Главная Обратная связь Добавить в закладки Сделать стартовой

Природа устроена просто, иначе ничего бы не работало. Вот только простоты этой много, отсюда и сложности.

Пятьдесят лет назад геофизики–сейсмологи были полны оптимистической уверенности, что в ближайшие 5 лет они научатся прогнозировать землетрясения. Были подмечены изменения самых разных параметров (доступных для измерений в то время) перед приходом землетрясений.

С целью прогнозирования учёные наблюдали ничтожные изменения наклона земной поверхности, колебания уровня грунтовых вод, прохождение сейсмических волн через земную кору (скорость и затухание), измеряли концентрацию газов, выходящих из земных недр.

Велась статистическая обработка сейсмических событий по выделению предвестников землетрясений – афтершоков (малых землетрясений, предваряющих большие). Но их удавалось обнаружить только задним числом – уже после главного удара. До землетрясения никто с уверенностью не мог и сейчас не может сказать, что вот именно этот слабый толчок является предвестником удара стихии.

Другие учёные наблюдали поведение различных животных: непосредственно перед землетрясением многие животные проявляют беспокойство. Японцы даже держат некоторых аквариумных рыбок, поведение которых меняется перед землетрясением – то ли они ощущают изменения электрических полей, то ли слышат какие-то звуки (сверхнизкочастотные?).

Прошло 50 лет, сейсмологам иногда уже удаётся сделать предсказания землетрясения (сбывающиеся в неопределённое время, к тому же, пока с малой вероятностью).

А вот по поводу краткосрочных прогнозов (прогнозирующих землетрясения в ближайшее время – минуты, часы, дни, недели) большинство сейсмологов полагает, что они не только не предвидятся в обозримом будущем, но и, вообще, невозможны.

Но лично я уверен, что уже сегодня мир имеет и научный, и технический потенциал, более чем достаточный для построения системы и долгосрочного, и краткосрочного прогнозирования землетрясений.

Более того, сравнивая ежегодные потери человечества (и даже отдельных стран) от землетрясений с затратами на создание системы прогнозирования, приходим к выводу, что построение и использование такой системы экономически выгодно.

Эта система должна включать в себя не только прогнозирование будущих землетрясений, но и систему оперативного извещения населения о приближении сейсмических волн и волн цунами от только что произошедших сильных землетрясений.

По оценкам, создание системы прогнозирования обойдётся в сумму порядка $10 миллиардов. Ежегодные эксплуатационные расходы намного меньше. Суммы, в общем-то, немалые. Поэтому глобальную систему прогнозирования землетрясений (а только глобальной и может быть такая система), следовало бы создавать сообща.

Задача прогнозирования вполне решаема. Но почему же эта задача не была решена до сих пор?

Все попытки прогнозирования, вернее, предсказания землетрясений, имевшие место до настоящего времени, похожи на наши шуточные попытки обоснования (в студенческие годы) способа определения температуры воздуха за окном по скрипу снега под ногами прохожих.

Конечно же, как-то оценить её можно. Но гораздо проще и точнее измерить температуру при помощи предназначенного для этой цели прибора – термометра, высота (длина) столбика которого прямо связана с температурой.

Также следует поступать и при прогнозировании землетрясений – нужно мерить параметры, непосредственно, прямо и понятно связанные с процессом землетрясения, а не величины, связанные с землетрясениями сложным, часто непонятным образом.

А теперь о сути метода прогнозирования землетрясений, как мы его себе представляем.

Понятно, что говорить о землетрясении, как о результате какого-то столкновения плит земной коры, совершенно некорректно. Что означает слово "столкновение"? Оно означает, что две плиты сближаются (расстояние между ними уменьшается) с некоторой скоростью, отличной от нуля.

В момент столкновения (сокращения расстояния между движущимися массами до нуля) скорость масс обращается в нуль, а края их деформируются. На эту деформацию и уходит кинетическая энергия двигавшихся масс.

Но, на самом деле, все плиты земной коры всегда находятся в плотном контакте, так что говорить о "столкновении" плит и о кинетической энергии этого столкновения нет никаких оснований.

Говорить можно только о пластической деформации краёв плит в ходе механических перемещений в момент превышения предела прочности по мере нарастания напряжений (упругих деформаций) "сжатия" или "сдвига". В крайнем случае, можно говорить о разрыве плит. И всё это справедливо, независимо от природы движущих сил землетрясений.

Какова бы ни была природа сил, порождающих землетрясения, с точки зрения механики землетрясение совершенно бесспорно выглядит так: в ходе каких-то процессов в недрах Земли в твёрдом веществе верхних слоёв планеты нарастают механические напряжения, проявляющиеся в виде упругих деформаций.

Когда механические напряжения в теле Земли в какой-то момент времени превышают предел прочности пород недр в какой-то точке и её окрестностях, тогда (и там) происходит быстрая пластическая деформация пород (вертикальные и/или горизонтальные сдвиги – смещения и/или разрушение пород) под воздействием механических напряжений (упругих деформаций), уменьшающихся в ходе пластической деформации. То есть, происходит землетрясение с очагом в окрестностях этой самой точки.

При этом потенциальная энергия упругих деформаций огромных объёмов пород в окрестностях очага землетрясения частично расходуется на изменение структуры (разрушение пород в очаге землетрясения), частично переходит в тепло. В очаге землетрясения в тепло превращается малая часть энергии (при трении смещающихся пород).

Большая же часть потенциальной энергии упругих деформаций переходит в кинетическую энергию сравнительно быстрого смещения масс в очаге землетрясения (в масштабах расстояний и скоростей распространения возмущений). Вследствие чего и порождаются сейсмические волны, исходящие из очага землетрясения и рассеивающиеся, поглощающиеся с превращением в тепло во всём земном шаре. В том числе, в гидросфере и атмосфере.

Механическая модель землетрясения, отражающая основные черты землетрясения, может быть легко и наглядно реализована даже в домашних условиях, на столе, за которым Вы сидите:

Пусть на шероховатом столе лежит брусок (книга), имеющий массу M и давящий на поверхность стола с силой своего веса P = M • g,

на него через длинную пружину с малым коэффициентом жесткости k (динамометр, или просто длинную тонкую резинку) действует крюк лебёдки (твёрдая рука!), движущийся с постоянной, причём очень малой скоростью.

При этом (учитывая, что сила трения покоя бруска по поверхности стола (=P • kr) гораздо выше силы трения скольжения (=P • ks)) мы будем наблюдать картину, которую можно отобразить в следующем рисунке:

В ходе медленного движения крюка лебёдки с постоянной скоростью постепенно увеличивается сила, действующая на брусок (растягивается пружина – увеличивается её деформация Δx (брусок неподвижен, а крюк движется)). Когда сила, действующая на брусок со стороны пружины, превысит силу трения покоя (M • g • kr), брусок начнёт двигаться под действием суммы трёх сил: сила инерции (M • a), сила со стороны пружины (k • Δx) и сила трения скольжения (М • g • ks).

Для этих сил можно записать следующее равенство:

M • a = k • Δx – (М • g) • ks.

При этом брусок (покоившийся до того в положении S0) сначала ускоряется в сторону пружины под действием с её стороны всё уменьшающейся силы (уменьшается растяжение пружины).

Затем, по мере уменьшения растяжения пружины, ускорение "а" уменьшается, скорость "V" достигает максимума (в этот момент ускорение равно нулю, сила натяжения пружины равна силе трения скольжения).

Далее под действием практически постоянной силы трения скольжения и уменьшающейся силы натяжения пружины ускорение становится отрицательным (происходит замедление бруска). Наконец, скорость бруска V падает до нуля, он останавливается.

Сила трения резко (скачком) возрастает (трение покоя намного выше трения скольжения). И брусок остаётся неподвижным (в положении S1) до следующего превышения силы трения покоя. И так далее…

В нашей простой модели превышение силы трения покоя бруска по столу эквивалентно превышению предела прочности пород земных недр. Движение бруска эквивалентно землетрясению (быстрым пластическим деформациям в очаге землетрясения).

Скольжение бруска по столу эквивалентно процессу скольжению пород земной коры по поверхности сдвига в очаге землетрясения, а также механическому движению – скольжению – смещению пород в ходе их разрушения.

Что касается аналогии между сдвигом бруска по поверхности стола и сдвигом плит земной коры по поверхности сдвига, то её правомерность очевидна. Но точно так же при сжатии нижние поверхности горных хребтов скользят по краям плит, выдавливающих их из зоны сжатия. При этом сами горные хребты в ходе их выдавливания приподнимаются над равниной.

В то же самое время несколько большие объёмы пород выдавливаются из зоны сжатия вниз, образуя при этом так называемые корни гор (см [1]). Напряжение в зоне сжатия приблизительно такое же, как и на небольшом расстоянии от этой зоны, в теле монолитной плиты.

Просто прочность массивов пород в зоне сжатия ниже из-за большего количества дефектов, образовавшихся там в ходе предыдущих пластических деформаций–землетрясений.

Скольжение горных массивов при их выдавливании из зоны сжатия проиллюстрировано на рисунке:

В качестве пружины (но, в основном, сжимающейся или изгибающейся, а не растягивающейся, как в нашей настольной модели) выступают породы самой земной коры. Масса бруска эквивалента массе пород, двигавшихся при землетрясении. В качестве крюка лебёдки выступают некие, пока неизвестные нам силы (описанные, впрочем, в книге "Закон Архимеда и землетрясения" [1]).

Из сказанного вытекает, что для прогнозирования землетрясений необходимо знать следующее: текущий предел прочности пород, текущее механическое напряжение, прогноз изменения прочности и напряжений на будущее время, в том числе и на ближайшее.

Теперь становится понятно, почему до сих пор совсем не удавались краткосрочные прогнозы, хотя иногда удавались долгосрочные.

Просто при попытках долгосрочного прогноза в различных моделях землетрясений неявно делался прогноз изменения главных движущих сил (пусть даже неизвестных), порождающих землетрясения – проводилась линейная экстраполяция всех явно и неявно учитываемых в данном методе факторов. В нашей простой модели в качестве всех таких факторов выступает движение крюка лебёдки с постоянной скоростью.

В краткосрочных же прогнозах решающую роль могут играть второстепенные факторы, вклад которых в приход землетрясения гораздо меньше основных, но очень медленно изменяющихся сил. Эти, казалось бы, малозначительные факторы играют роль спускового крючка.

Их вклад мал, но они быстро изменяются по величине. Так что их очередное быстрое изменение может стать последней каплей, превышающей предел прочности пород, и начнётся землетрясение.

Понятно, что предсказать момент начала землетрясения без учёта этих быстро меняющихся сил, казалось бы, второстепенных, невозможно. Картина начала землетрясения полностью аналогична началу схода снежной лавины.

Понятно, что лавина движется под действием огромной силы тяжести снежной массы. И начинает она своё движение в тот момент, когда сила тяжести снега превысит силу сцепления этого снега со склоном.

Это может произойти и из-за увеличения веса снега во время снегопада, и из-за уменьшения прочности снежного покрова склона при повышении температуры. Но эти главные факторы меняются сравнительно медленно. Лавина же часто начинает своё движение от неосторожного движения лыжника, от брошенного камня, от звука выстрела, или даже просто от громкого крика.

В нашей настольной модели землетрясения спусковой причиной может послужить снятие с бруска дополнительного груза (карандаша, зажигалки), сотрясение стола от удара или даже от громкого звука.

Из сказанного видно, что для построения системы прогнозирования землетрясений необходимо не только измерять какие-то параметры, но надо ещё и иметь модель, адекватно отображающую не только все основные силы, определяющие процессы, протекающие в глубинах Земли, но и сравнительно малые, зато быстро меняющиеся силы, и прогнозировать их.

Такая модель приводится и обосновывается в [1]. Согласно этой модели главными движущими силами землетрясений являются медленно меняющиеся (по нашим человеческим меркам) силы Архимеда, а также производные от них и сопряжённые с ними силы (возникающие при спрединге – расширении океанического дна, а также в результате уменьшения размеров Земли в ходе очень медленного, миллиардолетнего уменьшения температуры недр Земли).

Так, максимальная скорость увеличения высоты земной поверхности над уровнем моря вследствие подъёма-всплывания материковой плиты ограничивается 1 мм в год [1].

Гораздо быстрее меняются силы, играющие роль последней капли или спускового крючка. Таких сил множество. Это могут быть и падения крупных метеоритов (астероидов), и сильные взрывы, и растущие или тающие ледники, и весенние половодья, и заполняющиеся водохранилища.

Но самыми главными спусковыми силами являются приливные силы, порождаемые Луной и Солнцем, а также силы атмосферного давления. Действительно, вполне возможное изменение атмосферного давления всего лишь на 3% по своему воздействию на земную кору эквивалентно появлению или исчезновению на огромном участке земной поверхности слоя воды толщиной в 30 сантиметров, или каменного слоя толщиной в 10 сантиметров.

И такие изменения происходят в течение всего лишь нескольких часов! Тогда как изменение основных движущих сил землетрясения – сил Архимеда – на эквивалентную по воздействию величину происходит за сотни лет.

Вот и получается, что главные движущие силы землетрясения определяют время прихода землетрясения с очагом в данной точке с точностью до столетия и десятилетия, тогда как сравнительно малые спусковые, но быстро меняющиеся силы задают это время с точностью до часов и минут.

Так что для прогнозирования времени прихода землетрясения нам нужно не только точно измерять напряжения в земной коре и её прочность, но и знать точный прогноз изменения приливных сил и прогноз погоды (в части изменения атмосферного давления над различными участками земной поверхности).

Кстати, точность современных астрономических наблюдений достигла такого уровня, что и астрономы вынуждены учитывать влияние приливов и изменений атмосферного давления на положение своих телескопов, жёстко связанных с поверхностью земной коры.

Величина приливных сил определяется взаимным расположением Земли, Луны и Солнца. Она максимальна во время новолуния и полнолуния, и может быть рассчитана на многие годы вперёд и назад, и сопоставлена со временем прихода землетрясений.

Такое сопоставление сделано в [1], на страницах 168-176. При сопоставлении обнаружена статистически значимая корреляция землетрясений с фазами Луны. Если бы не было других быстро меняющихся (спусковых) сил, то эта связь была бы не статистической, а однозначной, жёсткой, функциональной.

По поводу воздействия атмосферного давления таких данных нет, но мы часто читаем в газетах и слышим по радио и телевидению, что положение людей, пострадавших от землетрясения, усугубляется плохой погодой (морозы, снегопады и так далее). А эти изменения погоды как раз и связаны с изменением атмосферного давления.

Но вернёмся к измерению напряжений в земной коре. Их можно измерять самыми разными методами. Например, можно отслеживать уровень грунтовых вод – при сжатии пород земной коры их пористость уменьшается, уровень подземных вод повышается. Этот метод прост, дёшев, но неточен.

Гораздо более точные результаты даёт измерение электропроводности участка земной коры, или измерение скорости распространения звуковых волн (скорость звука в породах тем выше, чем больше механическое напряжение в них). Но эти методы дороги и громоздки в реализации.

Поэтому в [1] предлагается наиболее прямой метод измерения напряжений в твёрдой земной коре – можно сказать, по определению, то есть — по её деформации. Так что в качестве пружины–динамометра рассматривается сама земная кора.

Чем больше напряжение (удельная сила), тем больше упругая деформация коры. Регулярно измеряя с большой точностью положение точек, жёстко связанных с земной корой, мы сможем с большой точностью регулярно (постоянно) вычислять изменение взаимного расположения точек, то есть, деформации (напряжения) земной коры (аналог пружин в нашем примере с бруском) в том или ином направлении.

Нынешнее состояние космических технологий позволяет это сделать с нужной точностью, легко и дёшево. Для этого тем или иным методом периодически (скажем, с периодом в одну минуту, или даже, вообще, постоянно, непрерывно) определяется положение нужного количества точек на земной поверхности относительно нескольких искусственных спутников Земли, составляющих опорную координатную сеть, и координаты которых в каждый момент времени известны с большой точностью.

Сведения о положениях точек земной поверхности собираются со всей Земли (по крайней мере, из всей критических точек) и обрабатываются, подобно тому, как при вычислении прогноза погоды обрабатываются данные о состоянии атмосферы во множестве точек на земной поверхности (на метеостанциях) и в атмосфере.

Только всё не так уж и просто, потому что земная кора и действующие на неё силы не просто пружина и крюк лебедки, а целый континуум пружин с различными коэффициентами упругости – жёсткости и разнонаправленных сил, действующих на эти пружины.

Механические напряжения передаются через твёрдую земную кору за многие тысячи километров от места возникновения до места, где эти напряжения измеряются (или рассчитываются) и действуют.

Они складываются с напряжениями, пришедшими с других направлений. При этом возникают не только напряжения сжатия-растяжения, но и напряжения сдвига и кручения. Так что, в отличие от жидкости или газа, где напряжение характеризуется одной скалярной величиной – давлением, напряжения в каждой точке твёрдой земной коры характеризуются уже целым набором скалярных величин – тензором.

Но все эти технические трудности преодолимы. По крайней мере, до сих пор математики и физики всегда преодолевали подобные трудности.

Если бы мы начинали наши измерения деформаций (напряжений) земной коры с того момента, когда деформации во всех географических точках были нулевыми, то по изменениям расстояний между точками мы сразу бы получали величины деформаций (напряжений) земной коры.

Однако мы начнём эти наблюдения не при идеальном состоянии ненапряжённой коры, а с её текущего состояния, когда напряжения в разных точках различны, а в некоторых даже близки к пределу прочности.

Но уже завтра, когда напряжения в этих точках разрядятся при очередных землетрясениях (но не до нуля, а до какого-то остаточного!), мы сможем вести отсчёт от остаточного напряжения, которое постепенно сможем вычислить по мере накопления статистики.

То же самое относится и к пределам прочности участков земной коры – мы сможем определять их с достаточной точностью только после накопления статистики, соответственно, научившись составлять прогнозы с высокой точностью. Кроме того, для точного краткосрочного прогноза землетрясений нам понадобится и точный прогноз погоды.

Всё это потребует некоторого времени. Однако уже сегодня можно без больших затрат организовать извещение населения о распространении волн цунами по поверхности океана и о движении сейсмических волн от только что произошедших землетрясений по поверхности суши. Для этого надо использовать постоянное локационное наблюдение за поверхностью океана и суши со спутников.

Примечание: мы существенно различаем смысл терминов "прогнозирование" и "предсказание". Эти слова имеют различный уровень доверительности. Прогнозирование – вычисление параметров будущих событий, процессов по заранее обоснованному алгоритму. Предсказание – описание будущих событий на основе интерпретации текущих обстоятельств (обоснованность интерпретации не гарантируется, правила могут меняться по ходу дела).



В северном и южном полушариях, между 5° с. ш. и 25° о. ш. возникают тропические циклоны, сопровождаемые мощными бурями. Область их действия — Карибское море, США (штаты Флорида, Техас, Луизиана), Мексика, Япония, Китай, Филиппины, полуостров Корея и частично зоветское Приморье, полуостров Индостан, острова Мадагаскар, Реюньон и Маврикий. Конечно, по сравнению с грозными явлениями космического происхождения или силами, скрытыми под земной корой, тайфуны или ураганы не имеют таких катастрофических последствий. Однако известно немало примеров, когда они влияли на биологические процессы, а в некоторых случаях играли определенную роль в развитии человеческого общества.

После плавания Христофора Колумба в его эскадре оставалось два корабля: каравеллы “Пинта” и “Нинья”. На обратном пути 14 февраля 1492 г. к западу от Азорских островов они были захвачены вращающейся бурей, с которой европейцы встретились впервые (индейцы именовали этот ветер “хуракан”).

Вот как описывает Христофор Колумб первую встречу европейских мореплавателей с ураганом:

“Никогда я не видел море столь вздыбленным, столь ужасным, настолько покрытым пеной. Ветер не давал возможности продвигаться вперед... не позволял выйти из бухты. Поверхность моря казалась кипящей, словно вода в котле на большом огне... Ужас вселяла в нас эта буря, вода казалась багрово-красной, кровавой. Небо и море пылали днем и ночью, словно вокруг был ад, огненные искры раскалывали небо... это был настоящий потоп. Люди выбились из сил, они были настолько изнурены, что предпочитали смерть. Корабли теряли шлюпки, якоря, такелаж, они потеряли управление...” . К счастью, Колумбу удалось избежать гибели.

Биологическое значение циклонов заключается в их способности переносить на огромные расстояния семена растений, а иногда — довольно крупных животных. По-видимому, именно эти ветры содействовали заселению многих вулканических и коралловых островов, возникавших в просторах океанов, и миграции растений и животных. Ураган 1865 г. принес на Гваделупу пеликанов, ранее там неизвестных.

Офицер французского фрегата “Юнона”, захваченного тайфуном в Южно-Китайском море в 1868 г., оставил следующее описание: “Внезапно воцарилось абсолютное молчание, которое можно сравнить только с тишиной после взрыва мины или с безмолвием только что взятого приступом бастиона. Это спокойствие центральной зоны, спокойствие внезапное и страшное, которое вызывает скорее изумление, чем ощущение безопасности, настолько оно кажется противоестественным. Птицы, рыбы, саранча падали со всех сторон, и электрическое состояние атмосферы вызывало головокружение, которое никто из нас никогда не испытывал, выражавшееся в необычном оживлении у некоторых моряков, обычно очень сдержанных. В эту своего рода воздушную бездну были затянуты массы птиц. Среди них было много принадлежавших к семейству голенастых, и это вместе с насекомыми и обломками растений доказывало, что тайфун прошел над островами”.

Знаменитый Великий ураган в октябре 1780 г. уничтожил город Саванну-ла-Мар (штат Джорджия, США). По свидетельству очевидца, жители окаменели от изумления, увидев приближение небывалой волны; одним гигантским шквалом сметая все препятствия, она залила город и снесла все и вся. Через семь дней буря достигла максимальной силы. Она совершенно опустошила остров Сент-Люсия, где 6000 человек погибло под развалинами, и потопила стоявший на якоре у острова английский флот. Море здесь поднялось так высоко, что затопило флот и, принеся на гребне одной из своих гигантских волн корабль, бросило его на морской госпиталь, разрушив здание тяжестью судна. Затем ураган направился к острову Мартиника, где было потоплено 40 французских транспортных судов, перевозивших 4000 солдат. Были опустошены также расположенные к северу острова Доминика, Сент-Эстатиус, Сент-Винсент, Пуэрто-Рико и потоплено большое число кораблей, оказавшихся на пути циклона.

В ночь на 13 ноября 1970 г. невероятный по силе тайфун обрушился на прибрежные районы Восточного Пакистана (с 1971 г. Народная Республика Бангладеш). Поднятая ветром мощная волна высотой до 8 м прошла над цепью густонаселенных островов. Это была колоссальная водяная стена, кипящая и бурлящая, огромный водяной вал, который выбросил океан. Сметая все на своем пути, она ударила по побережью и вместе с ураганным ветром принесла катастрофические разрушения. Несколько часов эти острова и часть материкового побережья находились под водой.

Последствия тайфуна катастрофичны: сорваны мосты, разрушены шоссейные и железнодорожные магистрали, целые поселки уничтожены полностью вместе с жителями. По сообщениям газет, от тайфуна пострадало в общей сложности более 10 млн. человек. Число погибших превысило полмиллиона, а по некоторым сведениям около миллиона человек. Случилось одно из самых сильных стихийных бедствий за всю историю человечества.

Необычайной силы ураган обрушился в 1974 г. на 11 штатов Северной Америки.

Сея смерть и разрушения, ураган и сопутствовавшие ему смерчи за 8 час. оставили на своем пути, по опубликованным данным, 350 убитых, тысячи раненых и пропавших без вести. В штатах Иллинойс, Индиана, Огайо, Кентукки, Западная Вирджиния, Вирджиния, Теннесси, Северная Каролина, Алабама и Джорджия были разрушены сотни жилых домов и магазинов, школ, больниц и церквей.

Материальный ущерб, по неполным данным, оценивается в 1 млрд. долл.

Среди наиболее сильно пострадавших от урагана — город Зиния в штате Огайо. По свидетельствам очевидцев, ураган обрушился внезапно около 5 час. вечера, прогрохотал, как несущийся с огромной скоростью пассажирский поезд. В городе с 25-тысячным населением полностью или частично было разрушено свыше 70% зданий, в том числе университет штата. Город Бранденберг перестал существовать. В Алабаме стерты с лица земли города Джаспер и Гуин.

В канун 1975 г. тропический циклон “Трэйси” почти полностью разрушил столицу северной территории Австралии Дарвин — город с населением 44 тыс. человек. Сила ветра достигала скорости 260 км/ч. Ураган срывал крыши с домов, словно мячики, перебрасывал по улицам туристские автобусы. Многочисленные коттеджи разваливались под напором ветра, как карточные домики. Но едва ли более устойчивыми оказались административные здания и многоэтажные отели. В горы щебня и обломков превращен деловой центр Дарвина. Уничтожена расположенная близ города крупная военно-морская база. Несколько кораблей затонуло.

Районы зарождения и основные путидвижения тропических циклонов (по Л.С. Мининой) Тайфуны (ураганы) и другие мощные движения атмосферы, обычно вызываемые циклонами, особенно сильны в тропических областях. Они возникают, когда воздух в каком-то месте становится легче, чем вокруг. В результате он поднимается, а на его место из окружающей среды устремляются массы воздуха более тяжелого.

Образование зон пониженного давления происходит на тропическом фронте — пограничной зоне между пассатами северного и южного полушарий или между пассатами и муссонами. В начальные стадии тропические циклоны -области пониженного давления. Только часть из них впоследствии развивается в циклон с ураганной силой ветра. Когда различия в плотностях воздуха невелики, возникает обыкновенный ветер, но чем больше эти различия, тем он сильнее. Таким образом, тайфун (ураган) — это всегда бурное заполнение зоны низкого атмосферного давления. Восходящие потоки воздуха в зоне пониженного давления приводят к конденсации значительных масс водяного пара, выделению огромного количества тепла, что в свою очередь усиливает восходящие движения.

В центре циклона возникает относительно устойчивая зона полного спокойствия, перемещающаяся над поверхностью Земли. Она находится в центре вращающихся вокруг нее сокрушительных ветров и называется “глаз”. Точное предсказание пути циклона, является трудной проблемой. Обычно он движется по кривой, напоминающей параболу, со скоростью 15—20 км/ч. Но нередко, обманывая все прогнозы и расчеты, он останавливается на одном месте или перемещается с очень большой скоростью. Наличие устойчивой зоны пониженного давления (“глаза” тайфуна) приводит к тому, что уровень моря в этой части повышается. Окружающая часть моря оказывается под большим давлением атмосферы, и море как бы всасывается в эту зону. В результате возникают гигантские волны, по размерам напоминающие волны цунами.

У мыса Доброй Надежды во время урагана в 1922 г. были зарегистрированы волны высотой до 30 м, а в Тихом океане — 36—37 м. Особенно значительны волны при совпадении штормовых и обычных астрономических приливов под действием Луны и Солнца. Именно такой штормовой прилив в результате урагана, совпавший по времени с обычным приливом, вызвал в 1876 г. гигантское наводнение на побережье Бенгальского залива, во время которого вода поднялась на 12—13 м. Утонуло 100 тыс. человек и столько же погибло от последовавшей эпидемии. В 1737 г. на том же побережье Бенгалии при наводнении погибло 300 тыс. человек.

“Глаз” тайфуна обычно имеет форму круга со средним диаметром 8 —15 км, а в некоторых случаях достигает исключительных размеров. Так, например, у тайфуна Кармен (1960) диаметром 1500 км и высотой 15 км был “глаз” эллиптической формы в поперечнике 320 км. Скорость ветра в тропическом циклоне до 400 км/ч. При этом воздух приобретает необычную плотность. По выражению капитана одного из кораблей, попавших в тайфун, на нос его судна обрушился ветер, “сделанный из металла”.

Тайфуны обычно сопровождаются ливневыми дождями чрезвычайной силы. Интенсивность ливней иногда приводит даже к изменению солености морской воды вокруг островов. При урагане в 1906 г. на острове Ямайка за четверо суток выпало 2,43 м воды, в Техасе — 0,58 м в одни сутки (для сравнения укажем, что среднее количество осадков в Москве составляет 0,5—0,7 м в год). Такие дожди могут вызвать чудовищные наводнения. В 1899 г. на маленький остров Пуэрто-Рико, имеющий примерно 90 км в длину и 50 км в ширину, в результате урагана обрушился ливень общим весом 2600 млн. т.

Имеются данные, позволяющие считать, что пониженное давление в центре тайфуна и сопровождающие его мощные атмосферные явления способствуют возникновению землетрясений, если земная кора находится в состоянии неустойчивого равновесия. Было подсчитано, что падение барометра на 50 мм рт. ст. уменьшает давление, оказываемое атмосферой на квадратную милю (2,6 км2) поверхности, на 2 млн. т. Во время тропических циклонов перепад давлений достигает 80 мм рт. ст. и более.

Менее известны, но также иногда разрушительны смерчи. Их порождают вихревые образования в облаках, являющиеся маленькими ураганами. Смерч как бы свешивается из материнского облака в виде гигантской вращающейся воронки. Там, где ее конец касается земли, начинается что-то ужасное.

Во внутренней полости смерча давление всегда понижено, поэтому туда засасываются любые предметы. Смерч, разыгравшийся однажды в Канаде, понизил уровень озера на 60 см. Удалось подсчитать, что он засосал более полумиллиона тонн воды.

Московский смерч 1904 г. начал действовать в Люблине, затем в Симоновом монастыре, Рогожском районе, Лефортове, где была уничтожена роща вековых деревьев.

В Сокольниках он прорубил просеку шириной в 400 шагов. Вторая смерчевая воронка прошла через Грайвороново, Карачарово, Измайлово и Черкизово. Возле Мытищ мальчик был поднят в воздух и живым приземлился в Сокольниках. Тогда же 100-метровый перелет совершил один московский городовой.

Среди многочисленных американских смерчей самый мощный из известных Ирвинтский. Он скрутил в аккуратный сверток железнодорожный мост длиной 75 м и утопил его в реке, затем перенес церковь в городе Даусон Миллс. Она поднялась, пролетела четыре метра и еще метра два ползла по земле, вырыв глубокую яму.

Самые большие разрушения приносят так называемые расплывчатые смерчи, имеющие подчас гигантские размеры. Их часто принимают за катящиеся по земле тучи. Ширина смерча Мэттун, промчавшегося в мае 1917 г. по штатам Иллинойс и Индиана, равнялась 500 км, тогда как диаметр обычных смерчей колеблется от сотни метров до нескольких километров. Но еще более опасны группы смерчей, могущие поднять в воздух целые поселки.



Доктора Марк Сондерс (Mark A. Saunders) и Адам Лиа (Adam S. Lea) из университетского колледжа Лондона (University College London) разработали новый метод предсказания активности ураганов, который поможет государствам, подверженным этой стихии, заранее готовиться к ударам, а страховым компаниям — минимизировать убытки.

Свою компьютерную модель авторы обкатывали на примере ураганов, регулярно зарождающихся в северной Атлантике и ежегодно приходящие на побережье США.

В качестве источника первичной информации в модели используются измерения силы ветра на высотах от 0,75 до 7,5 километров, "забранные" в различных точках океана и американского материка.

Пока авторы проверяли свой метод на ретроспективных предсказаниях на 1950-2003 годы. Они "скармливали" машине старые данные о ветрах и получали прогнозы силы ураганов, которые сравнивались с ураганами, действительно случившимися в то время.

Совпадение в 74%, по мнению разработчиков, делает новую модель предсказания ураганов действительно полезной, в отличие от попыток исследователей-предшественников, не отличающихся высокой точностью предсказаний и потому на практике бесполезных.

4 августа исследователи обещают выпустить их реальный прогноз на активность ураганов в последующие месяцы.



Тёмной августовской ночью 1996 года лесной обходчик возвращался домой по просеке в глухой карельской тайге на северном побережье Ладоги. Внезапно тёмное небо над ним озарилось яркой синей вспышкой, дрогнула под ногами земля, а потом донёсся тяжелый гул. Когда вновь потемнело, далеко над лесом, почти вертикально, в небо медленно поднялся огненный шар..."Наверное, с соседнего полигона какая ни будь штука взлетела или шпана разожгла костёр над старым снарядным складом" - решил обходчик. Придётся завтра пойти проверить. Подождав ещё немного и убедившись что все тихо и дальний взрыв не вызвал возгорания леса, обходчик двинулся дальше. А на следующий день добравшись до района ночного взрыва, увидел странную и необъяснимую картину.Земля на протяжении сотен метров была как бы взорвана изнутри при этом образовалась ровная неглубокая траншея. Деревья, которые раньше на ней росли оказались вывороченными с корнями и отброшенными в сторону и что совсем странно, корни у многих из них были обуглены и дымились Получалось, что огонь опалил их снизу из под земли!Через несколько дней на место происшествия прибыли специалисты в том числе и военные с полигона. Они уверяли что ночью никаких стрельб не велось, да и не похоже это на локальный взрыв боеприпасов. Специалисты почесали затылки и не придя к какому либо общему заключению убыли восвояси. На всякий случай прошлись вдоль нерукотворной канавы с радиометром но все было чисто. Правда обнаружилась странная особенность у одного из деревьев кроме обугленных корней, оказалась обгоревшей и вершина, словно её поразил молниевый разряд. Но метеорологи дали справку, что в это время никакой грозы не было.Интересно отметить что если бы этот случай произошёл лет сто назад, тогдашние геофизики без труда объяснили бы его следствием подземной грозы. "Земное электричество производит бури, которые разрушают внутреннее строение нашей планеты точно так же, как бури в атмосфере приводят в беспорядок воздушное пространство", - писал в 1903 году Жорж Дари в своей книге "Электричество во всех его применениях". Мы имеем в виду известные всем землетрясения, причиной которых служит несомненно, электричество. Земля наэлектризована во всей своей совокупности и сильные электрические токи беспрестанно пробегают по ней. Если воздух сух и горяч или уже до того насыщен электричеством, что не может принять в себя избытка его, выделяемого землею, если залежи мела и кремнистых почв находятся поблизости от мест, богатых металлами, тогда накопление электричества в конце концов ведет к разряду совершенно так же, как это бывает во время атмосферной грозы. Можно себе представить, к каким разрушениям может привести подземная гроза, когда она разряжается на пространстве в несколько квадратных километров сквозь различные залежи, расщелины, впадины и т.д. Такие разряды отдаются сотрясениями почвы на расстоянии сотен километров. Высказанная теория, основанная на неопровержимых фактах, была разработана нами в 1885 году; в настоящее время она признана многими метеорологами и физиками, которые нашли новые подтверждающие её факты.Но прошло некоторое время, и теория подземной грозы была забыта. Теперь световые вспышки геофизики пытаются объяснить возгоранием вырвавшегося из недр газа. Однако световая вспышка во время мощнейшего тянь-шаньского землетрясения в 1976 году была видна за сотни километров от эпицентра!В начале 70-х годов гипотезу подземной грозы рискнул реанимировать профессор Томского политехнического института А.А.Воробьёв. Собрав группу единомышленников из молодых сотрудников он приступил к экспериментам в разных районах страны. Воробьёв с сотрудниками высказали идею во время подземной грозы как и во время обычной должны генерироваться радиоволны и если попытаться их зарегистрировать они смогут стать такими же предвестниками землетрясений, как радиоволны в атмосфере предвестниками обычных гроз. И исследователям действительно удалось зафиксировать усиление напряженности подземного радиофона непосредственно перед землетрясениями.Но попытки представить результаты этой важной работы в самый престижный научный журнал - "Доклады Академии наук СССР" натолкнулись на сопротивление оппонентов из ведущего института по землетрясениям Института физики Земли АН СССР. Разгромив в пух и прах идею Воробьёва, они сами провели аналогичные эксперименты и через пару лет статьи на аналогичные темы стали регулярно появляться в "Докладах", разумеется, без ссылок на предшественника.Тогда Воробьёв и его сотрудники проверили другую идею: обычная молния порождает много озона, а значит, и перед подземным землетрясением из-под земли должен выходить свободный озон. Эта идея также подтвердилась практическими экспериментами. Но, к сожалению, ранняя смерть профессора Воробьёва фактически поставила крест на его работе. Полученные профессором факты не отвергаются, но им пытаются дать другие объяснения.Валентин ПСАЛОМЩИКОВ


Японские исследователи в ходе эксперимента с электромагнетизмом пришли к выводу, что мыши могут предсказывать крупные землетрясения.

Профессор из университета Осаки (Osaka University) Такеши Яги (Takeshi Yagi) и его коллеги подвергли лабораторных мышей электромагнитному излучению низкого уровня, который люди не могут чувствовать.

Мыши забегали по клеткам, стали закапываться в опилки, в общем — вели себя необычно. "Однажды мы наблюдали странное поведение мышей в нашей лаборатории восемь лет назад, за день до землетрясения в Кобэ, — рассказал профессор Яги. — Теперь мы выдвигаем гипотезу, что электромагнитный импульс, происходящий перед землетрясением, разрушает внутренние часы мыши".

По словам исследователей, необходимо провести ещё ряд экспериментов, чтобы закрепить результаты. Стоит отметить, что предсказатели подземных толчков необходимы Японии, пожалуй, как никакой другой стране в мире — Страна Восходящего Солнца — одна из самых "склонных к землетрясениям".



Народные рецепты красоты
© 2012 Мир народной медицины | Все права защищены.Копирование материалов запрещено
Яндекс.Метрика