Klęska żywiołowa (kataklizm) - ekstremalne zjawisko naturalne powodujące znaczne szkody na terenie objętym tym zjawiskiem, pozostawiające po sobie często zmieniony obraz powierzchni ziemi. Powoduje ono również wysokie straty w gospodarce człowieka, może
Przemodelować stan przyrody a nawet zagrażać życiu ludzkiemu.
Do klęsk żywiołowych zaliczamy: powódź, susza, rozległy pożar terenu, trzęsienie ziemi,
wybuch wulkanu, tsunami, huragan, tornado, obfite opady śniegu oraz lawiny śnieżne,
ekstremalny upał lub mróz, szczególnie w dłuższym okresie, osuwiska ziemi,
katastrofy kosmiczne - upadek meteorytu, eksplozja meteoru, bliskie przejście komety, wybuch bliskiej supernowej.
Tornado-to intensywny wir powietrzny (lub układ wirów) sięgający powierzchni Ziemi, związany z chmurą burzową. Często w jego wnętrzu występuje charakterystyczna chmura w kształcie lejka lub wrzeciona, powstająca w wyniku kondensacji pary wodnej w obszarze obniżonego ciśnienia wewnątrz wiru (ciśnienie jest mniejsze od otaczającego o kilkadziesiąt i więcej hPa). Wiatr skierowany do góry wieje z prędkością przekraczającą kilkadziesiąt metrów na sekundę
miejscu, gdzie tornado dotyka powierzchni gruntu, powstaje chmura liści, śmieci, kurzu, a niekiedy drzew, cegieł i innych obiektów porwanych z powierzchni ziemi,
Tornado należy do najgwałtowniejszych zjawisk atmosferycznych, niszczących wszystko na swojej drodze
największe z możliwych tornad, czyli klasy F5 potrafi porwać i unieść nawet cały skład wagonów kolejowych wypełnionych węglem, a o tirach już nie wspominając
warunki sprzyjające powstawaniu tornada występują najczęściej w chmurach burzowych, dlatego najwięcej tornad występuje wiosną,
rozmiar tornada określa się na podstawie ścieżki zniszczeń na trasie niszczącego wiru, wynosi ona od kilku do kilkuset metrów, długość ścieżki- kilka-kilkaset km,
czas życia tornad- od kilku sekund do kilku godzin,
przeciętna prędkość przesuwania się tornada- 10-30 km/h
tornada na półkuli północnej obracają się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, a na półkuli południowej zgodnie z ruchem wskazówek zegara
-największe straty w ludziach spowodowane tornadami są odnotowywane w Bangladeszu - średnio 179 osób rocznie. Wynika to z dużej gęstości zaludnienia kraju i słabych konstrukcji domów i osiedli oraz niskiego poziomu wiedzy meteorologicznej.
-tornada zaobserwowano na wszystkich kontynentach z wyjątkiem Antarktydy
-Stany Zjednoczone są krajem o największej rocznej ilości tornad (przeciętnie w ciągu roku jest ich 1200)
-innymi regionami świata, w których występują tornada są: niemal cała Europa (z wyjątkiem krańców północnych i południowych), południowa Brazylia, Urugwaj i wschodnia Argentyna, południowa Afryka, dolina Gangesu, wschodnia Azja, Australia i Nowa Zelandia
Do określania siły tornada (na podstawie zniszczeń jakie powoduje, a nie jego fizycznych właściwości) w większości krajów świata służy skala Fujity
Tornada w Polsce
potocznie określane są jako trąby powietrzne,
występują kilkanaście razy w roku,
w ostatnich kilku latach obserwuje się silniejsze i bardziej niszczycielskie przypadki trąb powietrznych oraz pojawianie się trąb wodnych, co bywa tłumaczone zmianami klimatu,
inne przypadki tornad zanotowano w ostatnich latach również w Puszczy Piskiej na Mazurach, w pobliżu Puszczy Białowieskiej, w centrum Polski i na Kujawach.
bardzo często tornada pojawiają się na wodach Bałtyku, ale wówczas określane są jako trąby wodne. Wir powietrza opuszczający się z chmury burzowej dotyka powierzchni wody zasysając ja
Skutki tornada:
-ofiary w ludziach.
-konsekwencja niskiego ciśnienia wewnątrz trąby: np. wyrywanie drzew z korzeniami, wypadanie drzwi i okien, podrywanie do góry dachów i całych domów, ciężkich przedmiotów
-zniszczeniem środowiska: pożary łatwopalnych materiałów trudne do ugaszenia, skażenie wód gruntowych środkami chemicznymi posiadanych przez ludność na obszarach objętych przez kataklizm, zanieczyszczenia niebezpiecznymi odpadami.
-Zniszczeniu ulegają także znaczne obszary lasu
trzęsienie ziemi - to drgania skorupy ziemskiej, spowodowane krótkotrwałym wstrząsem ośrodka skalnego pochodzący z głębi Ziemi i rozchodzące się w postaci fal sejsmicznych po jej powierzchni i wnętrzu.
Pod względem genezy naturalne trzęsienia ziemi dzielimy na:
wulkaniczne- związane z gwałtowną erupcją wulkanów eksplozywnych lub przemieszczeniem się magmy w skorupie ziemskiej,
zapadowe- wiążą się z zapadaniem stropów nad pustkami w przypowierzchniowej strefie skorupy ziemskiej, np. zapadanie się stropów jaskiń,
tektoniczne- są najczęstsze i najgroźniejsze w skutkach. Ich przyczyną jest gwałtowne przemieszczanie się mas skalnych w skorupie ziemskiej lub górnym płaszczu
Wyróżnia się także technogeniczne trzęsienia ziemi spowodowane działalnością człowieka, np. wydobywaniem kopalin, eksploatacją wód podziemnych.
Elementy trzęsienia ziemi:
Hipocentrum(ognisko trzęsienia ziemi)- miejsce pod powierzchnią ziemi, z którego rozchodzą się fale sejsmiczne
Fale sejsmiczne-rozchodzą się we wszystkich kierunkach, jeśli są wystarczająco silne objawiają się jako krótkie wstrząsy
Epicentrum (ośrodek trzęsienia ziemi)- punkt na powierzchni ziemi, nad ogniskiem, gdzie wstrząs sejsmiczny jest najsilniejszy.
W zależności od siły wstrząsu wokół epicentrum wyróżnia się obszar makrosejsmiczny, gdzie trzęsienie ziemi jest odczuwalne przez człowieka, i obszar mikrosejsmiczny, na którym wstrząsy rejestrowane są tylko przez przyrządy
Rejestracja trzęsień ziemi
Pomiarów intensywności trzęsień ziemi dokonuje się za pomocą sejsmografu. Pomiarów tych można dokonać w następujących skalach:
dziewięciostopniowa skala Richtera jest oparta na pomiarach fal sejsmicznych i używana do określenia wielkości trzęsienia ziemi w jego epicentrum.
dwunastostopniowa skala Mercallego jest używana do mierzenia intensywności (natężenia) trzęsienia ziemi na podstawie widocznych skutków trzęsienia.
Zjawiska sejsmiczne pochodzenia tektonicznego związane są ze strukturą skorupy ziemskiej i górnego płaszcza ziemi. Związane są ze ściśle określonymi miejscami takimi jak:
Ryfty śródoceaniczne (grzbiety śródoceaniczne) - tu, w osiowych częściach, materia płaszcza wznosi się ku powierzchni i zastyga, nadbudowując skorupę oceaniczną, następnie skorupa odsuwa się od ryftu tworząc miejsce dla nowych porcji materii płaszcza,
Strefy subdukcji (granice płyt, niszczona jest tutaj litosfera powstała w obrębie ryftów oceanicznych)- nad nimi, wzdłuż wybrzeży kontynentów, powstają łuki wysp i rowy oceaniczne, a także pasma młodych łańcuchów górskich. Trzęsienia ziemi w tych strefach są na ogół bardzo silne,
Uskoki transformacyjne - związane są z wielkimi przesuwczymi rozłamami skorupy ziemskiej, stanowią granicę między płytami litosfery poruszającymi się pionowo względem siebie,
Młode łańcuchy górskie - powstałe w miejscu niedawnych stref subdukcji i kolizji płyt litosfery
Ryfty kontynentalne - występujące niemal na wszystkich kontynentach (np.. Wielkie Rowy Wschodnioafrykańskie)
Najwięcej trzęsień ziemi (ok.80% wszystkich wstrząsów rocznie) notuje się na obszarze położonym wokół Pacyfiku, gdyż tam znajdują się wszędzie strefy subdukcji.
Podział kuli ziemskiej ze względu na częstotliwość występowania trzęsień ziemi
obszary sejsmiczne - trzęsienia ziemi są częste i silne (strefa wokół Oceanu Spokojnego, obszar alpejskich pasm fałdowych, grzbiety śródoceaniczne, basen Morza Karaibskiego)
obszary pensejsmiczne - wstrząsy odbywają się sporadycznie lub są częste, ale słabe (Masyw Centarlny, Harc, obszar Morza Północnego, Ural, Wielkie Góry Wododziałowe)
obszary asejsmiczne - wolne od wstrząsów lub zdarzają się one rzadko (stare platformy kontynentalne, wielkie połacie dna oceanicznego)
Skutki trzęsienia ziemi
ofiary w ludziach i znaczne straty materialne- zniszczenia i ofiary w ludziach zależą m.in. od siły wstrząsów, gęstości zabudowy i zaludnienia. Zniszczenie budowli zależy od ich konstrukcji, ale także od rodzaju gruntu, na którym je posadowiono, najbardziej odporne są te posadowione na litej skale,
zmiany w krajobrazie - powstawanie szczelin, pęknięć, często dość rozległych i głębokich,
powstawanie wulkanów piaszczystych -w wyniku wyciskania piasku pionowymi szczelinami przecinającymi warstwy osadów nieprzepuszczalnych, miedzy którymi znajdują się zawodnione piaski
zmiany topografii terenu - powodujące podniesienie lub obniżenie znacznych partii terenu, co w przypadku obszarów nadmorskich może być przyczyną przesuwania się linii brzegowej w kierunku lądu lub morza,
osuwiska podmorskie i lądowe, lawiny śniegowo-błotne
zatamowanie odpływu wód przez wielkie osuwiska przegradzające koryto rzeki, a tym samym wywoływanie powodzi
podniesienie lub obniżenie poziomu wód gruntowych, a wywołane ogromnymi wstrząsami gigantyczne fale tsunami mogą wedrzeć się w głąb lądu na wybrzeżach niskich
pożary - powstające w wyniku przerwania kabli energetycznych czy przewodów gazowych
Trzęsienia ziemi w Polsce
Położenie, budowa i ewolucja geologiczna Polski wskazuje, że nasz kraj leży zasadniczo poza obszarami sejsmicznymi kuli ziemskiej.
Trzęsienia ziemi w Polsce w bardzo niewielkim stopniu mają charakter typowych trzęsień tektonicznych wywołanych naprężeniami w skorupie ziemskiej. Najczęściej są to trzęsienia zapadowe spowodowane przez:
osiadanie stropu wyrobisk górniczych na obszarach kopalnianych
zapadanie się stropów próżni krasowych
zapadliska w obrębie solnych formacji diapirowych
ruchy wielkich mas ziemnych na skutek procesów osuwiskowych
-w zdecydowanej części wstrząsy mają pochodzenie technogeniczne, niewielka ich część ma genezę tektoniczną,
-najczęstsze trzęsienia notuje się w Karpatach i na Dolnym Śląsku, wzdłuż zachodniej krawędzi platformy wschodnioeuropejskiej, regionie świętokrzyskim i w Polsce północno-wschodniej,
Powódź - przejściowe zjawisko hydrologiczne polegające na wezbraniu wód rzecznych lub morskich w ciekach wodnych, zbiornikach lub na morzu powodujące po przekroczeniu przez wodę stanu brzegowego zatopienie znacznych obszarów lądu - dolin rzecznych, terenów nadbrzeżne lub depresyjnych, doprowadzające do wymiernych strat społecznych i materialnych. Jest jedną z najbardziej groźnych i niszczycielskich w skutkach klęsk żywiołowych. Przyczyny wystąpienia powodzi mogą więc być wielorakie: intensywne opady deszczu, roztopy wiosenne, zatamowanie biegu rzeki przez zatory lodowe czy osuwiska, uszkodzenie obiektów hydrotechnicznych (np. przerwanie tamy), cofka, tsunami i in. działalność człowieka może zwiększyć ich częstotliwość oraz siłę niszczącą (wielość przepływu wzrasta wraz z intensywnością wycinki lasów, niewłaściwą działalności rolniczą prowadzącą do erozji itp.
Wzrost temperatury na Ziemi wywołane efektem cieplarnianym przyczynia się do topnienia pokryw lodowych, co może spowodować podwyższenie się poziomu mórz i zagrożenia dla milionów ludzi żyjących na nisko położonych wybrzeżach mórz i w pobliżu ujść rzek
Jeśli temperatura na Ziemi będzie nadal wzrastać, miasta takie jak Rotterdam, London, Nowy Orlean czy Wenecja znajdą się pod wodą.
Powodzie w Polsce ze względu na proces powstawania,
wezbrania można podzielić na typy:
opadowe - których przyczyną są silne opady naturalne czyli o dużym natężeniu lub rozlewne na dużym obszarze zlewnym.
roztopowe - których przyczyną jest gwałtowne topnienie śniegu
zimowe - których przyczyną jest nasilenie niektórych zjawisk lodowych
sztormowe - których przyczyną są silne wiatry, sztormy występujące na zalewach i wybrzeżach
skutki powodzi
· utrata życia ludzi i zwierząt,
· zalane grunty uprawne,
· ewakuacja ludzi,
· zalanie dróg, szlaków kolejowych, mostów, zniszczenie i
uszkodzenie inne obiektów inżynierskich i technicznych,
· uszkodzenie wałów p-powodziowych,
· zalanie oczyszczalni ścieków, szamb, wysypisk odpadów komunalnych i przemysłowych,
· uwolnienie bakterii chorobotwórczych (padłe zwierzęta, cmentarze) i znaczne ilości substancji chemicznych jak: siarczanów, siarczków, chlorków, magnezu, sodu, potasu, metali ciężkich, środków ochrony roślin, nawozów sztucznych, produktów ropopochodnych , toksycznych środków chemicznych i wielu innych,
· zagrożenie epidemiologiczne jak: salmonelloza, dur
brzuszny, czerwonka bakteryjna, tężec,
· konieczność zapewnienia wody dla ludności przede wszystkim zdatnej do picia,
· przenoszenie do łańcucha pokarmowego bakterii chorobotwórczych, substancji chemicznych i toksyn,
· odległe skutki dotyczące mórz gdzie spływa fala powodziowa (w Polsce dotyczy to Bałtyku w zlewisku którego leży cały nasz kraj),
· znaczne straty materialne,
· straty zdrowotne i moralne
Powodzie mogą także mieć bardzo korzystny wpływ na ekosystemy rzek, uzupełnienie wód gruntowych oraz żyzność gleby. W związku z tym rozróżnia się normalne (coroczne) powodzie, zwykle powodujące niewielkie szkody lub przebiegające bez żadnych strat, a czasami przynoszące pozytywne efekty, oraz nieoczekiwane zdarzenia, które mogą nieść ze sobą bardzo poważne negatywne skutki
Pożary
Pożarem nazywamy samorzutne, niekontrolowane rozprzestrzenianie się ognia, zagrażające życiu ludzi i powodujące straty materialne. Pożary naturalne uwarunkowane są różnymi przyczynami: wyładowania atmosferyczne, samozapłon (np. torfu, siana itp.), promienie słoneczne skupione przez szkło czy soczewkę lub zerwanie linii energetycznej.
Pożary, szczególnie te największe - megapożary, są nasilane przez kilka czynników. Potrzebne są wysokie temperatury, susza, nagromadzenie łatwopalnych materiałów i wiatr.
W wielu rejonach świata wybuchają ostatnio wyjątkowo niszczycielskie pożary - gwałtownie rośnie też ich liczba, co często jest tłumaczone globalnym ociepleniem klimatu
Określone są jako "megapożary”.
Pożary to normalne zjawiska, zdarzające się okresowo i wręcz potrzebne do utrzymania lasu w dobrej kondycji. Standardowa praktyka zapobiegania pożarom lasów doprowadziła do sytuacji, w której drzewa i krzewy rosną bardzo gęsto, w wyniku czego nagromadzona jest wielka ilość łatwopalnych materiałów.
kolejną praktyką zwiększającą ryzyko pożarów jest zabudowa terenów podmiejskich pokrytych suchymi zaroślami. W przypadku wybuchu pożaru w takim rejonie, łatwopalne drewniane domki stają się pożywką dla płomieni
Skutki pożarów (negatywne)
-pożary lasów i puszcz są źródłem olbrzymiej emisji gazów szklarniowych
emisje ze spalania biomasy zawierają składniki gazowe:
dwutlenek węgla CO2,
tlenek węgla CO,
tlenki azotu NOx (= NO + NO2),
metan (CH4), jak również większe węglowodory,
oraz składniki stałe, zwłaszcza organiczne i sadza
-zanieczyszczenie powietrza przez produkty spalania, utrudniające oddychanie
-powodują jałowienie gleby, pustynnienie i burze piaskowe
-na wylesionych gruntach woda spływa bez przeszkód, wywołując powodzie oraz unosząc ze sobą bryły ziemi i powodując osuwanie się terenu,
-wyjątkowo wysokie temperatury mogą powodować ekstremalne wypalenie składników odżywczych i materii organicznej, przez co regeneracja lasu jest opóźniona, a teren podatny na erozję,
-często bezpowrotnie zatraca się charakter środowisk budowanych przez setki lat dzięki siłom natury,
-wyniszczona zostaje cenna fauna i flora oraz ulega zakłóceniu planowa gospodarka leśna,
-obniżają się niektóre właściwości lasu, jak korzystny wpływ na środowisko czy zdolność zachowywania wilgoci,
-zasnuwające krajobraz dymy uniemożliwiają pszczołom oblatywanie łąk, co zmniejsza liczbę zapylonych kwiatów i w konsekwencji obniża plony roślin
-żywioł ogarniający duże obszary stanowi bezpośrednie zagrożenie dla okolicznych miast i osiedli ludzkich, często powoduje ofiary śmiertelne
Skutki pożarów (pozytywne)
-pożary odgrywają istotną rolę w kształtowaniu się flory i roślinności w klimacie bardzo gorącym i suchym,
-przykładem formacji roślinnych, do powstania których przyczyniły się pożary, są: sawanna step, lasy szpilkowe półkuli północnej.Ogień uformował australijski busz, śródziemnomorską makię, środkowoamerykański chapparal,
-niektóre gatunki sosen potrzebują ognia w procesie rozmnażania, ich szyszki pokrywa warstwa przypominająca wosk żywicy, rozpuszczającej się dopiero pod wpływem wysokiej temperatury, uwalniając nasiona, które kiełkują w bogatej w związki węgla glebie pogorzeliska,
-nasiona pirofitów mają twarde pokrywy nasienne, pękają one w momencie palenia się nasion i dopiero wtedy mogą kiełkować. W Polsce przykładem jest - mącznica lekarska
-w warunkach, gdy się nie pali pąki śpiące nie rosną; aktywowane są w momencie wysokich temperatur (np. u Eukaliptusa), następuje wówczas szybkie namnażanie wegetatywne
-ogień niszczący martwe drzewa i żywą roślinność wzbogaca także glebę