Актуальність вивчення даної теми пов'язана з тим, що стихійні лиха на сучасному етапі розвитку все більш впливають на розвиток людської цивілізації. Будь-яке стихійне лихо має особливі характеристики, характером уражень, об'ємом і масштабом руйнувань, величиною лих і людських жертв. Таким чином, характер стихійних лих безпосередньо впливає і на навколишнє середовище. Будь-яке стихійне лихо несе з собою руйнування і загибель людей, завдає шкоди навколишньому природному середовищу. У цих умовах, безсумнівно, важливе знання причин виникнення стихійних лих з метою попередження населення з метою знизити необхідні втрати. Одна з головних проблем, яка виходить сьогодні на перший план, - правильне прогнозування виникнення і розвитку стихійних лих, завчасне попередження органів влади і населення про небезпеку, що наближається. Дуже важливі і вкрай необхідні роботи по всілякої локалізації стихійних лих з метою звуження зони руйнувань, надання своєчасної допомоги потерпілим. Завчасна інформація дає можливість провести попереджувальні роботи, привести в готовність сили і засоби, роз'яснити людям правила поведінки. Все населення має бути готове до дій в екстремальних ситуаціях, до участі в роботах по ліквідації стихійних лих, вміти володіти способами надання першої медичної допомоги постраждалим.
Урагани, бурі і смерчі відносяться до небезпечних вітровим метеорологічним явищам. Ці природні явища здавна привертали увагу людей, викликали їх інтерес, а при особливо сильних проявах і жах Зображення смерчу ви можете побачити на одній із старовинних російських фресок.
Що ж являють собою ці небезпечні природні явища? Вітер - це рух повітря, причому не просто рух, а його переміщення в горизонтальному напрямку над земною поверхнею. Коли тиск в різних окулярах земної кулі різна, повітряні маси прагнуть розподілитися над земною поверхнею більш рівномірно і заповнити місце там, де атмосфера не так щільна. Саме атмосферний тиск являє собою тиск повітря на земну поверхню шляхом тяжіння повітряних мас до Землі. В даному випадку діє гравітаційна сила, яка і утримує повітря біля поверхні Землі, і дозволяє людям і предметам щільно стикатися із землею, а не летіти в космос.
На підставі вищесказаного, можна зробити висновок: вітер рухається не тільки горизонтально над поверхнею Землі, але ще і з області високого атмосферного тиску в область низького. Повітря нагрівається вкрай нерівномірно, - почасти цим і викликано постійна наявність вітрів на планеті. Найсильніше повітряні маси прогріваються на Екваторі - центральної широті Землі. Звідти вітру розподіляються вже по всій земній поверхні.
Швидкість вітру виражається в показниках "метр в секунду", "кілометр на годину", а також його швидкість може бути виражена за бальною шкалою. Існує так звана шкала Бофорта - шкала з дванадцятьма вимірами, розроблена Всесвітньою метеорологічною організацією для вимірювання швидкості вітру по створюваному їм хвилювання в відкритих водних просторах (найчастіше на море) і силі впливу на наземні предмети. [5]
Ураган в широкому сенсі слова - це сильний вітер зі швидкістю понад 30 м / с. Ураган (в тропіках Тихого океану - тайфун) в Північній півкулі Землі завжди дме проти годинникової стрілки, а в Південному - за годинниковою.
Дане поняття охоплює і бриз, і бурю, і власне ураган. Цей вітер зі швидкістю понад 120 км / ч. "Живе", тобто рухається але планеті, зазвичай 9-12 діб. Синоптики привласнюють йому ім'я, щоб було зручніше з ним працювати. Ще кілька років тому це були тільки жіночі імена, але після довгих протестів жіночих організацій ця дискримінація була скасована. Урагани є однією з найпотужніших сил стихії. За своїм згубному впливу не поступаються таким страшним стихійним лихам, як землетруси. Це пояснюється тим, що вони несуть в собі колосальну енергію. Її кількість, що виділяється середнім за потужністю ураганом протягом однієї години, так само енергії ядерного вибуху в 36 МгТ (Мега тонн). Ураганний вітер руйнує міцні і зносить легкі будівлі, спустошує засіяні поля, обриває дроти і валить стовпи ліній електропередачі і зв'язку, пошкоджує транспортні магістралі і мости, ламає і вириває з корінням дерева, пошкоджує і топить суду, викликає аварії на комунально-енергетичних мережах у виробництві .
Бували випадки, коли ураганний вітер руйнував дамби і греблі, що приводило до великих повеней, скидав з рейок поїзда, зривав з опор мости, валив фабричні труби, викидав на сушу кораблі.
Урагани і штормові вітри в зимових умовах часто призводять до виникнення снігових буревіїв, коли величезні маси снігу з великою швидкістю переміщаються з одного місця на інше. Їх тривалість може бути від кількох годин до кількох діб. Особливо небезпечні снігові бурі, що проходять одночасно зі снігопадом, при низькій температурі або при її різких перепадах. У цих умовах сніжна буря перетворюється в справжнє стихійне лихо, завдаючи значної шкоди регіонах. Снігом заносяться будинки, господарські та тваринницькі будівлі. Іноді замети досягають висоти чотириповерхового будинку. На великій території на тривалий час через снігові замети зупиняється рух усіх видів транспорту. Порушується зв'язок, припиняється подача електроенергії, тепла і води. Непоодинокі й людські жертви.
Синоптики відносять урагани, бурі і смерчі до надзвичайних подій із помірною швидкістю поширення, тому частіше за все вдасться оголосити штормове попередження. Воно може бути передано по каналах цивільної оборони: після звуку сирени "Увага всім!" треба слухати місцеве радіо і телебачення.
Найважливішою характеристикою урагану є швидкість вітру. З наведеної нижче таблиці. 1 (за шкалою Бофорта) видна залежність швидкості вітру і найменування режимів, що свідчить про силу урагану (шторму, бурі).
Таблиця 1. Назва вітрового режиму в залежності від швидкості вітру
Розміри ураганів досить різні. Зазвичай за його ширину приймають ширину зони катастрофічних руйнувань. Часто до цієї зони додають територію вітрів штормової сили з порівняно невеликими руйнуваннями. Тоді ширина урагану вимірюється сотнями кілометрів, досягаючи іноді 1000. Для тайфунів (тропічних ураганів Тихого океану) смуга руйнуванні становить зазвичай 15-45 км. Середня тривалість урагану - 9-12 днів. Часто зливи, які супроводжують ураган, набагато небезпечніше самого ураганного вітру (викликають повені і руйнування будівель і споруд).
Буря - це вітер, швидкість якого менше швидкості урагану. Однак вона досить велика і досягає 15-20 м / с. Збитки та руйнування від бур істотно менше, ніж від ураганів. Іноді сильну бурю називають штормом. Тривалість бур - від декількох годин до декількох діб, ширина - від десятків до декількох сотень кілометрів. І ті й інші нерідко супроводжуються випаданням досить значних опадів. У літню пору сильні зливи, які супроводжують урагани, нерідко, в свою чергу, є причиною таких стихійних явищ, як селеві потоки, зсуви.
Загальноприйнятою, встановленої класифікації бур немає. Найчастіше їх поділяють на дві групи: вихрові і потокові.
Вихрові представляють собою складні вихрові освіти, обумовлені циклонічної діяльністю і поширюються на великі площі. Вихрові бурі поділяються на пилові, снігові і шквальні. Взимку вони перетворюються в снігові. У Росії такі бурі часто називають завірюхою, бураном, хуртовиною. Шквальні бурі виникають, як правило, раптово, а за часом вкрай нетривалі (кілька хвилин). Наприклад, протягом 10 хв швидкість вітру може зрости з 3 до 31 м / с.
Потокові - це місцеві явища невеликого поширення. Вони своєрідні, різко відокремлені і за своїм значенням поступаються вихровим бурям. Потокові бурі поділяються на стічні та струевой. При стічних потік повітря рухається по схилу зверху вниз. Струевой характерні тим, що потік повітря рухається горизонтально або навіть вгору по схилу. Проходять вони найчастіше між ланцюгами гір, що з'єднують долини. [5]
Основною причиною виникнення урагану, бурі, смерчу є процеси утворення і переміщення великомасштабних збурень в атмосфері - циклонів і антициклонів.
Циклон - область зниженого тиску в атмосфері з мінімумом в центрі. У циклонах вихрові ураганні вітри дмуть проти годинникової стрілки в Північній півкулі і за годинниковою стрілкою - в Південному. Діаметр циклону може досягати 1000 км і більше.
Антициклон - область підвищеного тиску в атмосфері з максимумом в центрі, що характеризується системою вітрів, що дмуть за годинниковою стрілкою в Північній півкулі Землі і проти годинникової стрілки - в Південному.
Погода залежить від розвитку і руху циклонів і антициклонів. Причому циклони приносять з собою дощову, похмуру і вітряну погоду, а антициклони - тиху, малохмарну, без опадів. В атмосфері не буває моменту, коли не було б циклонів і антициклонів, які постійно перебувають у русі і то зароджуються, то зникають. Циклон і антициклон є гігантські атмосферні вихори, в яких обертається повітря. Причому в центрі циклону існують висхідні потоки повітря, а в центрі антициклону повітряні потоки спрямовані вниз.
Все циклони мають однакову будову. Центральну частину циклону, що володіє найбільш низьким тиском, слабкою хмарністю і слабкими вітрами, зазвичай називають "оком циклону" (бурі, урагану). Зовнішня частина циклону - стіна циклону - має максимальний тиск і швидкість обертання повітряних мас. Розміри "очі" - 20-30 км. Чим яскравіше виражений "око урагану", тим менше хмарність в ньому і вище температура (приблизно на 10-12 ° С) в порівнянні з температурою навколишнього вітру, тим ураган більш лютий.
Орієнтовна схема зародження тропічного урагану така. Головне для виникнення урагану - це поява в атмосфері області низького тиску. У тропіках маси повітря сильно нагріті і насичені водяними парами. Внаслідок цього виникають потужні висхідні потоки повітря, які призводять до падіння тиску в цій області. Потоки повітря відразу ж спрямовуються в область низького тиску. Умовно процес виникнення тропічного урагану ви можете поспостерігати в своїй ванні. Коли вода виливається з ванни через зливний отвір, утворюється вир. Приблизно те ж саме відбувається і з повітрям, який спрямовується в область зниженого тиску. Через обертання Землі навколо власної осі вітри в урагані спрямовані не до його центру, а по дотичній до кола, описаного навколо цього центру.
Області зниженого тиску, а відповідно і циклони, з'являються і в позатропічних областях в місцях зустрічі теплого і холодного повітря. Холодне повітря важче і він як би "підповзає" під легший тепле повітря. Тепле повітря піднімається вгору, і це створює зону зниженого тиску, куди і спрямовується навколишнє повітря. Під впливом добового обертання Землі це повітря закручується в Північній півкулі проти годинникової стрілки, а в Південному - за годинниковою стрілкою.
Зародження ураганів є дуже складний і ще недостатньо вивчений фізичний процес, який до цих пір задає вченим безліч питань.
Виникають урагани в будь-який час року, але по території Росії вони чаші проходять влітку. Терміни їх проходження мають певну циклічність, що допомагає більш точному їх прогнозування. [2]