Стихийные природные явления и их причины

Значительные трудности в жизни и деятельности человека связаны со стихийными природными явлениями. Под стихийными природными явлениями обычно понимают неожиданные, страшные по своим последствиям для человека нарушения нормального хода природных процессов.

Виды природных стихийных явлений весьма разнообразны. Это – землетрясения и вулканические извержения, цунами и наводнения, ливни и ураганы, засухи и обильные снегопады, сели и оползни, снежные лавины и другое. Часто они вызывают у людей суеверный страх, поражают веру в сверхъестественные силы.

Для того чтобы понять и объяснить причины различных стихийных явлений, необходимо знать законы развития оболочек. Так, вулканические извержения, землетрясения и цунами обусловлены геологическими процессами, происходящими в глубинах земной коры. В зарождении ураганов и смерчей решающую роль играют процессы обмена энергией и водой между атмосферой и океаном.

Более половины мировых стихийных бедствий связаны с катастрофическим избытком или недостатком воды (40% всех стихийных бедствий приходится на наводнения и 15% - на засухи). Особенно тяжкими бывают последствия стихийных явлений, когда они проявляются одновременно. Следующая схема показывает взаимосвязь стихийных явлений природы в литосфере, гидросфере и атмосфере.

Литосфера Гидросфера Атмосфера

Лавины Ураганы

Сели Наводнения Ливни

Оползни Засухи

Обвалы Смерчи

Землетрясения Цунами Заморозки

Вулканические извержения

Высоко в горах, на склонах заснеженных вершин притаились белые драконы. Тихо дремлют они в скалистых холодных ложах. Их головы нависают над долинами и пропастями, а хвосты в виде длинных снежных шлейфов высоко поднимаются вверх по ущельям и оврагам, избороздившим суровые лики гор.

Сутками и неделями бушуют над логовами чудовищ снежные вьюги и бури. Гонимые сердитыми ветрами. Мчатся тяжёлые мрачные тучи. Щедро посыпают они снегом склоны гор, наваливают огромные сугробы.

Кажется, ни бешеные пляски вихрей, ни свист ветра, ни рёв ураганов не могут прервать сна белых драконов. Но недолог их век: одни живут несколько месяцев, а другие всего недели и даже дни.

Словно устав от короткой дремы, срываются драконы с высоты и падают, кувыркаясь, по крутым скатам и поднимая облака снежной пыли. В стремительном беге они все сметают и рушат на своем пути.

У различных народов это грозное явление природы называется по-разному. У жителей австрийского Тироля в ходу слова: «лаи», «лаан», «шнеелаанен», «ленен». Французы чаще всего употребляют название «аваланш», а итальяцы – «валанга». У нас же общепринятое название – «лавина».

Огромная скорость падения лавины, достигающая нередко 100-120 и даже 300 километров в час, и гигантская ударная воздушная волна, способны за несколько секунд превратить каменные постройки в руины, сорвать и разбросать обломки скал, проделать широкие проломы в вековом лесу, погубить все живое, попавшее в сферу их действия.

В углублениях на склонах гор скапливается много снега. Нередко после оттепелей снежная поверхность покрывается коркой из льда. Но до конца зимы ещё далеко; снег продолжает падать, и над коркой вырастает рыхлый пушистый покров.

Наступает такой момент, когда верхняя часть снежного «пирога» оказывается настолько перегруженной, что даже крохотная порция снега может нарушить равновесие и вызвать обвал.

Достаточно небольшого сотрясения, вызванного ветром или звуком, как вся масса, совсем не связанная с нижним, уплотненным слоем, придет в движение, начнет, словно на салазках, скользить по ледяной корке. Уже через несколько мгновений скорость её резко возрастает и вскоре достигает быстроты курьерного поезда. Высоко над ней вздымается серебристое снежное облако, а впереди, словно таран, движется воздушная волна.

Так возникает сухая, пылеобразная, или ветровая лавина, состоящая из сухого рыхлого снега.

Случается, что обильный снегопад происходит во время оттепели. Тогда на ранее выпавший снег наваливается свежие слои из тяжелого мокрого снега. Из верхней массы вода просачивается вниз, смачивает нижние слои и увлажняет поверхность подстилающих горных пород. Из-за этой самой водной смазки силы сцепления снега с грунтом ослабевают, и снежная масса начинает скользить по склону. А так как снег мокрый, то никакого облака над такой мокрой лавиной уже нет.

Если в сухой лавине человеку угрожает смерть от удушья, то, попав в мокрую лавину, он может быть раздавлен или замурован «снежным цементом». Снег так сильно стискивает человека, что он не может пошевелить ни рукой, ни ногой. Шансов выжить – один на миллион.

Великого, ох как велико количество снега, сходящего при лавинах со склонов гор!

А сколько снега сбрасывается отдельными лавинами? Диапазон очень велик. Объем малых лавин - сотни, а больших – десятки тысячи и миллионы кубометров.

Бывают случаи, когда тихие и безобидные на вид курумы превращаются в эдакие водо-грязе-каменные потоки, так называемые сели – грозное явление природы, причиняющее бедствия местному населению.

В горах нередко бывают сильные дожди. Они наполняют водой русла рек, растопляют высокогорные снега, затапливают интенсивно таять ледники. И тогда, кроме обильных дождевых вод, реки получают большое количество талой снеговой и ледниковой воды. От этого они раздуваются, становятся многоводными, бурными и готовыми перенести с места на место огромное количество твердого материала.

Тут-то им и подбрасывают этот материал ожившие курумы. Ливневые воды проникают сквозь нагромождение камней к глинистому слою и делают его скользким. Каменные осыпи начинают по нему скользить, съезжать вниз по склону – нередко они развивают скорость несколько метров в секунду.

И вот сель, зародившийся высоко в горах, начинает стремительное шествие по дну круто падающего горного ущелья. Захватывая всё новые массы каменных обломков, он становится настолько сильным и мощным, что легко передвигает по пути большие глыбы и катит валуны величиной со стог сена и даже с дом.

Сель обычно идёт валом. Наткнувшись на препятствие, он останавливается, но ненадолго. Новые массы воды и грязи напирают, вал наращивается, затор прорывается, и ещё более тяжёлая мощная грязекаменная лавина срывается с места, устремляется вниз, сокрушая все, что встречается ей на пути. Бывает так, что сель наполовину состоит из воды, а остальное в нем – грязь и камни. Но легче он от этого не становится. Сели огромных размеров проходят десятки километров пути и выносят из гор сотни тысячи и даже миллионы кубических метров твердого материала.

Сели возникают в горах Кавказа, Азии, Сибири, Дальнего Востока, в Альпах, Карпатах, Кордильерах и во многих других районах земного шара. Швейцарцы называют их «руфф», французы – «вант», немцы – «мур».

Оползни

Оползни это смещение масс горных пород вниз по склону под действием силы тяжести. Условием образования оползня служит близкое к поверхности залегание водоупорного слоя и переувлажненные верхние пласты. Они соскальзывают по слою глины (водоупора). Ели на теле оползня находится дом, он сползает вниз, разрушится. Оползень может разрушить деревню, засыпать дорогу.

Оползни сходят с менее крутых склонов. Их движение происходит плавно, спокойно в течение часов, дней и даже месяцев.

Предательски действует речная вода, просочившаяся в глубь земной коры. Она пропитывает слои рыхлых отложений, увлажняет глины. Нередко такой увлажненный слой играет роль смазки между пластами земли, и верхний пласт словно на салазках начинает скользить, сплывать вниз. Мелкие оползни так и называются – оплывины, оплывы.

Оползни в СНГ чаще всего происходят в Поволжье, по правобережью Нижнего Днепра, на Черноморском побережье в районе Одессы, в некоторых пунктах Южного Крыма, Кавказа, в прибрежной зоне Байкала.

Об оползнях в районе Нижнего Новгорода и вреде, который они причиняют, известно с давних пор. Об этом написано даже в старинных летописях. В ХV веке с Гремячей горы сошёл оползень, разрушивший большую слободу. Летопись сообщает: «И божьим изволением грехов ради наших оползла гора сверху над слободой, и засыпало в слободе сто пятьдесят дворов с людьми и со всякою скотиною».

О бедствии, случившемся в конце ХVI века, сообщалось: « в Нижнем Новгороде потрясеся земля под монастырем, монаси же бежаша и сташа на горах; монастырь же и церкви совсем погибаша В том же Нижнем Новгороде вверх по реке Оке, слобода 150 дворов погибе совсем сквозь землю, и не человек не остася »

В более поздний период одним из самых больших оползень, случившийся в ночь на 17 июня 1839 года в районе села Федоровки на левом берегу Волги между Саратовом и Ульяновском.

Ходила под ногами земля, трещали и колебались дома, в воздухе стоял шум и грохот. Никто не понимал – что же случилось. Люди не знали, куда бежать. Женщины и дети громко кричали, плакали. Наступил рассвет, но ничто не изменилось.

Вдруг земля стала колебаться сильнее. Местами её вспучивало и вместо низин вырастали возвышенности, а на месте холмов зияли провалы и трещины.

Колебания земной поверхности, то сильнее, то более слабые, длились в течение трех дней.

Всё прекратилось неожиданно. 70 домов было разрушено или повреждено. К счастью, жертв не было. Позже выяснилось, что селение съехало поближе к Волге на несколько десятков метров!

Иногда отдельные участки местности в прибрежной полосе «съезжают» очень медленно и постепенно. Беда тогда приходит незаметно. Писатель В. Челинцев так описал последствия медленно сползающего участка у города Вольска в 1902 году: « Стоит перед вами дом; вы смотрите: дом как дом; но вот вы выходите во двор; задняя половина рассматриваемого дома как будто не его, а только неумело и причудливо приставлена к нему, кА будто совсем от другого дома, ближайший к нам угол закрыт как-то перекосилась: дом словно состарился и как старик на свою клюку, оперся на этот угол Чтобы не дать погибнуть домам и надворным постойкам, жителям этой низины постоянно приходится бороться с оползнем и отвоевывать у него себе место так же настойчиво, как голландцы отвоевывают себе место у моря»

Землетрясения

Землетрясения по причинам своего возникновения подразделяются на метеоритные, вулканические и тектонические, то есть обусловленные внутренним развитием Земли. Метеоритные землетрясения вызываются падением на земную поверхность небесных тел. Человечество такие катастрофы практически не запомнило, но несомненно, что в истории Земли они сыграли свою роль, и это ещё должно быть изучено геологическими наблюдениями. Вулканические землетрясения происходили и происходят достаточно часто; они могут достигать высокой интенсивности – до 8-10 баллов и причинять значительные бедствия. Но разрушительные волны этих землетрясений не распространяются далеко в стороны, так как их сейсмические очаги лежат на малой глубине. Наиболее распространенными и сильными являются тектонические землетрясения; с ними связаны катастрофические разрушения построек и перекройка лика Земли.

Когда же и отчего возникают тектонические землетрясения?

Под действием глубинных тектонических сил слои горных пород деформируются, сминаются в складки и с наступлением критических перегрузок рвутся, образуя разломы земной коры. Именно в этот момент и происходит мгновенный толчок или серия толчков, - как удары. При землетрясении выделяется энергия, накопившаяся в недрах. Энергия, выделившаяся на глубине, в точке разрыва – в гипоцентре или фокусе (очаге) землетрясения, передается посредством упругих волн земной коры и достигает поверхности Земли, где она и производит разрушения.

Разрушения наибольшей силы концентрируются на небольшом участке земной поверхности, который называется эпицентром землетрясения.

Все наблюдения над интенсивностью землетрясений, определение размеров смещений почвы, изучение деформации пород и других физических явлений, вызываемых землетрясениями, проводятся учеными в эпицентрах, то есть на поверхности Земли. А накопление и разрядка напряжений, приводящих к землетрясению, происходит внутри земной коры, которая достигает в толщину несколько десятков километров.

Опасность стихий землетрясений не повсеместна, а привязана к узким зонам тектонических разломов и зависит от глубинных напряжений.

Стихия появляется там, где активнее тот или иной разлом. Значит, там жить всего опаснее. Но известно, что катастрофические землетрясения на одном и том же разломе даже в активных зонах повторяются редко: глубинные напряжения должны накопиться и собираться в мощный сгусток энергии, способный произвести сокрушительный удар.

Поверхность Земли беспрерывно подвергается атаке глубинных сейсмических толчков. В течение года происходит свыше 100 тысяч землетрясений. Иными словами, каждые 5 минут совершается по меньшей мере один подземный удар: Земля как бы беспрерывно дрожит. Большинство подземных толчков слабы, они не ощущаются людьми и регистрируются только высокочувствительными приборами – сейсмографами. Но ежегодно около десяти землетрясений достигают разрушительной силы, а единичные, особо сильные, приобретают характер тяжелых катастроф.

По статистике, в мире от землетрясений ежегодно погибает 10 тысяч человек. Во время особенно сильных бедствий количество жертв измеряется многими десятками и даже сотнями тысяч человек. Вред, приносимый землетрясениями, измеряется не только числом жертв. При катастрофических землетрясениях, образуются трещины, по которым перемещаются блоки земной коры, возникают новые возвышенности и провалы, изменяется направление рек, разрушаются почти все искусственные сооружения и постройки. Всем памятны катастрофические землетрясения недавних лет, они принесли тяжелейшие бедствия в густонаселенные районы. Землетрясения большой силы разрушили Ашхабад, Ташкент, населенные пункты Туркмении, Таджикистана, Армении, Дагестана, Молдавии, смели с лица земли поселок Нефтегорск на Сахалине.