Природные и техногенные катастрофы

Балтийский Государственный Технический Университет

Курсовая работа

защищена с оценкой:

Курсовая работа

по курсу экологии на тему

"Природные и техногенные катастрофы "

Курсовая работа Выполнил студент гр. Р-184 допущена к защите: Дыдыкин И.И., № P-184-18

г. Санкт-Петербург, 2000г.

Оглавление

Введение

Наша планета существует уже 4,5 млрд. лет. Весь этот ог­ромный интервал времени на ее поверхности постоянно происходили сложные физико-химические процессы, воз­никла жизнь, сформировалась атмосфера, содержащая кислород, развились сложно организованные животные и растения. Все эти изменения происходили очень медлен­но, растягиваясь па сотни миллионов лет.

Но на фоне постепенных (эволюционных) процессов случались и явления катастрофического характера, вы­званные силами, таившимися в глубинах Земли или действовавшими из космоса. Игнорировать сам факт суще­ствования и роль таких событий в истории Земли было бы в наше время величайшей ошибкой. Следы катастроф тем труднее установить, чем они древнее. С течением времени «залечиваются» раны па теле Земли, появлявшиеся в результате гигантских землетрясений, стираются следы упавших метеоритов. Поэтому большинство ката­строф в истории Земли, в частности гибель Атлантиды, остаются гипотетическими.

Изучение катастрофических явлений позволяет объяс­нить некоторые особенности эволюции нашей планеты. В настоящее время наука и техника достигли такого вы­сокого уровня, что мы уже можем предугадывать многие природные катастрофы, а в скором времени, несомненно, научимся и предупреждать их.

Однако, тот же самый технический прогресс породил много, и в том числе такой новый термин как “техногенная катастрофа”. Это относительно новое понятие, просто существование которого, характеризует тенденцию развития всего человечества, как биологической единицы.

Целью этой работы является нахождение и отражение тех причинно-следственных связей, которые существуют между природными процессами и деятельностью человека и попытка оценить их значимость для Земли.

1. История Земли, как история катастроф

1. Большой взрыв и зарождения галактик

Учёные утверждают, что большой взрыв являлся непосредственной причиной рождения множества галактик. Возможно, это была самая большая природная катастрофа, в истории вселенной. Но кто знает, что было до большого взрыва, и что ещё будет? Но важно то, что зарождению жизни, предшествовал ряд глобальных катастроф. Итак, попытаемся, проследить этот ряд:

Согласно модели возникновения га­лактик, которую выдвинул немецкий ас­троном Хазингер и которая уже получи­ла немало подтверждений, после Боль­шого космического взрыва, положивше­го начало развитию вселенной, из газо­вых облаков сначала возникли гигантс­кие суперзвезды объемом несколько миллионов Солнц. Однако многие из них оказались нестабильны и со временем преобразовались в "черные дыры". Т.е., “черные дыры” – являлись, одним из первичных “продуктов” большого взрыва, и как будет показано далее, они окажутся одними из последних.

О существовании "черных дыр" науке известно давно, но немногие представ­ляют, что это такое и почему астрономы сравнивают их с вампирами. Дело в том, что "черная дыра" — это последняя ста­дия эволюции больших звезд. Как пра­вило, их масса превосходит массу Сол­нца в 2-2,5 раза, но благодаря огром­ной силе гравитации их объем сравни­тельно небольшой. Колоссальная плот­ность вещества и сила гравитации не позволяют покинуть поверхность "чер­ной дыры" даже электромагнитному из­лучению в виде света, рентгеновских лучей или радиоволн. Так что о существовании таких космических вампиров, с гигантской силой всасывающих в себя материю извне, можно догадываться опосредованно. Например, по движению звезд можно определить — оказывает ли влияние на их траекторию какая-либо "черная дыра". Можно распознать вам­пира и по состоянию материи вокруг него. Обычно вещество перед затягива­нием в "черную дыру" приобретает спиралевидную форму и на пути в чрево вампира излучает рентгеновское излу­чение. Это, как говорят ученые, после­дний крик материи, неспособной сопро­тивляться смертельному объятию "космического вампира"...

Но это ещё не все. Оказывается, вампир вампиру рознь. Есть вампиры ма­ленькие и вампиры большие. Помимо "черных дыр" обычного размера, как счи­тают ученые, существуют гигантские "черные дыры", содержащие материю в объеме миллионов и даже миллиардов масс Солнца. Их объемы даже трудно себе представить. Такие вампиры-гиган­ты способны влиять на целые галактики.

По гипотезе Хазмнгера притяжение гигант­ских "космических вампиров", собствен­но, и создает галактики. А в ходе их об­разования "черные дыры" играют главную роль. Они как бы дирижируют всем процессом. В пользу такого предполо­жения говорит то, что материя большин­ства галактик выстраивается в спиралевидном порядке и находится в постоян­ном вращении.

Галактическую модель и предположе­ния Хазингера подкрепляет многое, в том числе и тот уже общепризнанный факт, что в центре многих галактик, как прави­ло, таится гигантская "черная дыра". Со­всем недавно, кстати, подтвердилось предположение ученых о том, что и в цен­тре галактики Млечного Пути тоже при­таился гигантский вампир. Как пишет журнал "Шпигель", начиная с 1992 года немецкие астрономы несколько лет на­блюдали движение звезд, изменение их траекторий в центре нашей Галактики, в том числе и с помощью датчиков инфра­красного излучения. В итоге недавно уче­ные пришли к выводу, что в самом цент­ре Млечного Пути на расстоянии 26 100 световых лет от Земли скопилась неви­димая и невиданная масса вещества, равная по объему 2,6 миллиона Солнц! Это и есть наш собственный "космичес­кий вампир".

1. Образование Земли

Согласно современной теории происхождения планет, раз­работанной академиком О. Ю. Шмидтом, Земля образова­лась путем аккумуляции твердого рассеянного вещества в виде частиц и тел различных размеров. Постепенно мельчайшие частицы и метеориты различных размеров объединялись в более крупные тела — астероиды, которые затем падали на образующуюся Землю. Советский астро­ном В. С. Сафронов рассчитал возможные размеры и мас­сы тел, падавших па Землю. Оказалось, что значительная часть нашей планеты образовалась за счет крупных тел.

Массы наибольших тел, падавших на Землю, были оценены по наблюдаемому сейчас наклону оси вращения Земли. Как известно, вращение планет состоит из двух компонентов разной природы: регулярного прямого вра­щения, связанного с вращением всей системы, и нерегуляр­ного, случайного, возникшего в результате падения на планету крупных тел. Последнее определяет наклон оси ее вращения. В. С. Сафронов показал, что при сущест­вующем сейчас угле наклона земной оси 23,5° массы (наибольших тел, падавших па Землю при ее образовании, достигали 1/1000 массы Земли. Следовательно, попереч­ник их мог быть до 1000 км. Трудно вообразить масшта­бы катастрофы, если тело весом 1 000 000 000 млрд. т, падающее со скоростью 11 км/с, столкнется с Землей. Очень отдаленное представление о масштабе этого явле­ния дают лунные кратеры и моря. Заметим, что лунные моря образовались в результате падения тел с попереч­ником всего несколько десятков километров, т. е. по мас­се в десятки тысяч раз меньше тех, которые падали на Землю. Выделившейся при ударе энергии достаточно, чтобы нагреть на сотни градусов слой толщиной больше поперечника упавшего тела. Следовательно, при диаметре астероида 1000 км глубина разогрева достигала 1000 км. В. С. Сафропов полагает, что заметная часть энергии па­дения больших тел оставалась внутри Земли и могла на­греть верхние ее слои более чем на 1000° С.

Случайные явления сыграли огромную роль в жизни нашей планеты. Будь у крупнейших астероидов, падавших на Землю, другие размеры, скорость или угол падения, наша планета имела бы иной наклон оси, а значит, ширина тропического и умеренных поясов и полярных кругов была бы иной.

Формирование Земли как планеты, сопровождавшееся падением астероидов и метеоритов, продолжалось около 100 млн. лет. По сравнению с длительностью жизни че­ловека срок этот огромен. Но если мы вспомним, что воз­раст Земли равен 4,5—5 млрд. лет, то получается, что образование ее из астероидов и метеоритов заняло лишь 2% времени от всей жизни пашей планеты.

Рой астероидов, окружавших Землю, за 100 млн. лот рассеялся. Падения метеоритов стали реже. Масса плане­ты достигла примерно тех размеров, какие она имеет сейчас. Первая фаза ее развития закончилась, наступила следующая, о которой мы знаем еще очень мало. По тео­рии О. Ю. Шмидта, Земля образовалась в результате па­дения холодных частиц и метеоритов. Следовательно, в этот начальный период развития она не была раскаленной. Но вот новейшие результаты изучения Луны заставили усомниться в таком выводе. Исследование лунных пород показало, что в начальный период своего развития Луна прошла через состояние общего плавления. Если сравни­тельно небольшое по размерам небесное тело — Луна — было сильно разогрето 5—4 млрд. лет назад, то есть ос­нования считать, что и планета Земля, которая значи­тельно больше Луны по размерам и потому медленнее отдает тепло, также была разогретой. Это подтверждают исследования древнейших пород с возрастом 4—3 млрд. лет, обнажающихся на земной поверхности в Гренландии, Южной Сибири и в ряде других мест. И хотя они сильно изменены более поздними геологическими процессами, все же до некоторой степени удается восстановить их химический состав и условия образования. Оказывается, что первоначально это были вулканические породы, воз­никшие в результате излияния на земную поверхность базальтовых лав.

Сейчас все больше специалистов склоняются к мнению, что первоначально недра Земли были разогреты. На глубине нескольких десятков километров существовал слой, где породы были в расплавленном состоянии. Эти расплавы изливались на земную поверхность. Таким обра­зом, стадия «бомбардировки» Земли сменилась более про­должительной по времени стадией почти сплошных вул­канических излияний. В этот период жизни нашей планеты, который длился по-видимому, много сотен миллионов лет, её поверхность была почти сплошь усеяна вулканами, извергавшими лаву. Изливавшаяся лава застывала, отдавая в мировое пространство тепло. Так образовалась первичная земная кора. Температура на поверхности Земли понижалась, и наступил момент, когда выделявшиеся из недр Земли водяные пары конденсировались в жидкую воду. С этого времени начинается геологическая стадия развития Земли, которая привела её к современному виду.

1. Возникновение жизни

Как это не парадоксально, однако, даже зарождение жизни явилось своеобразной катастрофой, потому что, с появлением сложных форм жизни(человек), планета начала испытывать результаты его деятельности на себе, которое носили не только локальный, но даже и планетарный характер.

1. Теории развития животного мира Ж. Кювье и Ж. Сент-Илера

В 1812 году Ж. Кювье опубликовал пер­вые итоги изучения своих находок под за­головком «Исследования об ископаемых костях». Ученый обратил внимание на то, что в земных слоях идет чередование: слои, богатые останками доисторических живо­тных, сменяются горизонтами, бедными на находки. При этом Кювье обнаружил, что в каждом новом, богатом костями слое останки принадлежат животным других разно­видностей, а не тем, что были найдены в предыдущем или последующем слоях, то есть не тем, кто обитал на Земле раньше или позже — разумеется, в геологическом понимании времени.

Следующая книга Кювье - «Рассужде­ния о переворотах на поверхности Земного шара и об изменениях, какие они произве­ли в животном царстве». Само название уже говорит о точке зрения ученого. Кювье считал, что ископаемые формы - это либо прямые предки нынешних животных, в сущности от них не отличающиеся, но су­мевшие пережить все природные перево­роты, либо останки окончательно вымер­ших в результате этих переворотов форм, ничего общего с ныне живущими не имеющих. Кювье полагал также, что развитие четырех типов животных (по его классифи­кации - позвоночных, членистых, мягкоте­лых, лучистых) происходило изолированно.

Однако, отстаивая свои выводы, Кювье не смог надежно показать, какие же силы вызывали на Земле столь грандиозные пе­ревороты, что они были способны оборвать ту или иную линию развития жизни. Он мог только написать: «Какие-то силы раздроби­ли, приподняли слои Земли и опрокинули их на тысячу ладов».

Заметил чередование ископаемых остан­ков и Сент-Илер. Но выводы о причинах этого, сделанные Кювье и Сент-Илером, расходились настолько, что их многолетний спор привлек к себе внимание ученых всего мира. В Париже не раз в те годы проводи­лись диспуты соперничающих ученых, за которыми следил весь образованный мир. Когда в 1830 году к Гете пришел гость с возгласом: «Великое событие в Париже!..», Гете нетерпеливо прервал пришедшего:

«Кто же одержал верх — Кювье или Сент-Илер?». Гость же нес весть о революции в Париже, об уличных боях...

Жоффруа Сент-Илер считал, что гибель господствовавших в определенные перио­ды видов животных еще не означала повсе­местной гибели жизни вообще. Некоторые виды, занимавшие ранее подчиненное мес­то, выживали. Наделенные свойствами, по­могавшими им противостоять силам приро­ды, которые уничтожали большую часть животного мира, они получали простор для своего дальнейшего развития. В отличие от Кювье Сент-Илер видел единство организа­ции и развития животного мира.

1. Ускорители и замедлители эволюции

В одном лишь были едины Кювье и Сент-Илер: какие-то грандиозные силы вмешива­лись в эволюцию жизни, и в результате этого вмешательства появлялись более со­вершенные формы животных. Казалось, эволюция время от времени подвергалась действию таинственного ускорителя. Впро­чем, такую же роль может сыграть и тор­моз. Представим себе, что этот тормоз за­медляет или вовсе сбрасывает с «конвейера эволюции» какие-то виды, например, владевших миллионы лет землей динозавров, мешавших развитию других видов, а имен­но — млекопитающих. Так возникает боль­ше простора для развития видов более жиз­нестойких, «перспективных», с точки зре­ния природы.

О действии некоего тормоза, по сущест­ву, говорит и палеонтология. Чередование богатых окаменелостями слоев с горизонта­ми, скудными на них (на что первыми об­ратили внимание Ж. Кювье и Сент-Илер), сегодня есть истина, подтвержденная всей историей науки об ископаемых.

Но что же могло послужить ускорителем или замедлителем эволюции? Мы не будем рассматривать вмешательство в дела разви­тия природы ни инопланетян, ни провиде­ния. Ограничимся известными науке есте­ственными силами. Без сомнения, это были высокоэффективные, мощные воздейст­вия, способные, например, в короткий срок уничтожить могучее и многочисленное ста­до динозавров, насчитывающее несколько сот видов — среди них были малютки весом в единицы килограммов и гиганты — в десятки тонн. Динозавры господствовали на суше, в воде и воздухе.

1. Теория катастроф Ж. Кювье, как космическое вмешательство в процесс эволюции.

В последние годы все новые гипотезы вспоминают о теории катастроф Ж. Кювье и пополняют арсенал природных сил, способных повлиять на ход эволюции. Пожалуй, первое место среди них принад­лежит метеоритной гипотезе. Три исследо­вателя — бельгиец Жан-Георг Казье и аме­риканские геохимики Филипп Клейс и Стенли Марголис недавно опубликовали гипотезу, которая, на их взгляд, пересмат­ривает ход эволюции. В ее основу положен более полный учет влияния космических сил на жизнь, развивавшуюся на Земле.

Начнем с того, что жизнь зародилась в океане. Растения первыми переместились на сушу, по прошествии долгого времени за ними потянулись амфибии, а затем сушу захватили животные, получающие кисло­род из воздуха. Но еще на уровне амфибий произошло расщепление животного мира. Одни дали направление развитию ящеров и иных пресмыкающихся, других — их назвали териодонтами, или зверообразны­ми, — можно рассматривать как группу, связывающую нынешних млекопитающих с этими древнейшими наземными позво­ночными.

Еще в давние времена (до эры динозав­ров) высшие териодонты — терапсиды при­обрели многие черты строения и физиоло­гические особенности, характерные для млекопитающих. Это — лактация, способ дыхания и питания, обоняние... Но вдруг терапсиды исчезают. В геологических слоях более поздних, чем триасовый период, па­леонтологи не находят останков терапсид. У филогенетического древа оказались обло­манными крупные ветви. Однако какие-то ветви терапсид, видимо, ставшие предками млекопитающих, выжили, ускользнув от уничтожающего удара природы. Но тем не менее палеонтологи несравненно чаще встречают в поздних слоях обширные клад­бища динозавров.

Эти пресмыкающиеся, если судить по раскопкам, владели планетой примерно 150 миллионов лет. Однако эра динозавров не­ожиданно заканчивается 64,5 миллиона лет назад. Ученые разных наук небывало друж­но ухватились за вопрос: почему так стре­мительно исчезло с лица Земли обширное сообщество динозавров? Было выдвинуто множество гипотез. Вот три из них. Повы­шенная активность вулканов: газы и выбро­шенный пепел пеленой затянули небо и ослабили солнечную радиацию — динозав­ры не вынесли похолодания. Вспышка близ­кой к Земле сверхновой звезды — живо­тные не выдержали облучения.

Журнал «Шпигель» (ФРГ), посвятивший динозаврам не одну публикацию, считает самой достоверной гипотезу, поддержан­ную американским физиком лауреатом Но­белевской премии Луисом Альваресом, конструктором первого циклотрона. В 1980 году Альварес ознакомился с обнаружен­ным в Южной Франции геологическим сло­ем, очень богатым ядовитым иридием. Этот элемент, скромно представленный в земной коре, заметно присутствует в метеоритах. Либо крупный метеорит, либо дождь мете­оритов доставил этот элемент на Землю.

Слой земли, содержащий иридий, имеет возраст как раз 64,5 миллиона лет, то есть совпадает по времени с гибелью динозав­ров. Убедительный аргумент в упомянутом выше конкурсе гипотез. Десятилетние де­баты палеонтологов закончились приняти­ем этой гипотезы как наиболее вероятной (правда, несогласные с этой гипотезой ви­дят главный ее аргумент в том, что в деле участвовал физик с громким именем).

Есть еще одна метеоритная гипотеза, ко­торую продолжают обсуждать серьезные ученые. Не так давно на острове Гаити были найдены мелкие стеклянные шарики, слов­но пролившиеся здесь дождем. Ученые по­лагают, что такой «дождь» здесь выпал по­сле удара метеорита о полуостров Юкатан. Рассеянные шарики и кварцы, расплавившиеся на дне кратера, образованного упав­шим метеоритом, имеют одинаковую геохи­мическую природу. Метеорит был разме­ром с десятикилометровую скалу и при ударе выделил примерно 70 миллионов ме­гатонн энергии — это во много раз больше, чем атомные заряды, созданные человеком.

Поднятая ударом метеорита пыль окутала всю планету, а главное — испарившиеся вещества самого космического пришельца сконденсировались в верхних слоях атмос­феры в крохотные непрозрачные шарики, позже пролившиеся дождем на Землю. Пы­левая вуаль, окутавшая планету на долгие годы, понизила на несколько градусов сред­негодовую температуру Земли. Наступила затяжная зима (именно такую предвещают нам физики, если разразится атомная вой­на). Азотные окислы, образовавшиеся в ат­мосфере при высокой температуре взрыва, потом в виде кислотных дождей поливали динозавров. Но даже уцелевшие животные подверглись новому испытанию: постепен­но атмосфера очистилась и вновь стала прозрачной, но в ней сохранились газы, вызвавшие парниковый эффект. Получи­лось, как в контрастном душе: сначала ди­нозавров охватил жуткий холод, потом — невыносимая жара. Ящеры не выдержали этого испытания.

Не менее драматичными событиями обо­рачивается падение крупного метеорита в мировой океан. Поскольку он занимает бо­лее 70 процентов поверхности Земли, то, надо думать, и метеоритных попаданий в него было значительно больше, чем на су­шу.

Математическая модель такой катастро­фы составлена русским астрономом Л. Крживским. Она исходит из того, что в океан падает метеорит поперечником в де­сять километров. В ответ на падение такого гиганта из стратосферы выпадает снег. Об­разовавшиеся мощные облака окутывают планету, идут нескончаемые ливни. Так, по расчетам ученого, продолжается многие де­сятки тысячелетий. Затем появляется пар­никовый эффект — средняя температура на планете поднимается на десятки граду­сов.

Так выглядят метеоритные гипотезы, пы­тающиеся объяснить исчезновение с ли­ца Земли одного из выдающихся предста­вителей животного царства. Однако массо­вая гибель динозавров — явление не уни­кальное. Такого рода события в истории биосферы случались неоднократно. Пале­онтологи считают, что за последние 500 миллионов лет жизнь на Земле по меньшей мере пять раз подвергалась угрозе почти полного уничтожения (мы уже говорили о гибели терапсид).

Например, 368 миллионов лет назад на Землю упал метеорит со скоростью в сто раз превышавшей скорость звука. Гигант­ский космический странник ударился о ска­лы в 250 километрах от нынешнего Сто­кгольма. Миллионы тонн поднявшейся в воздух пыли, расплавленные породы, окислы азота стали следствием этой чудовищ­ной катастрофы. Кислотные дожди и про­чие губительные спутники" этого столкнове­ния уничтожили живность не только на суше, но и в море — коралловые рифы, панцирных рыб и множество мелких мор­ских животных. Погибло около двух третей всех живых существ. Американские пале­онтологи считают, что и терапсиды, пред­шественники млекопитающих, были унич­тожены громадным метеоритом. Уцелели только самые жизнестойкие.

Гипотеза катастроф как движущей силы эволюции, выдвинутая когда-то Ж. Кювье, в наши дни получила поддержку американ­ского палеонтолога Д. Даула. Он насчитал до 40 массовых исчезновений животных, и всякий раз, по его мнению, гибель прихо­дила из космоса. Эта точка зрения вызвала, конечно, и критические замечания; Глав­ное, чего требуют несогласные с ней, — назвать, что же стало причиной исчезнове­ния того или иного сообщества живой при­роды. Но авторам гипотезы нужно время: ведь в систематику палеонтологии надо внедрить историю встреч Земли с метеори­тами.

Угроза может прийти из космоса не толь­ко в облике исполинского метеорита. Во Вселенной есть и другие барьеры, которые должна взять живая материя, чтобы уцелеть на нашей планете.

Жизнь появилась на Земле около 2500 миллионов лет назад. Вначале это были одноклеточные, затем животные, лишен­ные скелета, например, так называемые медузоидные. Но их возраст много меньше — они не старше 570 миллионов лет.

Как известно, Земля вместе с Солнечной системой вращается вокруг центра тяжести нашей Галактики. Период обращения равен примерно 230 миллионам лет. Это значит, что живое население планеты более десятка раз обернулось вокруг галактического цен­тра. Что могла встретить Земля на этом долгом пути?

Астрофизики убеждены, что сменам жи­вотного мира предшествовали вспышки так называемых сверхновых звезд. Такие собы­тия не столь редки в нашей Галактике — одно-два в столетие. А сколько веков несет на себе Земля живую материю! Если взрыв такой звезды произойдет близко, не только жизнь, но и вся планета может быть попросту испепелена. Если же расстояние от взрыва достаточно велико, особенно стой­кие организмы могут выжить, хотя большая масса живых существ погибает. Расширяю­щееся вещество взорвавшегося светила об­разует сферу из раскаленных газов, они в своем движении сжимают и нагревают рас­сеянную материю, присутствующую в меж­звездном пространстве. Эти обе нагретые сферы — тоже опасность для населенной планеты, хотя угроза жизни заметно умень­шается с удалением от «сверхновой».

Некоторые исследователи считают, что могут быть вредоносными и пылевые обла­ка, занимающие в космосе огромные про­странства. Если Солнечная система встре­тит их на своем пути, то пыль частично затенит свет, идущий от Солнца, на плане­тах может сильно понизиться температура — опять урон для жизни.

Беда, постигшая живые существа, не ог­раничивается только холодом. Дело в том, что с понижением температуры увеличива­ется растворимость в воде двуокиси углеро­да. Следовательно, в атмосфере его стано­вится меньше. В первую очередь от этого страдает растительный мир, для которого двуокись углерода — основной источник питания. За ним начинается голод у растительноядных, а затем вымирают и хищники.

К сожалению, астрономия не может ука­зать хоть один конкретный случай прохождения Солнечной системы через космиче­ские пылевые облака, хотя за 2,5 миллиарда лет странствий по Галактике нашей насе­ленной жизнью Земли случай этот весьма вероятен — как и его последствия.

1. Теория Земного вмешательства в процесс эволюции

Известный английский астроном А. Эддингтон в начале 20-х годов нашего века сравнил планету и ее биосферу с голо­вкой сыра, покрытой тонкой пленкой пле­сени. Ученый хотел сопоставить могущест­во и силу мертвой материи с хрупкой и почти беззащитной живой природой. (Правда, эта оценка вряд ли относится к нашему времени, когда человеческая дея­тельность, если ее не подчинить требовани­ям экологии, сама грозит омертвить плане­ту.)

Если обратиться к очень древним време­нам, то Эддингтон окажется прав. Не од­нажды природа создавала условия, которые умерщвляли почти все живое. Палеонтоло­ги установили, что в истории биосферы была трагедия грандиозных масштабов — 90 процентов живых организмов погибли по причинам, рожденным самой планетой.

До недавнего времени мы в самых общих чертах представляли лик планеты, каким он был 300 миллионов лет назад, то есть на карте полушарий могли представить Лавразию и Гондвану — гигантские материки, временами соединявшиеся в один конти­нент — Пангею. Сотрудники отдела плито-тектоники Института физики Земли, воз­главляемые О. Сирохтиным, выдвинули предположение, что до Лавразии и Гондваны на планете были другие сверхконтинен­ты. Временами — на протяжении миллио­нов лет — они распадались на более мелкие материки вроде теперешних и вновь спла­чивались в единый конгломерат.

Первым в истории Земли был единый континент Моногея; в течение миллионов лет он распался и вновь соединился в сверх­материк Мегогея. Затем таким же образом возникла Мезогея и лишь потом — Лавразия и Гондвана. Не вдаваясь в подробности этой гипотезы, скажем только, что основана она на исследовании конвекционных дви­жений магмы, которые определяют движе­ние тектонических плит на поверхности планеты.

Эти движения, в частности, помещали то один, то другой из материков в полярные области. Недаром палеомагнитологи насчи­тывают несколько бывших магнитных по­люсов, находящихся ныне далеко от южно­го и северного. Считалось, что причиной тому «кувыркание» земного шара. Не ло­гичнее ли было бы, однако, предположить, что это дрейф материков время от времени ставил их в полярные позиции.

К нашей теме это имеет непосредственное отношение. Представьте, что обе полярные области заняты крупными материками. Вместо одной, как теперь, антарктической ледяной шапки у Земли в какое-то время было их две. Есть данные, что тогда океан понизился на 150 метров, а на планете было гораздо холоднее. Все организмы, обитав­шие до того на шельфовых глубинах, погиб­ли, а они в ту пору составляли до 3/4 живого вещества на планете. Известно, что корал­лы — жители шельфа — несколько раз почти полностью гибли. Примечательно, что два величайших в истории Земли выми­рания живого не совпадают по времени с крупными метеоритными ударами, хотя в одном из случаев речь идет о гибели 90 процентов всех видов.

И еще возражение против того, что лишь космические факторы ответственны за формирование жизни на Земле. В позднем девоне отмечена массовая гибель морских животных, но в то же время на суше ничего подобного в тот период не наблюдалось.

Может быть, сходный удар биосфера су­ши получила в конце девона, когда домини­ровать стали лиственничные растения. Так называемый листьевой индекс появившей­ся наземной растительности увеличил эф­фективность поглощения солнечной энер­гии в сотни раз — с точки зрения произ­водства зеленой массы. Травоядные пол­учили изобилие корма, безмерно размножились, все съели, тогда пищи стало не хватать, и масса животных погибла от голода.

Сходную ситуацию пережили и наши предки. Когда первобытным людям охота в изобилии приносила мясо разнообразных животных, включая мамонтов, обилие пи­

щи сделало племена многолюдными, и вско­ре им уже не на кого стало охотиться. Страшный голод опустошил тогда землю, выжили лишь те, кто начал обрабатывать землю, приручать животных.

Академик Б. С. Соколов в речи на откры­тии палеонтологического конгресса сказал:

«Биосфера в целом подвергалась крупным перестройкам и сопровождалась катастро­фическими вымираниями». Но по мнению академика, «удары» по биосфере зарожда­лись в ней самой, то есть имели земное происхождение.

К сожалению, все, о чем шла речь, лишь гипотезы. Прямых доказательств вмеша­тельства в земные дела космических воз­действий у нас нет, как и нет убедительных фактов влияния внутрипланетарных сил на ход эволюции.

В этом смысле современные ученые не так далеко ушли от Жоржа Кювье, первым сказавшего о вмешательстве катастроф в историю жизни на Земле. Многие десяти­летия эти его выводы отрицались наукой, как, впрочем, отрицаем мы и сейчас его представления о многократных возникно­вениях животного мира, ничего общего с предшественниками не имеющего. Что де­лать? Видимо, последовать совету того же Гете: «Не надо застывать в сомнении, оно, напротив, должно двигать дух к дальнейше­му исследованию и испытанию, и, если они проходят на более совершенной и широкой базе, — истина одержит победу». Тогда нескончаемому спору будет положен ко­нец.

1. Современные геологические катастрофы

1. Вулканы

Если бы драматичность и зрелищность были сутью природных бедствий, то вулканические извержения стали бы их эталоном, так как нет, наверное, ничего более ужасающего и великолепного. Извержение вул­кана катастрофично и потрясающе и часто влечет за собой внезапные страшные последствия. Города, ци­вилизации, культуры были уничтожены или совер­шенно изменены, а в одном случае, когда лава Везу­вия герметично запечатала город Помпеи, сохрани­лись в веках.

Есть что-то примитивное и таинственное в этой бьющей вверх из недр Земли струе. На то время, пока длится извержение вулкана, мы переносимся назад, в доисторические времена, о которых сложены леген­ды, когда твердая почва, по которой мы ходим, была еще движущейся, аморфной массой. Да, возникнове­ние поверхности Земли происходило поистине теат­ральным путем.

Извержения вулканов до сегодняшних дней ос­таются какой-то загадкой. Вулканологи могут изу­чать только последствия вулканических взрывов. Причины и источники самого явления скрыты слишком глубоко в недрах Земли (возможно, в са­мом ее ядре), чтобы исследовать их научными спо­собами. И так, похоже, останется на все время су­ществования человечества на нашей планете.

И все же в данный момент мы знаем о 516 дей­ствующих вулканах больше, чем, скажем, Плиний, когда он описывал извержение Везувия в 79 году.

Во-первых, настоящий, истинный вулкан - это просто отверстие или ряд отверстий в земной коре, через которые в атмосферу выбрасывается, нередко мощно и яростно, внутренняя энергия Земли. Жер­ло отверстия называется кратером. Большие, с ди­аметром свыше 1,5 километра, более или менее ок­руглые по форме впадины, образованные изверже­нием вулкана или обрушением части вулканиче­ского сооружения, называются кальдерами. Иног­да в кальдерах появляются кратерные озера.

Отверстие подобно трубообразному каналу, со­единяющему атмосферу с резервуаром расплавлен­ного вещества, известного как магма. Дым, ко­торый клубится над этими отверстиями, представ­ляет собой конденсированный пар, часто смешан­ный с частицами пыли, что придает ему желтую окраску. Так называемое свечение вулкана - это отражение в облаках испарений раскаленной до­красна магмы. А наблюдаемые молнии, возника­ющие внутри и вокруг этих клубящихся масс, - в действительности огни святого Эльма, вызванные характерным избытком статического электричест­ва в атмосфере вблизи вулканического взрыва.

Вулканические горы, которые мы часто оши­бочно называем вулканами, формируются после серии взрывов, когда выброшенное из земной коры вещество застывает вокруг отверстия. Фактически самые высокие в мире горы были образованы более миллиона лет назад путем накопления лав и вулканообломочных продуктов.

Существует три различных состояния веществ, извергаемых вулканами: жидкие (лава), твердые обломочные (пиропластические, такие, как вулка­нический пепел, грязь и камни) и газообразные - обычно двуокись серы из земной коры, - которые в результате извержения образуют в атмосфере сме­шанные формы.

И, наконец, вулканические взрывы не всегда направлены из конуса вертикально вверх, как это изображали художники-романтики в XIX веке. На­оборот, самые губительные и катастрофические взрывы происходят на склонах вулканических гор.

Вулканологам удалось составить схему глав­ных вулканических поясов на Земле: Среднеатлантическая гряда, проходящая через Вест-Индию; каскад хребтов в Северо-Западной части Тихого океана; Гавайская гряда; безымянная цепь гор, идущая вдоль северного побережья Средизем­ного моря и проходящая на восток через Малую Азию в Гималаи.

Теория «тектоники плит» установила некоторые причины извержения вулканов. По одной теории, вулканы появляются там, где плиты раздвигаются, выпуская, таким образом, поток магмы из-под плит. Например, Средне-Атлантическая гряда идет вдоль шва, от которого плиты Евразии и Америки стали, двигаться в противоположном направлении. Здесь образовались вулканические острова -Азорские, Ис­ландия и Тристан-да-Кунья.

Вторая причина образования вулканов, соглас­но этой теории, такова. Вулканы появляются там, где происходит сталкивание, надвиг, сдвиг или го­ризонтальное смещение плит относительно друг друга. Когда одна плита опускается под другую, она плавится и вспенивается по мере опускания в недра Земли. Одновременно расплавленные массы горных пород поднимаются на поверхность, где извергаются, образуя новые участки суши. Подоб­ные столкновения и смещения создали острова в Карибском море, вулканы Центральной Америки и Каскадные горы.

Третий тип вулканических образований харак­терен для плит срединных океанических хребтов. По мнению ученого-геолога доктора Роберта Декера, происходит следующее: «Каким-то образом го­рячее пятно прожигает дыру в середине плиты, давая возможность расплавленным шлакам вы­плеснуться на поверхность. Превосходный пример такого процесса - Гавайские острова. Они нахо­дятся прямо посредине огромной плиты Тихого океана».

Вулканологи классифицировали вулканы по 4 категориям, следуя от менее разрушительных к самым разрушительным. Легендарная гора Гавай­ских островов Мауна-Лоа, так же как и японская Фудзияма, не будет фигурировать в данном разде­ле, потому что ни одна из них не имела катастро­фических извержений. По крайней мере, в течение новой истории.

Гавайский тип извержения отличается относи­тельно спокойным излиянием лавы без взрывных извержений и выброса обломочных пород.

Стромболианский тип вулканов (назван по вул­кану Стромболи на Липарских островах, что к се­веру от Сицилии) характеризуется постоянными, но умеренными излияниями вязкой лавы, которая выбрасывается при небольших, повторяющихся взрывах.

Вулканическая категория, типичным предста­вителем которой является Парикутин, более взрыв­ная. Магма скапливается в верхних слоях жерла, но ее выход блокируется пробкой из затвердевшей лавы. Лава застывает у выхода между последова­тельными взрывами: Когда давление газообразных веществ внутри вулкана достигает критического, массы твердых осколков, обломков извергаются в (Воздух. Над кратером образуется облако водяного пара, но, в отличие от стромболианекого типа, не раскаленного.

Самым яростным и разрушительным является пелейский тип, названный так по имени его прото­типа - вулкана Мон-Пеле. В этом случае происхо­дит выброс вулканического пепла, горячих обла­ков газа, наполненных обломками лавовых глыб и сверхгорячего пара, которые движутся вниз по склону вулкана со скоростью хорошего урагана. Таким образом, тысячи людей оказываются застиг­нутыми врасплох и буквально перемалываются сверхгорячими потоками грязи, пара и расплав­ленных обломков, падающим вулканическим пеп­лом и бомбами.

Извержения вулканов нередко начинаются вне­запно. В прошлом проблема состояла в том, что на предупреждающие знаки (а именно - землетрясе­ния) не обращали внимания. Даже в наше время люди, находящиеся вблизи вулканов, игнорируют здравый смысл и предупреждения специалистов.

1. Землетрясения

Твердое основание земной поверхности, лежа­щее у нас под ногами, если верить признанной по­всеместно теории тектонических плит, является не более чем обманом. В соответствии с этим постула­том кажущаяся твердой поверхность Земли на са­мом деле состоит из постоянно дрейфующих плит.

Согласно теории, в основе которой лежат от­крытия в области геологии, океанографии и геофи­зики, литосфера, или внешняя земная кора, делит­ся на семь основных плит и двенадцать малых. Каждая из них имеет толщину примерно 100 кило­метров и покоится на менее устойчивом и более мягком слое, который называется астеносферой. На этих плитах хаотично нагромождены континенты, толщина которых составляет 70 километров. Уче­ные выдвигают теорию, что причиной дрейфования плит является перераспределение тепловой энергии внутри Земли.

Во время этого процесса происходит сталкива­ние между собой континентов и плит, их смещение относительно друг друга. Некоторые из них расхо­дятся. Вдоль этих границ происходят землетрясе­ния и извержения вулканов.

Существуют две основные причины землетря­сений. Одна из них отражает процессы поверхност­ного характера и вызывает незначительные зем­летрясения. Она заключается в том, что плиты, дрейфующие вдоль таких великих разломов, как Сан-Андреаса в Калифорнии и Альпийский разлом в Новой Зеландии, действуют подобно ножницам, круша и размалывая края друг друга. Еще одна причина отражает более глубокие процессы, проис­ходящие в зонах вдоль краев смещающихся плит, где ребра этих масс земной коры погружаются в земную мантию и на глубине около 500 километров повторно всасываются, поглощаются.

Дрожание земли возникает при землетрясении вследствие столкновения этих масс или при «наез­де» одной плиты на другую. При этом в земной коре возникают стрессы, напряжения и давления, которые находят свое разрешение на поверхности Земли.

Можно нарисовать такую картину. Оболочка Земли - это поверхность моря, волнующаяся от приливов и отливов. Твердый объект, натолкнув­шийся на препятствие в каком-то месте под зем­лей, вдруг став свободным, устремляется к поверх­ности. Там, где он появляется на поверхности, про­исходят процессы, аналогичные тем, что идут в центре землетрясения. Место нахождения этого прорвавшегося на поверхность объекта называется эпицентром. Круги, расходящиеся от эпицентра, точно соответствуют волновому эффекту распрост­ранения колебаний, происходящему при землетря­сении.

Единственная поправка, которую может внести в этот аналог действительность, состоит в том, что землетрясения обычно имеют несколько эпицент­ров одновременно на протяжении всей линии раз­лома. Таким образом, ударная волна и ее эффект имеют сложный характер и зону действия.

Землетрясение, как правило, начинается с лег­кого дрожания. Вслед за этим, порой с пугающей людей скоростью, возникает серия сильных толч­ков, способных вызвать извержение вулкана, камнепад и разрывы земной поверхности. Участки зем­ли могут подниматься и опускаться, провоцируя, в свою очередь, оползни и цунами - гигантские волны, внезапно обрушивающиеся на прибрежные зоны Азии (в остальных местах эти ужасающие стены воды называются сейсмическими волнами). И, наконец, завершающая стадия цикла земле­трясения характеризуется уменьшением силы виб­рации.

Когда землетрясения происходят в городской зоне, разрушения обычно бывают значительными и носят катастрофический характер. Податливые строения, возведенные на скальном основании, лучше переносят землетрясения, чем жесткие, воз­веденные на неустойчивой основе. Землетрясения сопровождаются величайшими трагедиями имен­но в последнем случае. За последние 4000 лет зем­летрясения и возникшие в их результате пожары, оползни, наводнения и иные последствия унесли жизни более 13 миллионов человек.

Сейсмологи научились измерять силу и разру­шительную мощь землетрясения. С помощью сейс­мографов они собирают информацию о скорости распространения, глубине и длительности таких процессов. Существует два типа волн, проходящих в толще Земли. П - первичные волны, имеющие компрессионный характер и распространяющиеся очень быстро. П-волны не проходят сквозь толщу воды. В - вторичные волны, являющиеся попереч­ными и вызывающие вибрацию земли, перпенди­кулярную направлению их распространения. Цу­нами вызываются третьим типом волн, которые называются Д (длинными) волнами, расходящимися вокруг эпицентра землетрясения.

Важно отметить, что П-волны и В-волны при изменении плотности и твердости вещества, через которое проходят, тоже изменяются. Это позволя­ет ученым с большой долей уверенности говорить о точных границах всех трех слоев Земли: ядра, ман­тии и коры. (Землетрясение рождается в мантии и коре, извержение вулканов — в ядре.) Исчезнове­ние В-волн на глубине свыше 3000 километров указывает на то, что, по крайней мере, внешняя оболочка ядра Земли жидкая.

Интенсивность землетрясений измеряется дву­мя способами: по шкале Рихтера и по шкале Мер-калли.

Шкала Рихтера, изобретенная в 1933 г. амери­канским сейсмографом Чарльзом Ф. Рихтером, предполагает измерение величины энергии, осво­божденной землетрясением в точке происхождения. Поскольку она основана на измерении, сделанном на расстоянии 62 миль от эпицентра, принятом произвольно, требовалось применение многочислен­ных сейсмографов и переводных таблиц, что было слишком трудно для понимания неспециалиста, то было решено остановиться на баллах Рихтера.

Шкала является логарифмической. То есть ос­вобождаемая энергия измеряется баллами, когда каждый последующий отличается от предыдущих на единицу. Фактическая же сила землетрясения, измеряемая этими баллами, отличается при этом в 10 раз. Например, сила землетрясения, равная 6 баллам по шкале Рихтера, будет в 10 раз больше той, которая обозначается 5 баллами.

У этой шкалы не существует верхнего или ниж­него предела. Небольшие землетрясения оценива­ются в пределах 0, а некоторые даже имеют отри­цательное значение. Землетрясение до 1 балла в норме может быть зарегистрировано только сейс­мографом. Колебания земли в 2 балла - это самые слабые землетрясения, ощущаемые людьми. При землетрясении в 5 баллов освобождается столько же энергии, сколько при взрыве 100 тонн тринит­ротолуола (ТНТ).

Землетрясение, достигшее по шкале Рихтера 6 баллов и более, считается сильным. При землет­рясении в 7 баллов по шкале Рихтера высвобожда­ется энергия, равная энергии при взрыве 1 милли­она тонн ТНТ. Случались и землетрясения в 8,5 балла по шкале Рихтера. Аляскинское землет­рясение - из этой серии.

Шкала, разработанная итальянским сейсмогра­фом Джузеппе Меркалли, учитывает влияние субъ­ективных факторов. Они измеряют силу землетря­сения на основании воздействия на обитателей рай­она: повреждений строений, ранений и гибели лю­дей, а при слабом землетрясении - проснулись ли от него спящие люди. На шкале Меркалли есть I и XII степени. Первая степень обычно не ощущается людьми (кроме самых чувствительных или находя­щихся в благоприятных для этого условиях). Вто­рая степень ощущается большинством людей и вызывает небольшие подвижки малых предметов. При землетрясении IV степени в стенах могут обра­зоваться трещины, при этом эффект похож на удар в здание тяжелого транспортного средства.

При IX степени здание может быть сдвинуто с фундамента и иметь заметные трещины и повреж­дения. При XI степени почти не остается стоящих зданий, мосты разорваны, в земле образуются глу­бокие расселины. При XII степени разрушения полные, а волны можно наблюдать прямо на поверх­ности земли.

Все землетрясения, описанные в данном разде­ле, имели не менее 6,5 балла по шкале Рихтера, а по шкале Меркалли классифицировались как зем­летрясения IX степени и выше.

1. Наводнения

На первый взгляд причина наводнений кажется ясной: тающие снега, частые штормы, обильные дожди.

Но эти очевидные факторы составляют лишь незначительную часть предпосылок. Наводнение - одно из самых катастрофических стихийных бед­ствий, известных человечеству. Так, в одном иссле­довании сообщается, что с 1947 по 1967 гг. от навод­нений в результате только разлива рек погибли 173170 человек. Другие факторы, обычно сопро­вождающие наводнения и включающие еще 18 видов стихийных бедствий таких, как торнадо, ураганы, землетрясения, извержения вулканов, добавили к этой цифре еще 269635 смертей.

Одним из множества факторов является про­являющаяся во времени неизбежность: морские приливы и отливы и бесконечный круговорот воды в природе, во время которого вода из океанов по­падает в атмосферу, из атмосферы в виде осадков возвращается на землю, проходит сквозь слои зем­ной поверхности и снова возвращается в океаны. С таким же постоянством, с каким восходит и за­ходит Луна, воды в реках поднимаются и опуска­ются. С такой же неизбежностью, с какой проис­ходит смена времен года, совершается круговорот воды в природе. В течение 3 миллиардов лет общее количество воды на Земле и в ее атмосфере остает­ся неизменным. А раз это количество оставалось неизменным на протяжении 3 миллиардов лет, то мы можем смело предположить, что таковым оно останется и в течение следующих 3 миллиардов лет. Конечно, если мы своим безрассудным отно­шением к мировой экосистеме не нарушим это рав­новесие, как некоторые другие природные фено­мены.

Водный баланс и его цикл обусловлены как воз­действием солнечного тепла, так и силой земного притяжения, сочетание которых ведет к постоян­ному круговороту воды в природе. Жидкость испа­ряется и в виде пара попадает в атмосферу, где конденсируется и снова попадает в землю в виде дождя или снега. Итак, вполне вероятно предполо­жить, хотя от этого можно сойти с ума, что выпи­тый вами сегодня стакан воды мог плескаться в ванне Клеопатры. Но если такой образ несколько неприятен, то можно вообразить, что вода, находя­щаяся сейчас в вашем бассейне, когда-то выпадала в виде снега на войска Ганнибала.

Существует интересное и в какой-то мере про­тиворечащее научной теории гидрологического цикла (круговорота воды в природе) предположе­ние, что если в какой-то момент вся вода из атмос­феры вдруг окажется на земной поверхности, то она накроет землю всего на несколько миллимет­ров. Если верить этому (а большинство ученых придерживаются именно такого мнения), значит, Великого Потопа библейских времен, который за­топил землю на многие метры, чему есть археоло­гические и исторические доказательства, никогда не было.

В природе гидрологический цикл никогда не проявляет себя регулярно в одном месте. Если бы все было сбалансировано, то мы не знали бы ни засух, ни наводнений. Эта нерегулярность прояв­ляется в разных местах и в разное время. В одних местах воды испаряется больше, в других больше выпадает в виде осадков.

После такого рассуждения можно прийти толь­ко к одному выводу: если вы живете близ реки, то рано или поздно переживете наводнение.

Но тогда почему люди строят самые прекрас­ные города возле рек? Есть два ответа на этот воп­рос, две причины: торговля и пища. Начиная с времен царств Месоппотамии, реки были торговы­ми артериями. Даже баротзелард, племена на севе­ро-западных, подверженных разливам рек равни­нах Замбии, переправляют товары по Замбези. А когда наступает сезон наводнений, они просто пе­ребираются выше и пережидают его.

Что касается пищи, то человечество всегда зна­ло, что аллювиальные почвы (образованные нано­сом воды) были самыми плодородными, на них получили наиболее богатые урожаи. Согласно од­ному исследованию, 1,5 миллиарда человек, или одна треть населения земного шара, зависит от урожаев, выращенных на таких почвах. Поэтому нет ничего удивительного в том, что города, посел­ки, деревни и фермы, как правило, располагаются в речных долинах или на морском побережье. Толь­ко в США около 3800 населенных пунктов, в каж­дом из которых проживает не менее 2500 человек, располагаются на территориях, периодически за­ливаемых водой.

Но очень часто в таких местах методы хозяй­ства и сооружения построек усугубляют предрас­положенность к наводнениям. Растительный пок­ров удерживает осадки до проникновения в грунт и возвращает их в атмосферу. Уничтожение расти­тельного покрова путем вытаптывания и стравливания пастбищ стадами домашних животных, про­ведения строительных работ, распахивания земель или безумной вырубки лесов ведет к нарушению этого процесса.

От некоторых характеристик почв также зави­сят наводнения. Если грунт крупнозернистый и состоит из песка и гравия, дождевые воды впиты­ваются быстро. Если же грунт мелкозернистый и состоит, например, из глины, то внутрь просачива­ется меньше влаги и ее избыток неизбежен. Рань­ше или позже и совершенно независимо от харак­теристик почвы вода достигает уровня менее про­ницаемых пород, известного под названием уровня грунтовых вод, и начнет выходить на поверхность, также вызывая повышенный сток.

Нет ничего удивительного в том, что наименее проницаемой поверхность земли становится в мес­тах расположения различных сооружений. Почти сплошное бетонирование поверхности не позволяет воде впитываться в землю и, таким образом, в го­родах создается потенциальная опасность наводне­ния из-за повышенного стока воды.

Угроза наводнений заставила человека преду­смотреть методы отведения (или сбора) воды, вы­павшей с осадками, принесенной приливами, та­ющим снегом или цунами. Так были изобретены дамбы, плотины и системы отводных каналов. Но ни одно из этих сооружений не в состоянии проти­востоять крупной катастрофе. Внезапные наводне­ния или прорывы дамб являются самыми разру­шительными и бедственными из всех наводнений. Во-первых, из-за непредсказуемости и, во-вторых, потому что люди, живущие в зоне потенциальной опасности, как правило, трагически пренебрегают ею, развивая в себе чувство ложной самоуверен­ности.

От вырвавшейся на свободу воды практически нет никакой защиты. Галлон воды весит около 3,8 кг, а наполненная водой ванна (0,76 кубометра) весит три четверти тонны. А теперь представьте себе, какой астрономичес­ки огромный объем этого тяжелого вещества .при­ходится выдерживать бетонным и земляным сте­нам плотин и дамб. Резервуары водохранилищ вмещают колоссальное количество воды. Озеро Мид за дамбой Гувера на реке Колорадо имеет в длину 185 км, в нем содержится 10,5 триллионов галло­нов (примерно 40 триллионов литров) или, как ученые измеряют его в акро-футах, равно 32 мил­лионам акро-футов (1 акро-фут равен акру земной поверхности, покрытому водой глубиной 1 фут; 1 акр равен 0,405 га, 1 фут равен 30,48 см).

Все хорошо и прекрасно, если дамба удержива­ет это количество воды. Но кроме объема и веса движущаяся вода обладает еще одной характерис­тикой - силой. 1 дюйм (2,54 см) дождя, выпавшего с высоты 1000 футов на территории в 1 кв. милю (2,59 кв.км) имеет энергию, равную 60000 тоннам тринитротолуола. Это в три раза больше мощности атомной бомбы, сброшенной на Хиросиму. Когда такая энергия сосредоточена в одном потоке, он превращается в мощный таран, способный разру­шать каменные сооружения и мосты, ворочать многотонными обломками и швырять их, как рас­сыпавшиеся детские кубики.

Скорость реки в большой степени зависит от силы гравитации. Чем больше объем воды и круче уклон, тем быстрее ее течение. Силы трения, скла­дывающиеся из характера дна реки, воздуха над ее поверхностью да и частичек самой воды между собой, обычно не позволяют ей развивать скорость выше 30 километров в час. Учитывая вышеизло­женное, следует сказать, что ее разрушительная сила поразительна.

Итак, сложив все это вместе с естественными силами дождя, сезонных ветров, естественной склон­ностью гидрологического цикла концентрировать­ся в определенных районах и другими, человечес­кими факторами, вы получите полное представле­ние о том, что такое катастрофическое наводнение. Тогда почему при известности этих факторов коли­чество смертных случаев в результате наводнений так трагически велико?

Возможно, потому что люди идут на компро­миссы и с жизнью, и с природой. Точно так же, как мы относимся к смерти. Мы думаем, что это не может случиться с нами. Тогда ценой этих компро­миссов и иллюзий становятся человеческие жерт­вы, жизни, уносимые наводнением.

1. Лавины и оползни

Лавины и оползни представляют собой вторич­ные явления, вызванные такими стихийными бед­ствиями, как сильные снегопады, муссонные лив­ни, извержения вулканов, землетрясения. Чтобы произошел сход лавины, нужна недо­статочно прочная основа. Собравшийся на скло­нах гор снег может прийти в движение в результа­те сотрясений, эха или неравномерного таяния снежных пластов. Вполне надежные почвы могут превратиться в грязь и стать неустойчивыми в результате непрекращающихся дождей. Фунда­мент городского здания может разрушаться под воздействием повторяющихся естественных или искусственных колебаний почвы, грунта, вызван­ных деятельностью человека или же перегревом глубинных слоев Земли вследствие вулканической деятельности.

Но какова бы ни была причина, для лавины всегда характерны внезапность и колоссальная мощь. Отдельные горы, водоразделы озер, морские побережья, целые районы местности — все может быть снесено лавинами с лица Земли. Набирая ско­рость, массу и силу, лавина во время движения с каждым мгновением становится более мощной и разрушительной, захватывая камни, деревья, об­ломки скал и строений, грунт и воду - все, что, к

несчастью, оказывается на пути.

Самые зрелищные и опасные лавины обычно сходят в районах с сильными снегопадами и обледенениями. В таких местах происходит сход снеж­ных лавин объемом до миллиона кубометров. Этого количества снега вполне достаточно для наполне­ния 10000 мощных грузовиков, которые, выстро­ившись в линию, образовали бы колонну длиной около четырехсот километров.

Сход лавин может быть спровоцирован малей­шей вибрацией, поэтому некоторые альпийские фермеры в зимнее время приглушают колокольчи­ки на шее своих коров. Упавший камень, движе­ние животного, гром, прохождение реактивным самолетом звукового барьера, бегущий лыжник -все может спровоцировать сход снежной лавины и льда. Реакция природы бывает то мгновенной, то замедленной. Несколько лыжников могут спокой­но спуститься по склону, прежде чем скрытно на­копившийся эффект воздействия вызовет вибрацию и сорвавшаяся лавина обрушится на отставшего лыжника. Бывает, на месте первого удара в сле­жавшемся снегу появляются трещины, которые рас­ходятся, нарушая первоначальную прочность ос­новы и порождают вторую лавину. Трещины во льду могут распространяться со скоростью 100 метров в секунду.

Отдельно следует отметить опасную особенность схода лавин из сухого снега — чрезвычайно высо­кую скорость. При уклоне в 43 градуса была заре­гистрирована лавина, несущаяся со скоростью око­ло 550 километров в час, в которой сухой снег сме­шивался с воздухом, и образовавшаяся смесь обла­дала новыми качествами. Летящие вниз тучи снеж­ной пыли гнали перед собой волну воздуха, вызы­вая ветры ураганной силы, которые, в свою оче­редь, вовлекали в бешеный поток все большее ко­личество снега. Скорость ветра, порождаемого та­кой лавиной, достигает 120 метров в секунду. Подобно невидимому бульдозеру, он сносит деревья и здания, выворачивая и переворачивая их вверх дном еще до подхода снежной массы. При вскрытии жертв, застигнутых подобной снежной лавиной, было обнаружено, что их легкие получили повреж­дения, аналогичные повреждениям, нанесенным взрывом.

Лавины будут сходить до тех пор, пока сущес­твуют соответствующие условия. Единственный способ избежать встречи с ними — держаться по­дальше. Правда, тем, кто любит кататься на лы­жах в горах, кому нравится жить среди самой пре­красной и захватывающей природы на Земле, кого влечет путешествовать в горах — всем им предло­женный путь самосохранения покажется, вероят­но, неприемлемым. Что ж, мастерство и радость жизни стоят риска.

Критериями включения материала в данный раз­дел служат объем лавины, причиненный ею ущерб, а также необычность явления. Если лавина пред­ставляла собой уникальное явление, то о челове­ческих жертвах обычно не сообщалось. В иных случаях значительное количество жертв (более 1000 человек) становилось основным критерием проис­шествия.

1. Тайфуны

Тайфун- это метеорологическое явле­ние называется «ураганом» - в северной части Ат­лантического океана, «тропическим циклоном» - в Индийском океане и «тайфуном» - в западной час­ти Тихого океана.

1. Торнадо

По сравнению с циклоном торнадо охватывает относительно небольшую площадь, но он гораздо сильнее и разрушительнее. Что касается сконцент­рированной энергии, то в природе очень мало явле­ний, равных этому виду ураганов. Кто хотя бы раз видел или слышал торнадо, в этом не сомневается.

Торнадо грохочет, будто товарный поезд. Тор­надо возникает в грозовой туче, окруженной мол­нией, громом и дождем, и тянется к земной поверх­ности в виде темного рукава, внутри которого ярос­тно вращается воздух. Торнадо поднимается и опус­кается, кружится и касается земной поверхности. Коснувшись земной поверхности, он производит мгновенные и огромные разрушения.

Диаметр торнадо колеблется от нескольких сан­тиметров до километра. Внутри торнадо существу­ют два типа ветров: ветры, вращающиеся с внеш­ней стороны, и ветры восходящего потока в центре рукава. Первые ветры достигают скорости до 320-480 километров в час, восходящие потоки движут­ся со скоростью до 320 километров в час.

Атмосферные условия, необходимые для возник­новения торнадо, включают высокую влажность, температурную нестабильность и схождение в од­ной точке теплого влажного воздуха на нижних уровнях и более прохладного сухого на высоте. Наличие этих условий объясняет частое присутствие торнадо внутри урагана или же рядом с ним.

Торнадо может пройти путь от нескольких метров до сотен километров, двигаясь обычно в северо-восточном направлении со скоростью до 30-65 километров в час. В США самая большая концентрация торнадо над центральными и южными равнинами и штатами близ Мексиканского залива.

1. Ураганы

Ураган - это тропический циклон над северной частью Атлантического океана, характеризующийся скоростью ветра свыше 120 километров в час.

Достигая высшей стадии, ураган проходит в своем развитии 4 этапа: тропический циклон, ба­рическая депрессия, шторм, интенсивный ураган. Ураганы формируются, как правило, над тропи­ческой частью северной Атлантики, зачастую - от западного побережья Африки, и набирают силу, двигаясь к западу. Большое число зарождающихся циклонов развивается подобным образом, но в сред­нем только 3,5 процентов из них достигают стадии тропического шторма. Лишь 1-3 тропических штор­ма, обычно находящихся над Карибским морем и Мексиканским заливом, ежегодно доходят до вос­точного побережья США.

Многие ураганы зарождаются у западного по­бережья Мексики и движутся на северо-восток, уг­рожая прибрежным территориям Техаса.

Ураганы обычно существуют от 1 до 30 дней. Они развиваются над перегретыми территориями океанов и преобразуются в сверхтропические цик­лоны после длительного прохождения над более про­хладными водами северной части Атлантического океана. Попадая на подстилающую поверхность суши, они быстро гаснут.

Бесстрастное описание может создавать доволь­но мягкое представление об ураганах. В действи­тельности они не таковы. Фактически в урагане средней мощи выделяется столько тепла и энергии при консервации пара, сколько дает взрыв четы­рехсот 20-мегатонных водородных бомб. К счастью для тех, кто оказывается на пути урагана, только 2-4 процента тепловой энергии переходит в кине­тическую силу ветра. Но и этого вполне достаточ­но, чтобы вызвать огромные разрушения. Вторич­ные разрушения являются следствием нагона мор­ской волны на берега и тропических ливней, обыч­но сопровождающих ураганы.

Условия, необходимые для зарождения урагана, полностью неизвестны. Есть проект «Штормы», пред­назначенный правительством США для разработки способов разрядки ураганов в их источнике. В насто­ящее время этот комплекс проблем глубоко изучает­ся. Известно следующее: интенсивный ураган почти правильно округлый по форме, достигает иногда 800 километров в поперечнике. Внутри трубы сверхтеп­лого тропического воздуха находится так называе­мый «глаз» - пространство чистого голубого неба ди­аметром примерно 30 километров. Его окружает «сте­на глаза» - наиболее опасное и беспокойное место. Именно здесь завихряющийся внутрь, пропитанный влагой воздух устремляется вверх. При этом он вы­зывает конденсацию и выделение опасной скры­той теплоты - источника силы шторма. Поднявшись на километры над уровнем моря, энергия выбрасыва­ется к периферийным слоям. В том месте, где рас­положена стена, восходящие потоки воздуха, смеши­ваясь с конденсацией, образуют сочетание максималь­ной силы ветра и неистовое ускорение.

Облака тянутся вокруг этой стены в форме спи­рали параллельно направлению ветра, придавая таким образом урагану характерную форму и ме­няя проливной дождь в центре урагана на тропи­ческий ливень по краям.

Ураганы, как правило, движутся со скоростью 15 километров в час по западному пути и часто набирают скорость, обычно отклоняясь к северно­му полюсу на линию 20-30 градусов северной широты. Но нередко они развиваются по более сложной и непредсказуемой модели. В любом слу­чае ураганы способны вызвать громадные разру­шения и потрясающие людские потери.

1. Человек

Да, как это не парадоксально, однако, всего лишь одна биологическая единица, стала на столько значимой в планетарном масштабе, что история которой встала на одну ступеньку по значимости, с историй Земли в целом. Самое интересное заключается в том, что этот наш статус несёт нам не столько прав, сколько обязанностей – не столько перед Землей, а сколько перед нами – ведь нам же тут жить!

Однако, как показывает история, этот факт, на лестнице наших приоритетов стоит, на одном из самых последних мест. Однако будет несправедливо утверждать, что всё время нашего существования, мы не думали об этом – до начала XX века в этом просто не было нужды.

Но, сегодня, уже не начало века, а его конец, и наступило время всерьёз задуматься, о том, что мы делаем, и к чему это приводит. Спектр наших проблем крайне широк: от уже ставших привычными сводок о разливах нефти, до таких глобальных проблем, как парниковый эффект.

Давайте проследим взаимосвязь между деятельностью человека и последующей природной реакции, которая затем опять же повлияет на человека. Рассмотрим тот же самый парниковый эффект:

Проблема состоит в том, что выброс двуокиси углерода(в основном промышленный) естественно повышает его концентрацию в атмосфере, что создаёт эффект лупы в атмосфере. К чему это может привести?

Ответом на этот вопрос поделились специалисты на прошедшем в декабре 1997 года форума 32 индустриально развитых стран в японском Киото по проблемам глобаль­ного потепления. Практически все группы экс­пертов сошлись во мнении, что в ближайшие полвека человечество ждут трудные испытания, связанные с потеплением на планете. Постоянный рост содержания двуокиси углерода в атмосфере и пресло­вутый "парниковый эффект” грозят повышением среднепланетарной температуры на 3,5 градуса. А это чревато таянием по­лярных льдов и повышением в среднем на полметра уровня Мирового океана, изме­нением привычного движения воздушных масс и морских течений.

При этом тревожные прогнозы для Ев­ропы — всего лишь часть грядущих катас­трофических последствий влияния индус­трии на земной климат. По прогнозам французских ученых, главной зоной бед­ствия станут США, где жестокие засухи ох­ватят свыше половины территории страны, включая Калифорнию, Техас и Флориду.

Еще жарче и суше станет в странах Се­верной Африки, Ближнего и Среднего Востока, одновременно океан зальет треть территории Бангладеш. Уйдут под воду Багамские острова в Карибском бассей­не и Мальдивский архипелаг в Индийском океане. Начнется интенсивное таяние ледников в Гималаях и других горных массивах Центральной Азии, что резко повы­сит угрозу наводнений в Индии, Пакиста­не, Китае. Этот же регион будет подвер­жен более частым тайфунам и ураганам со стороны моря.

Из-за потепления и таяния ледников могут потерять свое значение горнолыж­ные курорты в Альпах и других горных массивах Европы. Французские экспер­ты одновременно предвидят возможность отклонения Гольфстрима, что сделает более холодную зиму в равнинных территориях Европы. А это может привести к гибели, виноградников и ухудшению усло­вий земледелия в традиционных житни­цах Старого континента. Резкое сокраще­ние популяции белых медведей, пингви­нов, затопление обжитой полосы пляжей на десятках тысяч километров, глобаль­ный дефицит пресной воды — таковы другие возможные последствий бесконт­рольного выброса в атмосферу газов про­мышленного, коммунального, автомо­бильного происхождения.

При этом, по мнению французских уче­ных, достигнутые в Киото договореннос­ти о сокращении на 5,2 процента уровня выбросов газа в ближайшее десятилетие явно недостаточны. Чтобы остановить процесс глобального потепления на пла­нете, человечество должно к 2050 году снизить общий уровень выбросов двуоки­си углерода на 70 процентов по сравне­нию с нынешним уровнем.

В качестве менее глобального примера можно взять происшествие, которое имело место в начале июня прошлого года в Москве. В са­мом центре города, на набережной Академика Туполева, под стенами крупнейшего авиазавода разлилось бензиновое море. Одна искра приве­ла бы к ужасному взрыву!

В отделе экологической милиции Цен­трального округа Москвы сообщили: ис­точником непоправимых бед для города чуть было не стал обычный топливозаправщик "МАЗ", принадлежащий ЗАО "Агропромсервис", — он привез на бензоко­лонку 12 тонн топлива.

Около 17 часов, когда половина горю­чего перекочевала из "МАЗа" в емкости, неожиданно сорвало переходник сборно-сливного шланга. "Девяносто второй" бен­зин хлестал на мостовую, водители, нахо­дившиеся на АЗС, в ужасе разбежались кто куда. Вскоре лужа превратилась в озе­ро, залила всю мостовую и через водо­сток потекла в реку Яузу.

Мимо мчались автомашины, а один шо­фер, которому приспичило заправиться, подъехал к бензоколонке, держа сигаре­ту в зубах. Взрыв мог разрушить не толь­ко автозаправочную станцию, но и бли­жайшие строения.

Всё это показывает, что человек, имеет непосредственное влияние на природу, которая потом, в свою очередь, влияет на человека.

1. Российские реалии

Давайте попытаемся дать общее представление об уровне опасности, связанной с природно-техногенными катастрофами и авариями, дают следующие данные. В 1996 г. в России имели место около 1450 чрезвычайных ситуаций, из них около 1030 - техногенного и 310 - природного характера. Число аварий на промышленных объектах составило примерно 250, на транспорте - 150, на магистральных трубопроводах - 60, на ядерных объектах - 15, на химических объектах - 70, на авиационном транспорте - 40, на судах - 20. Природные катастрофы: землетрясения и извержения вулканов - около 80, ураганы, смерчи, сильные дожди и снегопады - 100, наводнения, половодья и маловодья - 30, крупные лесные пожары - 80.

Трендовые показатели свидетельствуют: в то время как число природных катастроф при небольших колебаниях по годам в целом остается неизменным, техногенные аварии за последние пять лет резко умножились.

Таблица 1 Относительный рост числа техногенных и природных катастроф в 1991-1996 гг.

Данные о помесячной динамике числа техногенных аварий и катастроф за 1990-1995 гг. показывают их выраженную скачкообразность и определенную связь с моментами социально-политической напряженности в России (август 1991 г., январь-март 1992 г., октябрь 1993 г.).

Ежегодный ущерб только от 21 крупной природной катастрофы достигает 110-140 трлн. руб. Оценки материального ущерба от техногенных катастроф пока не проводились, однако, можно предполагать, что они сопоставимы с ущербом от природных катастроф. При таких масштабах ущерба (4-6% валового национального продукта) и ежегодном его росте на 10-15%, в условиях снижения объемов производства экономика России будет не в состоянии в ближайшие годы восполнять потери от природных и техногенных катастроф.

Общее число погибающих в авариях и природных бедствиях в год превышает 50000, получающих увечья - 250000 человек. Прямой и косвенный ущерб от них, отнесенный к объему ВВП, в России в 2-3 раза выше, чем в США и других развитых странах. Это - прямой результат физического и морального старения производственного аппарата страны, особенно в потенциально опасных сферах деятельности. На конец 1995 года степень износа основных фондов в отраслях, производящих товары, составила 42,2%. Износ фондов за 1980-1995 гг. увеличился в электроэнергетике с 31,6 до 45,7%, топливной промышленности - с 43,5 до 51,2%, черной металлургии - с 38,0 до 46,9%, цветной металлургии - с 37,8 до 47,5%, в химической и нефтехимической промышленности - с 35,8 до 57,4%. Средний возраст производственного оборудования в промышленности за этот же период увеличился с 9,47 до 14,13 лет. Капиталовложения снизились за 1990-1995 годы более чем втрое.

На железнодорожном транспорте 30,7 тыс. километров (24% общей протяженности) главного пути уложено выработавшими свой ресурс или дефективными рельсами. Эксплуатируется 20 тыс. дефективных стрелок и крестовин - 10% их общего числа. Нефте- и газопроводы изношены, по оценкам специалистов, на 50%. Безопасность 1/3 автодорог оценивается как критическая, в ремонте нуждается 65% дорог. Не осуществляются в должном объеме меры поддержания безопасности плотин, дамб и других крупных объектов.

Всего в стране насчитывается около 100 тыс. опасных производств и объектов. Из них около 1500 ядерных и 3000 химических обладают повышенной опасностью. В ядерном комплексе сосредоточено около 10, а в химическом - около 10 смертельных токсических доз. Суммарная площадь, на которой может возникнуть очаг химического заражения, составляет 300 тыс. кв. км с населением около 54 млн. человек. Наибольшей опасности подвергается население Центрального района, где в зонах вероятного поражения проживает 16 млн.человек.

Среди источников потенциальной экологической опасности в России заметно выделяются предприятия ядерного комплекса . В стране накоплено радиоактивных отходов суммарной активностью 2,73 млрд. Ku (это 55 "Чернобылей"). Не меньшую опасность создают обогащенный уран и плутоний боеголовок, ядерных зарядов и атомного топлива. Здесь не учтена также поступившая в биосферу активность от ядерных испытаний, аварий, функционирования ядерного комплекса. Подавляющее большинство высокоактивных отходов концентрируется в Челябинской, Томской областях и Красноярском крае. Серьезную угрозу представляет отработанное топливо реакторов выведенных из эксплуатации подводных лодок. 79 подлодок остаются на плаву в гаванях с не выгруженным топливом. Для потенциально опасных объектов и производств характерна существенная выработка проектного ресурса.

К началу 2000 г. число потенциально опасных объектов, исчерпавших проектный ресурс, увеличится примерно на 10%. При этом необходимые затраты на модернизацию, реконструкцию, вывод из эксплуатации такого оборудования может достигнуть 15-20% ВНП, что для экономики страны непосильно.

Положение усугубляется акцентом на ликвидацию последствий чрезвычайных ситуаций, а не на их предупреждение. Ослаблено внимание органов государственного управления к безопасности объектов ядерного, химического, оборонного, строительного, промышленного и транспортного комплексов, в частности, при приватизации госсобственности. Предельно низок уровень финансирования научно-технических разработок по проблемам безопасности (не превышает 0,1% экономического ущерба от аварий и катастроф). Дополнительными угрозами могут стать техногенный терроризм, порождаемый усилением социально-политической напряженности в обществе, его криминализацией; несанкционированные воздействия на потенциально опасные объекты при межнациональных конфликтах; ослабление производственной, технологической, регламентной, охранной дисциплины на предприятиях, складах и других объектах.

1. Планы и намерения.

К немногим достижениям последнего периода следует отнести создание Министерства по чрезвычайным ситуациям и оснащение его средствами ликвидации последствий аварий и стихийных бедствий. В правительстве разрабатывается ряд документов, определяющих экологическую политику страны. Указом Президента от 1.4.96 г. утверждена Концепция перехода РФ к устойчивому развитию, включающая проблемы охраны природы. Соответствующие разделы представлены в Концепции социально-экономического развития до 2005 г. и прогнозе социально-экономического развития на 1997-2000 гг. В Государственном Комитете по экологии составляются План действий по охране окружающей среды и природопользованию на 1998-2000 гг.. Регулярно публикуется Государственный доклад о состоянии окружающей среды в стране. В 1992-1994 гг. разрабатывалась Федеральная программа "Экологическая безопасность России", в настоящее время продолжается разработка Государственных программ "Безопасность населения и народнохозяйственных объектов в условиях риска природных и техногенных катастроф", "Глобальные изменения природной среды и климата" и др.

Однако, в противоречие с планами и декларациями, природоохранные затраты постоянно сокращаются. До 1988 г. они превышали 1% ВНП, в 1989 г. - 0,8, в 1994 г. - 0,6, в 1996 г. - 0,4. Для сравнения: США затрачивают на охрану окружающей среды от 1,5 до 2% ВНП. Об отношении властей к экопроблемам в известной мере свидетельствует преобразование природоохранного министерства в Комитет (т.е. понижение статуса этого органа), упразднение межведомственной комиссии по экобезопасности при СБ РФ, ликвидация как самостоятельного федерального органа Госкомсанэпиднадзора.

1. Будущее Земли, как будущее катастроф

1. Можно ли предсказать катастрофу?

В отличие от прошлого, наше будущее значительно более туманно, однако во все века, находились различные люди, который брались предсказывать наше будущее. Так, можно ли предсказать катастрофу?

В начале прошлого года в расчеты астрономов вкралась ошибка. Они предсказали, что Земля попадет в метеоритный шторм кометы Темпла - Таттла лишь в 1999 г. Но метеоритные струи обрушились на нас в ноябре 1998 года. NASA (Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства США) призвало астрономов воздержаться от заявлений, чтобы не сеять панику во всем мире.

Возможно, астрономы попали под магию цифр великого предсказателя. Нострадамус предрекал, что в 1999 г. "с неба сойдет могущественный и великий Король ужаса Анголмуа. Будет великая война. Но Марс в это время будет править ради добра. Над Парижем планеты замкнут собой крест. Это принесет страшные бедствия Западной Европе, которая может быть смыта морем или уничтожена". Современные астрономы назвали точную дату, когда сбудется пророчество Нострадамуса, - 11 августа 1999 г. произойдет солнечное затмение. Крест планеты уже замкнули: Луна и Солнце выстроились напротив Урана, а перпендикулярно к ним - Марс и Сатурн. О том, что Земле грозят космические испытания, граничащие с планетарными катаклизмами, предупреждает и Библия. Откровение святого Иоанна Богослова очень сильно напоминает прогноз чрезвычайных ситуаций и глобальных катастроф. "И другое знамение явилось на небе: вот, большой красный дракон с семью головами и десятью рогами, и на головах его семь диадем; Хвост его увлек с неба третью часть звезд и поверг их на землю".

Под руководством российского академика Н. Моисеева впервые в мире была построена модель столкновения астероида с Землей. На месте столкновения образуется кратер, выброс вещества в 1000 раз превысит объем астероида. Поднятая взрывом пыль закроет Солнце, температура на Земле резко снизится. Из-за этого в течение нескольких лет, а то и месяцев могут погибнуть многие растения, животные и значительная часть населения. Бедствия охватят всю планету. Не так ли было уже на Земле, когда вымерли сначала динозавры, а потом и мамонты?

Люди всегда стремились узнать время катастрофы. Еще римлянин Цензориус (III век до н. э.) вычислил, что через каждые 2160 лет на Земле происходят катаклизмы вселенской силы и размеров. Но помимо сверхдолгосрочных прогнозов существуют еще и долгосрочные (15-20 лет), среднесрочные (5-10 лет) и - самые трудные - краткосрочные (1-2 года).

Но после каждого крупного землетрясения, авиакатастрофы, взрыва в шахте появляется немало предсказателей, утверждающих, что они заранее знали о надвигающейся беде, предупреждали о ней, да никто не прислушался. Для оценки нетрадиционных предсказаний в МЧС России создана лаборатория, конечная цель которой - создание банка данных о прогнозистах, наиболее успешно предсказывающих катастрофы. Пока есть данные о 60 предсказателях. Компьютер сам "ловит" попадания прогнозистов, определяет рейтинг достоверности и точности. Пока "попадания" случаются на уровне "полупрогнозов" - один "ясновидящий" может предсказать время, другой - место катастрофы. Краткосрочному прогнозу не поддаются не только аварии, но и многие стихийные бедствия.

С развитием технологий, развиваются и методы предупреждения и оповещения – в США, например, действует публично открытый сетевой ресурс, который позволяет получить информацию о возможных катаклизмах и стихийных бедствиях. Очень интересный сайт, очень жаль, что подобного проекта нет в России. Его адрес - http://www.esri.com/hazards/index.html

1. Пути развития Земли

Катастрофой история началась, катастрофой и закончится, но на сегодняшний день, никто не может сказать, что будет потом, после этой катастрофы? Не даст ли она толчок к образованию нового витка развития жизни?

Для Земли существует не так уж и много путей развития, а конкретно их можно выделить в две категории:

• Форсированный путь

• Естественный путь

1. Форсированный путь

Форсированный путь подразумевает вмешательство “извне”(космические силы), или, что вполне возможно “изнутри”(человечество). Например, как это было в нашей истории же не раз – столкновение с астероидом.

Около двух тысяч космичес­ких тел с диаметром более километра приближается сейчас к Земле. Эксперты МЧС поставили астероидную опасность на 6-е место в "горя­чей десятке" явлений, которые могут привести к гибели жизни на Земле. В сентябре ученые Ин­ститута астрономии РАН соста­вили аналитическую записку об астероидно-кометной опасности. Расчеты, сделанные по амери­канским страховым методикам, показывают, что риск погибнуть от мигрирующего космического тела для каждого жителя Земли сравним с риском погибнуть в авиакатастрофе или во время на­воднения.

Запад волнуется давно. Конг­ресс США регулярно обращает­ся к NАSА с требованием быстрее создать систему противоастероидной защиты Земли. В ра­боте международного фонда "Космическая стража" принима­ют участие тысячи обеспокоен­ных землян. Одним из способов предотвращения столкновения может быть отклонение орбиты астероида путем механического толчка, подключения двигателя. Обсуждается и такой экзотичес­кий способ, как... перекраска астероидов в другой цвет. Ученые утверждают, что это увеличит солнечное давление на объект, что приведет к изменению орби­ты. Но главный способ спастись от катастрофы — расстрелять астероиды ядерным оружием. Пока, правда, ни одного экспе­римента в этом направлении не проводилось.

В настоящее время разработ­ки Системы противоастероидной защиты Земли ведутся в рамках уже упомянутого международно­го проекта "Космическая стража". Проект основывается на перепро­филировании разработок, проде­ланных в свое время по програм­мам СОИ ("звездных войн"). По этому же экономическому пути идут и разработчики российских национальных программ, в част­ности наиболее авторитетное в этом отношении НПО им. Лавоч­кина, предполагающее использо­вать для борьбы с астероидами снабженные телескопами наблюдатели "Око" и "Спектр", ракето­носители "Энергия", "Протон" и "Зенит", перехватчик "Фобос", раз­ведчик "Вега".

Для того чтобы началась гло­бальная катастрофа. Земле дос­таточно столкнуться с астероидом более 1,5 км в диаметре. Такое уже случалось. 65-милли­онов лет назад в районе полуострова Юкатан (Мексика) упал ас­тероид диаметром 10 км. Это столкновение положило начало "мезозойскому вымиранию" ди­нозавров. Их место заняли мле­копитающие, птицы, а потом и люди.

Научное же изучение падаю­щих на Землю небесных тел на­чалось двести лет назад. Но, не­смотря на то, что только в теку­щем веке в опасной близости от Земли пролетали восемь круп­ных небесных тел, одно из кото­рых упало-таки на Землю (Тун­гусский метеорит), а второе вош­ло в атмосферу Земли в районе Америки, а вынырнуло в районе Мексики, панику подняли толь­ко в 1994 году, когда состоялась точно .предсказанная учеными астероидная бомбардировка Юпитера. Юпитерский "армагеддон" настолько обеспокоил ученых, что на первую междуна­родную конференцию в засекреченный Снежинок (Челя­бинск-70) приехал сам отец американской атомной бомбы Эдвард Телер.

Наиболее опасны для нашей планеты кометы, которые чело­вечество наблюдало 2000 раз. Это реликтовые космические существа, прилетающие в луч­шем случае с окраин Солнечной системы — Облака Оорта, По­яса Койпера; в худшем — неиз­вестно откуда. Появляются они внезапно: наиболее известные кометы 1996-1997 годов (Хиа-кутаки и Хейла-Боппа) были обнаружены за два месяца и 1,2 года до прохождения вблизи Земли. Менее опасны астерои­ды, орбиты которых пересека­ются с земной. Сегодня откры­то более 400 астероидов, сбли­жающихся с Землей и имеющих диаметры от нескольких метров до 41 км. Риск столкновения с ними в ближайшем будущем ничтожно мал, но в отдаленном будущем эти столкновения не­избежны — с такими космичес­кими телами Земля сталкивает­ся не реже одного раза в 200 млн. лет. Вероятность столкно­вения со сближающимся с зем­ной орбитой 40-километровым Ганимедом равна 0,0005%, а с 20-километровым Эросом — 2,5%. Точное предсказание столкновения с ними можно будет сделать за несколько десят ков лет.

Региональные катастрофы от падения астероидов случаются не реже одного раза в несколь­ко сотен тысяч лет. Зато тела де-каметровых размеров, подобные Тунгусскому метеориту, встреча­ются с Землей примерно один раз в 300 лет. Зона разрушений от таких столкновений — 25-50 кв. км (перекрывает площадь любого земного мегаполиса). Мощность взрыва сопоставима со взрывом атомной бомбы в ты­сячи раз более мощной, чем "хи­росимская". Такое тело можно обнаружить уже на прдлете — за несколько недель или даже дней до столкновения, поэтому необ­ходим постоянный мониторинг звездного неба.

Пока Землю в основном сте­регут американцы. Каждый год с помощью крупнейших телескопов мира, в частности телеско­па Шмидта обсерватории Маунт Паломар и телескопа "Спейс-вотч" обсерватории университе­та Аризоны, открывают тысячи астероидов, в то время как един­ственная в СНГ система наблю­дения, расположенная в Крыму, в 1998 году практически прекра­тила свою работу. Правда, с 1995 года наши энтузиасты ведут на­блюдения на 1-метровом крым­ском телескопе (Симеиз) и в Звенигороде (Московская об­ласть). В прошлом году, правда, астероидной опасностью озабо­тилась даже Государственная Дума Российской Федерации. На сентябрь было намечено пер­вое заседание специальной дум­ской комиссии...

1. Естественный путь

Если даже в нас и не врежется какое-нибудь космическое тело, то согласно прогнозам ученых солнце будет расширятся и… поглотит Землю, а потом и оно остынет и наша система превратится в одну из миллиарда таких же безжизненных систем.

Ученые предложили вниманию 1300 участников научного форума, проходившего в Торонто в 1998г. любо­пытный "астрофизический кален­дарь", своего рода прогноз эволю­ции Вселенной, которая, по их мнению, пережив несколько эпох, перейдет в не­бытие. Эпохи они в свою очередь делят на условные единицы, которым дали на­звание "космологических десятилетий". Каждое из них, согласно классификации астрофизиков, представляет собой отре­зок времени, измеряемый числом лет, прошедших со времени образования Все­ленной до данного "космологического десятилетия", увеличенным в 10 раз.

Нынешняя эпоха, которую Адаме и Лофлин назвали звездной, придет к концу, согласно их прогнозу, в 14-м "космологи­ческом десятилетии", то есть примерно через 100 триллионов лет, когда "выго­рят" все звезды, являющиеся в эту эпоху главным источником энергии во Вселен­ной, а новые образовываться не будут, так как не останется достаточно водорода для их рождения. Правда, "поздние" звезды будут еще жить десятки миллиардов лет после того, как закроют звездный "инку­батор". А вот нашей Солнечной системе, если верить астрофизикам, не повезет — она прекратит существование еще до ис­течения ближайших 10 млрд. лет, посколь­ку Солнце угаснет.

После звездной эпохи, считают ученые, наступит то, что они назвали эпохой упад­ка, или деградации (ее временные парамет­ры — 15-37 "космологических десятиле­тий"). На этом этапе масса Вселенной бу­дет сосредоточена в "выгоревших" звездах — белых карликах, а также в нейтронных звездах, или пульсарах, и, наконец, в "мер­творожденных", "несостоявшихся" звездах — коричневых карликах. Если бы в первой четверти этой эпохи существовал некто, кто мог бы окинуть взором ночной небосвод, то он на фоне почти полной черноты все же мог бы обнаружить то там, то здесь от­дельные звезды. Эти светила — "уроды", как именуют их астрофизики, будут появ­ляться с периодичностью примерно раз в один квадриллион лет в результате взрыв­ного выделения энергии при столкновении двух коричневых карликов, но уже к 19-му "космологическому десятилетию" они тоже исчезнут.

На смену эпохе упадка придет эпоха черных дыр (между 38-м и 100-м "космо­логическими десятилетиями"). В этот период уже весь небосвод станет чернильно-черным, поскольку вся Вселенная бу­дет состоять из "проглотивших" звезды величиной с крупные галактики черных дыр — гравитации и массы без физичес­ких форм.

И наконец, заключительным "аккордом" эволюции и одновременно эпилогом существования Вселенной будет эпоха тем­ноты, когда в результате и после распа­да черных дыр на их месте не останется ничего, кроме безбрежного моря находя­щихся в состоянии диффузии фотонов, электронов, позитронов, нейтронов и из­лучения. Даже и это все может перейти в фазу распада и исчезнуть ближе к 200-му "космологическому десятилетию", но так далеко Адаме и Лофлин не рискнули заглядывать. И без того их мрачный кос­мологический прогноз поверг в уныние некоторых коллег в Торонто.

2. Заключение

По Далю катастрофа это – “ переворот, перелом; важное событие, решающее судьбу или дело, более случай гибельный, бедственный”. В истории вселенной и нашей планеты катастрофы играли первостепенную роль и часто эти катастрофы оказывались переломными событиями для планеты, который предопределяли ход её развития в дальнейшем.

В начале XX века человек начал активно вмешиваться в планетарное развитие Земли, посредством своей деятельности, которая зачастую приводила к техногенным катастрофам. Этот, уже не “естественный” вид катастроф служит в роли катализатора для природных катастроф.

Скептики могут сказать, что в вселенских масштабах наша Земля практически ничего не значит и, поэтому все катастрофы которые происходят с ней никак не сказываются на общем ходе развития вселенной и нам, собственно не о чём беспокоится. Но нам жить тут, на Земле(ну, по крайней мере ближайшие лет 200) и поэтому надо сделать всё возможное, чтобы не ускорять процессы развития Земли(тенденция которых – деградация планеты), а наоборот, прикладывать все силы, чтобы затормозить эти процессы, или, хотя бы, не вмешиваться в них..

Ведь механизм «экологических» катастроф предельно прост. Природа вся живет в круговоротах, человек же действует прямолинейно. Живя иллюзиями, он мнит себя властителем природы, развивает максимальную скорость - и не вписывается в очередной поворот. В результате - катастрофа. Можно и так сказать: он ведет автомобиль цивилизации вопреки правилам дорожного движения, которые установила природа.

2. Список использованной литературы

1. “Зелёный мир”-N 4,9,6,14,15,16-17,23,24-25 –1999г.

2. http://ftp.nns.ru/ - Национальная электронная библиотека

3. http://www.aif.ru/ - Газета “Аргументы и факты”

4. “Стихийные природные явления”- Бабаханов Н.А.,-М.,1998г.

5. “Эта хрупкая планета” -Школенко Ю.А.,-М.,1998г.

6. “Набат тревоги нашей” -Шалимов А.И.,-Л.,1995г.

7. “Рукотворные катастрофы” -Арманд А.Д.,-М.,1993г.

8. “Великие катастрофы в истории Земли” -Резанов И.А.,-М.,1994г.

9. “Природные катастрофы” – Ли Дэвис, т.1,2,-М.,1998г.

10. Курс лекций Иванова Н.И.