Основными поражающими факторами при извержении вулканов являются: ударная волна; летящие осколки (камни, деревья, части конструкций); пепел; вулканические газы (углекислый, сернистый, водород, азот, метан, сероводород, иногда фтор, отравляющий источники воды); тепловое излучение; лава, движущаяся по склону со скоростью до 80 км/ч, имеющая температуру до 1000°С и сжигающая все на своем пути. Вторичные поражающие факторы: цунами, пожары, взрывы, завалы, наводнения, оползни. Наиболее частыми причинами гибели людей и животных в районах извержения вулканов являются травмы, ожоги (часто верхних дыхательных путей), асфиксия (кислородное голодание), поражение глаз. В течение значительного промежутка времени после извержения вулкана среди населения наблюдается повышение заболеваемости бронхиальной астмой, бронхитами, обострение ряда хронических заболеваний. В районах извержения вулканов устанавливается эпидемиологический надзор[4].
3. Сель
Сель (от араб. — бурный поток) — это внезапно формирующийся в руслах горных рек временный грязекаменный поток. Эта смесь воды, грязи, камней массой до 10 т, деревьев и других предметов несется со скоростью до 15 км/ч, сметая, заливая или увлекая с собой мосты, постройки, разрушая дамбы, плотины, заваливая селения. Объем перемещаемой породы — миллионы кубических метров. Длительность селевых потоков достигает 10ч при высоте волны до 15 м. Сели формируются в результате продолжительных ливней, интенсивного таяния снега (ледников), прорывов плотин, неграмотного проведения взрывных работ. По мощности селевые потоки делят на группы: мощные с выносом более 100 000 м3 смеси пород и материалов (средняя частота повторения — 1 раз в 6...10 лет); средней мощности с выносом от 10 000 до 100 000 м3 смеси (1 раз в 2...3 года); слабой мощности с выносом менее 10 000 м3 смеси.
Основные районы проявления селей в России находятся в Забайкалье (периодичность мощных селей 6... 12 лет), в зоне БАМа (раз в 20 лет), на Дальнем Востоке и Урале.
Примером опустошительных последствий может служить действие селя в Узбекистане (4 мая 1927 г.), когда через 1,5 ч после прошедшего в горах ливня с градом послышался шум, напоминающий артиллерийскую канонаду. Через 30 мин после этого в ущелье хлынул грязекаменный поток высотой до 15 м, который поглотил более 100 арб с грузами и паломниками, находившимися в селении. Через 10 ч уже ослабленный сель достиг Ферганы (в городе погибло более 800 голов скота).
Селевые потоки в мае 1998 г. в Таджикистане разрушили 130 школ и дошкольных учреждений, 12 поликлиник и больниц, 520 км автодорог, 115 мостов, 60 км ЛЭП. Пострадали посевы хлопчатника на площади 112 000 га, сметены сады, виноградники, погибло значительное количество скота.
4. Оползни
Оползни — это отрыв и скользящее смещение верхних слоев почвы по склону под воздействием силы тяжести[5]. Наиболее часто оползни возникают из-за увеличения крутизны склонов гор, речных долин, высоких берегов морей, озер, водохранилищ и рек при их подмыве водой. Основной причиной возникновения оползней является избыточное насыщение подземными водами глинистых пород до текучего состояния, воздействие сейсмических толчков, неразумная хозяйственная деятельность без учета геологических условий. Согласно международной статистике, до 80% оползней в настоящее время связано с деятельностью человека. При этом происходит сползание по склону огромных масс фунта вместе с постройками, деревьями и всем, что находится на поверхности земли. Последствия оползней — жертвы (табл. 2.5), завалы, запруды, уничтожение лесов, наводнения.
По мощности оползни делят на группы: очень крупные с выносом более 1 млн. м3 смеси пород и материалов; крупные с выносом от 100 000 до 1 млн. м3 смеси; средние с выносом от 10 000 до 100 000 м3 смеси; малые с выносом менее 10 000 м3 смеси.
В России оползни возникают на побережье Черного моря, рек Оки, Волги, Енисея, на Северном Кавказе. Большинство оползней можно предотвратить планировкой стока вод (талых и ливневых), водостоков и дренажей, а также озеленением склонов. Примером результатов действия оползня является трагедия 6 июня 1997 г. в жилом массиве Днепропетровска. Внезапно земная твердь поглотила детсад и 9-этажный жилой дом, стоявший у кромки глубокого оврага. Прибывшие по первым сигналам спасатели успели выдворить жителей дома в условиях столпотворения и паники (это нельзя было назвать эвакуацией). Милиционеры и солдаты не церемонились: выигранные секунды спасли многие жизни. Полураздетых жильцов оттеснили от опасного места. В 6.40 утра 9-этажный дом взорвался, развалился на части и 72 квартиры ушли под землю. На месте рухнувшего дома образовалась воронка шириной 150 и глубиной 30 м, на дне которой клокотала масса мокрой жирной глины вперемешку с остатками дома. Туда ушли средняя школа, детский комбинат, мелкие строения, деревья, гаражи.
Предупредительными мерами по борьбе с оползнями, селями и лавинами являются контроль состояния склонов, выполнение укрепительных мероприятий на них (забивка свай, лесонасаждения, возведение стен, дамб), строительство дренажных систем и плотин (сооруженная вблизи Алма-Аты плотина высотой 100 и шириной 400 м предотвратила подход к городу селя в 1973 г.,, остановив поток высотой 30 м при скорости порядка 10 м/с; в результате появилось озеро Медео объемом 6,5 млн. м3).
5. Гроза
Гроза является ярким примером огромной энергии, имеющей место в окружающей человека среде. Это пример статического атмосферного электричества, возникающего в результате процессов, протекающих в атмосфере. Люди часто бывают свидетелями появления шаровой молнии — светящегося шара диаметром 5...30 см, путь движения которого непредсказуем и причиненный ущерб может быть огромным.
Уже в древности люди пытались защититься от ударов молнии: древние иудеи окружили Иерусалимский храм высокими мачтами, обитыми медью (за 1000-летнюю историю он ни разу не был поврежден молнией, хотя располагался в одном из самых грозоопасных районов планеты).
Грозы часто приводят к наиболее опасным явлениям — пожарам. Пожар — это стихийное распространение горения, вышедшего из-под контроля. Особо опасны торфяные и лесные пожары. При этом гибнут люди и животные, наносится огромный материальный ущерб.
Лесные пожары по охвату площади делят на зоны[6]:
• отдельных пожаров, возникающих в незначительных количествах и рассредоточенных по времени и по площади;
• массовых пожаров — это отдельные пожары, возникающие одновременно;
• сплошных пожаров — наблюдается быстрое распространение огня, высокая температура, задымленность;
• огненного шторма — это особо интенсивный пожар в зоне сплошного пожара, в его центре возникает восходящая колонна в виде огненного вихревого столба, куда устремляются сильные ветровые потоки. Огненный шторм потушить практически невозможно.
Лесные пожары могут быть разных видов[7]:
• низовой — горит сухой торфяной покров, лесная подстилка, валежник, кустарник, молодой лес;
• верховой — горит лес снизу доверху, или кроны деревьев, огонь движется быстро, искры разлетаются далеко, верховой пожар развивается от разряда молнии или низового пожара;
• торфяной (подпочвенный) — беспламенно горит торф на глубине, в районе пожара возникают завалы от упавших деревьев из-за выгорания их корней и появления пустот под слоем почвы, в которые проваливается техника и люди, что затрудняет тушение пожаров, делает их особенно опасными.
Способы тушения лесных пожаров:
* захлестывание кромки пожара — самый простой и достаточно эффективный способ тушения средних низовых пожаров. Используя связки проволок или прутьев (в виде метлы), молодые деревья лиственных пород длиной до 2 м, группа из 4 человек способна за 1 ч сбить пламя на кромке пожара до 1 км;
* забрасывание кромки пожара грунтом;
* устройство заградительных полос удалением лесных насаждений и горючих материалов до минерального слоя почвы. При сильном ветре ширина полосы может превысить 100 м (создается с помощью техники, шнуровых подрывных зарядов или отжигом).
При тушении пожаров наиболее часто применяют воду или растворы огнетушащих химикатов. Иногда требуется прокладка временных водоводов, доставка емкостей с водой воздушным транспортом и отжиг (заблаговременный пуск встречного огня по надпочвенному покрову). Выполняют отжиг подготовленные пожарные от опорных полос (рек, дорог, ручьев) или от сделанных искусственно минерализованных полос.
Грозовые разряды атмосферного электричества опасны для жизни людей, а, попадая в здание, приводят к его разрушению, могут вызвать пожар. Для предотвращения пожаров и снижения ущерба от них проводятся следующие мероприятия:
• строительство водоемов, бассейнов и других водных хранилищ;
• поддержание в порядке огнезащитных полос;
• обеспечение готовности связи, систем оповещения, разведки, прогнозирования;
• контроль готовности средств пожаротушения.
6. Ураган
Ураган (от кит. циклон, тайфун — большой ветер) — ветер силой до 12 баллов. Его скорость достигает 300 м/с, фронт урагана до 500 км, он способен пройти путь в сотни километров. Ураган все опустошает на своем пути: ломает деревья, разрушает строения, создает на побережье волны высотой до 30 м, может быть причиной ливней, а позднее обусловить появление эпидемии. В 1988 г. ураган в Одесской области вывел из строя 6000 км ЛЭП, оставив без энергии более 130 населенных пунктов, а также водозабор города.
7. Бури
Бури — разновидность урагана, но имеют меньшую скорость ветра. Основная причина жертв при ураганах и бурях — поражение людей летящими осколками, падающими деревьями и элементами строений. Непосредственной причиной гибели во многих случаях является асфиксия от давления, тяжелейшие травмы. Среди выживших наблюдаются множественные ранения мягких тканей, закрытые или открытые переломы, черепно-мозговые травмы, травмы позвоночника. В ранах часто имеются глубоко проникшие инородные тела (почва, куски асфальта, осколки стекла), что приводит к септическим осложнениям и даже к газовой гангрене. Особенно опасны пылевые бури в южных засушливых областях Сибири и европейской части страны, так как вызывают эрозию и выветривание почвы, унос или засыпку посевов, оголение корней.