Учебное пособие ОПП Крепша. национальный исследовательский томский политехнический университет
 Скачать 7.22 Mb.
| Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей |
Грозы, градобития Грозы – наиболее распространенное опасное атмосферное явление. Гроза сопровождается молниями и оглушительными раскатами грома, интенсивными ливнями, иногда градом, усилением ветра, часто до шквала и смерчей. Молния – гигантский электрический искровой разряд в атмосфере в виде яркой вспышки света. Красота молний страшная сила: ежегодно во всём мире она убивает около 10 тыс. и наносит увечья примерно 100 тыс. человек. Гро зы разделяются на внутримассовые, возникающие при кон векции над сушей преимущественно в послеполуденные часы, а над морем в ночные часы, и фронтальные, появляющиеся на атмосферных фронтах, т. е. на границах между теплыми и хо лодными воздушными массами. Каждую секунду по всей планете бушует около 2 тыс. гроз и сверкает примерно 100 молний. По поверхности планеты грозы распределяются неравномерно. Над океаном гроз наблюдается приблизительно в десять раз меньше, чем над континентами. В тропической и субтропической зоне (от 30° северной широты до 30° южной широты) сосредоточено около 78 % всех молниевых разрядов. Максимум грозовой активности приходится на Центральную Африку. Например, над оз. Виктория в экваториальной части Африки грозы отмечаются 210 дней в году, во Флориде, США, на границе тропического и суб тропического поясов – 90–100 дней, в умеренном поясе – 10–30 дней в году. На грозы влияют также географические особенности местности: сильные грозовые центры находятся в горных районах Гималаев и Кордильер. Наблюдения со спутников Земли позволили установить, что в Тихом океане вблизи Японских островов находится самое бога тое грозами место на земном шаре. Неожиданным для ученых ока залось не то, что грозы гремят там чаще обычного, а то, что в этом районе зарегистрированы самые мощные сверхмолнии. В полярных районах Арктики и Антарктики и над полюсами гроз практически не бывает. Интенсивность гроз следует за солнцем: максимум гроз приходится на лето (в средних широтах) и дневные послеполуденные часы. Минимум зарегистрированных гроз приходится на время перед восходом солнца. Наибольшее число гроз на континентальной территории Европы (до 40–70 дней в году) наблюдалось в Молдавии, на Северном Кавказе и особенно в Закавказье. Среднегодовое число дней с грозой в некоторых городах России: Архангельск – 16, Мурманск – 5, Санкт-Петербург – 18, Москва – 27, Воронеж – 32, Ростов-на-Дону – 27, Астрахань – 15, Самара – 26, Казань – 23, Екатеринбург – 26, Сыктывкар – 21, Оренбург – 22, Омск – 26, Ханты-Мансийск – 17, Томск – 23, Иркутск – 15, Якутск – 14, Петропавловск-Камчатский – 0, Хабаровск – 20, Владивосток – 9. Необходимыми условиями для возникновения грозового облака является наличие условий для развития конвекции или иного механизма, создающего восходящие потоки, запаса влаги, достаточного для образования осадков, и наличия структуры, в которой часть облачных частиц находится в жидком состоянии, а часть – в ледяном. Конвекция, приводящая к развитию гроз, возникает в следующих случаях:
Все грозовые облака, независимо от их типа, последовательно проходят стадии кучевого облака, стадию зрелого грозового облака и стадию распада. В мощных кучево-дождевых облаках на высотах 7–15 км где температура ниже (–15°)– (–20°) С между облаками и землей возни кают сильные электрические разряды. Такие облака состоят из смеси переохлажденных капель и кристаллов воды c разными зарядами. По мере роста грозовой тучи мелкие «плюсовые» льдинки собираются в её верхней части, а более крупные «минусовые» – в нижней. Поверхность Земли относительно них оказывается положительно заряженной. В результате между ней и тучей, словно в гигантском конденсаторе, накапливается огромная разность потенциалов. Она приводит к появлению электрического поля, под действием которого свободные электроны приобретают значительные скорости и «бомбят» атмосферные газы, вызывая ионизацию их атомов с выделением энергии. Потенциальная энергия грозового облака пре вышает 1013–1014 Дж, т. е. равна энергии взрыва термоядер ной мегатонной бомбы. Энергии средней молнии хватит, чтобы лампочка мощностью 100 Вт непрерывно горела 3 месяца. Электрические заряды грозового об лака молнии равны 10–100 Кл (кулонов, ампер·с) и разносятся на расстояния до 10–12 км, а электрические токи, создающие эти заряды, достигают 100 А (ампер). Напряженность электрического поля внутри грозового облака равна (1–3)·105 Вт. На равнинной местности грозовой процесс обычно вклю чает образование молний, направленных от облака к земле. От нижнего края тучи отходят короткие ломаные искровые полосы, представляющие собой хорошо проводящие каналы. Лавин ный заряд движется вниз ступеньками по 50–100 м, пока не достигнет земли. Когда до земной поверхности остается примерно 100 м, молния нацеливает ся на какой-либо возвышающийся предмет. Молния характеризуется токами порядка десятков тысяч ампер. В облаках происходит трение молекул, в результате чего возникает электрическое напряжение. Температура молнии достигает 30 000° С, в 5 раз больше поверхности Солнца. Такая температура сильно разогревает окру жающий воздух, что он стремительно расширяется и с гро хотом преодолевает звуковой барьер. Длительность молнии составляет от десятых до сотых долей секунды. Чем туча ближе к выступам на земной поверхности, тем сопротивление ниже. Следовательно, наиболее уязвимы для молний изолированные высоты – отдельно стоящие деревья, остроконечные объекты и т.п. Металлы хорошо проводят электричество, поэтому тоже его «притягивают». Вспышка молнии распространяется в воздушной среде со скоростью 22 500 км/ч, так что ее видят практически в то же мгно вение, когда происходит разряд, а грохот расширяющегося воздуха пролетает километр примерно за три секунды. Если молния и гром следуют один за другим сразу же, то можно с уверенностью сказать, что гроза где-то рядом, а если вспыш ка молнии опережает раскаты грома, то гроза находится на каком-либо расстоянии. Чем дальше гроза, тем дольше не гремит гром после молнии. Вспышки невидимых и неслы шимых молний при отдаленной грозе, освещающие изнутри облака, называются зарницами. Виды молний представлены в табл. 20. Таблица 20 Виды молний
Чаше всего наблюдаются линейные молнии, длина которых составляет несколько километров. Молнии могут проходить в сами обла ка – внутриоблачные или ударять в землю – наземные. Особый вид молнии – шаровая, своеобразное электриче ское явление, природа которой еще не выявлена. Она пред ставляет собой форму светящегося шара диаметром 20–30 см, движущегося по неправильной траектории, который обла дает большой удельной энергией, образующийся нередко вслед за ударом линейной молнии. Длительность ее сущест вования – от нескольких секунд до минут, а исчезновение ее может сопровождаться взрывом, вызывающим разруше ния и человеческие жертвы, или беззвучно. Реже встречается другие виды молний: плоская и точечная (табл. 20). Для оценки последствий от удара молнии важной является величина разряда между слоями атмосферы и землей. Оценка опасности воздействия молнии основана на ста тистике частоты гроз с опасными молниями в данном райо не. Повторяемость опасных молний относят к единице пло щади, что дает возможность получить величину риска. Вставка 14 Молния и авиация. В среднем пассажирский самолёт получает удар молнии через каждые три тысячи часов полёта, т.е. примерно 1–2 раза в год. Бьющая в самолёт молния – впечатляющее зрелище. Это явление стало причиной аварии 2 августа 2005 г. французского самолёта. Он заходил на посадку в сильную грозу, соскользнул с полосы и оказался в овраге. К счастью, все 309 находившихся на борту людей были благополучно эвакуированы – всего за несколько минут до взрыва машины. Самая известная катастрофа самолёта «Боинг 707» произошла в 1963 г. Самолёт рухнул на землю после того, как в его топливный бак попала молния. Погибли все находившиеся на его борту – 81 человек. Это рекордное число жертв единственной молнии. Для атмосферных зарядов наиболее уязвимы электроника и топливная система самолёта, хотя к падению машины это ведёт редко. Алюминиевый корпус хорошо проводит электричество, поэтому молния быстро проскакивает сквозь него и снова выходит в атмосферу, оставляя лишь поверхностные «ожоги». Повреждения, наносимые молнией, обусловлены высо ким напряжением, большой силой тока в канале молнии и температурой, достигающей 30 000°С. В среднем за год грозы уносят больше жизней, чем наводнения, смерчи и ураганы. Удары молнии иногда сопровождаются разрушениями, вызванными ее термическими и электродинамическими воз действиями, а также некоторыми опасными последствиями, возникающими (как и при ядерном взрыве) от действия элек тромагнитного и светового излучения. Наибольшие разрушения вызывают удары молнии в на земные объекты при отсутствии хороших токопроводящих путей между местом удара и землей. От электрического про боя в материале образуются узкие каналы, в которые устрем ляется ток молнии. Из-за очень высокой температуры часть материала интенсивно испаряется со взрывом. Это приводит к разрыву или расщеплению объекта, пораженного молни ей, и воспламенению горючих элементов. Возможно также возникновение большой разности потен циалов и электрических разрядов между отдельными предме тами внутри сооружений. Такие разряды могут явиться причиной пожаров и поражения людей электрическим током. Часто прямым ударам молнии подвергаются сооружения, возвышающиеся над окружающими строениями, например, металлические дымовые трубы, башни и строения, стоящие в открытой местности. Весьма опасны прямые удары молнии в воздушные ли нии связи с металлическими опорами. Сильный ток, про шедший через тело человека от удара молнии, вызывает ос тановку сердца. Нисходящие воздушные потоки являются серьёзной опасностью для самолётов, особенно во время взлёта или посадки, так как они создают вблизи земли ветер с сильными внезапными изменениями скорости и направления (вставка 14). Поражающие факторы молнии сведены в таблицу 21. Таблица 21 Поражающие факторы молнии
Защита зданий и сооружений от молний состоит в безо пасном заземлении электрических импульсов, т. е. в приме нении молнеотводов. Различают три типа воздействия тока молнии: прямой удар, вторичное воздействие заряда молнии и занос высоких потен циалов (напряжения) в здания (шаровая молния). При прямом разряде молнии в здание или сооружение может произойти его механическое или термическое разрушение. Вторичное воздействие разряда молнии заключается в наведении в замкну тых токопроводящих контурах (трубопроводах, электропровод ках и др.), расположенных внутри зданий, электрических токов. Эти токи могут вызвать искрение или нагрев металлических конструкций, что может стать причиной возникновения пожара или взрыва в помещениях, где используются горючие или взры воопасные вещества. К этим же последствиям может привести и занос высоких потенциалов (напряжения) по любым металло конструкциям, находящимся внутри зданий и сооружений под действием молнии. Это вызывает резкое возрастание напряжения в электрических сетях, приводящее к различным аварийным ситуациям – от выгорания микросхем в бытовых приборах до полного выхода из строя электрооборудования. Для защиты от действия молнии при прямом разряде устраивают молниеот воды. Это заземленные металлические конст рукции, которые воспринимают удар молнии и отводят ее ток в землю. Различают стержневые (вертикальные) и тросовые (горизонтальные протяженные) молниеотводы. Их защитное действие основано на свойстве молний поражать наибо лее высокие и хорошо заземленные металлические конструкции. Заземнитель молнезащиты – один или несколько заглубленных в землю электродов, предназначенных для отвода в землю токов молнии. Кроме заземнителя молниеотвод имеет токоприемник стержневой или тросовый и токоотвод. Каждый молниеотвод имеет определенную зону защиты – часть пространства, внутри которого обеспечивается защита здания с определенной степенью надежности. В зависимости от| степени надежности зоны защиты могут быть двух типов – А и Б. Зона защиты зоны А обладает надежностью 99,5 % и выше, а типа Б – 95 % и выше. Рассмотрим, какую зону защиты образует стержневой отдельно стоящий молниеотвод (рис. 5.3.1). Как следует из рисунка, зона защиты для данного молниеот вода представляет собой конус высотой h0 с радиусом основания на земле r0. Обычно высота молниеотвода (h) не превышает 150 м. Остальные размеры зоны в зависимости от величины (h, м) следующие (табл. 22). Существуют также зависимости, позволяющие, задаваясь размерами защищаемого объекта (hx и rx,), определить величину h. Эта зависимость для зоны Б имеет вид: h = ( rx +1,63 hx)/1,5; Для молниеотводов других типов зависимости иные. Таблица 22 Параметры зоны защиты для молниеотвода
Методика расчета молниеотвода предусматривает определение его высоты и радиуса защиты. Методика расчета молнезащиты изложена в Инструкции по устройству молнезащиты зданий и сооружений РД 34.21.122-87 []. Металлические буровые вышки, мачты самоходных и передвижных установок в целях грозозащиты должны иметь заземление не менее чем в двух точках. Запрещается во время грозы производить на буровой вышке, а также находиться ближе 5 м от заземляющих устройств молнезащиты. Для защиты человека от молнии на открытом месте необ ходимо найти заземленное убежище. Таким убежищем мо жет служить лес.  Рис. 34 . Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода 1 – граница зоны защиты на уровне высоты объекта; 2 – то же, на уровне земли; h – высота молниеотвода; h0 – высота конуса защиты; hx – высота защищаемого объекта; rx– радиус зо ны защиты на уровне высоты объекта; r0 – радиус зоны защиты объекта на уровне земли. Отдельно стоящее дерево представляет опасность, так как является громоотводом, и не исключен пробой между деревом и человеком (табл. 23). Таблица 23 Действия населения при грозе
В заключение несколько слов о том, как научиться рассчитывать приближение грозы. Чтобы определить, на каком расстоянии она находится, приближается или отдаляется, нужно засечь время между вспышкой молнии и последующим раскатом грома. Известно, что скорость распространения звука в воздухе равна примерно 344 м/с, т.е. за 3 секунды звук проходит примерно 1 км. Если время от вспышки молнии до грома постепенно сокращается, значит, гроза приближается к вам. Исходя из этого, можно рассчитать приблизительное расстояние до эпицентра грозы и принять меры по обеспечению своей безопасности. Самая опасная ситуация складывается тогда, когда сразу за вспышкой молнии грохочет гром – значит, грозовое облако уже прямо над вами. При грозах опасны интенсивные ливни, градобития, уда ры молний, порывы ветра и вертикальные потоки воздуха (для авиации). Опасность градобитий определяется диаметром (массой) градин и размерами поражаемой площади – «градовых до рожек». Диаметр градин обычно не менее нескольких мил лиметров и увеличивается вместе со скоростью и высотой поднятия грозовых облаков. Крупные градины диаметром от 1,2 до 12,5 см представ ляют собой более сложные структуры. Град – это атмосферные осадки в виде шариков льда и смеси льда и снега. Обычно град выпадает из мощных кучево-дождевых облаков во время про хождения холодного фронта или во время грозы. Частота выпадения града раз лична: в умеренных широтах он бывает 10–15 раз в год, у экватора на суше, где значительно более мощные восходя щие потоки – 80–160 раз в год. Выпадение гра да приводит к поразительным разрушениям и к человече ским жертвам. В России разработаны методы определения градоопасных облаков и созданы службы борьбы с градом. Опасные облака «расстреливают» снарядами, снаряженными специальными химическими веществами. Наиболее градоопасны территории в предгорь ях Карпат, Кавказа, Средней Азии. На Северном Кавказе диаметр градин нередко достигает 6–7 см, мас са 60–70 г (рекорд 0,5 кг). В июле 1991 г. град повредил 18 само летов в аэропорту Минеральные Воды. В Индии отмечен рекорд массы градин – 7 кг; отмечен случай гибели слона от удара гради ны массой 3 кг. Крупный град разбивает виноградники и плантации фруктовых деревьев, крыши зданий, теплицы, автомашины и т. д.; град обычного размера повреждает и уничтожает посевы. Около 9/10 ущерба урожаю наносят редкие (около 10 % общего числа) сильные градобития. «Градовые дорожки» достигают в длину 50–60 км, в ши рину – до 10 км, но обычно они в 5–10 раз меньше. Весьма тяжелые повреждения посевам наносятся, когда слой выпав шего града составляет хотя бы немногие сантиметры. Наи большая зарегистрированная толщина слоя града – более 0,5 м (в Колорадо, США).
Известно, что постоянство температуры человеческого тела – основа его существования. Экстремально низкие (как и экстремально высокие) температуры воздуха понятие относительное. Они характерны для определённых территорий и представляют значительные отклонения от нормы – обычных средних температур данной местности. Температура воздуха нередко в зимний период на территории может опускаться ниже 10–15°С относительно нормы, при которой организм находится в физиологическом комфорте. Физиологический комфорт человеческого организма зависит от климата (температуры воздуха, его влажности, скорости ветра). Среднее значение зоны комфорта составляет 21–24°С, нижний предел: –18 °С, верхний: + 27 °С. Экстремальные температуры воздуха уста навливаются при зимнем антициклоне – области повышенного давления воздуха с максимальным давлением в центре. В субтропиках экстремальные температуры воздуха возможны также при вторжении масс холодно го воздуха из более высоких широт. Самый холодный континент – Антарктида. Россия также держит мировой рекорд по сезонным колебаниям температуры. В 1933 г. в Оймяконе (республика Соха) одном из так называемых полюсов холода, была официально зарегистрированная самая низкая температура за пределами Арктики: – 68° С., а в 1900 г. – в г. Томске: –55°С. Сибирь традиционно считается местом каторги и ссылки, непригодным для нормальной человеческой жизни. Сильные морозы бывают здесь по два-три раза каждое столетие. Чем восточнее, тем суровее зима. Причина – восточносибирский антициклон, т.е., обширная область высокого давления, создаваемая приземным слоем холодного, сухого и тяжёлого арктического воздуха. В 2006 г. холодный фронт начал движение на запад в первой половине января, когда в г. Новосибирске температура всего за 9 часов упала с –5 до –31° С. К ночи 11 января в окрестностях Омска похолодало до –47° С. На 1700 км западнее, в Москву, тоже в январе 2006 г. пришли морозы. Среднеянварский минимум здесь около –16° С, но проходя над столицей России, холодный фронт опустил температуру до рекордных –37° С. Причём, такие морозы стояли почти неделю. За эту неделю сильных морозов число жертв гипотермии в Москве перевалило за сотню. Далее холодный фронт передвинулся в Белоруссию, Украину, Румынию (ниже –25° С), Чехию (ниже –30°С). Сильнее всего пострадала Украина: переохлаждение унесло не менее 130 жизней, в больницы поступило более 500 пациентов с гипотермией и обмораживанием. На юге России ночные заморозки тяжело ударили по чайным плантациям и погубили множество пальм на черноморских курортах. В крымском военно-морском порту Севастополь впервые за 60 лет замёрзло море. Однако самые сильные морозы в этом же году в первые февральские дни были отмечены в Бурятии, в Магадане, где ночные температуры упали до –60°С. Местные телестудии сообщали о множестве пожаров, вызванных перегрузкой проводки из-за массового включения электронагревателей. Вышла из строя одна из главных высоковольтных линий. Морозы парализуют жизнь городов, губительно воздействуют на посевы, увеличивают вероят ность технических аварий (при температуре ниже –30°С су щественно увеличивается ломкость деталей машин). Экстре мальные вторжения холодных масс, сопровождающиеся обычно снегопадами, могут быть сравнительно кратковре менными (немногие дни), но они губительны для сельскохо зяйственных культур в субтропическом поясе, а в весеннее время и в южной части умеренного климатического пояса. Кроме того, они затрудняют жизнь городов, ра боту коммуникаций и т.д. Явление понижения температуры воздуха ниже 0°С вечером и ночью после дня с положительными температура ми называется заморозками. В Европейской части России за морозки случаются обычно весной или осенью тогда, когда вторгаются холодные воздушные массы или приходит анти циклон, при котором интенсивное ночное тепловое излучение от земной поверхности охлаждает почву, растительный покров и воздух. Заморозки причиняют очень большой ущерб сельскому хозяйству, особенно в районах низин, где может застаиваться холодный воздух. Для борьбы с заморозками используют костры, образующие дым, который прикрывает земную поверхность и защищает ее от охлаждения. Экстремальная жара в любом климатическом поясе уста навливается при летнем антициклоне. Абсолютный максимум температуры – максимальная температура воздуха, зарегистрированная в данной точке, стране или на Земле в целом за всю историю метеорологических наблюдений. Так, для Москвы это значение составляет 38,2 °C (29 июля 2010), предыдущий рекорд был отмечен 7 августа 1920, составлял 36,8 °C. Для земного шара 57,8 °C (Ливийская пустыня). В августе 2003 г. в Париже температура воздуха достигала +41°С. В Испании термометр показывал температуру местами более +45°С. Асфальт налипал на шины, пластиковые подошвы плавились. Аномальный зной принесло во Францию изменение циркуляции атмосферы над Северной Атлантикой. Во время «волны зноя» над городом стоял фотохимический смог. При такой температуре тело человека охлаждается, выделяя пот и перекачивая кровь ближе к поверхности кожи. Если температура и влажность воздуха остаются долго (с 1 по 20 августа) аномально высокими, то наступает перегревание тела (гипертермия). Так, по данным института здравоохранения и медицинских исследований Франции, небывалая августовская жара 2003 г. привела к смерти 17 802 человека. Особенно пострадала Португалия, где огонь уничтожил 40 % лесов, унёс жизни 18 человек и разорил огромное количество ферм. Зерновые выгорели, фрукты осыпались с вянущих деревьев, скот беспокойно топтался на пожухлых пастбищах, миллионы птиц гибли. Уровень воды в Дунае достиг рекордно низкой отметки, и она стала дефицитом для охлаждения реакторов атомных электростанций. К концу августа на смену пришёл «волны зноя» пришёл прохладный северный воздух. Столкновение атмосферных фронтов привело к сильнейшим грозам и граду размером с перепелиное яйцо. Молнии подожгли сухие деревья, но через считанные минуты огонь залило долгожданным ливнем. Лето 2010 года на европейской части России оказалось самым тёплым за 1000 лет. Больше 2 месяцев почти ежедневно было на 7 градусов выше среднестатистических норм. Такие температуры (38,2 °C), в которых вынуждены выживать россияне, характерны для Сахары. Россия потеряла около 10 млн га зерновых, более 120 тыс. га леса, а смертность во многих регионах возросла вдвое. 17 регионов России были охвачены пожарами. Погибли 50 человек, без крова остались свыше 3,5 тыс. человек. Ущерб оценивается в миллиарды рублей. Невыносимо жарко также было в Японии, Канаде, США, Западной Европе. В Пакистане произошло самое сильное за последние 80 лет наводнение. Большинство метеорологов уверены, что эти явления на глобальном уровне представляют собой звенья одной цепи. По мнению заместителя директора Гидрометцентра – над Россией завис так называемый блокирующий антициклон, который не давал проходу более холодному и влажному воздуху Атлантики. Почему так произошло, у учёных ответа нет, «такие изменения являются частью естественной изменчивости атмосферы». Согласно прогнозам Британской метеослужбы, такая жара будет повторяться через каждые два – три года. Все говорят о постепенном нагревании нашей планеты, учащении природных аномалий, включая «волны летнего зноя». Жара ведет к иссуше нию почвы, росту пожароопасности в лесах, степях, на торфяниках, к обмелению судоходных рек и к другим нежелательным последствиям на территориях протяженностью многие сот ни километров. Значительный недостаток осадков в течение длительного времени весной или летом при повышенной температуре воз духа называется засухой, в результате чего запасы влаги в почве сильно уменьшаются, растения плохо развиваются, а урожай может погибнуть полностью. Засуха – частое явление в тропических широтах, полупус тынных и особенно степных зонах, где находится основная площадь пахотных земель, весной и летом вследствие длитель ного (до 2 месяцев) господства антициклонной погоды. Засухи возникают тогда, когда в атмосфере долгое время сохраняется высокое давление воздуха, т. е. стоит антици клон. Нисходящие потоки в атмосфере препятствуют возник новению дождей, а ясная погода приводит к нагреванию и иссушению воздуха и почв. Засухи отрицательно сказывается для сельского и лесного хозяйства, бытового и промышленного водоснабжения, судо ходства и работы ГЭС. Они могут быть оценены, соответствен но, различными геофизическими показателями – от дефици та осадков (по величине, продолжительности, распростра нению) до сложных коэффициентов, включающих величины отклонений от нормы температуры воздуха, осадков, влагозапасов в почве, а также экономическими показателями не добора урожая, потерь производства гидроэлектроэнергии и т. п. Засухи создаются отклонением рисунка и интенсивно сти атмосферной циркуляции от нормы по причинам, связан ным с колебаниями солнечной активности и с автоколеба ниями в системе «океан—атмосфера», особенно в энергоак тивных зонах (Эль-Ниньо и других). Как правило, сильные засухи на одних территориях сопровождаются повышением осадков на других. Засуха называется также суховеем. Суховей – жаркий или очень теплый ветер, отмечающийся в степях, полупус тынях и пустынях. Он способствует гибели урожая зерновых и плодовых культур. Суховеи дуют в Северном Казахстане, степях России и Украины. Засухи почти всегда сопровождаются как суховеями, так и пыльными бурями, которые усиливают испарение влаги с поверхности почв, поэтому борьба с засухами, суховеями и пыльными бурями заключается в накоплении влаги в раз личных почвах. С этой целью проводят снегозадержание, создают полезащитные лесные полосы, пруды и водоемы в оврагах и балках, организуют боронование почвы и другие агромероприятия. К устойчиво сухим и засушливым районам относится 40—45% площади континентов; здесь проживает более 1/3 на селения планеты. На территориях, где засухи возможны хо тя бы изредка, размещается 3/4 населения. Для основных сельскохозяйственных районов России причиной засух служит аномальное развитие антициклонов арктического и субтропического происхождения, блокирую щих обычные пути атлантических циклонов. Сильные засухи случаются в мире почти ежегодно. По числу жертв и экономическому ущербу они в первой пятер ке видов чрезвычайных ситуаций; по наибольшему разово му количеству жертв (более 1 млн в Индии в 1965–1967 гг.) и величине прямого экономического ущерба (десятки мил лиардов долларов) они в числе крупнейших чрезвычайных ситуаций. Большинство чрезвычайных ситуаций, к счастью, кратковременны. Землетрясение обычно длится не более мину ты. Торнадо проносится над городом всего за пять минут. Циклоны и ураганы бушуют над городами в течение часа. Даже продолжительность наводнений изме ряется всего лишь несколькими днями. Но совсем по-другому обстоят дела с засухой и возникаю щим вследствие ее голодом. Эти чрезвычайные ситуации могут длиться неделями, а их последствия накладывают от печаток на целые поколения. Существуют четыре основных вида засухи: Постоянная засуха характерна для пустынь – мест с за сушливым климатом, где растения не растут без ирригации. Сезонная засуха характерна для климатических зон с яв но выраженными сухим и дождливым сезонами. Непредсказуемая засуха, наступающая при неожидан ном уменьшении осадков. Невидимая засуха, которая является пограничным со стоянием, когда высокие температуры способствуют усилен ному испарению и транспирации, так что даже регулярные дожди не в состоянии в достаточной степени увлажнить почву, и урожай засыхает на корню. Засуха как явление природы часто приводит к голоду. Это естественная причина голода, не поддающаяся влиянию человека, и порой она находится вне пределов пострадавших районов. Могут пересохнуть истоки главной реки, снабжаю щей водой обширные территории. Истоки реки могут бытьрасположены за сотни километров от места засухи, даже в другом государстве. Голод часто посещает Нижний Египет и Ближний Восток, при родные условия которых не годятся для интенсивного оседлого зем леделия. Источники, приносящие в эти места воду, находятся на расстоянии многих километров от них. Наиболее часто в мире подвержен засухам Китай и Индия. В Индии летом 1987 г. недостаток питьевой воды испытывали около 250 млн человек, многие ГЭС резко уменьшили или прекратили выработку электроэнергии. Засуха летом 1976 г. в Южном Уэльсе вызвала голод в Англии. Обычно Южный Уэльс подвержен сильным ливням, тума нам и беспрерывным дождям. К кон цу мая урожай стал засыхать на полях всей Англии. В России засухи чаще всего поражали Среднее и Нижнее Повол жье и бассейн р. Урал. Наиболее засушливыми были 1891, 1911, 1921, 1931, 1936, 1946, 1954, 1957, 1967, 1971, 1972, 1975 г. В начале 1990 г. скудность зимних осадков в субтропиках Среди земноморья породила засуху, дефицит воды для бытового водо снабжения. Засухи приводят к процессу опустынивания – уменьшения продуктивности возделываемых земель и паст бищ под воздействием их антропогенной перегрузки. От наступления пустынь страдают около 100 стран и 12 % на селения Земли, опустыниванию подвергаются в среднем 5–7 млн га земли в год. В целом пустыни и опустыненные земли занимают более 1/5 территорий обжитых материков. На них проживают более 850 млн человек. Параметры микроклимата оказывают непосредственное влияние на тепловое самочувствие человека. Установлено, что при температуре воздуха более + 25°С работоспособность человека начинает падать. Предельная температура вдыхаемого воздуха, при которой человек в состоянии дышать в течение нескольких минут без специальных средств защиты – около +116°С. Переносимость человеком температуры в значительной мере зависит от влажности и скорости окружающего воздуха. Чем больше относительная влажность, тем меньше испаряется пота в единицу времени и тем быстрее наступает перегрев тела. Особенно неблагоприятное воздействие на тепловое самочувствие человека оказывает высокая влажность при t более + 30 °С, так как при этом почти вся выделяемая теплота отдается в окружающую среду при испарении пота. Вместе с потом организм теряет значительное количество минеральных солей. При неблагоприятных условиях потеря жидкости может достигать 8–10 л за смену и с ней до 40 г поваренной соли (всего в организме около 140 г NаС1). При высокой температуре воздуха расходуются углеводы, жиры, белки. Для восстановления водного человеку необходима подпитка подсоленной (около 0,5 % NаС1) газированной питьевой водой из расчета 4–5 л на человека в сутки. В жарких климатических условиях рекомендуется пить охлажденную питьевую воду или зеленый чай. Длительное воздействие высокой температуры особенно в сочета нии с повышенной влажностью может привести к значительному накоплению теплоты в организме и развитию перегревания организма выше допустимого уровня – гипертермии. Это состояние, при котором температура тела поднимается до 38–39 °С. При гипертермии, и как следствие, тепловом ударе наблюдаются головная боль, головокружение, общая слабость, искажение цветового восприятия, сухость во рту, тошнота, рвота, обильное потовыделение, пульс и дыхание учащены. При этом наблюдается бледность, потеря сознания, зрачки расширены. Нахождение человека при пониженной тем пературе, большой подвижности и влажности воздуха, могут быть причиной охлаждения и даже переохлаждения организма – гипотермии. При продол жительном действии холода дыхание становится неритмичным, частота и объем вдоха увеличиваются. Появление мышечной дрожи, при которой внешняя работа не совершается, а вся энергия превращается в теплоту, может в течение некоторого времени задерживать снижение температуры внутренних органов. Результатом действия низких тем ператур являются «холодовые» травмы (вставка 15). Вставка 15 В Индии в январе 1989 г. и в Мексике в январе 1984 г. более 200 человек погибли от холода при температуре воздуха около 0° С; в январе 1984 г. и в феврале 1989 г. в США при морозах до –40°С погибло 230 человек, был нанесен огромный ущерб сельскому хозяйству и транспорту. В целом в США экстремальные холода за нимают второе место среди всех причин чрезвычайных ситуаций по величине экономического ущерба. В мире среднегодовой ущерб от морозов и снегопадов занимает пятое место после ущерба от ураганов, наводнений, землетрясений и засух. Смертность пожилых и больных людей, по исследованиям в Анг лии, США, Индии, существенно возрастает как при морозах, так и при жаре, причем отклонение температуры от нормы более значимо, чем абсолютная ее величина. Имеет значение также ско рость похолодания или потепления: при резких изменениях темпе ратуры число автокатастроф увеличивается на 25 % при холодных вторжениях, на 56 % при наступлении жаркой погоды. При жаре все го 37° С в Центральной Англии в июле 1990 г. деформировались взлетно-посадочные полосы аэродромов, рельсы на железных дорогах. В Буркина-Фасо (Африка) приблизительно в то же время вследствие экстремаль ной жары (до 50° С в тени) от перегрева стен взорвался склад бое припасов. Согласно постановлению № 370 от 16.12.2010 г. об организации работ в холодное время года на открытом воздухе и закрытых необогреваемых помещениях на территории Томской области работы приостанавливаются, если скорость ветра и температура воздуха имеет следующие параметры:
Средства защиты при высоких и низких температурах воздуха следующие: для защиты от неблагоприятного воздействия климатических факторов используются следующие виды средств индивидуальной защиты: спецодежда, спецобувь, средства защиты рук и головные уборы. Спецодежда для защиты от низкой температуры, ветра и атмосферных осадков изготавливается из хлопчатобумажных тканей с водоотталкивающими и другими пропитками, из натурального или искусственного меха и синтетических утеплителей. Особенно большое значение имеет качество спецодежды для работы на открытом воздухе в условиях Крайнего Севера. Разработаны электрообогревающие комплекты «Пингвин», «Енот» и др. Таким образом, общая циркуляция атмосферы в сочетании с солнечной радиацией определяет размещение обширных областей антициклонов и циклонов и отражает особенности циркуляции атмосферы. Рассмотрены стихийные бедствия метеорологического характера: тропические циклоны (ураганы, тайфуны) и циклоны средних широт, шквальные бури и смерчи (торнадо), экстремальные осадки и снежно-ледниковые явления, грозы, градобития, экстремальные температуры воздуха и защита от них. Вопросы для самоконтроля 1. Дайте общую характеристику стихийных явлений в атмосфере согласно классификации? 2. Приведите характеристику циклонов средних широт и тропических циклонов? 3. Дайте характеристику шквальных бурь и смерчей? 4. Каковы действия населения в условиях угрозы возникновения урагана или бури? 5. Укажите существующие экстремальные осадки и снежно-ледниковые явления в России и их влияние на жизнедеятельность человека? 6. Дайте характеристику гроз, градобитий и защиту от опасности, исходящие от них? 7. Что такое экстремальные температуры воздуха и их влияние на жизнедеятель ность человека?  перейти в каталог файлов | Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||