Розділ 2. Безпека життєдіяльності людства. Глобальні проблеми

Ознаками загрози цунамі є: сильний землетрус силою шість балів і більше; раптовий швидкий відхід води від берега на значну відстань і осушення дна, при цьому замовкає шум прибою (що далі відступає море, то вище можуть бути хвилі); швидке пониження рівня моря в приплив або підвищення у відплив; незвичайний дрейф льоду та інших плаваючих предметів, утворення тріщин у припаї, поява мертвої риби; величезні викиди з краю нерухомого льоду та рифів, утворення водних вирів, незвичайних течій, несезонне свічення моря.

Для попередження цунамі великого значення набуває передбачення землетрусів. За потенційної можливості виникнення землетрусу та цунамі важливим є здійснення не тільки інженерно-технічних заходів, спрямованих на захист від цього стихійного лиха, а й створення спеціальних служб для організації роботи з населенням із метою вироблення систем інформування та захисних дій під час лиха.

Ураган — вітер зі швидкістю понад 32 м/с. Ураганами називають також тропічні циклони, які виникають у Тихому океані поблизу узбережжя Центральної Америки. На Далекому Сході і в районах Індійського океану урагани (циклони) мають назву тайфунів. Щорічно на земній кулі виникає і повністю розвивається не менше 70 тропічних циклонів зі штормовими та ураганними вітрами.

Тропічні урагани найчастіше виникають улітку над Атлантикою або Тихим океаном, коли нагріта сонцем вода нагріває повітря. Діаметр такого урагану може сягати 900 км, а швидкість обертання повітряних мас доходить до 500 км/год. У цьому й полягає його руйнівна сила. У центрі тропічного циклону утворюється область дуже низького тиску з високою температурою. Це так зване «око тайфуну». Його діаметр становить 10—30 км. Швидкість вітру в тропічному циклоні досягає 400 км/год. Коли ураган наближається до узбережжя, він жене перед собою величезні маси води. Штормовий вал, який супроводжується зазвичай зливами і смерчами, різко налітає на узбережжя і нищить усе живе.

Існують сучасні методи прогнозування ураганів. Кожне підозріле скупчення хмар, хоч де би воно виникало, фотографується метеорологічними супутниками з космосу, або літаки метеослужб підлітають до «ока тайфуну», щоб отримати точні дані. Ця інформація обробляється за допомогою ЕОМ, що дає змогу розрахувати шлях і тривалість урагану та заздалегідь сповістити населення про небезпеку.

Смерчі — це атмосферний вихор, що виникає в грозовій хмарі і розповсюджується донизу, часто до самої поверхні землі, у вигляді темного хмарного рукава або хобота діаметром у десятки та сотні метрів. Існує смерч порівняно недовго, переміщуючись разом із хмарою; може спричинити великі руйнування. Смерч над суходолом називається ще тромбом (у США — торнадо).

Дуже часто потужний потік повітря у воронці засмоктує різноманітні предмети, воду, риб, рослини й переносить їх на багато кілометрів. Відомі також водяні смерчі, які виникають над нагрітою морською поверхнею біля берегів, у зоні температурних контрастів. Вони засмоктують воду теплого шару моря разом з її мешканцями до хмар і переносять усе це на суходіл. Відомі випадки, коли дощ із рибою та водоростями випадав за десятки кілометрів від моря на суходолі.

Діаметр смерчу сягає кількох десятків метрів. Горизонтальна швидкість пересування становить 15—40 км/год, але може досягати й 70 км/год. Сама воронка смерчу оберта­ється в напрямку по спіралі вгору зі швидкістю до 800 км/год — власне, це і є головним фактором руйнувань, яких завдає смерч. Будівлі, що потрапляють у воронку смерчу, часто руйнуються внаслідок внутрішнього вибуху, через значний перепад і нерівномірності тиску повітря всередині будинку, де він є нормальним, та воронці, де він різко знижений. Рух повітряних потоків у вихорі смерчу здатний піднімати машини, потяги, мости тощо, руйнувати різноманітні технічні конструкції, спричиняти пожежі й повені.

Попри невеликі просторові розміри й короткий період дії, смерчі в певних країнах завдають значної шкоди. Так, щорічно в США спостерігається близько 900 торнадо. Найчастіше це стихійне лихо трапляється на території штатів Техас і Огайо, де від нього гине в середньому 114 осіб на рік. За останні 50 років у США від смерчів загинуло понад дев’ять тисяч осіб, а щорічні матеріальні збитки становлять понад 50 млн доларів. Трапляються смерчі і в Україні: на Чорному та Азовському морях.

При потраплянні в урагани, смерчі та тайфуни або отримавши повідомлення про них, необхідно щільно зачинити двері, вікна. З дахів та балконів забрати предмети, які при падінні можуть травмувати людину. В будівлях необхідно триматися подалі від вікон, щоб не отримати травми від осколків розбитого скла. Найбезпечнішими місцями під час ураганів, смерчів, тайфунів є підвали, сховища, метро та внутрішні приміщення перших поверхів цегляних будинків. Коли смерч застав людину на відкритій місцевості, найкраще знайти укриття в западині (ямі, яру, канаві). Смерч може супроводжуватись грозою, необхідно уникати ситуацій, при яких збільшується ймовірність ураження блискавкою: не стояти під окремими деревами, не підходити до ліній електропередач тощо.

Загрозливим стихійним фактором у певних районах планети є вулканічна діяльність. На земній кулі налічується приблизно 600 активних вулканів, тобто таких вулканів, які після більш-менш тривалої перерви можуть знову ожити. Більшість із них розташована на стиках тих ділянок земної кори, які називаються тектонічними плитами. За теорією А. Вегенера, земна кора складається приблизно з 20 малих та великих пластів, які називаються плитами, або платформами, вони постійно змінюють своє місце розташування. Ці рухливі тектонічні плити земної кори мають товщину від 60 до 100 км й плавають на поверхні в’язкої магми.

Надра земної кулі діляться на чотири зони: у центрі — внутрішнє ядро, його оточує зовнішнє ядро, потім мантія та земна кора. Радіус Землі становить 6371 км, тверда оболонка земної кори — від 35 до 70 км, а на дні океану товщина твердої оболонки всього 7—13 км. Товща земної мантії сягає 2900 км. В’язким, розплавленим є тільки зовнішнє ядро завтовшки від 2950 до 5100 км. Діаметр внутрішнього ядра — невеликий, але його температура сягає 6000 °С. Однак внутрішнє ядро залишається твердим через величезний тиск на нього вищих шарів. Магмою називається розплавлена маса, яка виділяється при виверженні вулканів. Геологи вважають, що вона утворюється в нижній частині земної кори та у верхній частині мантії на глибині від 30 до 90 км. Гірська порода на цій глибині така розпечена, що мала б бути рідкою, але вона залишається твердою, її робить більш щільною величезний тиск верхніх пластів. Цей тиск зазвичай однаковий по всій поверхні магми; лише там, де дві плити труться одна об одну і зсуваються, він може послабшати. У цих місцях порода переходить з твердого стану в рідкий, розширюється, тисне на верхні шари і з надзвичайною силою виривається на поверхню. Відбувається виверження вулкана.

Незважаючи на великий історичний досвід, людство не знайшло надійного способу зменшити катастрофічні наслідки виверження вулканів. Шляхом емпіричних спо­стережень з’ясували лише розміри зон небезпечного впливу вулканів. Лавовий потік при великих виверженнях розповсюджується до 30 км, деколи досягає 100 км. Розпечені гази становлять небезпеку в радіусі кількох кілометрів. В атмосферу при виверженнях викидається велика кількість пари та газів, що призводить до її хімічного забруднення. Розжарена лава спричиняє теплове забруднення навколишнього середовища, створює потенційну небезпеку утворення великомасштабних пожеж.

Нерідко в кратерах у період спокою утворюються озера, тоді в період виверження водогрязьові потоки стають основною небезпекою, навіть більшою, ніж потоки лави (через великі швидкості переміщення по схилах). Іншими небезпеками є лавові фонтани, розжарені гази, вулканічні бомби. Вибухи вулканів можуть ініціювати завали, обвали, лавини, а на морях та океанах — цунамі. Профілактичні заходи від вивержень вулканів полягають у науково обґрунтованих способах ведення землекористування, будівництві гребель, що відводять потоки лави, в бомбардуванні лавового потоку для перемішування лави із землею і перетворення її в рідшу, охолодження лавового потоку водою тощо.

Більшість діючих вулканів розташовані вздовж активних тектонічних зон, головним чином на островах та берегах Тихого й Атлантичного океанів: Камчатсько-Курильська гряда, Гавайські острови, Центральна Америка тощо. Головні чинники руйнувань при виверженні вулканів вибухового типу — це ударна хвиля вибуху, випадіння пірокластичного матеріалу, гази, потоки лави, вулканічного попелу та грязі, землетруси, зсуви, цунамі.

Одна з останніх вулканічних катастроф з численними людськими жертвами — виверження вулкану Аренас у Колумбії у листопаді 1985 року. Потоки лави розтопили величезні маси льоду та снігу на вершині вулкану, утворили потужний сельовий потік, який укрив багатометровим шаром грязі понад три тисячі гектарів сільгоспугідь. Вулканічний сель знищив 18 населених пунктів, серед них місто Армеро. Загинуло близько 23 тис. осіб, збитки сягнули 212 млн доларів.

Посуха — це тривала (впродовж багатьох днів, місяців, років) суха погода, що супроводжується високою температурою повітря, малою кількістю або повною відсутністю опадів. Це призводить до пригнічення росту й загибелі рослинності, висихання водойм. У результаті посухи катастрофічно падають врожаї сільгоспкультур, деградують пасовища, знижується приріст деревини, відбувається падіж худоби й різко скорочується чисельність інших живих організмів.

Прямий наслідок посухи — голод, загострення продовольчої проблеми. Найпоширенішими на планеті є посухи у тропічних зонах. Так, країни Африки, де відбуваються особливо тривалі посухи, щорічно втрачають понад 10 % первинної продукції на суму понад 20 млн доларів.

Ерозія ґрунтів — це руйнівна дія на поверхню ґрунту певних фізичних чинників. Існують водна та вітрова ерозії. Водна ерозія інтенсивно розвивається на розораних схилах. Струмені талої, дощової або зливової води, стікаючи вниз по схилу, змивають частки родючого шару ґрунту в балки, річкові долини тощо. Вітрова ерозія завдає подвійних збитків: в одних місцях відбувається видування родючого шару ґрунту, а в інших засипання ним рослин і накопичення родючого ґрунту в ярах, вибалках, заплавах. У наш час цими процесами у світі охоплено значні площі земель на всіх континентах, що перебувають в агрокористуванні. Ерозія щорічно забирає понад 90 млн т життєво необхідних елементів мінерального живлення рослин: фосфору, калію, азоту та ін. Загальна кількість еродованих земель у світі становить уже приблизно 25 % від площі сільськогосподарських угідь. Ерозія призводить до величезних втрат врожаїв, що загострює глобальну продовольчу проблему.

Не менш загрозливим чинником втрати продуктивних земель є спустелення. Нині загальні його показники сягають 50–70 км за рік, загальна площа штучних, або антропогенних, пустель, що виникли внаслідок діяльності людини, перевищує 8 млн км2. Головна причина поширення пустель — перенавантаження ландшафту сільгоспкультурами, надмірний випас худоби, вирубування лісів та індустріальний наступ будівель, комунікацій. Це порушує природні регулюючі процеси, призводить до кліматичних змін (зміщення дощових поясів) і наступу пустель. У всьо­му світі за період активної діяльності людини незворотні втрати земельних ресурсів сягнули 20 млн км2, що перевищує сучасну площу орних земель планети (15 млн км2). Глобальні процеси спустелення загострюють екологічну та продовольчу проблеми у світі.