Стихийные бедствия. Снегопады, обледенения

ВВЕДЕНИЕ

Стихийные бедствия угрожают обитателям нашей планеты с начала цивилизации. Где-то в большей мере, в другом месте менее. Стопроцентной безопасности не существует нигде. Природные катастрофы могут приносить колоссальный ущерб, размер которого зависит не только от интенсивности самих катастроф, но и от уровня развития общества и его политического устройства.

Статистически вычислено, что в целом на Земле каждый стотысячный человек погибает от природных катастроф. Согласно другому расчету число жертв природных катастроф составляет в последние 100 лет 16 тыс. ежегодно. Кому-то это может показаться много, кому-то мало. Малой эта цифра, пожалуй, покажется тому, кто сравнит ее с числом жертв автомобилизма. Сообщается, в частности, что автомобильные катастрофы ежегодно уносят около 250 тыс. жизней. Однако природные катастрофы происходят внезапно, совершенно опустошают территорию, уничтожают жилища, имущество, коммуникации, источники питания. За одной сильной катастрофой, словно лавина, следуют другие: голод, инфекции. Бывало, что природные катастрофы приводили к значительным политическим переменам, как например, при образовании государства Бангладеш.

Действительно ли мы так беззащитны перед землетрясениями, тропическими циклонами, вулканическими извержениями? Что же развитая техника не может эти катастрофы предотвратить, а если не предотвратить, то хотя бы их предсказать и предупредить о них? Ведь это позволило бы значительно ограничить число жертв и размеры ущерба! Мы далеко не так беспомощны. Кое-какие катастрофы мы можем предсказать, а некоторым и успешно противостоять. Однако любые действия против природных процессов требуют хорошего их знания. Необходимо знать, как они возникают, механизм, условия распространения и все прочие явления, с этими катастрофами связанные. Необходимо знать, как происходят смещения земной поверхности, почему возникает быстрое вращательное движение воздуха в циклоне, как быстро массы горных пород могут обрушиться по склону. Многие явления еще остаются загадкой, но, думается, лишь в течение ближайших лет либо десятилетий.

1. СНЕГОПАД КАК СТИХИЙНОЕ БЕДСТВИЕ

Экстремальное количество и продолжитель­ность выпадения осадков оказываются опасными для лю­дей и различных объектов и возбуждают другие виды чрез­вычайных ситуаций:

о интенсивные снегопады парализуют транспорт, вызывают поврежде­ния деревьев, ЛЭП, зданий под снеговой нагрузкой, сход снежных ла­вин в горах, а при выпадении в обычно бесснежных районах или в те­плое время года приносят ущерб сельскому хозяйству;

о интенсивные ливни возбуждают наводнения, эрозию, сели и оползни в горах; несвоевременные и затяжные дожди вредоносны для урожая;

о экстремально малые суммы осадков приводят к засухе, опасности лес­ных пожаров, обмелению рек, трудностям для судоходства и водоснаб­жения и т. д.

Рассмотрим условия выпадения особенно больших осад­ков. Максимальные значения интенсивности осадков в це­лом выше летом вблизи поставляющих влагу океанов, на наветренных склонах гор, в наиболее влажных районах эква­ториального и тропического климатических поясов. В этих условиях относительно невелики колебания максимальных значений интенсивности осадков. В противоположных усло­виях абсолютные величины интенсивности осадков ниже, но выше их колебания. Поэтому и в сухих районах возможны наводнения и другие последствия ливней, причем даже более тяжелые, поскольку население к этому хуже подготовлено.

Рекорды минутной интенсивности принадлежат конвек­тивным (грозовым) ливням тропиков Центральной Амери­ки — до 20—25 мм/мин при средней интенсивности более 10—20 мм/мин. Конвективные ливни обычно охватывают небольшие территории (до 200 км²), непродолжительны (в тропиках до 2—4 ч, чаще до 1 ч; в средней полосе — до 30 мин), неравномерны, начинаются и заканчиваются рез­ко. Наибольший диаметр капель при таких ливнях: в тропи­ках — до 7—8 мм, в умеренных широтах — до 4—5 мм.

Фронтальные ливневые дожди длятся от не­скольких часов до 4 суток, с перерывами до 2—3 недель. Они охватывают территории площадью до сотен тысяч квадрат­ных километров. При тропических циклонах интенсивность ливней нередко превышает 150 мм/сут и достигает 500— 800мм/сут. (рекорд на о. Реюньон в мае 1952 г. —1850 мм/сут.). Чаще всего ливень длится 5—10 ч. За 10—20 ч может вы­пасть вся годовая норма осадков. В районах, где эта норма особенно велика (например, на Филиппинах 2000—3000 мм), ее могут набирать интенсивные ливни в течение 60—70 ч. В субтропиках Средиземноморья атлантические циклоны могут давать ливни интенсивностью до 400—500 мм/сут. (ре­корд в Генце, Италия, 1882 г. — 810 мм/сут.). Наибольшая часовая интенсивность может быть близка к суточной, хотя чаще равна 1/3—1/4 от суточной. В Батуми интенсивность ливней превышает 250 мм/сут., что отвечает нескольким метрам снега в близлежащих горах Аджарии. В умеренном климатическом поясе величины интенсивности еще меньше: в Англии, Молдавии, на Украине 100—200 мм/сут., 40— 60 мм/ч (а над крупными городами — 60—100 мм/ч), в цент­ральных районах европейской части России—50—100 мм/сут., 30—50 мм/ч, в северных районах — до 50 мм/сут.

По своему механизму многие из явлений, связанных со снегом, льдом и холодом, могут быть отнесены к различным категориям, рассмотренным выше. Однако своеобразие снеж­но-ледовых явлений побуждает к их отдельному рассмотрению.

Снежный покров — это слой снега на поверхности земли, возникающий в результате снегопадов. Различают временный и устойчивый снежные покровы. Устойчивый снежный покров распространяется в районах со средней тем­пературой самого холодного месяца 0°С и ниже, неустой­чивый снежный покров и редкие снегопады возможны при температуре этого месяца 10—12°С. Названным условиям со­ответствуют почти 2/3 площади суши, причем приблизитель­но на 1/4 суши снежный покров держится не менее четырех месяцев в году. Области с многолетней мерзлотой, подзем­ными льдами и наледями занимают около 1/7 суши, аква­тория с морскими льдами и айсбергами — 1/4 поверхности морей и океанов. В районах, где зимой устанавливается снеж­ный покров, размещается 1/5 населения мира и еще почти столько же — в районах, где возможны неустойчивый снеж­ный покров и редкие снегопады.

Благодаря малой теплопроводности снежный покров пре­дохраняет почву от сильного выхолаживания и озимые посевы от вымерзания. В нем содержатся снегозапасы, являющиеся источником пресной воды при таянии снега. Снежный покров оказывает большое влияние на климат, рельеф, гидрологические и почвообразовательные процессы, жизнь растений и животных. Он используется в хозяйственных целях путем снегозадержания и снежной мелиорации.

. Величина снежного покрова характеризует снежность зимы. По абсолютной снежности выделяют бесснежные районы (толщина снежного покрова менее 10 см), малоснежные (с покровом 10—30 см, в континентальных районах — до 40— 50 см) и многоснежные (с большой высотой снежного покрова). По относительной снежности различают: малоснежные зимы с высотой снежного покрова ниже нормы (которые, в свою очередь, подразделяют на зимы с устойчивыми морозными днями и малым количеством осадков и оттепельные зимы со значительным количеством осадков); среднеснежные зимы с постепенным нарастанием высоты снежного покрова, близкой к средней многолетней неустойчивой зимы со значительными колебаниями снежного покрова в течение всей зимы; многоснежные зимы с высотой снежного покрова, значительно превышающей среднюю многолетнюю.

По режиму и форме воздействия на людей и различные объекты снежноледниковые явления весьма разнообразны. Чрезвычайные ситуации связаны с эпизодическими событиями — экстремальными снегопадами и холодами, массовым сходом лавин, крупными заторами льда на реках и т. п. В целом по миру эти чрезвычайные ситуации находятся на четвертом или пятом месте по величине наносимого ими ущерба, но в отдельных районах выходят на 3—4 место. На пример, в США тяжелые снегопады уступают по среднемноголетнему числу жертв лишь грозам и смерчам, а по экономическому ущербу суммарно с морозами оказываются на первом-втором местах. Велик разовый ущерб от экстремальных снегопадов в обычно малоснежных Молдавии, Закавказье, предгорьях Средней Азии. Защита городов и дорог от неблагоприятных и опасных снежноледовых явлений требует удорожания строительства и эксплуатации на величину до 100—200%.

Снеговые нагрузки могут ломать крыши домов, деревья, губить плантации и т. д., особенно в районах, где снегопады редки и сильны (юг США, Северная Африка, Турция и другие страны Средиземноморья). Средние многолетние из максимальных за зиму снеговых нагрузок могут превышать 250 кг/м³, нагрузки от разовых снегопадов — 100 кг/м². Экстремальные величины этих показателей в районах вблизи внешней границы области устойчивого снежного покрова превышают норму приблизительно вдвое. Здесь редкие интенсивные снегопады способны вызвать чрезвычайные ситуации комплексного характера (снеговые нагрузки; паводки снеготаяния; в горах лавины, активизация оползней и т. п.). Такие снегопады случаются раз в несколько лет или десятилетий, длятся обычно до 2—4 сут., охватывают площадь в сотни—тысячи квадратных километров. В США слой снега толщиной 5—10 см существенно затрудняет движение на автодорогах, 20—30 см — почти полностью его парализует, вызывает значительную задержку поездов и т. п.

2. МЕТЕЛИ И СНЕЖНЫЕ ЗАНОСЫ

Метели и снежные заносы. Метель (вьюга) —это перенос снега сильным ветром над поверхностью земли. Количество переносимого снега определяется скоростью ветра, а участки аккумуляции снега — его направлением. В процессе метельного переноса снег движется параллельно поверхности земли. При этом основная масса его переносится в слое высотой менее 1,5 м. Рыхлый снег поднимается и переносится ветром при скорости 3—5 м/с и более (на вы соте 0,2 м).

Различают низовые (при отсутствии снегопада), верховые (при-ветре лишь в свободной атмосфере) и общие метели, а также метели насыщенные, т. е. переносящие предельно возможное при данной скорости ветра количество снега, и ненасыщенные. Последние наблюдаются при нехватке снега или при большой прочности снежного покрова. Твердый расход насыщенной низовой метели пропорционален третьей степени скорости ветра, верховой метели — первой ее степе ни. При скорости ветра до 20 м/с метели относятся к слабым и обычным, при скорости 20—30 м/с — к сильным, при большой скорости —- к очень сильным и сверхсильным (фактически это уже штормы и ураганы). Слабые и обычные метели длятся до нескольких суток, более сильные — до нескольких часов.

Снегонакопление при метельном переносе во много раз превышает аккумуляцию снега, которая наблюдается в результате снегопадов при безветренной погоде.

Отложение снега происходит в результате уменьшения скорости ветра вблизи наземных препятствий. Форма и размер запасов определяются формой и размером препятствий и их ориентацией по отношению к направлению ветра.

В России сильным снежным заносам подвержены, прежде все го, многоснежные районы Заполярья, Сибири, Урала, Дальнего Востока и Севера Европейской части. В Заполярье снежный покров сохраняется до 240 дней в году и достигает 60 см, в Сибири, соответственно — до 240 дней и 90 см, на Урале — до 200 дней и 90 см, на Дальнем Востоке — до 240 дней и 50 см, на севере Европейской части России — до 160 дней и 50 см.

Дополнительный отрицательный эффект при снежных заносах возникает за счет сильного мороза, сильного ветра при метелях и обледенений. Последствия снежных заносов могут быть достаточно тяжелыми. Они в состоянии парализовать работу большинства видов транспорта, приостановив перевозку людей и грузов. Колесные автомобили не могут обычно двигаться по ровным заснеженным дорогам, если толщина снежного покрова превышает половину диаметра колеса. Люди, оказавшиеся на местности в изоляции из-за снежных заносов, подвергаются опасности обморожения и гибели, а в условиях буранов теряют ориентировку. При сильных заносах небольшие населенные пункты могут быть полностью отрезанными от коммуникаций снабжения. Осложняется работа предприятий коммунального и энергетического хозяйства. Если заносам сопутствуют сильные морозы и ветры, могут выходить из строя системы электроснабжения, теплоснабжения, связи. Аккумуляция снега на крышах зданий и сооружений свыше избыточных нагрузок приводит к их обрушению.

В многоснежных районах проектирование и строительство зданий, сооружений и коммуникаций, особенно дорог, должно проводиться с учетом уменьшения их снегозаносимости.

Для предупреждения заносов используют снегозащитные ограждения из приготовленных заранее конструкций или в виде снежных стенок, валов и т. д. Ограждения сооружают на снегоопасных направлениях, особенно вдоль железных и важных шоссейных дорог. При этом их устанавливают на расстоянии не менее 20 м от обреза дороги.

Предупредительной мерой является оповещение органов власти, организаций и населения о прогнозе снегопадов и метелей.

Для ориентировки пешеходов и водителей транспортных средств, застигнутых бураном, вдоль дорог устанавливают вехи и другие указатели. В горных и северных районах практикуется растяжка канатов на опасных участках троп, дорог, от здания к зданию. Держась за них, в условиях бурана люди ориентируются на маршруте.

В предвидении бурана на строительных и промышленных площадках производят крепление стрел кранов, других конструкций, не защищенных от воздействия ветра. Прекращают работы на открытой местности и высоте. Усиливают швартовку судов в портах. Сводят до минимума выход транспорта на маршруты.

При получении угрожающего прогноза приводят в готовность силы и средства, предназначенные для борьбы с заносами, проведения аварийно-восстановительных работ.

Основной мерой борьбы со снежными заносами является расчистка дорог и территорий. В первую очередь расчищают от заносов железнодорожные и автомобильные магистрали, взлетно-посадочные полосы аэродромов, пристанционные пути железнодорожных станций, а также оказывают помощь автотранспорту, застигнутому бедствием в пути.

В наиболее тяжелых случаях, парализующих жизнедеятельность целых населенных пунктов, к расчистке снега привлекают все трудоспособное население.

Одновременно с расчисткой заносов организуют непрерывное метеонаблюдение, розыск и освобождение от снежного плена людей и транспортных средств, оказание помощи пострадавшим, регулирование движения и проводку транс порта, защиту и восстановление систем жизнеобеспечения, доставку экстренных грузов специальным снегопроходимым транспортом в блокированные населенные пункты, защиту животноводческих объектов. При необходимости проводят частичную эвакуацию населения и организуют специальные маршруты коммунального транспорта колоннами, а также прекращают работу учебных заведений и учреждений.

Метели и создаваемые ими снежные заносы раз в несколько десятков лет возможны в субтропиках Азии, Северной Африки, США, но особенно распространены в областях устойчивого снежного покрова. Здесь объем снегопереноса за зиму через один метр фронта метели обычно измеряется десятками, а местами — тысячами кубометров; толщина заносов на дорогах Скандинавии, Канады, севера США превышает 5 м.

На европейской части России среднее число дней с метелью — 30—40, средняя продолжительность метели — 6—9 ч. Опасные метели составляют около 25%, особо опасные — около 10% обще го их количества. На территории всей страны ежегодно бывает в среднем 5—6 сильнейших буранов, способных парализовать железные и автомобильные дороги, обрывать линии связи и электропередач и т. д.

3. ОБЛЕДЕНЕНИЯ

Снежные и ледяные корки образуются при налипании снега и намерзании капель воды на различных поверхностях. Налипание мокрого снега, наиболее опасное для линий связи и электропередач, происходит при снегопадах и температуре воздуха в диапазоне от 0° до +3°С, особенно при температуре ⁺1 —3°С и ветре 10—20 м/с. Диаметр отложений снега на про водах достигает 20 см, вес 2—4 кг на 1 м. Провода рвутся не столько под тяжестью снега, сколько от ветровой нагрузки. На полотне автодорог в таких условиях образуется скользкий снежный накат, парализующий движение почти так же, как гололедная корка. Такие явления характерны для приморских районов с мягкими влажными зимами (запад Европы, Япония, Сахалин и т. д.), но распространены также во внутриконтинентальных районах в начале и в конце зимы.

При выпадении дождя на промороженную землю и при намокании и последующем замерзании поверхности снежного покрова образуются ледяные корки, называемые гололедицей. Она опасна для пастбищных животных, например, на Чукотке в начале 80-х годов гололедица вызвала массовую гибель оленей. К типу гололедицы относится явление обледенения причалов, морских платформ, судов вследствие намерзания брызг воды во время шторма. Обледенение особо опасно для небольших судов, палуба и надстройки которых невысоко подняты над водой. Такое судно может набрать ледяную нагрузку критической величины за считанные часы. Ежегодно в мире от этого гибнет около десяти рыболовных судов, сотни оказываются в рискованном положении. Набрызговые наледи на берегах Охотского и Японского морей достигают толщины 3—4 м, сильно мешая хозяйственной деятельности в прибрежной полосе.

При намерзании переохлажденных капель тумана на различных предметах образуются гололедные и изморозевые корки, пер вые — при диапазоне температуры воздуха от 0 до -5°С, реже до -20°С, вторые — при температуре -10-30°С, реже до -40°С.

Вес гололедных корок может превышать 10 кг/м (до 35 кг/м на Сахалине, до 86 кг/м на Урале). Такая нагрузка разрушительна для большинства проводных линий и для многих мачт. Повторяемость гололеда наиболее высока там, где часты туманы при температуре воздуха от 0 до -5°С. На терри­тории России она достигает местами десятков дней в году.

Воздействие гололеда на хозяйство наиболее заметно в Запад­ной Европе, США, Канаде, Японии, в южных районах бывшего СССР и носит в основном угнетающий характер. Изредко создаются чрез­вычайные ситуации. Например, в феврале 1984 г. в Ставропольском крае гололед с ветром парализовал автодороги и вызвал аварии на 175 высоковольтных линиях; их нормальная работа возобновилась лишь через 4 суток. При гололеде в Москве количество автоаварий увеличивается втрое.

Подземные льды определяют физико-механические свой­ства горных пород, и прежде всего рыхлых в талом виде. Зона многолетнемерзлых пород неустойчивого состояния отвечает районам со среднегодовой температурой от 0 до -1,5'С. Здесь обычны пластичномерзлые грунты с малой несущей способно­стью. Зона многолетнемерзлых пород относительно устойчиво­го состояния характеризуется среднегодовой температурой от -1,5 до -ЗС. В ней прерывистое распределение мерзлоты пе­реходит в сплошное. Зона устойчивого состояния многолет­немерзлых пород и твердомерзлых грунтов отвечает средне­годовой температуре ниже -3°С. Во всех этих зонах главным опасным явлением оказывается разрушение мерзлоты, веду­щее к резкой активизации термоденудации и к снижению не­сущих свойств грунта. Примером служат разрушение многих вспомогательных сооружений и угроза основным зданиям Ана­дырской ТЭЦ в 80-х годах вследствие растопления мерзлоты и деформации фундаментов.

Для сооружений, располагающихся на поверхности сезонно промерзающего слоя или на основаниях, углубленных в него, главную опасность представляют мерзлотные дефор­мации — пучения, перекосы и т. п. Проявляясь пусть и сла­бо в отдельных эпизодах, мерзлотные деформации оказыва­ются многочисленными, широко распространяющимися и ежегодно повторяющимися, что делает их весьма сильным угнетающим фактором.

Наледи — это ледяные тела разной площади, мощности и формы, формирующиеся в результате последовательного излияния и замерзания природных (речных и подземных), в меньшей степени — техногенных (хозяйственно-бытовых и промышленных) вод.

Образующиеся ледяные массивы (наледи, или по-якутски — тарыны) нередко имеют огромные размеры — до 100 км² и больше. Например, длина и ширина известной Момской наледи сопоставима по размерам с крупнейшим на Памире ледником Федченко. Ледяные образования подобного типа довольно часто встречаются в Якутии и Верхояно-Колымской горноскладчатой области. В наледях Евро-Азиатского материка аккумулируется более 100 км³ воды, а общая площадь этих образований составляет около 0,5% всей площади с многолетней мерзлотой.

Наледи представляют своего рода визитную карточку районов прерывистого распространения многолетней мерзлоты и образуются в значительной степени за счет грунтовых вод, выходящих из слоя между многолетнемерзлым и сезонномерзлым горизонтами при зимнем нарастании последнего. Здесь крупнейшие наледи — тарыны достигают площади 30 км² при толщине льда до 10—12 м; общая площадь наледей — до 3—5% площади территории, длина не которых наледей, протянувшихся вдоль рек, — до 100 км. В более холодных районах наледи развиты слабее из-за уменьшения объемов грунтовых вод, в более теплых — из-за того, что в них в зимнее время не так часто складываются условия выдавливания грунтовых вод на поверхность. Наибольшие площади наледей в тех и других районах — до не скольких квадратных километров, толщина — до 2—5 м. Повсеместно в зоне многолетнемерзлых пород есть опасность антропогенного образования наледей на местах нарушения рельефа, теплоизолирующей растительности, водного стока. Такие наледи оказываются значительно меньше естественных, но приносят больше неудобств, проявляясь на полках дорог, в карьерах, в населенных пунктах и т. д.

Кто хоть раз видел феномен, именующийся наледью, на всю жизнь сохранит в памяти огромные поля сверкающего на солнце льда среди зеленеющих пространств летней тундры и лесотундры в северных широтах или тайги в более южных регионах криолито-зоны. Необозримые ледяные поля протягиваются до горизонта, не­редко удивляя неожиданно эффектными миражными картинами. Однообразные плоские ледяные пространства прерываются всхолмлениями, покрытыми сетью трещин, огромными воронками с провалами во льду на несколько метров, ледяными карнизами и мостами в трещинных полях, озерками поверх льда, обилием мелких ручейков, часть из которых совместно с внутриналедными потоками разъедает ледяные поля до грунтового основания, образуя каньоны во льду. На гигантских наледях с огромными (до 6—10 м) мощностями льда летом периодически обрушиваются ледяные своды, подмываемые потоками тающих вод, вызывая грохот наподобие артиллерийской канонады. Вокруг обилие соляных выцветов, покрывающих в виде хорошо заметных пятен лед и освободившуюся от него поверхность земли.

Процессы на ледообразования вызывают очень серьезные и даже катастрофические осложнения при строительстве и эксплуатации железных и автомобильных дорог, мостов, трубопроводов, жилых поселков и разного рода инженерных сооружений, прокладке зимников и т. д. В некоторых условиях, например, вдоль полотна дорог образуются грунтово-наледные бугры пучения диаметром до 200, высотой до 6 м. При росте и при разрывах таких бугров внутренним давлением воды возможно разрушение полотна дорог, мостов, расположенных на бугре построек.

Абсолютное большинство наледей формируется в пределах территорий с многолетним промерзанием. Этому способствует криогенное преобразование подземного стока, проявляющееся в его концентрации в пределах существующих несквозных и сквозных таликов и в подмерзлотных зонах пластовой проводимости или трещиноватости пород. В силу этого крупные наледи являются хорошим диагностическим признаком повышенной водообильности пород. Они служат поисковым критерием месторождений подземных вод на территории с многолетним промерзанием пород.

В части регионов криолитозоны, в которых зимы отличаются многоснежностью (правобережье р. Колымы в районе Юкагирского плоскогорья, Камчатка, Охотское побережье, Кольский полуостров), условия для наледообразования неблагоприятны, и крупные наледи там редки.

Наледи могут формироваться во внутриконтинентальных регионах и вне криолитозоны. Последнему способствуют низкие зимние температуры воздуха, малая снежность и водопроявления поверхностного и подземного происхождения. Однако объемы накапливающегося в такого рода наледях льда за зимний период обычно несравненно меньше, если их соотносить с регионами криолитозоны. Многие наледи на территориях с отсутствием многолетнемерзлых пород приурочиваются к местам, где нарушены естественные условия обводнения и сезонного промерзания. Это выемки, карьеры, участки размещения открытых поверхностному влиянию канав и водопропускных лотков, места барражирования водоносных пород водоупорными или массивными фундамента ми различного рода инженерных сооружений и т. д.

Процесс перераспределения наледями поверхностного и подземного стока в течение года называют сезонным наледным регулированием. Зимой за счет наледообразования этот сток уменьшается. Весной и летом законсервированные в ви де наледи воды возвращаются в речную сеть.

За счет многократных процессов наледообразования в од них и тех же местах формируются овалоподобные расши рения русловых и пойменных частей долин и создаются так называемые наледные поляны и наледные долины. Как правило, наледи образуются на неглубоких водотоках с каменными перекатами, порогами и водопадами, а также с рас пластанными галечниковыми руслами и конусами выноса из боковых притоков и т. д. В некоторых регионах, характеризующихся контрастной и активной неотектоникой, наледи могут формироваться в глубоковрезанных каньонах, в значительной мере заполняя их к концу зимы.

Речной поток в местах наледообразования чаще всего разбивается на множество рукавов и проток. Визуально места наледообразования представляют собой относительно ровные, безлесные, плоские и широкие пространства, сложенные сортированным гравийно-галечниковым или валунно-галечниковым материалом («каменушник» или наледный аллювий). На участках сохраняющегося в пределах наледных полян леса стволы деревьев выбелены солевым налетом. По уровенному положению этих солевых проявлений на стволах можно судить о мощностях наледного льда в данном месте. Уклоны участков наледообразования, как правило, меньше уклонов речного русла выше и ниже по потоку.

Формирование наледных полян и наледных долин обусловлено активным физическим выветриванием пород в периферических частях наледи, интенсивной боковой эрозией талыми водами, постоянным перемывом и переотложением аллювиальных (наледных) отложений многочисленными, меняющимися во времени и пространстве водными потоками под наледью и поверх наледи, а также по границам блоков наледного тела, разрозненных в процессе таяния и эродирую щей деятельности вешних водных потоков.

В наледном процессе в холодный период года можно выделить следующие стадии его развития.

1. Детская — растекание наледообразующих вод по наледной поляне. Это характерно для начала зимы после устойчивых переходов среднесуточных температур воздуха через 0°С. Наледь нарастает, главным образом, по площади.

2. Юная — площадь, мощность и объем льда нарастают наиболее интенсивно. Формируются основные контуры наледи. Это характерно для периода до февраля. Зарождаются наледные бугры и гидролакколиты.

3. Зрелая — наледь и ее объем увеличиваются за счет ее нарастания по мощности. Это характерно для периода после февраля. Происходят взрывы наледных бугров и растрескивание льда с излиянием и выбросом на поверхность воды.

4. Старческая — начинается таяние и разрушение наледи.Это характерно для начала весны и всего летнего периода. Классификация наледей по площади и объему приведена в табл. 1

Таблица 1. Классификация наледей

Можно выделить наледи по причинам образования:

- за счет поверхностных вод: речных, озерных, снеговых, ледниковых и т. д.; - за счет подземных вод: верховодки, вод сезонно-талого слоя, несквозных и сквозных грунтово-фильтрационных и напорно фильтрационных таликов, напорных вод подмерзлотного стока и смешанного происхождения из сочетаний различных типов подземныхвод смешанного типа вод поверхностного и подземного происхождения: озерных, речных с грунтовыми, трещинными и пластово-трещинными различных типов таликов и водами глубокого подмерзлотного стока. Самыми крупными по размерам и объемам накапливающегося льда являются наледи смешанного происхождения и наледи подземных вод (ключевые).

Причиной формирования многих из них служат мощные, неиссякающие в течение зимы источники (ключи), соответствующие концентрированным выходам подземных вод. Последние в большинстве случаев приурочены к региональным зонам разломов. Причем, в первую очередь, это касается тех участков зон, которые являются живыми в неотектоническом отношении, соответствуя областям контрастных блоковых движений и активной в настоящее время или в недавнем прошлом вулканической деятельности. Многие из рассматриваемых наледей могут быть классифицированы как гигантские и очень большие. Они постоянно нарастают в течение холодного времени года.

Большие и средние по своим параметрам наледи характерны для большинства категорий природных подземных вод. У некоторой части подобного рода наледей из-за резкой сработки запасов подземных вод к концу зимы заметно сокращается и даже прекращается формирование.

Малые и очень малые наледи типичны для поверхностных и подземных вод с ограниченными запасами (верховодки, вод сезонноталого слоя и несквозных таликов с истощающимися к середине зимы грунтово-фильтрационными потоками).

Классифицирование наледей по их размерам и объемам льда в них в зависимости от типов формирующих природных вод не всегда строго соответствует приведенной в табл. 3.3 категорийности. Имеющиеся немалочисленные отклонения связаны с особыми условиями, индивидуальностью проявления и устойчивостью того или иного водоносного горизонта или комплекса в существующей на настоящий момент криолитозоне с учетом тенденции ее развития.

Речные, озерные, морские льды. Большинство рек и озер Евразии и Северной Америки выше 350 с. ш. зимой частично или полностью покрывается льдами. Их общая площадь почти 2 млн км², в том числе более половины в Евразии, где малые реки Сибири зимой промерзают до дна, а в устьевых частях больших рек толщина льда достигает 2 м.

Природные опасности и неудобства, связанные с речными и озерными льдами, разнообразны (например, зажорные и заторные наводнения). Сами льды препятствуют судоходству, особенно в районах, где ледостав — редкое явление (Западная Европа, США), осложняют работу водозаборных устройств и оказывают динамическое давление на гидротехнические сооружения, опоры мостов и т. п. Во время ледохода нагрузки на препятствия могут достигать 10—15 т/м². Плывущие льдины постепенно истирают поверхность сооружений; периодическая нагрузка, создаваемая льдом, ведет к деформациям и появлению усталости металлических конструкций.

Морские льды в наиболее холодные месяцы занимают акваторию площадью до 16 млн км² в Северном и до 20 млн км² в Южном полушарии, а летом — около 1/3 названных площадей. Толщина сезонных льдов достигает 2 м, многолетних 3—6 м, торосов — 5—9 м в открытом море и до 20 м у берегов.

В категорию морских льдов входят айсберги, разносимые течениями далеко на юг, местами вплоть до субтропического пояса. Только в Гренландии ежегодно образуется 10—15 тыс. айсбергов. Высота айсбергов достигает десятков метров, ширина антарктических айсбергов — десятки километров.

Морские льды создают помеху судоходству и представляют опасность для разработки нефтегазовых месторождений. В морях Арктики на акваториях со сплоченным льдом в условиях сжатия различной степени происходит уменьшение на 10—25% длины трасс летом, на 20—40% зимой. Наиболее сильны сжатия в прибрежных акваториях шириной до 50 км, где к ветровому дрейфу льдов добавляется их смещение приливно-отливными течениями. Для проводки транспортных судов требуются ледоколы, но и они не всегда способны двигаться в условиях сжатия. От столкновений с айсбергами в начале XX в. ежегодно погибало в среднем 6 судов; в 1912 г. вблизио. Ньюфаундленд затонул «Титаник» (более 1500 жертв). Айсберги могут также сильно выпахивать отмели, что представляет опасность для любых подводных сооружений — трубопроводов, кабелей и т. д.

4.Правила поведения населения при снежных заносах и действия по ликвидации их последствий .

Зимнее проявление стихийных сил природы нередко выражается снежными заносами в результате снегопадов и метелей.

Снегопады, продолжительность которых может быть от 16 до 24 ч. сильно влияют на хозяйственную деятельность населения, особенно всельской местности. Отрицательное влияние этого явления усугубляется метелями (пургой, снежными буранами) прикоторых резко ухудшается видимость, прерывается транспортное сообщение, как и междугороднее. Выпадение снега с дождем при пониженной температуре и ураганном ветре создает условие для обледения линий электропередач, связи, контактных сетей, электротраеспорта, кровли зданий, различного вида опор и конструкций, вызывая их разрушение.

С объявлением штормого предупреждения-предупреждения о возможных снежгных заносах - необходимо ограничить передвижение, особенно в сельской местности, создать дома необходимый запас продуктов, воды и топлива. В отдельных районах с наступлением зимнего периода по улицам, между домами, необходимо натянуть канаты, помогающие в сильную пургу ориентироваться пешеходам и преодалевать сильный ветер.

Особенную опасность снежные заносы предтавляют для людей, застигнутых в пути, далеко от человеческого жилья. Занесенные снегом дороги, потеря видимости вызывают полное дезориентирование на местности. При следовании автомобльным транспортом не следует пытаться преодолеть снежные заносы, необходимо остановиться, полностью закрыть жалюзи машины, укрыть двигатель со стороны радиатора. Если есть воможность автомобиль нужно устанавливать двигателем в наветреннную сторону. Переодически нужно выходить из автомобиля, разгребать снег, чтобы не оказаться погребенным под ним. Кроме того, не занесенный снегом автомобиль - хороший ориентир для поисковой группы. Двигатель автомобиля необходимо переидически прогревать во избежании его "размерзания". При прогревании автомобиля важно не допустить затекания в кабину (кузов, салон) выхлопных газов, с этой целью важно следить, чтобы выхлопная труба не заваливалась снегом. Если в пути вместе окажется несколько человек (на нескольких автомобилях) целесообразно собраться всем вместе и использовать один автомобиль в качестве укрытия; из двигателй остальных автомобилей необходимо слить воду. Ни в коем случае нельзя покидать укрытие-автомобиль: в сильный снегопад (пургу) ориентиры с первого взгляда, казалось бы надежные, через несколько десятков метров могут быть потеряны.

В сельской местности с получением штормового предупреждения нужно заготовить в необходимом количестве корм и воду для животных, содержащихся на фермах. Скот, содержащийся на отгонных пастбищах в срочном порядке перегоняется в ближайщие укрытия, заранее оборудованные в складках местности или на стационарные стойбища.

С образованием гололеда масштабы бедствия увеличиваются. Гололедные образования на дорогах затрудняют, а на сильно пересеченной местности и совсем останавливают работу автомобильного транспорта. Передвижения пешеходов затрудняются, а обрушения различных конструкций и предметов под нагрузакой становяться реальной опасностью. В этих условиях необходимо избегать нахождения в ветхих строениях, под линиями электропередая и связи и вблизи их опор, под дервьями.

В горных районах после сильных снегопадах возрастает опасность схода снежных лавин. Об этой опасности население извещается различными предупредительными сигналами, устанавливаемыми в местах возможного схода снежных лавин и возможных снежных обвалов. Не следует пренебрегать этими предупежденими, надо строго выполнять их рекомендации.

Для борьбы со снежными заносами и обледенением привлекаются формирования и службы гражданской обороны, а также все трудоспособное население данного района, а при необходимости и соседних районов.

Снегоочистительные работы в городах в первую очередь проводяться на основных транспортных магистралях, восстанавливается работа жизнеобеспечивающих объектов энерго-, тепло-, и водоснабжения. Снег с дорожного полотна удаляют в подветреннюю сторону. Широко используют инженерную технику, находящуюся на оснащении формирований, а также снегоочистительную технику объектов. Для проведения работ привлекается весь наличный транспорт, погрузочная техника и население.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Поверхность Земли будет непрерывно изменяться под действием природных процессов. Оползни будут происходить на неустойчивых горных склонах, по-прежнему будет чередоваться большая и малая вода в реках, а штормовые приливы станут время от времени затоплять морские побережья, не обойдется и без пожаров. Человек бессилен предотвратить сами природные процессы, но в его силах избежать жертв и ущерба.

По-прежнему в прессе будут появляться сообщения о стихийных бедствиях, но будем надеяться, что пройдет короткое время, и эти сообщения станут выглядеть иначе, чем это было раньше.

Список литературы

1. А.В. Баринов «Чрезвычайные ситуации природного характера и защита от них»:-М., Владос – пресс, 2003

2. С.П. Хромов «Метеорология и климатология»:-Спб, Гидрометеоиздат, 1983

3. К.С Лосев «По следам лавин» :-Спб, Гидрометеоиздат, 1983

4. Основы безопастности жизнедеятельности и первой помощи – учебное пособие