Слайд 1Опасные природные процессы
Опасные природные процессы
Слайд 2Раздел № 4. Стихийные явления в гидросфере и защита от
них
Лекция № 11. Морские гидрологические опасные явления
1. Характеристика морей, омывающих
РФ
2. Тропические циклоны
3. Волны.
3.1. Цунами
3.2. Штормовые волны
4. Айсберги.
5. Приливы
Слайд 31. Характеристика морей, омывающих РФ
Слайд 4Моря России,
расположенные в порядке убывания площади
Слайд 8ТЦ возникают во внутритропической зоне конвергенции над водой с температурой
≥ + 27°С (10° - 20 0 - 300 от
экватора).
Сформировавшись, движутся вместе с ВМ с востока на запад, отклоняясь к высоким широтам.
Основной источник энергии - выделение тепла при конденсации водяного пара в восходящем потоке (на суше – быстро затухают).
Часть ТЦ выходит из тропиков, поворачивая к востоку, приближаясь к свойствам внетропических циклонов.
Атлантика (выявлены 25-30-летние циклы в активности ТЦ):
наблюдаются с июня до декабря,
время существования - до трех недель;
в среднем за сезон образуется 10 тропических штормов, из них 6 превращаются в ураганы, два — в сильные ураганы.
Слайд 9ТЦ:
диаметр – небольшой: 200-300 км;
давление в центре циклона
- 0,95 - 0,9 атмосфер;
очень большие барические градиенты;
ветры
в северном полушарии дуют против часовой стрелки, в южном - по часовой стрелке;
скорость ветра 240-320 км/ч (70 – 100 м/с);
имеет «глаз» циклона - штилевой центр (6,5 - 48 км), где находится тёплый воздух, который опускается к поверхности земли (или воды);
во всей области ТЦ - сильное восходящее движение воздуха, мощная облачная система с обильными ливневыми осадками (до 1000 мм в сутки) и грозами .
Для измерения потенциального ущерба от ураганов Гербертом Саффиром и Робертом Симпсоном в начале 1920-х годов была разработана шкала оценки штормовых волн по пяти категориям. Основывается на скорости ветра.
Слайд 12Траектории тропических циклонов за 1985-2005 годы
Слайд 1304.06.2006 г. ТЦ Гону пятой категории по шкале Саффира-Симпсона.
Высота
волн на побережье -12 м, скорость ветра - до 220
км/ч.
Слайд 1422.04.2006 г. ТЦ Моника - самый интенсивный в 2006 г.
АД: 905 гПа, ветер - 70 м/с
Слайд 15Глаз циклона – зона в центре круглой формы, диаметр –
до 60 км.
В ней - мощные нисходящие движения воздуха,
повышающие температуру , отсутствие облачности, осадков, ветров
Слайд 16Глаз тайфуна «Одесса», Тихий Океан, Август 1985
Слайд 17Ураган Иван. Снимок сделан с МКС в сентябре 2004.
Слайд 19Атмосферная депрессия, возникшая на юго-западном побережье Исландии 4 сентября 2003
года.
Слайд 22Траектория урагана Катрина на
фоне облачности и температуры поверхности моря
на 29.08.2005 г.
Слайд 23Рекордные ТЦ по причинённому ущербу:
Катрина (2005) — $89.6 млрд.
Эндрю (1992)
— $40.7 млрд.
Айк (2008) —
$24.0 млрд.
Вилма (2005) — $22.7 млрд.
Чарли (2004) — $18.6 млрд.
Рекордные ТЦ по числу погибших:
Великий ураган 1780 года (1780) — 22000 погибших
Митч (1998) — 22000 погибших
Галвестон (1900) — 8 - 12 тысяч погибших
Фифи (1974) — 8 - 10 тысяч погибших
«Доминиканская республика» (1930) — 2 - 8 тысяч погибших
Флора (1963) — от 7186 до 8000 погибших
Pointe-à-Pitre (1776) — более 6000 погибших
Ньюфаундленд (1775) — от 4000 до 4163 погибших
Окичоби (1928) — 4075 погибших
Сан Сириако (1899) — 3433 погибших
Слайд 30Последствия урагана Эндрю, нанесшего второй по величине ущерб среди ТЦ
в истории Америки
Слайд 313. Волны
3.1. Цунами
3.2. Штормовые волны
Слайд 32Волны – вызываемые дующим с переменной скоростью ветром колебания воды.
Нижняя
часть волны - подошва, верхняя — гребень.
Высота волны - вертикальное
расстояние от подошвы до гребня;
длина - горизонтальное расстояние от гребня до гребня.
Сначала возникает рябь, затем поверхность воды начинает ритмично подниматься и опускаться.
Слайд 33По мере усиления ветра волны становятся выше.
Если глубина водоема
сравнима с высотой волны, то гребень опережает подошву, наклоняясь вниз
под действием силы тяжести, волна разбивается, высота волны уменьшается.
В открытом море:
высота гребня волны может достигать 30 м,
расстояние между соседними гребнями – 300 м.
Катастрофические волны - возникающие в результате:
резкого изменения глубины морского дна при образовании сбросов (цунами);
сильных штормов и ураганов (штормовые волны);
обвалов и оползней береговых обрывов
Слайд 363.1. Цунами - длинные морские волны, возникающие вследствие:
землетрясений,
связанных с быстрым образованием на дне океана сбросов, обвалов, оползней
(90%);
деятельности вулканов;
мощных подводных взрывов.
Очаги землетрясений, вызывающих цунами, расположены на глубинах до 40-60 км.
Статистика:
при М 7.5 цунами возникают почти всегда;
при М = 7 7.2 - в 67% случаев;
при М = 6.7 6.9 - в 17% случаев;
при М = 5.8 6.2 - в 14% случаев.
Слайд 38Самое разрушительное цунами отмечено на побережье Чили в результате землетрясения
22.05.1960 г.
Все поселения между широтой 36S и 44S -полностью
или частично разрушены.
Погибли: Чили - 2000 чел. (3000 - ранены, два млн остались без крова), Гавайи - 61 чел., Филиппины - 20, Окинава - 3, Япония - более 100 чел.
Ущерб: Чили - 550 млн. дол., Япония - 50 млн., США (Гавайи, побережье) - 25 млн.
Высота волн: о-вах Питкэрн - 13 м,
г. Хило, Гавайи - 12 м,
Япония - 7 м.
Слайд 39При землетрясении цунами образуются во время резкого вертикального движения горных
пород вдоль разлома. Смещение, как поршень, толкает воду, образуя цунами.
Колеблется не приповерхностный слой, а вся толща воды.
Слайд 40Цунами в результате серии извержений вулкана Кракатау в 1883 г.
смыли более 5000 лодок и много мелких островов. Волнами высотой
с 12-этажный дом снесено около 300 деревень, погибло более 36 000 людей. Сейсмоволны прошли три раза вокруг Земли
Слайд 41В 1958 г. вследствие землетрясения в заливе Литуйя произошел обвал
81 млн т льда и твердой породы в море. Цунами
с высотой волн 350 - 500 м (самые большие из зарегистрированных) вырвали с корнем все деревья и кустарники на склонах.
Слайд 42Характеристики цунами:
длина волны - превышает 100 (до 300) км;
проходит несколько
тысяч км (почти не уменьшаясь);
скорость - в океане 700
800, у побережья - 30 40 км/час.
Самая большая волна, зафиксированная людьми –
24.04.1971 г. у о-ва Исигаки (архипелаг Рюкю, Япония) — 85 м при скорости 700 км/ч.
От места образования формируется группа волн, порядка десяти, которые достигают берега с периодом от 5 до 90 минут; как правило, наибольшей является одна из первых трех волн.
По мере продвижения волны к берегу, при пологом дне, происходит увеличение высоты волны и уменьшение ее длины. Передний склон волны становится круче.
Слайд 44Разрушающие факторы цунами:
гидростатическое давление;
давление гидравлического потока;
размывающее действие;
транспортирующее действие.
Слайд 45Зависимость степени разрушения
береговых строений от высоты волн и давления
гидропотока
Слайд 4780 % случаев цунами приходятся на акваторию Тихого океана.
Цунамиопасные регионы
на территории России:
Курильские о-ва,
п-в Камчатка,
о-в Сахалин,
побережье Тихого
океана.
Слайд 48Зоны воздействия цунами на побережьях
Камчатки и Курил при землетрясениях
начала–середины XX в.
Слайд 49Высота волн цунами на побережьях
Камчатки и Курил при землетрясении
5 ноября 1952 г.
Слайд 50Уничтожен город Северо-Курильск и множество поселков на Камчатке и Курилах.
Погибло 5000 чел.
Слайд 51Подводное землетрясение 26.12.2004 г. - причина цунами, самого смертоносного стихийного
бедствия за последние 100 лет.
Магнитуда - 9,0, четвёртое по
силе с 1900 года.
Эпицентр - к северу от о-ва Симеулуе (Суматра, Индонезия).
Достигло Шри-Ланки, Индии, Таиланда, ЮАР (6900 км от ЭЦ). Высота волн превышала 15 м. Погибло 225 000 - 300 000 чел.
Слайд 52В течение нескольких минут произошёл 2-х фазовый сдвиг около 1200
(1600 км) породы на расстояние в 15 м;
Индийская плита «залезла»
под Бирманскую плиту.
1-я фаза со скоростью 2 км/с в течение 100 с сформировала разлом 400 х 100 км в 30 км от уровня моря.
2-я фаза, после паузы в 100 сек, окончательно сформировала разлом на север.
Т.к. разлом был расположен в направлении север-юг, то наибольшей силы волны цунами достигали в направлении восток-запад.
Волны прошли на 2 - 4 км в глубь суши.
Слайд 57Для
выявления и привязки зон сильных землетрясений в Тихоокеанском регионе,
определения, являлись ли они причиной образования цунами в прошлом, и
предупреждения населения об опасности цунами,
создана
Система предупреждения о цунами в Тихоокеанском регионе,
которая непрерывно следит за сейсмической обстановкой и уровнем поверхности океана.
Слайд 58Сейсмические станции и станции наблюдения за приливами Системы предупреждения о
цунами в Тихоокеанском регионе
Слайд 59Для выявления волн цунами в открытом океане используются придонные датчики
гидростатического давления.
Система предупреждения США
DART (Deep-ocean Assessment and Reporting
of Tsunamis):
информация
от придонного датчика
поступает на
приповерхностный буй,
откуда
по спутниковому каналу связи
передаётся на
береговой приёмный центр.
Обнаружив волну тем или иным образом, можно определить время её прибытия в различные населённые пункты.
Слайд 60На базе Минприроды России в составе РСЧС создана функциональная подсистема
предупреждения о цунами (Росгидромет,
совместно с:
Геофизической службой РАН,
МЧС России,
Минкомсвязью России,
администрациями субъектов РФ в Дальневосточном регионе)
Слайд 613.2. Штормовые волны
Самые большие штормовые волны наблюдаются в Тихом океане:
весной 1972 г. были зафиксированы волны высотой более 34 м,
следовавшие через каждые 20 сек, со скоростью 138 км/ч.
Волны-убийцы (блужда́ющие во́лны, волны-монстры) — гигантские одиночные волны высотой 20—30 м, возникающие в океане и обладающие нехарактерным для морских волн поведением. Представляют случайное сложение амплитуд волн с различными скоростями, законами дисперсии и другими физическими параметрами.
При полном штиле вода внезапно «закипала», над ней поднималась огромная волна, неожиданно уходящая назад.
За 20 лет от них погибли не менее 200 судов (22 супертанкера); > 600 чел.
Слайд 62Статистика встреч супертанкеров с волнами-убийцами за 1968-1994 гг
Слайд 66АЙСБЕРГИ - крупные глыбы пресного льда, отломившиеся от ледников.
Источники:
шельфовые ледники
Антарктиды;
фиордовые ледники Гренландии.
Антарктические айсберги:
длина – до 80 км;
возвышение над
водой – более 60 м;
подводная часть в 7–9 раз больше надводной;
перемещаются океаническими течениями (часто движутся против ветра);
встречались в 160 км к югу от Австралии.
Южная Атлантика: дрейфуют с Фолклендским течением от мыса Горн к мысу Доброй Надежды.
Северная часть Тихого океана свободна от айсбергов (узкий Берингов пролив).
Слайд 68Гренландско – канадские айсберги:
ежегодно откалываются от ледников 10–15 тыс. айсбергов;
Лабрадорским
течением смещаются вдоль Ньюфаундленда, и Гольфстримом - в северо-северо-восточном направлении;
круглый
год наблюдаются севернее 43° с.ш. (до широты Азорских островов).
В ясную погоду видны издалека (блестящая поверхность), ночью заметны по бурунам (образуют предупредительную белую линию вокруг их основания).
В тумане - плохо различимы на расстоянии свыше 90 м; ранее обнаруживались корабельной сиреной (отражение звука).
«Титаник»: 14.04.1912 г. на скорости 22 узла столкнулся с айсбергом. Затонул через 2 ч 40 мин. 1513 погибших.
Слайд 71Прили́в — периодическое колебание уровня океана или моря (до 15 м
и более), обусловленное силами притяжения Луны и Солнца, а также
другими приливообразующими силами.
Вызывают изменения в высоте уровня моря и прили́вные течения. Каждые 24 ч 52 мин происходят два прилива и два отлива.
Прили́вные изменения — результат изменения положений Луны и Солнца относительно Земли вкупе с эффектами вращения Земли и особенностями данного рельефа.
Высота прилива — разница между высшим уровнем воды при приливе (полная вода) и низшим её уровнем при отливе (малая вода).
Котидальные линии на карте - точки с одинаковыми фазами прилива, характеризуют положение гребня приливной волны для каждого часа - отражают скорость распространения приливной волны за 1 час.
Слайд 74Приливами обусловлены многие сильные течения в прибрежной зоне, что влияет
на безопасность навигации.
В проливах, соединяющих Внутреннее море Японии с
открытым океаном, приливо-отливные течения достигают скорости 20 км/ч, а в проливе Симор-Нарроус у (Британская Колумбия, о.Ванкувер) зарегистрирована скорость ок. 30 км/ч.
Слайд 77
Пути ТЦ за 1985-2005 гг. Точки - положения циклонов через
каждые 6 часов;
их цвет - сила ТЦ по шкале
Саффира-Симпсона
