zabika.ru 1


Опасные природные процессы

Авторы: Мазур И.И., Иванов О.П.
Предисловие

Стратегическими целями уходящего XX в. были технический прогресс, расширенное воспроизводство с преобладанием тенденций экстенсивного роста за счет природных ресурсов. Итогом гонки за обладание природными и техническими ресурсами стали глобальные экологические проблемы, обострение социальной напряженности и осознание резко возросшего риска бытия.

Сегодня на Земле не найдется места, где не случались бы природные бедствия. В последние 10 лет количество катастроф в мире почти удвоилось со 110–130 до 288 в год. По данным МЧС России, только за 1990–1999 гг. в нашей стране было зарегистрировано 2877 событий чрезвычайного характера, связанных с опасными природными процессами.

За последние 35 лет из-за перечисленных бедствий на Земле погибло 3,8 млн. человек, а пострадало 4,4 млрд., т.е. почти 3/4 человечества. В России за тот же период, по неполным данным, погибло 4,5 тыс. человек, а пострадало 540 тыс.

Возможность эффективной борьбы с опасными природными процессами заключается в знании не только их генезиса и характера развития, но и причин всевозрастающего роста потерь общества.

Первой причиной считают темп роста народонаселения. Если в начале XIX в. численность населения составляла всего лишь 1 млрд., сегодня – более 6 млрд., то к 2050 г. ООН прогнозирует 8,9 млрд. человек.

Второй причиной является процесс урбанизации. Численность городского населения растет еще более быстрыми темпами. Если в 1830 г. в городах проживало чуть более 3% населения, в 1960 г. – 34%, то в 2020 г. оно будет составлять не менее 57,6%. Ожидается, что к 2020 г. суммарная площадь городов увеличится на 2,6 млн. км2 и составит около 4% площади суши. Особенно быстро разрастается площадь мегаполисов. Например, территория Мехико, население которого к 2010 г. достигнет 30 млн. человек, с 1940 по 1990 г. увеличилась со 130 до 1250 км2. Территория Москвы за то же время возросла с 326 до 994 км2. Зачастую приходится осваивать непригодные для строительства склоны холмов, поймы рек, заболоченные участки и прибрежные территории, которые, несомненно, увеличивают риск бытия.


Именно на территории городов, где высока плотность населения и где сконцентрирована техногенная инфраструктура, приходятся наибольшие социальные и материальные потери. Города России подвержены воздействию ряда опасных процессов. Например, наводнениям подвержено 746 городов, оползням и обвалам – 752, землетрясениям – 103, смерчам – 500, лавинам – 5, селям – 9, воздействию цунами – 9 городов. В последнее время значительное внимание привлечено к техногенным физическим полям: вибрационным, температурным и полям блуждающих электрических токов. Наиболее опасны поля блуждающих токов, которые образуются за счет утечек с электрифицированного рельсового транспорта, заземленных промышленных установок и станций катодной защиты. В результате в 5–10 раз повышается коррозионная активность грунтов. Установлено, что около 30% повреждений в трубах на территории Москвы приходится на долю электрокоррозии от блуждающих токов. Примерно 24% площади города отнесено к территориям с высокой степенью коррозионной опасности, на которых электрические поля блуждающих токов в сотни раз превышают естественный фон. В городах под тяжестью зданий, динамических транспортных нагрузок и извлечения подземных вод происходит локальные просадки поверхности земли. В северо-восточной части Токио с 1920 по 1980 г. уровень земной поверхности снизился на 4,5 м. В результате возросла опасность затопления города нагонными водами штормов. Опускается земля и на территориях, где добывают нефть и газ. Самый впечатляющий пример – город Лонг-Бич в Калифорнии (США). Из-за добычи нефти и газа в этом районе город опустился на 8,8 м, а горизонтальное смещение составило 3,7 м.

Понижение территорий городов в совокупности с уменьшением инфильтрующих способностей почв из-за широкомасштабного асфальтирования создает еще одну техногенно-природную неприятность – подтопление территорий городов. В России в подтопленном состоянии находится 800 тыс. га городских территорий. Из 1092 городов России подтоплены 960 городов, включая Москву, Санкт-Петербург, Новосибирск, Омск, Хабаровск, Казань, Ярославль. Это составляет 88% всех городов России.


Третья причина – глобальное потепление, которое отмечено в последние годы. Оно начинает существенно менять режим обмена между атмосферой и океаном, поэтому на наших глазах резко меняются погодные и климатические условия, вместе с этим растет ущерб от создавшихся метеогенных условий. В будущем повышение уровня Мирового океана из-за таяния ледников неизбежно приведет к отступлению береговой линии вглубь континента. В то же время границы сплошной мерзлоты будет смещаться на север: к 2020 г. – на 50–80 км, к 2050 г. – на 150–200 км. Соответственно увеличится количество осадков и, следовательно, наводнений, оползней и др.

Еще одна причина – воздействие человека на окружающую природную среду. Мы извлекаем нефть, уголь и газ из земных недр в неимоверных количествах, т.е. глобально вмешиваемся в окружающую среду. В результате возникают наведенная сейсмичность, опускание территорий, подтопление, провалы, техногенные геофизические поля. Техногенные воздействия ускоряют накопление напряжений в земной коре, увеличивая частоту землетрясений. Наиболее часто наведенная сейсмичность проявляется при создании крупных водохранилищ и закачке флюидов в глубокие горизонты земной коры. Существует мнение, что крупные землетрясения в Газли (Узбекистан), произошедшие в 1976 и 1984 гг., относятся к разряду наведенных, спровоцированных закачкой около 600 млн. м воды в Газлийскую структуру.

И, наконец, еще одна чрезвычайно важная проблема мутация вирусов. Защитный иммунитет на организменном уровне не готов к столь быстрым изменениям направления атак, современная медицина пока не может адекватными темпами перестраиваться. Мы начинаем сталкиваться с новыми агентами агрессии, к которым почти не готовы, а это означает, что методом проб и ошибок мы решаем новые задачи катастроф.

Природные опасности должны обязательно учитываться при экономическом планировании. Прежде чем возводить сооружение, жилища, расширять территорию городов, необходимо сделать оценку территорий с точки зрения степени ее природного риска.


Мировой опыт показывает, что затраты на прогнозирование и обеспечение готовности к природным событиям чрезвычайного характера в 15 раз меньше по сравнению с предотвращенным ущербом.

Осознание учеными реалий негативного взаимодействия природы и общества позволило сформулировать иные императивы на XXI в. Во главу угла ставятся устойчивость, безопасность, качество. Ведущей тенденцией становится междисциплинарный синтез и поиск ключевых параметров управления развитием социума. Сегодня ученым недостаточно предоставить обществу выбор, надо изучить его последствия и выяснить цену этого выбора до того, как он будет сделан, ибо цель общества – защита жизни и интересов человека. Успех зависит не только от новых научных взглядов на системность мира, на нелинейность взаимодействия сложных систем, но и от новых способов управления рисками катастроф и стихийных бедствий. Необходимы конкретная система программных мер по снижению рисков и смягчению последствий чрезвычайных ситуаций и соответствующие государственные структуры, одной из которых и является МЧС России.

История создания МЧС начинается с 1990 г. После аварии на Чернобыльской АЭС и землетрясения в Армении стало очевидно, что в России нет профессиональной службы, способной реагировать на чрезвычайные ситуации мирного времени. 27 декабря 1990 г. было принято постановление Совета Министров РСФСР о создании Российского корпуса спасателей на правах государственного комитета. Помимо спасательных формирований, дислоцированных по всей стране, потребовались структуры, работающие на оснащение спасателей, в области научного прогнозирования и предупреждения, создающие новые спасательные технологии. Уже тогда появилась необходимость в создании своих учебных заведений и полигонов для проведения тренировок, учений, соревнований. Так постепенно рождалось ведомство, которое в 1994 г. стало называться Министерством Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий. Сегодня МЧС России – это четко работающий механизм управления рисками. Оно способно оперативно реагировать на любую ЧС природного и техногенного характера. На оснащении спасателей и войск ГО находятся современные спасательные технологии. Авиация МЧС – это десятки самолетов и вертолетов различного назначения. Сегодня Россия обладает уникальными технологиями тушения пожара с воздуха, которые не раз применялись как в нашей стране, так и за рубежом. Российские спасатели работают в полном контакте с лучшими спасательными службами мира.


Первый опыт показал, что практика только реанимационного или оперативного подхода не решает проблему в целом. Необходима была новая идеология противодействия катастрофам и разработки на ее основе государственной стратегии в области снижения рисков и смягчения последствий ЧС. Основные усилия должны быть сосредоточены на реализации научно обоснованной и экономически целесообразной системы превентивных мер. Именно поэтому МЧС России вкладывает значительные средства в развитие технологий предупреждения, предотвращения ЧС. На этом пути уже достигнуты существенные результаты. Так, например, разработками российских ученых в области прогнозирования землетрясений, наводнений и лесных пожаров интересуются ведущие западные научные центры, с которыми мы работаем в тесном контакте.

Наступает новый этап развития единой государственной системы предупреждения и ликвидации ЧС. Основное внимание будет уделяться проблеме снижения рисков и смягчения последствий ЧС, т.е. осуществлению комплекса мероприятий, проводимых заблаговременно и направленных на максимально возможное уменьшение риска, а также на сохранение здоровья людей, снижение размеров ущерба, нанесенного окружающей природной и социальной среде.

В рамках практической реализации решения этой задачи был создан Всероссийский центр мониторинга и прогнозирования ЧС как головная структура всей системы. Были предприняты первые шаги по созданию и развитию сети региональных и территориальных центров мониторинга и прогнозирования ЧС.

Важнейшим направлением деятельности в этой сфере стало приоритетное развитие и внедрение в практику новых наукоемких технологий мониторинга и прогнозирования ЧС, наиболее характерных для территории России. Некоторые достижения в этой области получили в настоящее время международное признание. Так, например, технология оперативного прогнозирования последствий разрушительных землетрясений была принята в качестве базовой и поставлена на опытную эксплуатацию и дежурство в интересах европейского и мирового сообщества.


Особое внимание обращается подготовке и переподготовке высококвалифицированных кадров на базе Академии гражданской защиты МЧС. Сложность этой задачи состоит в том, что любой сотрудник МЧС должен быть специалистом крайне широкого профиля, умеющий быстро и адекватно реагировать в любой сложной обстановке. По сути здесь создается образ специалиста междисциплинарного профиля.

Именно поэтому целью данного учебника является предоставление обучающимся знаний современного уровня по всему спектру опасных природных процессов. Впервые изложение курса ведется с единых позиций синергетического анализа на базе исследования структуры, эволюции и взаимодействия сложных открытых систем природных процессов. Подобный подход позволяет курсантам осознать, при каких условиях стихийные явления переходят в опасные природные процессы с поражающими факторами и как они развиваются. Это дает практическую возможность правильно строить стратегию профилактической и оперативной защиты, тактику спасения и ликвидации последствий.

Опасные природные процессы (ОПП) – это нелинейные, а порой и экстремальные явления взаимодействия природных систем или процессов с социальными и экологическими системами, в результате которых возникают поражающие факторы, наносящие ущерб и потери обществу и природе. Спектр опасных природных процессов весьма широк, что предопределяет многообразие генезиса; механизмов развития; масштабов, скоростей и энергий проявления; длительности воздействия и различие поражающих факторов. Поэтому здесь нельзя, как в обычных традиционных дисциплинах – математике, физике, химии и т.д., выделить конкретный предмет исследований. Многообразие исследуемых объектов предполагает междисциплинарный подход.

Дисциплинарный подход решает конкретную задачу, возникшую в историческом контексте развития предмета, подбирая методы из устоявшегося инструментария. Прямо противоположен междисциплинарный подход, когда под данный универсальный метод ищут задачи, которые эффективно решаются им в самых разнообразных областях человеческой деятельности. Это, с точки зрения В.Г. Буданова, принципиально иной способ структурирования реальности, где господствуют скорее полиморфизм языков и аналогия, нежели каузальное начало. Здесь ход от метода, а не от задачи.


Основным методом исследования в данном учебнике выступает метод системного синергетического анализа эволюции взаимодействий сложных открытых систем, а следовательно, развития опасных природных процессов. Учитывая, что синергетика весьма молодое междисциплинарное направление, а курс "Опасные природные процессы" является как бы вводным, синергетический инструментарий предлагается на качественном уровне, доступном для понимания студентами и курсантами 2-го курса. Тем не менее, это формирует у них не только профессиональную, но и современную мировоззренческую базу представлений.

Учебник состоит из вводной части и трех разделов. Во вводной части слушатели знакомятся с характером экологических кризисов в истории Земли. Они познают, что кризисы – это свойство любой эволюционирующей сложной системы, взаимодействующей с другими системами. Завершает введение очерк о глобализации современных экологических проблем как негативной специфической черте взаимодействия общества и природы.

В разделе рассматриваются основные принципы возникновения системного устройства мира, закономерности эволюции и взаимодействия сложных открытых систем. Дается сравнительный анализ эволюции биосферы и ноосферы и обоснование генезиса глобальных экологических проблем. Далее кратко излагаются структура и динамика систем Вселенной, Нашей Галактики, Земли и ее подсистем: магнитосферы, атмосферы, гидросферы, литосферы. Взаимодействие подсистем Земли и космоса рассматривается как основной источник ОПП. В заключении раздела излагаются общие принципы прогноза ОПП.

Раздел II учебника посвящен классификации опасных природных процессов и рассмотрению каждого генетического вида ОПП с учетом негативных специфик развития, поражающих факторов. Рассматриваются конкретные ситуации прогноза, профилактических мероприятий и спасательных работ. Авторский вариант классификации и анализа ОПП по генезису является наиболее полным и логически обоснованным по сравнению с классификациями в учебниках подобного типа. Привлекательной стороной является использование современных научных материалов по рассмотрению механизмов развития ОПП.


Раздел III учебника посвящен стратегии минимизации риска бытия и включает два взаимно согласующихся подраздела: основные принципы оценивания ущерба от ОПП и основы теории управления риском и районирования.

Для лучшего усвоения материала в учебнике приведено большое количество иллюстраций.

Источники:

Мазур И.И., Иванов О.П. Опасные природные процессы. Вводный курс: Учебник / Министерство РФ по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий, Академия гражданской защиты МЧС России, кафедра устойчивости экономики и жизнеобеспечения. – М.: ЗАО "Издательство "Экономика", 2004. – 702 с.

Проблемы окружающей среды и природных ресурсов: Обзорная информация. – М., 2005. – № 1. – С. 71–75.