień. Ze względu na występowanie zjawiska przyrodnicze dzieli się obecnie na sześć grup.
Zjawiska naturalne pochodzenia meteorologicznego
Meteorologia to nauka zajmująca się badaniem zmian zachodzących w atmosferze ziemskiej. Są to temperatura, wilgotność, ciśnienie atmosferyczne, prądy powietrza (wiatr), zmiany pola magnetycznego Ziemi. Nazywa się ruchem powietrza względem ziemi przez wiatr. Siłę wiatru ocenia się w 12-stopniowej skali Beauforta (na standardowej wysokości 100 metrów nad otwartą, płaską powierzchnią).
Burza - długotrwały i bardzo silny wiatr, którego prędkość przekracza 20 m/s.
Huragan - wiatr o dużej sile niszczycielskiej i znacznym czasie trwania, którego prędkość wynosi 32 m/s (120 km/h). Wiatr o sile huraganu, któremu towarzyszą obfite opady deszczu, w Azji Południowo-Wschodniej nazywany jest tajfunem.
Tornado – lub tornado - wir atmosferyczny powstający w chmurze burzowej, a następnie rozprzestrzeniający się w postaci ciemnego ramienia lub pnia w kierunku powierzchni lądu lub morza. Zasada działania tornada przypomina działanie odkurzacza.
Niebezpieczeństwa dla ludzi podczas takich zjawisk naturalnych są zniszczenia domów i konstrukcji, napowietrznych linii energetycznych i komunikacyjnych, rurociągów naziemnych, a także pokonanie ludzi przez gruz ze zniszczonych konstrukcji, fragmenty szkła lecące z dużą prędkością. Podczas burz śnieżnych i piaskowych niebezpieczne są zaspy śnieżne i gromadzący się pył na polach, drogach i obszarach zaludnionych, a także zanieczyszczenie wody. Ruch powietrza kierowany jest od wysokiego ciśnienia do niskiego. Tworzy się obszar niskiego ciśnienia z minimum w środku, który nazywa się cyklon. Cyklon ma średnicę kilku tysięcy kilometrów. Pogoda podczas cyklonu jest przeważnie pochmurna, ze wzmożonym wiatrem. W trakcie przejścia cyklonu osoby wrażliwe na warunki pogodowe skarżą się na pogorszenie stanu zdrowia.
Bardzo zimno - charakteryzuje się spadkiem temperatury w ciągu kilku dni o 10 stopni lub więcej poniżej średniej dla danego obszaru.
Lód - warstwa gęstego lodu (kilka centymetrów), która tworzy się na powierzchni ziemi, chodnikach, jezdniach oraz na obiektach i budynkach, gdy zamarza przechłodzony deszcz i mżawka (mgła). Lód obserwuje się w temperaturach od 0 do 3 C. Alternatywnie marznący deszcz.
Czarny lód - Jest to cienka warstwa lodu na powierzchni ziemi, powstająca po odwilży lub deszczu w wyniku niskich temperatur, a także zamarzania mokrego śniegu i kropel deszczu.
Niebezpieczeństwa. Wzrost liczby wypadków drogowych i obrażeń wśród ludności. Zakłócenie funkcji życiowych na skutek oblodzenia linii energetycznych i sieci stykowych transportu elektrycznego, co może prowadzić do obrażeń elektrycznych i pożarów.
Zamieć(zamieć, zamieć) to katastrofa hydrometeorologiczna. Związane z obfitymi opadami śniegu, prędkością wiatru powyżej 15 m/s i czasem trwania opadów śniegu przekraczającym 12 godzin
Niebezpieczeństwa dla ludności polega na zjeżdżaniu z dróg, osiedli i pojedynczych budynków. Wysokość znoszenia może wynosić ponad 1 metr, a na obszarach górskich do 5-6 metrów. Widoczność na drogach może zostać ograniczona do 20-50 metrów, mogą nastąpić zniszczenia budynków i dachów, przerwy w dostawie prądu i komunikacji.
Mgła - gromadzenie się drobnych kropelek wody lub kryształków lodu w przyziemnej warstwie atmosfery, ograniczających widoczność na drogach.
Niebezpieczeństwa. Ograniczona widoczność na drogach zakłóca transport, co prowadzi do wypadków i obrażeń wśród ludności.
Susza - długotrwały i znaczny brak opadów, często przy podwyższonych temperaturach i niskiej wilgotności.
Fala upałów - charakteryzuje się wzrostem średniej rocznej temperatury otoczenia o 10 stopni lub więcej w ciągu kilku dni
Niebezpieczeństwa polegają na przegrzaniu termicznym człowieka, tj. może prowadzić do udaru cieplnego lub udaru słonecznego, co może prowadzić do śmierci. W okresach ekstremalnych upałów, a zwłaszcza suszy, prawdopodobieństwo naturalne pożary. Naturalnymi pożarami mogą być lasy, stepy i torf. W zależności od rozprzestrzeniania się ognia, mogą one znajdować się w dół lub w górę rzeki. W przypadku pożarów naziemnych ogień rozprzestrzenia się z prędkością od 0,1 do 3 metrów na minutę. Prędkość rozprzestrzeniania się pożaru koronowego dochodzi do 100 m na minutę w kierunku wiatru. W przypadku zagrożenia życia wskutek masowych pożarów na terenach zaludnionych organizowana jest ewakuacja ludności w bezpieczne miejsce.