Текст книги "Катастрофы и катаклизмы"

Автор книги: Николай Непомнящий

Соавторы: Михаил Курушин
сообщить о нарушении

Текущая страница: 3 (всего у книги 25 страниц) [доступный отрывок для чтения: 10 страниц]

Время и прилив

«Время и прилив не ждут никого». Это их общее свойство, недаром в английском языке слово «прилив» происходит от слова «время». Во всяком случае, они подчиняются одним и тем же законам, хотя на первый взгляд эти законы озадачивают.

Чтобы понять простейшее проявление влияния самой Земли на поведение приливов, обратимся к географии наших материков и океанов. Ранее мы установили, что вследствие гравитационного воздействия Земли на Луну последней труднее поднимать воды океанов, и поэтому движение, создаваемое лунными приливами, как правило, горизонтально. В открытом море это горизонтальное движение охватывает большую площадь, и здесь мы наблюдаем очень незначительные колебания. Но суша образует преграду этому движению. Мели, а кое-где выступы суши встречают приходящую приливную волну поднятием дна. Воде некуда деться, и высота прилива увеличивается. Поэтому именно у побережий приливы проявляются во всей своей мощи.

В бухту Мон-Сен-Мишель у побережья Бретани, где дно очень постепенно понижается в сторону моря на протяжении 18 км, прилив врывается со скоростью бегущего человека, вздымаясь вверх почти на 12 м. То же самое происходит в Бенгальском заливе и у многих побережий, где дно понижается постепенно.

Подобным образом, когда фронт приливной волны приближается к суживающемуся углублению в береговой черте, берег как бы сдавливает приливную волну с боков, и, поскольку это мешает ее продвижению вперед, она стремится вверх, отчего уровень полной воды значительно увеличивается. Так бывает, например, в заливе Фанди, где прилив попадает в суживающуюся плоскую воронку, так что в некоторых точках вершины залива уровень воды поднимается до поразительно больших высот – 15 м и более.

Однако, если вы посмотрите на глобус, то увидите, что географические точки, в которых приливы достигают наибольшей высоты, заметно различаются по широте, что опровергает одно из утверждений, а именно, что высота приливов уменьшается по мере приближения к полюсам. То же самое справедливо для приливов малой высоты у некоторых побережий. Причиной тому – другой фактор земного происхождения – собственные колебания бассейнов.

Собственные колебания океанских бассейнов

Не так-то просто понять, что такое собственное колебание. Тем не менее нам необходимо уяснить смысл этого понятия. В противном случае мы не поймем, что такое приливы.

Буквально колебание означает «движение то вперед, то назад или то вверх, то вниз». Что такое колебание в приложении к океанографии, можно проиллюстрировать следующим классическим примером.

Возьмите обычный таз для мытья посуды и налейте в него воду. Наклоните или потрясите его. Вода в тазу начнет раскачиваться, и ее движение будет напоминать качание маятника. Движение это будет продолжаться в определенном ритме и с определенной длиной волны еще долго после устранения первоначального импульса. Когда волнение наконец успокоится, попробуйте наклонить или толкнуть таз точно так же, как и в первый раз, и вся картина движения воды повторится в том же точно ритме и с той же длиной волны. Вы также заметите, что вода поднимается выше всего по краям таза, а в центре его остается неподвижной. Здесь приходит в голову простая аналогия с детскими качелями, когда доска высоко взлетает и низко опускается по краям, а в середине неподвижна. А теперь повторите этот опыт с каким-нибудь меньшим, но более глубоким сосудом. Произойдет то же самое: вода будет раскачиваться назад и вперед в одном и том же ритме. Но в меньшем резервуаре движение быстрее – формирующимся волнам приходится проделывать меньший путь, – и вы обнаружите значительные различия колебаний в двух разных сосудах.

Итак, из наших несложных опытов мы можем заключить, что в каждом водном бассейне существует собственный установившийся ритм колебаний и почти неподвижный центр, или «узел», колебаний. Это – «собственный период колебаний», называемый также «тоном», по аналогии с гитарной струной, продолжающей вибрировать на одной ноте, т. е. одной звуковой волне, еще долго после того, как ее задели.

Наши наблюдения за поведением воды в небольшом сосуде мы можем применить к приливам. Приливы постоянно тревожат и приводят в движение воды океанов. И каждый водный бассейн имеет свой собственный период колебаний, свой особый тон. Возвращаясь к нашему эксперименту, мы можем сравнить наш больший сосуд с Северной Атлантикой, а меньший – с Мексиканским заливом. И представьте теперь себе, как непрерывно раскачивается вода в каждом из этих водоемов в ритме, характерном для размеров и глубины каждого из них.

Ну а теперь нетрудно понять, что, если период колебаний совпадает с лунным периодом, т. е. если волна проходит свой путь назад и вперед за 12 часов вместе с лунной приливной волной, мы будем иметь усиление полусуточного прилива, как, например, в Северной Атлантике. Но (и это «но» очень существенно) новейшие исследования океанского дна показали, что Северная Атлантика, как и все остальные океаны, представляет собой не единый бассейн, а несколько отдельных океанских бассейнов. Мировой океан состоит из 45 главных бассейнов. Каждый из них имеет свой собственный период колебаний. В одних случаях собственный период колебаний бассейна совпадает с приливным периодом, в других – не совпадает. Период колебаний в океанском бассейне, примыкающем к заливу Фанди, точно совпадает с лунным периодом. Это еще одна причина, почему приливы в заливе Фанди (и в других зонах больших приливов) достигают необычайной высоты.

Все остальные явления, которые мы наблюдали в нашем эксперименте с тазом, приложимы, к океанам. Как и у краев таза, у берегов океана вода поднимается и спадает особенно заметно. И, по существу, нет никакого движения в центре, или узле, отчего и возникает поразительное различие между высотой приливов в разных местах. Так не знает приливов о. Таити, расположенный в узле колебаний Тихоокеанского бассейна.

Теперь предположим, что период колебаний какого-то моря не совпадает с лунным полусуточным периодом, а имеет совсем другую, скажем 24-часовую, продолжительность. В таком случае собственные колебания бассейна будут прежде всего отзываться на приливообразующие силы, имеющие точно такой же период. В результате полусуточные приливы будут относительно невелики.

Итак, мы обсудили четыре фактора, влияющие на приливы: 1) притяжение Солнца и Луны и изменение их положения; 2) центробежная сила; 3) очертания побережий континентов и 4) собственные колебания воды в различных океанских бассейнах. Все они вместе взятые и создают то сложное сочетание условий, которому обязано великое разнообразие приливов на нашей планете.

Цунами

Проснувшись утром 1 апреля 1946 г., жители Хило на о. Гавайи не поверили своим глазам: город был буквально перевернут вверх ногами. Дома лежали опрокинутые, дороги и пляжи исчезли, железнодорожный мост сдвинуло чуть ли не на 300 м вверх по течению, и по всей опустошенной местности валялись каменные глыбы весом по нескольку тонн.

Это был результат смещения дна океана, произошедшего на расстоянии 4000 км от Хило – в районе Алеутских островов. Этот толчок породил череду волн, которые промчались через Тихий океан со скоростью свыше 1100 км/ч, достигая высот от 7,5 до 15 м там, где они набегали на берег. Это явление многие называют «приливной волной».

Такие происшествия отмечаются с тех пор, как существует письменная история. Предполагается, что около 1500 г. до н. э. подобная волна затопила остров Крит в Эгейском море. Группа греческих и американских специалистов приступила к поискам древнего города Хелике в Коринфском заливе, который был затоплен в 373 г. до н. э. В 358 г. н. э. огромная волна накатилась на восточное побережье Средиземного моря, вышвырнув корабли на крыши домов Александрии и потопив несколько тысяч жителей этого города.

Термин «приливная волна» к таким случаям применять ошибочно. Явления, о которых мы сейчас упоминали, не могут считаться приливной волной. Они не вызваны ни Солнцем или Луной, ни какими-либо другими силами приливной природы. Они порождены подводным землетрясением, извержением вулкана или смещением земных пластов на дне океана. Волну, возникающую в результате этих причин, называют японским словом «цунами» (буквально означающим «большая волна в гавани»).

Волны такого происхождения распространяются радиально из точки, где они возникли, с большими интервалами и с устрашающей скоростью. В то время как расстояние между обычными морскими волнами приблизительно 100 м, гребни волн цунами следуют друг за другом через 180 км и более, а иногда даже через 1200 км. Поэтому прохождение каждой такой волны сопровождается обманчивым затишьем. Когда первая волна в Хило схлынула, многие жители спустились к берегу, чтобы определить масштабы разрушений, – и были поглощены следующей волной.

Если скорость обычной ветровой волны может достигать 100 км/ч, то волны цунами движутся со скоростью реактивного самолета – от 900 до 1500 км/ч. Разумеется, они более опасны на пологих побережьях, чем на крутых. Над большими глубинами открытого моря они едва заметны, но, набегая на пологий берег, они часто достигают высоты 15–30 м.

Штормовые нагоны

Даже невысокие приливные волны ускоряются и увеличивают свою высоту на мелководных участках или в узких каналах; и при понижении атмосферного давления, которое сопутствует тропическому урагану, уменьшается вес столба атмосферы, давящего на море, отчего уровень моря поднимается.

Даже слабый прилив, если он усилен ветром, может произвести на суше ужасающие разрушения. Такие волны называют «штормовыми нагонами». Они наблюдаются главным образом в Карибском море, в районе Мексиканского залива и у южных берегов Азии, где тропические ураганы и штормы – обычное явление.

Жители берегов Бенгальского залива постоянно страдают от подобных стихийных бедствий.

Штормовые нагоны случаются не только в южных районах, что доказали ураганы, налетевшие на Новую Англию в 1938 г. Во время этого шторма вода в вершине залива Наррагансетт поднялась более чем на 3 м, затопив город Провиденс и окрестные населенные пункты. Погибло 600 человек. В 1953 г. штормовые нагоны унесли 2000 жизней в Западной Европе.

Цунами и штормовые нагоны по своей сути случайные явления природы, и предсказать их невозможно. Однако известны и другие капризы в поведении океанов, которые непосредственно связаны с приливами.

Приливные боры и реверсивные водопады

Боры (от древнескандинавского «bara», означающего «волна») образуются в тех случаях, когда прилив достигает эстуария, или устья, реки. Здесь, на мелководье, стиснутые с обеих сторон сужающимися берегами воды прилива поднимаются необычно высоко и значительно ускоряют свое движение. Иногда песчаная отмель или естественная преграда у входа в устье задерживает воду, что приводит к ее накоплению, а затем внезапному обрушиванию в виде водопада.

В устье Амазонки это явление носит название «поророка». С берегов реки поророка выглядит как водопад 2 км длиной и более 7 м высотой, несущийся вверх по течению сплошной вертикальной стеной с грохотом, разносящимся на 30–40 км. Поророка продвигается вверх по реке на 360 км, т. е. дальше, чем на какой-либо другой реке мира.

Другой знаменитый бор наблюдается в воронкообразном устье реки Фучуньцзян в Китае. По статистическим данным, бор на реке Фучуньцзян имеет фронт около 2 км в длину и от 4,5 до 7,5 м в высоту, в зависимости от силы прилива. Подсчитано, что с этим бором, который движется вверх по реке со скоростью 22 км/ч, проносится почти 2 млн т воды. Рев его слышен за 30 км. Местные жители на умно построенных сампанах быстро передвигаются вместе с бором вверх по реке, подобно тому как любители сёрфинга ухитряются, стоя на доске, выплыть на берег на гребне прибойной волны.

Вулкан Кракатау до и после извержения

Бор, хотя и менее эффектный, наблюдается и на многих других реках: на реке Северн в Англии, в заливе Кука на Аляске и на реке Птикодьяк, впадающей в северную часть залива Фанди.

26 августа 1833 г. погибли 200 000 человек при извержении вулкана Кракатау, Индонезия. Вызвавшие цунами взрывы были слышны на расстоянии 4000 км, а влияние на атмосферу дало о себе знать во всем мире.

21 марта 1857 г. произошло землетрясение в Токио, вызвавшее пожары, разнесенные по всему городу циклонными ветрами, скорость которых достигала 100 км/ч.

В огне погибли до 107 000 человек.

16 декабря 1857 г. произошло землетрясение в Калабрии, Италия. Погибли более 10 000 человек. Целые деревни были разрушены оползнями и поглощены исполинскими трещинами, возникавшими на поверхности земли.

3 июля 1863 г. произошло землетрясение, почти полностью разрушившее Манилу, Филиппины. Погибли около 1000 человек.

13 августа 1868 г. произошло землетрясение на границе двух стран – Эквадора и Перу. Оно унесло жизни 25 000 человек.

1 августа 1874 г. на американский штат Канзас обрушились не виданные доселе полчища саранчи.

Единственное насекомое из Библии

О бедах, связанных с саранчой, известно уже с давних времен. Начиная с нашествия насекомых на Египет, о котором говорится во Второй Книге Моисея, саранча упоминается в Библии примерно 30 раз.

От прожорливых насекомых страдали и ацтеки, жившие на территории сегодняшней Мексики. Но на 1 августа 1874 г. об этом мало кто знал из жителей американского штата Канзас.

После нескольких лет засухи и плохого урожая фермеры ждали перемен.

Однако их надеждам не суждено было сбыться: на их земли обрушилась саранча. Полчище, растянувшееся на 450 км, уничтожало все на своем пути по американскому Среднему Западу. Все кругом было покрыто шевелящимся ковром толщиной в несколько сантиметров. Паразиты пожирали все: кукурузу, овощи, фрукты, злаковые растения и чеснок, издавая при этом треск, который был слышен на многие километры. Потом они принимались за листву и кору деревьев. Им пришлись по вкусу даже деревянные ручки, кожаные уздечки, планки заборов и одежда фермеров.

Сожрав все это (на что уходило 2–3 дня), саранча выбирала себе следующую цель. Но насекомые успевали отложить яйца, поэтому катастрофа была запрограммирована и на следующий год. 80 тыс. ферм в результате разорились. И только благодаря помощи, поступавшей из всех штатов, голода на Среднем Западе удалось избежать.

15 мая 1875 г. землетрясение в Колумбии, длившееся всего 45 сек, унесло жизни 16 000 человек. Одновременно с землетрясением произошло извержение вулкана, расположенного рядом с городом Кукуто.

3 апреля 1881 г. произошло землетрясение на о. Сцио в Эгейском море, Турция. Погибли 7000 человек и 20 000 получили ранения.

23 февраля 1887 г. землетрясение, прокатившееся по Французской и Итальянской Ривьере, унесло жизни 2000 человек. Толчки ощущались далеко на севере – в Швейцарии. Сейсмографы отметили колебания даже в Вашингтоне.

Волны у побережья Канагава. Худ. Хокусай

В октябре 1887 г. в результате сильного наводнения на реке Хуанхэ, Китай, 2 млн человек утонуло и умерло от голода.

20 апреля 1888 г. прошел сильный град в городе Мурадабад шт. Утар-Прадеш, Индия.

В 1888 г. над Восточным побережьем США пронесся жуткой силы снежный буран, сопровождаемый ураганным ветром и бушевавший на протяжении 30 часов. Буря намела 6-метровые сугробы.

15 июня 1896 г. цунами, вызванная землетрясением на подводном кратере Тускарора у побережья Японии, унесла жизни 28 000 человек. На о. Хонсю шла подготовка к религиозному празднику. Вечером неожиданно перестал идти дождь. Затем со стороны берега послышался грохот, похожий на пушечные залпы. Волны высотой от 6 до 33 м со скоростью 800 км/ч обрушились на побережье и на 160 км вторглись в глубь суши. Грохочущие воды разрушили десятки приморских городов. В живых остались несколько стариков, которые покинули праздник, чтобы сыграть на одном из холмов в игру «го».

Событие в фокусе. Наводнение!

Среди природных катастроф по своим разрушительным последствиям оно стоит в первом ряду. По данным ЮНЕСКО, за последнее столетие в мире от них погибло 9 млн человек, в то время как от землетрясений и ураганов – 2 млн. Помимо неисчислимых человеческих жертв, огромен материальный ущерб, наносимый наводнениями. В некоторых странах среднегодовые убытки могут составлять до 15 % валового продукта. В чем же причины столь трагического положения? Попробуем их определить.

Наводнения происходят во все сезоны года и практически повсеместно. От них страдают жители речных долин и морских побережий, горных районов и, как это и ни удивительно на первый взгляд, пустынь. Сокрушительному воздействию водной стихии подвержены как обширные сельские районы, так и крупнейшие столицы мира.

На одной и той же территории наводнения могут происходить каждый год и даже несколько раз в году. Большая опасность заключается и в том, что часто они начинаются внезапно, и люди не успевают к ним подготовиться. Наводнениями могут быть затоплены тысячи квадратных километров земель, вода на них может стоять до нескольких месяцев.

По имеющимся оценкам, от 2 до 10 % общей площади стран, на которой сконцентрировано 1–5 % населения, подвержены периодическим затоплениям наводнениями. В СССР наводнения могли происходить на 500 тыс. км ²(в России эта территория меньше), в США – на 280 тыс. (3 %), в Индии – на 250 тыс. (7,6 %), в Бразилии – на 300 тыс. (3,5 %) во Франции – на 10 тыс. км ²(1,8 %).

Наводнение 1908 г. в Москве

Тяжелые последствия наводнений связаны не только с природными причинами, но и с хозяйственной деятельностью человека. Более подробно мы остановимся на этой проблеме позднее. В целом же следует подчеркнуть, что серьезный ущерб, наносимый наводнениями, приводит к ухудшению экономического положения на огромных территориях, от отдельных районов до целых государств. Сдерживаются темпы хозяйственного развития, повышается стоимость жизни, на страны обрушиваются голод и страшные эпидемии. Но всегда ли было так?

Большинство книг, посвященных описанию исторических паводков и половодий, начинаются с упоминания о библейском Потопе, приведшем, по преданию, к гибели всего человечества. В живых Бог оставил праведника Ноя, который спасся со своей семьей на построенном им ковчеге. Древние египтяне оставили сказания о катастрофических разливах Нила, происшедших в 3000 и в 3500 гг. до н. э. Повествования о подобного рода бедствиях есть и в эпосе народов Латинской Америки.

Вероятность таких наводнений, охватывающих огромные территории, находит подтверждение в последних археологических исследованиях.

Почему происходят наводнения

Наводнением называется различное по длительности временное затопление суши водой в результате действия природных или антропогенных причин.

Половодья – ежегодно повторяющееся сезонное длительное и значительное увеличение водности рек, сопровождающееся повышением уровня воды в русле и затоплением поймы, – одна из основных причин наводнений.

Реки умеренного пояса разливаются во время весеннего снеготаяния на равнинах. Реки, берущие свое начало в высокогорных районах, могут разливаться при интенсивном таянии питающих их ледников. Большие затопления пойм во время половодий наблюдаются на большей части территории бывшего СССР, в Северной Америке, Северной и Восточной Европе. При таянии снежного покрова на водосборе и речного льда уровень воды может подниматься от 1–2 до 10–20 и более метров в зависимости от величины реки, условий накопления и таяния снега. Ширина затопляемой территории нередко достигает многих километров.

Длительность половодья также зависит от длины и ширины русла рек, высоты снежного покрова, дружности весны и ряда других причин и может составлять от нескольких дней до 3 и более месяцев.

Большой объем половодья наблюдается в долинах высокогорных районов, где весенне-летний сток формируется за счет таяния высокогорных снегов и ледников. Особо тяжелые последствия имеют половодья в том случае, если период таяния снега и льда в горах совпадает с таянием снежного покрова в долинах. Если же таяние в горах запаздывает по времени, то половодье будет иметь затяжной характер.

Половодье может принимать катастрофический характер, если инфильтрационные свойства почв значительно уменьшились за счет перенасыщенности ее влагой из-за обильных осенних дождей и глубокого промерзания в суровую зиму. К значительному увеличению половодья могут привести весенние дожди, когда пик весеннего половодья совпадает с пиком весеннего паводка.

Дождевые паводки представляют собой не меньшую опасность, чем половодья. В отличие от половодий, они могут повторяться несколько раз в году. Их частота и интенсивность главным образом зависят от частоты и интенсивности дождей в весенне-осенний период или оттепелей зимой, приводящих к таянию снега и льда и выпадению зимних дождевых осадков. Сток рек значительно возрастает, уровень воды в них повышается, что приводит к затоплению местности. Особо следует выделить наводнения, порождаемые внезапными паводками. Причиной их служат ливни, вызываемые циклональной деятельностью. Наиболее мощные ливни приносят тропические циклоны. Особенность таких паводков заключается в неожиданности их начала и конца, значительной интенсивности и кратковременности. Иногда суточное количество ливневых осадков достигает 1000 мм. Они не только формируют паводки на реках, но и образуют высокий слой поверхностного стока, что ведет к возникновению селей и оползней в горах, активизирует эрозионные процессы на равнинах.

Ежегодно над океаном формируется от 80 до 100 тропических циклонов. От вызванных ими ураганов и наводнений ежегодно гибнет около 250 тыс. человек, а экономический ущерб приближается к 7 млрд долларов. Установлено, что от катастрофических последствий тропических циклонов постоянно страдает население 50 стран.

В нашей стране от дождевых паводков страдают практически все регионы.

С незапамятных времен страдают от паводковых разливов рек жители Индо-Гангской низменности. Основная причина паводков в Индии – ливни, приносимые с юго-востока Индийского океана муссонами во второй половине весны. Очень часто проливные дожди длятся почти непрерывно до конца осени. Всего в этой стране затопляется около 25 млн га земель. В XX в. зарегистрировано более 10 катастрофических наводнений на Ганге, Брахмапутре, Дамодаре и других реках страны.

Паводки – поистине национальное бедствие для жителей Китая. За два последних тысячелетия на территории этого государства в среднем раз в 2 года происходило крупное наводнение. Основная причина паводков – интенсивные и длительные ливни.

В XX в. самым катастрофическим наводнением считается паводок 1931 г. в бассейне Янцзы – самой большой реки Китая. Под водой оказалось 300 тыс. км ², из них более 5 млн га составляли сельскохозяйственные угодья. Погибли 140 тыс. человек.

Серьезные разрушения и жертвы среди населения вызывают разливы другой крупной реки – Хуанхэ. Известно, что во время паводка 1887 г. водами реки было затоплено 78 тыс. км ², погибло около 1 млн человек.

Печальная участь азиатских государств не миновала и страны Старого Света.

В 1878 г. был зарегистрирован необычайный по силе паводок на Дунае и его притоках. Пострадало население нескольких стран, по территории которых протекает эта величественная европейская река, – Австрия, Венгрия, южные районы Западной Германии. В следующем году разлившийся приток Дуная Тисса полностью уничтожил венгерский город Сегед.

Во Франции многочисленные реки, протекающие по территории страны, могут затопить более 1 млн га земель, что составляет 1,8 % всей ее площади. От наводнений страдают 2 % населения (более 1 млн человек). Наиболее катастрофические наводнения происходили в долинах Луары, Гаронны, Роны.

В Северной Италии большие беды приносят разливы По и Арно. В XX в. катастрофические наводнения произошли в 1951, 1952, 1966, 1968 гг. В результате проливных дождей осенью 1966 г. По и Арно вышли из своих берегов и затопили обширные площади сельскохозяйственных угодий в Ломбардии, Пизу, Венецию, Флоренцию. В Венеции на площади Святого Марка высота стояния воды достигала 2 м. Необычайно сильно пострадала Флоренция. По описанию очевидцев, после спада паводка город представлял собой огромное болото. Большинство жилых построек, зданий, государственных учреждений, магазинов и промышленных предприятий были разрушены или сильно повреждены. Большой ущерб был нанесен дворцам, музеям, картинным галереям; стихия уничтожила множество произведений живописи и скульптуры, архитектурных памятников – того, чем славен этот красивейший город. Во время наводнения погибло 36 человек.

Из всех видов наводнений паводки, в особенности внезапные, представляют в США самую большую опасность. Наиболее часто им подвергаются земли в бассейне Миссисипи, особенно в ее нижнем течении и в долинах ее притоков – Миссури, Огайо, Теннесси и др. Трагические последствия носят разливы Колорадо, Колумбии, Сакраменто, Рио-Гранде и их притоков.

Одним из наиболее катастрофических наводнений был паводок на Теннесси, затопивший город Чаттануга в 1867 г. Через 17 лет наводнение в нижнем течении Миссисипи в районе Нового Орлеана продолжалось 107 дней. Сильно пострадал этот город во время бедствия в 1927 г. Это наводнение можно считать выдающимся в истории США. Уровень воды у города Кейро составил 17 м над местным ординаром. Защитные дамбы были разрушены более чем в 200 местах, и водный поток высотой 4 м, переливаясь через промоины в них, опустошил в речной долине обширнейшие территории.

В 1977 г. по территории США прокатилась целая серия катастрофических паводков. В штате Пенсильвания наблюдался паводок, который бывает раз в 500 лет.

Заторно-зажорные наводнения.В конце осени и в начале зимы на реках северного полушария часто происходит образование внутриводного льда во время ледостава. При большой скорости течения и низких температурах воздуха вода охлаждается по всей глубине. Если температура воды в этот период опускается даже на незначительную величину ниже нуля, образуется внутриводный лед. Всплывая на поверхность, он создает рыхлые скопления – шугу. После установления ледяного покрова данный процесс заканчивается. Однако ранее образованная шуга, приносимая течением с верхних участков реки, всплывает, задерживается и нарастает под ледяным покровом, особенно у его кромки и за полыньей. Такое явление называется зажором. Вследствие зажора вышележащие участки поймы могут подвергаться затоплению из-за повышения уровня воды. Бывает так, что затопленные участки поймы находятся под водой в течение 1–2 месяцев. В таких случаях вода, залившая пойму, замерзает, что вызывает дополнительные трудности при восстановительных работах после спада уровня.

В 1976 г. в СССР был издан «Каталог заторных и зажорных участков рек», в котором отмечено более 2400 таких участков, расположенных на 1167 реках. В азиатской части страны возможность зимних наводнений из-за перечисленных выше причин имеется на 570 реках и в европейской части нашей страны – на 600 реках.

Завальные наводнения.Экзогенные процессы, такие, как эрозия и денудация, в горах наиболее активны. Накопляемый в большом количестве обломочный материал на крутых эродированных склонах приводит к возникновению обвалов и оползней. Эти процессы максимально активизируются при повышении сейсмической активности. Образованные в результате обвалов, осыпей или схода лавовых потоков естественные дамбы, перегораживающие в узких горных долинах и ущельях речные русла, в конце концов прорываются под усиливающимся напором воды подпруженной реки или озера. Часто из-за прорыва в горах образуется селевый поток, который обладает огромной разрушительной силой. Подпруживание горных рек и озер может происходить в результате схода селей, причиной чему служат сильные ливни. Не менее опасны в этом отношении сходы снежных лавин зимой там, где реки не замерзают.

Морские нагонные наводнения.Мы рассмотрели природные причины наводнений в речных долинах, на которые приходится большая часть ущербов. Однако не меньшую угрозу морским побережьям, лежащим на пути движения циклонов, представляют нагонные наводнения.

Сильные ветры при прохождении циклонов вызывают усиленное движение морских вод в сторону наветренного берега за счет механического воздействия ветра на водную поверхность и образования на ней уклона в сторону берега. В результате у побережья наблюдается подъем уровня воды. Кроме того, в центре циклона образуется так называемая длинная волна; ее длина во много раз превышает глубину акватории, где она движется. Высота волны значительно возрастает при прохождении в шельфовой – прибрежной мелководной – зоне. К этому же могут приводить сужения морских заливов. Одновременно последствием циклонов могут быть сейши, представляющие собой свободные колебания воды без ее перемещения вдоль поверхности около одного или нескольких центров, происходящие по инерции после ослабления ветра. Поэтому морские нагоны – чаще всего следствие совместного действия ветровых нагонов, длинных волн и сейш.

Однако для наводнения необходимо еще одно условие – низкий и пологий берег, такой, как в восточной части Финского залива у Санкт-Петербурга или в Нидерландах, где 25 % территории суши лежит ниже уровня моря. В таком случае подъем уровня воды при нагоне приводит к очень большим затоплениям.

В устьях рек, имеющих небольшой уклон в сторону моря и большую глубину, нагонные волны могут распространяться вверх по течению на значительные расстояния. Нагон как бы подпруживает реку в ее нижнем течении, вызывая подъем уровня воды, и, соответственно, затопление. На Амазонке – крупнейшей реке Южной Америки – нагонная волна, образуемая океанским приливом, проходит из устья вверх с большой скоростью на расстояние до 1400 км, а ее высота достигает порой 3 м. Разрушительное воздействие нагонов усиливается, если приход циклона совпадает по времени с приливом.

Крупнейшее нагонное наводнение XX в. произошло в дельте Ганга в 1970 г. Причиной его был циклон, пришедший с океана. 10-метровая морская волна, гонимая штормовым ветром, скорость которого составляла 200 км/ч, повернула вспять священную реку. Вышедшие из берегов воды Ганга затопили около 20 тыс. км ². С лица земли были снесены десятки городов и сотни деревень, а число жертв, по некоторым оценкам, составило 1,5 млн человек. Поскольку наводнением были уничтожены почти все колодцы, большинство пострадавших районов остались без питьевой воды. Сотни тысяч людей умерли от голода и вспыхнувших эпидемий холеры и тифа.

В нашей стране наиболее разрушительные по своим последствиям нагонные наводнения отмечались в Санкт-Петербурге. С момента основания Петербурга и по настоящее время город подвергался наводнениям более 300 раз. С 1703 г. зарегистрировано 264 наводнения, когда вода поднималась выше 1,5 м над ординаром – отметкой среднего уровня моря, определенной за период столетних наблюдений за ним на пристани в районе Горного института.