Экстремально низкие температуры воздуха. Как научиться переживать экстремальные температуры воздуха? Что такое теплород

Снежные и ледяные корки образуются при налипании снега и намерзании капель воды на различные поверхности. Налипание мокрого снега, опасное для линий связи и электропередачи, происходит при снегопадах и температуре воздуха +1…–3 °С и ветре 10…20 м/с. Диаметр отложений снега на проводах достигает 20 см, вес - 2…4 кг на 1 м. Провода рвутся не столько под тяжестью снега, сколько от ветровой нагрузки.

Во время метели (вьюги) происходит 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 его основная масса переносится в слое высотой менее 1,5 м. Рыхлый снег поднимается и переносится ветром при скорости 3…5 м/с и более (на высоте 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, а верховой метели - первой. При скорости ветра до 20 м/с метели относятся к слабым и обычным, при скорости 20…30 м/с - к сильным, при скорости более 30 м/с - к очень сильным и сверхсильным (фактически это уже штормы и ураганы). Слабые и обычные метели длятся до нескольких суток, более сильные - до нескольких часов.

3.3. ГРОЗЫ И ГРАДОБИТИЯ

Гроза - это атмосферное явление, при котором в мощных кучеводождевых облаках и между ними и землей возникают сильные электрические разряды - молнии, сопровождаемые громом. При грозе выпадают интенсивные ливневые осадки, приводящие к наводнениям, нередко град, наблюдается сильный ветер, часто шквалистый.

Внутримассовые грозы возникают при конвекции над сушей преимущественно в послеполуденные часы, а над морем - в ночные.

Фронтальные грозы наблюдаются на атмосферных фронтах, т. е. на границах между теплыми и холодными воздушными массами.

Грозы возникают в мощных кучевых облаках с вершинами на высотах 7…15 км, где наблюдаются температуры ниже –15…20 °C, и состоят из смеси переохлажденных капель и кристаллов. Потенциальная энергия грозового облака превышает 1013 …1014 Дж, т. е. равна энергии взрыва термоядерной мегатонной бомбы. Электрические заряды грозового облака падающей молнии составляют 10…100 Кл и разнесены на расстояния до 10 км, а электрические токи достигают до 100 А. Напряженность электрического поля внутри грозового облака равна (1…3)105 Вт, а эффективная электропроводность в 100 раз меньше, чем в окружающей атмосфере. Средняя продолжитель-

ность одного грозового цикла составляет 30 мин, но иногда перед холодным фронтом образуется целый ряд мощных гроз, длящихся часами и сопровождаемых смерчами и шквалами.

Последствия от удара молнии зависят от разряда между слоями атмосферы и землей. При этом может пострадать электротехническое оборудование. На равнинной местности грозовой процесс, как правило, включает образование молний, направленных от облака к земле. Предельное напряжение пробоя, вызывающее образование ионизированного канала, составляет около 3 · 106 В/м. Лавинный заряд - ступенчатый лидер - движется вниз ступеньками по 50…100 м, пока не достигает земли. Когда до земной поверхности остается примерно 100 м, молния «нацеливается» на какой-либо возвышающийся предмет. Разряды могут достигать 80 Кл и иметь силу тока от нескольких единиц до 200 кА. Обычно сила тока быстро нарастает за первые 10…20 мс, а в следующие 200…300 мс происходит ее снижение до 20 % от амплитудной величины. Ступенчатый лидер переносит вниз отрицательный заряд, однако иногда может переносить и положительный, при этом время нарастания, а затем уменьшения тока более продолжительно; максимальное значение заряда достигает 200 Кл, тока - 218 кА.

Вспышки невидимых и неслышимых молний при отдаленной грозе, освещающих изнутри облака, называются зарницами .

Особый вид молнии - шаровая. Шаровая молния - это своеобразное электрическое явление, природа которого еще не выявлена. Она имеет форму светящегося шара диаметром 20…30 см, двигается по неправильной траектории и обладает большой удельной энергией. Длительность ее существования - от нескольких секунд до минут, а ее исчезновение может сопровождаться взрывом, вызывающим разрушения и человеческие жертвы, или происходить беззвучно.

Удары молнии обладают термическими и электродинамическими воздействиями, поэтому приводят к опасным последствиям, связанным, прежде всего, с действием электромагнитного и светового излучения. Наибольшие разрушения вызывают удары молнии в наземные объекты при отсутствии токопроводящих путей между местом удара и землей. От электрического пробоя в материале образуются узкие каналы, в которые устремляется ток молнии. Из-за очень высокой температуры часть материала интенсивно испаряется со взрывом. Это приводит к разрыву или расщеплению объекта, пораженного молнией, и воспламенению горючих элементов.

При грозах серьезный ущерб могут нанести интенсивные градобития. Град - это атмосферные осадки в виде шариков льда и смеси льда и снега, выпадающие во время прохождения холодного фронта или во время грозы. Небольшие градины представляют собой простые структуры, образующиеся, когда поверхность снежных комочков тает и основа замерзает или же покрывается водяными капельками, которые затем замерзают. Таким образом, у градин твердое внешнее покрытие и мягкая сердцевина. Крупные градины диаметром 1,2…12,5 см представляют собой более сложные структуры. Обычно они со-

стоят из чередующихся слоев твердого и мягкого льда.

Как правило, град выпадает из мощных кучево-дождевых облаков при грозе и ливне. Частота выпадения града различна: в умеренных широтах он случается 10…15 раз в год, у экватора на суше, где более мощные восходящие потоки, - 80…160 раз в год.

Выпадение града приводит к серьезным разрушениям, а в некоторых случаях - к человеческим жертвам. Опасность интенсивных градобитий определяется диаметром (массой) градин и размерами поражаемой площади - так называемых градовых дорожек . Диаметр градин увеличивается вместе со скоростью и высотой поднятия грозовых облаков.

3.4. ЭКСТРЕМАЛЬНЫЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА

Экстремальные температуры воздуха устанавливаются при необычайно продолжительном сохранении ясной антициклонической погоды, а в поясе умеренного климата и в субтропиках также при вторжении масс холодного воздуха из более высоких широт. Все эти события отражают те или иные отклонения интенсивности атмосферной циркуляции от нормы. В их повторяемости проявляется 11-летняя и иная климатическая ритмичность.

Экстремальная жара в любом климатическом поясе устанавливается при летнем антициклоне, необычном по местоположению или продолжительности. Она ведет к иссушению, росту пожароопасности в лесах, степях, на торфяниках, к обмелению судоходных рек на территориях протяженностью более сотни километров и на период от одной до нескольких недель.

Экстремальные морозы в умеренном поясе также устанавливаются при антициклонической погоде, причем температура на возвышенных и котловинных участках может различаться. Морозы парализуют жизнь городов, губительно воздействуют на посевы, увеличивают вероятность технических аварий (при температуре ниже –30 °С увеличивается ломкость деталей машин). В мире среднегодовой ущерб морозов и снегопадов занимает пятое место после ущерба от ураганов, наводнений, землетрясений и засух.

Сильная жара – характеризуется превышением среднеплюсовой температуры окружающего воздуха на 10 и более градусов в течение нескольких дней.
Экстремальная жара в любом климатическом поясе устанавливается при летнем антициклоне, необычайном по местоположению и продолжительности.
Значительный недостаток осадков в течение длительного времени весной или летом при повышенной температуре воздуха называется засухой. Засуха также называется суховеем. Суховей – жаркий или очень теплый ветер, отмечающийся в степях, полупустынях и пустынях. Он способствует порче урожая зерновых и плодовых культур. Суховеи дуют в северном Казахстане, степях России и Украины.

Существует четыре основных вида засухи:
1.Постоянная засуха – характерна для пустынь.
2.Сезонная засуха – характерна для климатических зон с явно выраженными сухим и дождливым сезонами.
3.Непредсказуемая засуха – наступающая при неожиданном уменьшении осадков.
4.Невидимая засуха – когда высокие температуры способствуют усиленному испарению и транспирации, так что даже регулярные дождине в состоянии в достаточной степени увлажнить почву, и урожай засыхает на корню.

Опасные последствия сильной жары, засухи:
Тяжелые засухи случаются в мире почти ежегодно. По числу жертв и экономическому ущербу они в первой пятерке видов чрезвычайных ситуаций; по наибольшему разовому количеству жертв (более 1 млн. в Индии в 1965-1967 гг.) и величине прямого экономического ущерба (десятки миллионов долларов) они в числе крупнейших чрезвычайных ситуаций.

  • жара ведет к иссушению, росту пожароопасности в лесах, степях, на торфяниках, к обмелению судоходных рек;
  • пересыхают реки, озера;
  • засухи сильно подталкивают процесс опустынивания – уменьшения продуктивности возделываемых земель и пастбищ (опустыниванию подвергается в среднем 5-7 млн. га земли в год);
  • гибнут люди, животные; возникают инфекционные болезни;
  • изменяется климат;
  • засухи на одних территориях, как правило, сопровождаются повышением осадков на других и т.д.

Сильный мороз – максимальная температура воздуха – 30 *С и ниже.

Экстремальные морозы в умеренном поясе устанавливаются при антициклональной погоде.

Явления понижения температуры воздуха ниже 0*С вечером или ночью после дня с положительной температурой называется заморозками.

Опасные последствия сильных морозов:
- парализуют жизнь городов;
- губительно воздействуют на посевы;
- увеличивают вероятность технических аварий (при температуре ниже –30*С существенно увеличивается ломкость деталей машин);
- обморожение, гибель людей и животных
- затрудняют работу промышленных предприятий, различных коммуникаций.

Экстремальные температуры могут вызвать чрезвычайные ситуации. Так, например: В Индии в 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.

К экстремальным температурам относят максимально высокие и низкие температуры, которые существенно влияют на организм человека.

Теплопотери

Излучение:

  • теплоотдача с электромагнитным излучением;
  • и 65 % случаев переохлаждение отмечается в условиях низкой температуры;
  • перегревание возникает главным образом у лиц, находящихся в условиях высокой температуры.

Испарение:

  • превращение жидкости в газ сопровождается поглощением большого количества тепла;
  • составляет 30 % случаев переохлаждения в покое;
  • наиболее часто встречается в сухом, холодном, ветреном климате;
  • при температуре окружающей среды более 35°С теплопотеря происходит только за счет испарения пота;
  • величина теплопотери при испарении ограничена влажностью воздуха. При влажности воздуха более 90 % жидкость не испаряется. Пот просто стекает по кожным покровам проводимость.

Проводимость:

  • теплоотдача от теплого к холодному объекту при прямом физическом контакте;
  • вода проводит тепло в 32 раза эффективнее, чем воздух;
  • погружение в холодную воду и влажная одежда увеличивают теплоотдачу.

К основным факторам, способствующим теплопотере, относят:

  • ожоги ;
  • прием алкоголя, который изменяет защитное поведение и нарушает терморегуляцию, как при высокой, так низкой температуре. Прием алкоголя ухудшает термогенез, вызывая при этом озноб.

Конвекция существенно меняется в зависимости от скорости ветра.

Перегревание

Если бы удалось выключить механизмы охлаждения, температура тела за счет физиологической теплопродукции увеличивалась бы со скоростью 1°С/ч.

Высокая влажность и высокая температура окружающей среды блокируют действие механизмов терморегуляции при перегревании и приводят к тяжелым тепловым поражениям. При напряженной физической работе теплопродукция возрастает в 12 раз. Вероятность тепловых ударов значительно возрастает при увеличении окружающей температуры выше ЗЗ°С.

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 уста­навливаются при зимнем антициклоне – области повышенного давления воздуха с максимальным давлением в центре. В субтропиках экстремальные температуры воздуха возможны также при вторжении масс холодно­го 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 вероят­ность технических аварий (при температуре ниже –30°С су­щественно увеличивается ломкость деталей машин).

Экстре­мальные вторжения холодных масс, сопровождающиеся обычно снегопадами, могут быть сравнительно кратковре­менными (немногие дни), но они губительны для сельскохо­зяйственных культур в субтропическом поясе, а в весеннее время и в южной части умеренного климатического пояса. Кроме того, они затрудняют жизнь городов, ра­боту коммуникаций и т.д.

Явление понижения температуры воздуха ниже 0°С вечером и ночью после дня с положительными температура­ми называется заморозками. В Европейской части России за­морозки случаются обычно весной или осенью тогда, когда вторгаются холодные воздушные массы или приходит анти­циклон, 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 уста­навливается 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 иссуше­нию почвы, росту пожароопасности в лесах, степях, на торфяниках, к обмелению судоходных рек и к другим нежелательным последствиям на территориях протяженностью многие сот­ни километров.

Значительный недостаток осадков в течение длительного времени весной или летом при повышенной температуре воз­духа 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, полупус­тынных и особенно степных зонах, где находится основная площадь пахотных земель, весной и летом вследствие длитель­ного (до 2 месяцев) господства антициклонной погоды.

Засухи возникают тогда, когда в атмосфере долгое время сохраняется высокое давление воздуха, т. е. стоит антици­клон. Нисходящие потоки в атмосфере препятствуют возник­новению дождей, а ясная погода приводит к нагреванию и иссушению воздуха и почв.

Засухи отрицательно сказывается для сельского и лесного хозяйства, бытового и промышленного водоснабжения, судо­ходства и работы ГЭС. Они могут быть оценены, соответствен­но, различными геофизическими показателями – от дефици­та осадков (по величине, продолжительности, распростра­нению) до сложных коэффициентов, включающих величины отклонений от нормы температуры воздуха, осадков, влагозапасов в почве, а также экономическими показателями не­добора урожая, потерь производства гидроэлектроэнергии и т. п. Засухи создаются отклонением рисунка и интенсивно­сти атмосферной циркуляции от нормы по причинам, связан­ным с колебаниями солнечной активности и с автоколеба­ниями в системе «океан-атмосфера», особенно в энергоак­тивных 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, полупус­тынях 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 раз­личных 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 на­селения планеты. На территориях, где засухи возможны хо­тя бы изредка, размещается 3/4 населения. Для основных сельскохозяйственных районов России причиной засух служит аномальное развитие антициклонов арктического и субтропического происхождения, блокирую­щих обычные пути атлантических циклонов.

Сильные засухи случаются в мире почти ежегодно. По числу жертв и экономическому ущербу они в первой пятер­ке видов чрезвычайных ситуаций; по наибольшему разово­му количеству жертв (более 1 млн в Индии в 1965–1967 гг.) и величине прямого экономического ущерба (десятки мил­лиардов долларов) они в числе крупнейших чрезвычайных ситуаций.

Большинство чрезвычайных ситуаций, к счастью, кратковременны. Землетрясение обычно длится не более мину­ты. Торнадо проносится над городом всего за пять минут. Циклоны и ураганы бушуют над городами в течение часа. Даже продолжительность наводнений изме­ряется всего лишь несколькими днями.

Но совсем по-другому обстоят дела с засухой и возникаю­щим вследствие ее голодом. Эти чрезвычайные ситуации могут длиться неделями, а их последствия накладывают от­печаток на целые поколения.

Существуют четыре основных вида засухи:

Постоянная засуха характерна для пустынь – мест с за­сушливым климатом, где растения не растут без ирригации.

Сезонная засуха характерна для климатических зон с яв­но выраженными сухим и дождливым сезонами.

Непредсказуемая засуха, наступающая при неожидан­ном уменьшении осадков.

Невидимая засуха, которая является пограничным со­стоянием, когда высокие температуры способствуют усилен­ному 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, снабжаю­щей 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, при­родные условия которых не годятся для интенсивного оседлого зем­леделия. 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, тума­нам и беспрерывным дождям. К кон­цу мая урожай стал засыхать на полях всей Англии. В России засухи чаще всего поражали Среднее и Нижнее Повол­жье 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 Среди­земноморья породила засуху, дефицит воды для бытового водо­снабжения. Засухи приводят к процессу опустынивания – уменьшения продуктивности возделываемых земель и паст­бищ под воздействием их антропогенной перегрузки. От наступления пустынь страдают около 100 стран и 12 % на­селения 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 сочета­нии 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 тем­пературе, большой подвижности и влажности воздуха, могут быть причиной охлаждения и даже переохлаждения организма – гипотермии. При продол­жительном 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 тем­ператур 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 за­нимают 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 Анг­лии, 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 ско­рость похолодания или потепления: при резких изменениях темпе­ратуры число автокатастроф увеличивается на 25 % при холодных вторжениях, на 56 % при наступлении жаркой погоды. При жаре все­го 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 экстремаль­ной жары (до 50° С в тени) от перегрева стен взорвался склад бое­припасов.

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 жизнедеятель­ность человека?

ОПАСНЫЕ ПРИРОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ГИДРОСФЕРЕ

Всё хорошо в природе, но вода – красота всей природы. Вода жива, она бежит или волнуется ветром; она движется и даёт жизнь всему окружающему. Разнообразны явления и не понятны законы этого разнообразия.

С.Т. Аксаков

Защита населения и территорий от стихийных бедствий была актуальной во все времена. К числу стихийных бедствий в гидросфере относим процессы, приводящие к гибели людей и экосистем. К видам опасных гидрологических и гидрогеологических процессов, согласно ГОСТ Р 22.0.06–95, относятся: цунами, наводнения, подтопления, эрозии, затопление, карст, суффозия, засоление, заболачивание, просадка лессовидных пород, плывуны, набухание. В главе рассмотрены наиболее распространённые морские и континентальные опасные гидрологические процессы и защита от них: цунами и наводнения. При написании главы использована следующая литература .

& КЛЮЧЕВЫЕ ТЕРМИНЫ. Цунами, наводнения, подтопления, эрозии, затопление, карст, суффозия, засоление, заболачивание, просадка лессовидных пород, плывуны, набухание .

Сильная жара – характеризуется превышением среднеплюсовой температуры окружающего воздуха на 10 и более градусов в течение нескольких дней.
Экстремальная жара в любом климатическом поясе устанавливается при летнем антициклоне, необычайном по местоположению и продолжительности.
Значительный недостаток осадков в течение длительного времени весной или летом при повышенной температуре воздуха называется засухой. Засуха также называется суховеем. Суховей – жаркий или очень теплый ветер, отмечающийся в степях, полупустынях и пустынях. Он способствует порче урожая зерновых и плодовых культур. Суховеи дуют в северном Казахстане, степях России и Украины.
Существует четыре основных вида засухи:
1.Постоянная засуха – характерна для пустынь.
2.Сезонная засуха – характерна для климатических зон с явно выраженными сухим и дождливым сезонами.
3.Непредсказуемая засуха – наступающая при неожиданном уменьшении осадков.
4.Невидимая засуха – когда высокие температуры способствуют усиленному испарению и транспирации, так что даже регулярные дождине в состоянии в достаточной степени увлажнить почву, и урожай засыхает на корню.
Опасные последствия сильной жары, засухи:
Тяжелые засухи случаются в мире почти ежегодно. По числу жертв и экономическому ущербу они в первой пятерке видов чрезвычайных ситуаций; по наибольшему разовому количеству жертв (более 1 млн. в Индии в 1965-1967 гг.) и величине прямого экономического ущерба (десятки миллионов долларов) они в числе крупнейших чрезвычайных ситуаций.

Жара ведет к иссушению, росту пожароопасности в лесах, степях, на торфяниках, к обмелению судоходных рек;
пересыхают реки, озера;
засухи сильно подталкивают процесс опустынивания – уменьшения продуктивности возделываемых земель и пастбищ (опустыниванию подвергается в среднем 5-7 млн. га земли в год);
гибнут люди, животные; возникают инфекционные болезни;
изменяется климат;
засухи на одних территориях, как правило, сопровождаются повышением осадков на других и т.д.

Сильный мороз – максимальная температура воздуха – 30 *С и ниже.
Экстремальные морозы в умеренном поясе устанавливаются при антициклональной погоде.
Явления понижения температуры воздуха ниже 0*С вечером или ночью после дня с положительной температурой называется заморозками.
Опасные последствия сильных морозов:
- парализуют жизнь городов;
- губительно воздействуют на посевы;
- увеличивают вероятность технических аварий (при температуре ниже –30*С существенно увеличивается ломкость деталей машин);
- обморожение, гибель людей и животных
- затрудняют работу промышленных предприятий, различных коммуникаций.
Экстремальные температуры могут вызвать чрезвычайные ситуации. Так, например: В Индии в 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.