книги / Опасные природные процессы. Вводный курс

Разде / //. Опасные природные процессы

8.3

Опасные природные явления в атмосфере летнего времени

Высокая температура воздуха, возникающая в лет­ ние периоды времени, часто может быть квалифицирована как опасное природное явление. Жара создает не только дискомфорт, она может быть причиной тепловых ударов для людей и сельскохозяйственных животных, поражает сельскохозяйственные растения, нарушает ирригацию, приводит к сбоям в работе техники. Экстремальная жара в любом климатическом поясе устанавливается при летнем антициклоне, необычном по местополо­ жению или продолжительности. Она приводит к иссушению, росту пожаро­ опасности в лесах, степях, на торфяниках, к обмелению судоходных рек и т.д. Жара может наблюдаться на территории протяженностью несколько сотен километров и на период от одной до многих недель.

Например, летом 2001 г. в Средиземноморье из-за жары было госпита­ лизировано 10 тыс. человек, 100 человек умерли. Температура поднялась до 48°С, что на 6°С выше нормы. Такая ситуация возникает обычно при за­ стое антициклона или при засухах с антициклонами. Во Франции в августе 2003 г. от жары пострадало свыше 13 тыс. человек.

8.3.1

Жара, засухи, суховеи. Условия возникновения. Негативные следствия

332

Гшва 8. Атмосферные опасные процессы

Окончание таблицы 8.2

Вматериковой части Северной Америки минимальная зарегистриро­ ванная температура составила —63°С (Снаг, Юкон, Канала).

Воздействие высокой температуры. Зарубежные ученые проводили спе­ циальные опыты, чтобы определить наиболее высокую температуру, которую человеческий организм способен выдержать в сухом воздухе.

Температуру 7ГС человек выдерживает в течение 1 ч, 82 С — 49 мин. 93°С — 33 мин, а 104°С — только 26 мин. Ученые считают, что предельная температура, при которой человек в состоянии дышать, равна примерно 116°С. Однако в истории имеются факты, когда человек выдерживал значи­ тельно большие температуры. В 1764 г. французский ученый Тиллет сооб­ щил в Парижской академии наук о том, что одна женщина находилась в печи при температуре 132°С в течение 12 мин.

В1828 г. был описан случай 14-минутного пребывания мужчины в пе­ чи, где температура достигала 170°С. В Бельгии в 1958 г был зарегистриро­ ван случай, когда человек несколько минут находился в термокамере при температуре 200°С.

333

Разбел II. Опасные природные процессы

Вобнаженном состоянии человек может выдержать быстрое нарастание температуры до 210°С, а в ватной одежде — до 270°С. Этой температуры до­ статочно для варки яиц!

Переносимость высоких температур в водной среде значительно ниже, чем на сухом воздухе. «Рекорд» в этой области принадлежит мужчине из Тур­ ции, который окунался с головой в котел с водой, нагретой до 70°С.

Вжару очень многие, истосковавшись по теплу и свету, проводят слиш­ ком много времени под прямыми солнечными лучами, забывая об опасности ожогов, теплового удара, повышения артериального давления, обезвожива­ ния и возможной потери сознания. Симптомы солнечного ожога бывают раз­ ные — от порозовения кожи, начинающей «гореть», до покраснения, когда она опухает, покрывается волдырями и становится крайне болезненной. Солнечные ожоги не так безобидны, как думают многие. Доказано, что они могут приводить не только к преждевременному старению кожи и развитию фотодерматита (аллергии к солнечным лучам), но и к снижению зрения и даже к онкологическим заболеваниям (раку кожи).

Существуют разного рода профилактические средства.

Тепловой удар (гипертермическая кома) — это болезненное состояние, обусловленное общим перегревом организма и возникающее в результате воздействия внешних тепловых факторов (длительное пребывание и работа

вдушных помещениях с высокой температурой, длительное воздействие солнечных лучей на непокрытую голову или обнаженное тело, высокая тем­ пература воздуха в течение продолжительного времени).

Постоянство температуры тела обусловлено равновесием между процес­ сами образования тепла и его потерей. Основным источником теплопродук­ ции является мышечная работа, а основная теплоотдача осуществляется за счет потоотделения (испарения). Однако в условиях жаркого влажного кли­ мата теплоотдача за счет испарения пота резко уменьшается.

Последствия теплового удара для организма довольно серьезны. В ре­ зультате теплового удара температура тела может подняться настолько высо­ ко, что поражается мозг и наступает смерть.

Симптомы теплового удара:

1)горячая, красная кожа;

2)очень маленькие зрачки;

3)высокая температура тела (может быть выше 40°);

4)сухая кожа.

Солнечное воздействие. Симптомы: покраснение кожных покровов, го­ ловокружение, головная боль, тошнота, общая слабость, вялость, ослабление сердечной деятельности, сильная жажда, шум в ушах, одышка, повышение температуры тела; в тяжелых случаях — потеря сознания. Под воздействием солнечных лучей могут развиваться ожоги кожи 1—2-й степени.

В настоящее время не разделяют понятия «тепловой удар» и «солнеч­ ный удар», так как в обоих случаях происходящие изменения вызваны об­ щим перегреванием организма.

334

Гшва 8. Атмосферные опасные процессы

Первая помощь при тепловом ударе.

Немедленно вынесите пострадавшего на свежий воздух в тень или по­ местите в прохладное помещение.

Охладите пострадавшего холодной водой или оберните мокрым поло­ тенцем вокруг тела.

Следите за признаками шока.

При обморочном состоянии поднести к носу вату, смоченную наша­ тырным спиртом.

Ни в коем случае нельзя давать питья!!!

Тепловое изнурение менее опасно, чем тепловой удар, и обычно случа­ ется после физической нагрузки в жаркий и влажный день. Тепловое изну­ рение происходит, когда тело теряет жидкость из-за чрезмерного потоотде­ ления. В результате этого уменьшается объем крови и развивается шок.

Симптомы теплового изнурения:

1)холодная, бледная, влажная кожа;

2)сильное потоотделение;

3)расширенные зрачки;

4)тошнота;

5)головокружение;

6)головная боль;

7)рвота.

Первая помощь при тепловом изнурении.

Поместите пострадавшего в прохладное место. Уложите его на спину и приподнимите ноги.

Ослабьте тесную одежду. Обтирайте мокрой тканью, полотенцем. Сле­ дите за появлением симптомов шока! Давайте пострадавшему пить каж­ дые 15 мин, если он в сознании. Улучшение должно наступить в течение получаса.

Наибольший ущерб, связанный с экстремальной жарой, причиняют засухи.

Засуха — явление, существенное для сельского и лесного хозяйства, бы­ тового и промышленного водоснабжения, судоходства, работы ГЭС и т.п. Причина засухи: длительный летний антициклон в результате процессов блокирования. Видимая засуха — это неожиданное длительное уменьшение осадков. Невидимая засуха — это когда высокие температуры способствуют такому усиленному испарению и транспирации, что даже регулярные дожди не в состоянии в достаточной степени увлажнить почву, и урожай засыхает на корню (рис. 8.28).

Засуха считается очень сильной, когда снижение урожая достигает 50% и более. При слабой засухе снижение урожая равно и/или меньше 20%. В го­ ды очень сильных засух за весенний вегетационный период осадков выпада­ ет менее 40% от нормы. При этом урожай значительно ниже многолетнего.

К устойчиво сухим и засушливым районам относится 40—45% площа­ ди континентов, где проживает более 1/3 населения планеты. На террито­

335

Глава 8. Атмосферные опасные процессы

1968—1973 гг. — Нигерия, засуха и голод (100 тыс. человек). 1972 г. — Индия, засуха.

1975 г. — СССР, засуха.

1976 г. — Великобритания, засуха.

1975—1978 гг. — Кампучия, голод (более 1 млн человек). 1983—1988 гг. — Эфиопия, засуха и голод (более 1 млн человек). 1997—1999 гг. — Северная Корея, голод (2 мтн человек).

Июль 2000 г. — 60 млн человек пострадало от жестокой засухи в Цен­ тральной и Южной Азии. Никогда не было такой ужасной засухи и в па­ кистанских провинциях Белуджистан и Синд. 60% сельского населения в 18 провинциях Ирана пострадали от жары, 12 млн человек по всему регио­ ну нуждались в питьевой воде. Более 16 млн человек пострадало в Эритрее, Эфиопии и других государствах Северной и Восточной Африки.

Ученые полагают, что населенные майя районы Центральной Амери­ ки постоянно страдали от засух, периоды которых определялись дневным светилом. Исследователи из университета Флориды, проанализировав оса­ дочные породы одного из озер полуострова Юкатан в Мексике, обнаружи­ ли археологические следы, которые остаются обычно после сильной засухи. Интересно, что засухи эти, по словам специалистов, повторялись каждые 208 лет. Между тем именно с такой цикличностью чередуются периоды уве­ личения и уменьшения яркости Солнца. В результате анализа ученые при­ шли к выводу, что самый сухой период новой эпохи пришелся на 800— 1000-е годы н.э.. и это время совпадает с гибелью классической цивилиза­ ции майя в IX в.

Археолог Харви Вейсс (Harvey Weiss) из Йельского университета провел раскопки в северной Месопотамии и обнаружил следы начавшейся пример­ но в 2200 г. до н.э. трехсотлетней засухи. Он нашел двадцатисантиметровый слой песка и установил отсутствие в почве туннелей, прорытых дождевыми червями.

Анализ донных отложений в Оманском заливе, находящемся более чем

в1000 км от древней Месопотамии, также показал интересные результаты.

Вслое, датирующемся 2200 г. до н.э., было установлено чрезмерное, в 5 раз превышающее норму, содержание доломита. Этот минерал мог быть прине­ сен в залив с гор и равнин современных Ирака и Турции только ветром.

При изучении отложений в озере Ван, расположенном в верховьях Ти­ гра и Евфрата, был зафиксирован резкий спад уровня воды 4200 лет назад. Наконец, повторные исследования гренландских льдов привели к выводу, что на самом деле период голоцен более динамичен в климатическом от­ ношении, чем предполагалось.

Засуха в Месопотамии совпала по времени с упадком местных городов и всей Аккадской империи. Случилось это в 2200 г. до н.э. В клинописных текстах того времени есть ссылки на огромные поля, которые не родят зер­ но, и тяжелые облака, из которых не льется дождь. Как утверждает Вейсс,

337

Раздел II. Опасные природные процессы

радикальные климатические изменения не были локальными и затронули не только Ближний Восток. К 2200 г. до н.э. также относится кризис Древнего царства в Египте, минойской культуры на Крите, городов в Палестине и в долине Инда. Причина, по мнению Вейсса. одна — продолжительная засу­ ха и похолодание, затронувшие территорию от Инда на востоке до Нила и Эгейского моря на западе. Фактически эта гипотеза подтверждает выдвину­ тую в конце 60-х гг. британским археологом Джеймсом Меллартом (James Mellart). Реанимированная Вейссом, она, наконец, находит весомые под­ тверждения.

То, что преимущественно аграрные цивилизации прошлого могли не пе­ режить катастрофические климатические изменения, становится все более вероятным. В последние годы были опубликованы результаты исследований, связывающих с засухой упадок нескольких цивилизаций Нового Света. Речь идет о кризисе культур моче, майя и тиуанаку, существовавших в Централь­ ной Америке и на территории современных Перу и Боливии. В разное вре­ мя — с конца VI в. н.э. до XI в. н.э. — они поочередно исчезли (раствори­ лись, перестали существовать как целое), не справившись с радикальным ухудшением климатических условий. Возможно, еще рано утверждать, что многие древние цивилизации были уничтожены самой природой, однако связь между отдельными периодами их культурного развития с климатиче­ скими изменениями просматривается отчетливо.

В каждом столетии этого периода было по 130—150 экстремальных си­ туаций (засухи, наводнения, пожары, неурожаи, развитие эпидемий). В 20— 30-е годы XX в. наступило потепление, а с 1940 г. средние температуры снизились на 0,5°. В конце 60-х годов началось новое потепление, и темпе­ ратура поднялась на 0.5°.

Причины засух. Наибольшее значение имеет солнечная активность, так как она влияет на погоду и климат. В этом плане особенно заметен 11-лет­ ний цикл. В последние годы интересные результаты по этой проблеме по­ лучены Т.В. Покровской. Ею показано, что за 1887—1965 гг. засухи, случав­ шиеся на Европейской территории СССР, были лишь в годы восходящей ветви 11-летнего цикла геомагнитной возмущенности (9 засух за 46 лет). Один из ведущих американских метеорологов У. Робертс связывает послед­ ние 8 сухих периодов к востоку от Скалистых гор с 22-летним циклом сол­ нечной активности. Для Казахстана характерна связь засух с годами нисхо­ дящей ветви 11-летнего цикла.

Эти негативные атмосферные явления могут совпадать с циклическими явлениями глобального масштаба и усиливать поражающий эффект. Так, по климату выявлены ритмы 92 000, 40000, 21 000, 1850, 1100, 550, 80, 40, 22, И, 2—2.5 года, около 260 дней, а также сезонные, месячные, недельные.

Выделяются ритмы перемены излучения Солнца, обусловленные грави­ тационным влиянием на него Юпитера и Сатурна, — 178 и 400 дней. Земля также испытывает влияние этих планет каждые 30—35 лет, что совпадает со

338

Глава 8. Атмосферные опасные процессы

сменой преимущественно влажного и прохладного климата на сухой и теплый. Периоды парных соединений Юпитера, Марса и Венеры обусловлива­ ют циклы длительностью 4,2 года, а период соединений Юпитера и Марса является причиной хорошо выраженной повторяемости погодных ситуаций

спериодом 2,2 года.

Впоследние годы внимание ученых и политиков привлечено к сущест­ венным климатическим изменениям, включая засухи, связанным с явлени­ ем Эль-Ниньо. Исследователи отмечают коррелируемость контрастов засух

ввосточной Азии и Калифорнии и сильной влажности в Европе и других районах мира с 6-летним циклом Эль-Ниньо.

Помимо засухи, жестокое иссушение растительности могут вызывать суховеи — горячие ветры. Как правило, это местные ветры: гармсиль, хам­ син, сирокко, фен и др. Так, температура воздуха в ветре гармсиль, дующем

схребта Копетдаг, иногда достигает +40°С.

Суховей — это ветер с высокой температурой (до 30°С) и низкой от­ носительной влажностью воздуха (менее 25%), дующий со скоростью ме­ нее 6 м/с. Суховей наблюдается в степях и полупустынях европейской части России, особенно в Прикаспийской низменности, на юге Западной Сибири, а также в Казахстане. Ветры, подобные суховею (сирокко, хамсин), отмеча­ ются и в других странах. Во время суховея усиливается испарение, что при недостатке влаги в почве часто приводит к увяданию и гибели сельскохозяй­ ственных культур.

Суховеи могут продолжаться от нескольких часов до 5—7 дней и более. Интенсивные суховеи вызывают резкое нарушение водного баланса расте­ ний. Началом суховея следует считать дефицит влажности воздуха более чем на 20%.

Результаты воздействия суховея:

вызывает постепенное иссушение верхних слоев почвы; растения теряют влагу, увядают, идет преждевременное пожелтение и

засыхание листьев. Снижается урожай трав; возрастает ущерб от неблагоприятных условий вегетационного периода;

посевы становятся неоднородными по густоте и высоте. Ухудшается кондиция зерна. Колос формируется неполноценным, т.е. содержит до 20— 25 зерен, из них щуплых зерен 30—80%. Урожай значительно снижается. Возможна гибель зерновых культур;

складываются неблагоприятные агрометеорологические условия в пе­ риод вегетации сельскохозяйственных культур. Вызывает высокую пожаро­ опасность лесов.

Защитные и профилактические мероприятия заключаются в следующем: провести обследование поражения засухой с помощью авиации; осуществить комплекс мер по химической защите растений от вреди­

телей и болезней; провести мероприятия по орошению.

339