РАЗВИТИЕ ОПАСНЫХ ПРИРОДНЫХ ЯВЛЕНИЙ В СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЯХ

Модель возникновения ЧС. В процессе опасных явлений, проис­ходящих в природе, техносфере и обществе, формируются негативные факто­ры. Эти факторы воздействуют на людей, объекты экономики, общество, го­сударство, приводя к ущербу, т.е. к ЧС соответственно природного, техногенного и социального характера (рис. 4.1).

Рис. 4.1. Развитие опасных явлений в чрезвычайных ситуациях.

Опасные природные явления являются инициирующими событиями для природных (стихийные бедствия) и природно-техногенных ЧС. Схема развития опасных (неблагоприятных для жизнедеятельности и экстремаль­ных) природных явлений в природные и природно-техногенные ЧС приведе­на на рис. 4.2.

Стихийное бедствие - это результат взаимодействия опасного при­родного явления с антропосферой, трудно или вовсе непредсказуемый, со­провождающийся многочисленными человеческими жертвами, значительным материальным ущербом и другими тяжелыми последствиями.

Стихийные бедствия связаны с ущербом для людей, объектов эконо­мики, общества, государства. Ущерб имеет место в сфере интересов человека, где он ведет ту или иную хозяйственную деятельность (или будущих интере­сов). Например, реальный ущерб от лесных пожаров имеет место в зоне дея­тельности лесозаготовительных предприятий. По мере роста населения и раз­вития хозяйства частота опасных природных явлений практически не изменя­ется, а частота стихийных бедствий и ущерб от них (т.е. риск ЧС) растут. В табл. 4.1 приведены данные о материальных потерях от стихийных бедствий за ряд десятилетий.

Таблица 4.1 Материальные потери, млрд. долл. в развитых странах от стихийных бедствий

Для сравнения по данным Госкомстата РФ имеет место следующая динамика экономического ущерба от природных пожаров на территории Рос­сии (в млн. долл.): 1971 -1980 гг. -63,4; 1981 - 1990 гг. - 85,3; 1991-2000 гг. -

138,1.

Рис. 4.2. Схема развития опасных природных явлений в природные и природно-техногенные ЧС

В качестве объектов безопасности или воздействия негативных факто­ров опасных природных явлений обычно рассматривают отдельные элементы антропосферы: самого человека, объекты созданной им техносферы, общество, государство, окружающую природную среду. Ограничимся в основном рассмотрением взаимодействия опасных природных явлений с первыми дву­мя элементами. Взаимодействуя с антропосферой, опасные природные явле­ния приводят к негативным последствиям. По данным Колорадского универ­ситета в США 73,3 % крупных техногенных аварий в период с 1980 по 1989 гг. были связаны с землетрясениями, 8,4 % - тропическими ураганами, 5,1 % - наводнениями, 4,8 % - молниями,. 4,2 % - сильными ветрами, 1,9 % - про­чими опасностями.

Развитие опасных явлений в ЧС имеет свои особенности в зависимо­сти от механизма их возникновения. С механизмом возникновения опасных явлений (табл. 4.2), связано отношение 1=и_тш/и_ср амплитуды поражающего воздействия и_тах во время опасного явления к его фоновому значению и_ср (среднему значению за достаточно большой промежуток времени). Примеры опасных явлений приведены в табл.4.2 в последовательности, отвечающей их тяжести.

Таблица 4.2

Классификация опасных явлений по механизму возникновения

Тип Опас- Ного явле- ния	Виды ОЯ (отно- шения для них)	Степень Пред- ска­зуемости	Umax/U	Мероприятия по уменьшению ущерба
Тренд	Изменения кли­мата, вековые из­менения уровня моря, абразия (°о)	Большая	~1	Превентивные меры
Экстре­- мум	Засухи (2,5), за­морозки (1,7), на­воднения, превы­шения ПДК вред­ных соединений, всплески рыноч­ных курсов	Слабая	1,3-5	Превентивные меры и меры по ликвидации последствий, страхо­вание
Срыв	Тропические штормы (0,48), землетрясения, извержения (0,17), Штормы (0,13), торнадо, оползни (0,02), цунами (0,11), пожары (0,27), снежные лавины, сели, взрывы	Слабая	10-10s	Страхование, меры по ликвидации послед­ствий, превентивные меры (эффективные при относительно бо­лее слабых опасных явлениях)

Природную среду естественно описывать совокупностью средних но времени характеристик природных факторов и их фоновой изменчивостью. Пригодность данного региона к тому или иному виду хозяйствования в пер­вую очередь определяется средними значениями (например, низкие средние температуры высоких широт ограничивают развитие сельского хозяйства). С опасными природными явлениями связывают не фоновые значения природ­ных условий, а существенные отклонения параметров среды от средних зна­чений. Именно эти отклонения вызывают ущерб в системах хозяйствования, < рассчитанных на фоновые параметры среды. Так, шторм характеризуется экс­тремальными значениями скорости ветра и количества осадков, что и приво­дит к ущербу. Аналогичное воздействие не вызовет существенных поврежде­ний на высокогорной станции, рассчитанной на более жесткие фоновые усло­вия.

При опасных явлениях типа тренда (u_mtJu_cp 1) имеет место не пред­полагавшееся ранее, но устойчивое и квазистационарнос изменение природ­ных условий. Для них характерна хорошая прогнозируемость уровня внешне­го воздействия. Поэтому оптимальная стратегия уменьшения ущерба от опас­ных явлений тренда состоит в разработке и осуществлении превентивных ме­роприятий (создание сооружений инженерной защиты, перемещение объек­тов техносферы из области прогнозируемого воздействия). Так, апробирован­ными мерами уменьшения ущерба от подъема уровня моря являются защита дамбами особо ценных объектов и ограничения на характер хозяйственного освоения зон вероятного затопления. К жертвам среди населения опасные яв­ления тренда обычно не приводят.

К опасным явлениям типа экстремума (экстремальным природным явлениям) относятся явления, которые возникают тогда, когда некоторый значимый в социально-экономическом смысле фактор принимает нетипичные отклоняющиеся от средней величины значения. Примерами опасных явлений этого типа являются экстремумы климатических параметров (заморозки, за­сухи и др.). Достаточно часто катастрофы этого типа порождаются специфи­ческим сочетанием ряда независимых факторов. К социотехногенным явле­ниям этого типа можно отнести умеренные временные превышения ПДК вредных соединений в городах и всплески рыночных курсов.

Проведенный анализ данных о динамике стихийных бедствий в современном мире за 30 лет - с 1962 по 1992 г., включающий 15 наиболее распространенных и опасных природных явлений: землетрясения, цунами, извержения вулканов, оползни, сне'жные "авины, наводнения, засухи, замороз­ки, суховеи, штормы (не тропические), тропические штормы (ураганы, циклоны, тайфуны), голод, эпидемии, пожары, нашествия насекомых. Среди них отбирались самые разрушительные события и их последствия увязыва­лись с экономикой, а также численностью населения стран, где они произош­ли. Все анализируемые события сопоставлялись по трем категориям: А - ве­личина ущерба, Б - количество пострадавших, В - количество погибших. Опасное явление относилось к «существенной катастрофе», если хотя бы по одной из трех категорий оно отвечало критериям, приведенным в табл. 4.3.

Таблица 4.3

Критерии выделения «существенных катастроф» в мире

Учитывая относительно невысокие значения параметра I при опасных

явлениях экстремума, при них возможна гибель людей, но такие последствия

нетипичны и гибель людей чаще носит опосредованный характер (например,

вследствие вызванного засухой голода). Введем параметр - отношение числа существенных ЧС по величине ущерба и по количеству жертв (см. табл. 4.3). В табл. 4.2 приведены отношения числа существенных опасных яв­лений типов А и В. Для опасных явлений экстремума эти отношения больше 1, т.е. для них значительные экономические потери характернее жертв среди населения.

Для опасных явлений экстремума также типична значительно худшая прогнозируемость, чем для опасных явлений тренда. Хотя средние значения природных условий как правило известны, значительные отклонения от них (часто вызываемые комбинацией ряда независимых соизмеримых по своему влиянию факторов) прогнозируются довольно плохо. Распределение характе­ристик, опасных явлений экстремума в соответствии с центральной предель­ной теоремой теории вероятностей описывается нормальным законом. Учи­тывая, что для нормального распределения значения и_тах обычно укладыва­ются в интервал (-З , +3 ), для опасных явлений экстремума типичными яв­ляются значения параметра I (1,3; 3-5).

В соответствии со степенью предсказуемости опасных явлений экстремума рациональная стратегия- уменьшения ущерба от них состоит в ком­бинации превентивных мер и мер по ликвидации последствий (выплате стра­ховок, использованию специальных запасов, другим видам помощи). Это подтверждается близостью эмпирически сложившихся для опасных явлений экстремума затрат на превентивные мероприятия и восстановительные рабо­ты.

Опасные явления срыва обусловливаются специфическим режимом функционирования неравновесных, неустойчивых геосистем. Примерами яв­ляются землетрясения лавины, торнадо, ураганы. Во всех перечисленных случаях происходит особо эффективная диссипация энергии порождающей катастрофу термодинамически неравновесной геосистемы. Такому режиму диссипации обычно отвечает специфическая неравновесная диссипативная структура (в терминологии И. Пригожина), которая часто имеет самоподоб­ный характер. Диссипативная структура существует, пока сохраняется пи­тающий ее поток энергии (так, в частности, ураганы постепенно затухают при выходе на континент, когда уменьшается питающий их поток энергии, свя­занный с нижними прогретыми слоями влажного морского воздуха). Опасные явления срыва сопровождаются развитием аномально сильных поражающих воздействий: ветров при тайфунах и торнадо, колебаний земной поверхности и воли цунами при землетрясениях. Отношения и_тт/и_ср варьируют для разных видов опасных явлений от 5 до сотен тысяч и более. Так, колебания земли в эпицентральной зоне землетрясений на несколько порядков превосходят ам­плитуды микросейсм. Соответственно значения поражающих воздействий при опасных явлениях срыва не могут (в отличие от опасных явлений экстре­мума) трактоваться как флуктуации вокруг среднего значения.

Большая величина параметра 7 при опасных явлениях срыва дает осно­вание предположить, что такие явления могут приводить к значительным жертвам среди населения. Приведенные в табл. 4.2 отношения числа сущест­венных ЧС, выделенных по величине ущерба, к числу существенных ЧС по количеству жертв, для опасных явлений срыва заметно меньше 1.

Большинство техногенных катастроф (взрывы, пожары) по величине отношения u_mJu_cp относятся к опасным явлениям срыва.

Анализ эмпирических распределений опасных явлений срыва по силе F(u) показывает, что эти распределения не описываются нормальным зако­ном, а имеют "тяжелый" хвост в области сильнейших событий.

Важной особенностью опасных явлений срыва является их слабая предсказуемость. В совокупности с большой амплитудой поражающих воз­действий это приводит к более низкой эффективности превентивных меро­приятий и соответственно переносу центра тяжести на страхование и меро­приятия по своевременному оповещению об опасности. Оповещение эффек­тивно для событий, относительно длительно развивающихся во времени (из­вержения вулканов), а особенно эффективно в случае опасных природных яв­лений, перемещающихся по поверхности Земли (как в случае ураганов), а также для аварий с выбросом вредных веществ. Из облака выброса в процессе распространения над поверхностью Земли происходит выпадение вредных веществ, особенно опасное при ингаляционном поступлении в организм.

Поиск по сайту: