Потенційно небезпечні природні процеси на Землі глобального й регіонального рівнів – це урагани, повені, землетруси, цунамі, торнадо, виверження вулканів, посухи, ерозія ґрунтів, спустелення, градобій, снігопади, сніжні лавини, селі. Вони закономірно приурочені до певних районів і географічних зон Землі, часто виникають на межі розподілу фізично відмінних природних середовищ: моря та суші; атмосфери та іоносфери тощо, і, як правило, завдають значних матеріальних збитків і супроводжуються численними людськими жертвами. Так, світова економіка від стихійних лих втрачає приблизно 30 млрд дол щорічно. З них 20 млрд – це прямі збитки, а інші 10 млрд – витрати на попередження й ліквідацію їхніх наслідків. Крім того, стихійні лиха створюють несприятливі умови для життя населення, що може бути причиною спалахів масових інфекційних захворювань. Кількість потерпілих від стихійних лих людей може бути вельми значною, а характер ураження дуже різноманітним.
Найбільше розповсюдження в світі мають тропічні шторми, повені, землетруси і засухи. Ці види небезпечних явищ складають відповідно 34%, 32%, 13% і 9% від загального числа. На решту видів припадає 12%. Особливо поширеними руйнівні природні явища з максимальними економічними збитками поширені на Азіатському континенті (39% від загального числа найбільших катастроф), в Південній і Північній Америці (26%), Європі (13%), Африці (13%), Океанії (9%).
Найважливішою тенденцією в розвитку природних катастроф є зниження захищеності людей і техносфери від природних небезпек. За даними Всесвітньої конференції по природних катастрофах (Йокогама, 1994), кількість загиблих від природних стихійних лих зростала щорічно в середньому за період з середини по кінець ХХ ст. на 4,3%, потерпілих - на 8,6%, а величина матеріальних втрат - на 6%.
Загальне число загиблих на Землі за останні 30 років від катастрофічних природних процесів і явищ складає понад 3,8 млн. чоловік, а потерпілих - понад 4,4 млрд. чоловік, тобто майже 3/4 населення Землі.
Стрімкими темпами зростають економічні втрати від природних катастроф. Найбільший збиток приносять тайфуни і шторми, повені і землетруси. Якщо в середині ХХ століття збиток від тайфунів і штормів складав 0,9 млрд., повеней - 0,1 млрд., а землетрусів 0,04 млрд. дол. на рік, то на початку ХХІ ст. середній річний збиток в світі від цих явищ склав відповідно 15,6; 21,6 і 34,0 млрд. дол. на рік. В абсолютних цифрах економічні втрати за останні 35 років в Азії склали 412, Америці - 234 і Європі - 210 млрд. дол.
Вже зараз багато країн вимушені витрачати на боротьбу з природними лихами значні матеріально-фінансові ресурси. Так, наприклад Японія в середньому на боротьбу з природними лихами щорічно витрачає, до 5% свого бюджету, що складає 23-25 млрд. дол. в рік (0,8% валового національного продукту). В окремі роки ХХ століття ці витрати в Японії сягали 8% від річного бюджету.
Особливо найбільші соціальні і матеріальні втрати випадають на території міст, де концентрується максимальна кількість населення та матеріальних ресурсів. За оцінками експертів ООН, щорічна кількість жертв (потерпілих і загиблих) у всьому світі становить приблизно 250 тис. людей, і більша частина – внаслідок масштабних стихійних лих. За кількістю людських жертв найнебезпечнішим стихійним лихом у світі є урагани, а за розмірами матеріальних збитків – повені.
Урагани (тропічні циклони, тропічні урагани, тайфуни) виникають над теплими водами тропічної зони. Урагани спричинюють значні руйнації та супроводжуються численними людськими жертвами. Значні матеріальні збитки багатьом галузям промисловості та сільському господарству суміжних з тропіками країн завдають позатропічні циклони й тайфуни, які мають меншу інтенсивність і частоту появи. Від ураганів щорічно гине більше 5 тис. осіб, а збитки сягають понад 1,5 млрд дол за рік.
Повені – тимчасові затоплення низинних територій річкових долин унаслідок великих паводків, тривалих опадів, ураганів, циклонів та інших метеорологічних чинників. Настання повені важко передбачити, як правило, вони мають наростаючий характер, швидкий та інтенсивний розвиток і відрізняються значними масштабами вияву та збитків.
Значні, до катастрофічних, повені відбуваються на морських узбережжях, в тому числі і в помірних широтах. Зазвичай вони пов'язані з циклонами, штормовими вітрами, рідше з вулканічною діяльністю та землетрусами (цунамі).
Найчастіше затоплення узбереж спостерігається в країнах північно-західної Європи (Англія, Бельгія, Голландія, Німеччина). Руйнування спричинені не лише морськими хвилями, які сягають 3-4 і більше метрів заввишки, але й значними повенями, пов'язаними виходом рік з берегів. Території затоплення досягають декількох десятків кілометрів завширшки й сотень завдовжки. Щорічно на планеті витрачається до 500 млн дол тільки на передбачення, запобігання та регулювання повеней, але сума збитків все ще значно перевищує ці витрати.
Повені періодично спостерігаються на більшості великих річок України. Серед них Дніпро, Дністер, Прип'ять, Західний Буг, Тиса та інші. Повені виникають також на невеликих річках та в районах, де взагалі немає визначених русел. У цих районах повені формуються за рахунок зливових опадів.
Катастрофічний паводок в 1999 р. в Закарпатті за своїми наслідками, жертвами і залученням сил став найбільшою після Чорнобиля надзвичайною ситуацією. Буквально за 12 год. у 269 населених пунктах було зруйновано 2695 житлових будинків, понад 12 тис. - серйозно пошкоджено. 10680 осіб опинилися просто неба. Значних руйнувань зазнали водозахисні споруди, водопровідне і каналізаційне господарство, мости, автошляхи, енергетичні лінії і зв'язок, відчутних втрат зазнав агропромисловий комплекс.
Повені, викликані нагоном води, виникають переважно при сильних вітрах на пологих ділянках узбережжя Азовського та Чорного морів. Ці повені небезпечні передусім своєю раптовістю, інтенсивністю, висотою хвилі та високим підйомом води.
Негативні наслідки повені: затоплення шаром води значної площі землі; пошкодження та руйнування будівель та споруд; пошкодження автомобільних шляхів та залізниць; руйнування устаткування та комунікацій, меліоративних систем; загибель свійських тварин та знищення врожаю сільськогосподарських культур; вимивання родючого шару ґрунту; псування та нищення сировини, палива, продуктів харчування, добрив тощо; загроза інфекційних захворювань (епідемії); погіршення якості питної води; загибель людей.
Повені відрізняються від інших стихійних лих тим, що в деякій мірі прогнозуються. Але прогнозувати ймовірність повені набагато легше, ніж передбачити момент її початку. Точність прогнозу зростає при отриманні надійної інформації про кількість та інтенсивність опадів, рівні води в річці, запаси води в сніговому покриву, зміни температури повітря, довгострокові прогнози погоди тощо.
Основний напрям боротьби з повенями полягає в зменшенні максимальних витрат води в річці завдяки перерозподілу стоку в часі (насадження лісозахисних смуг, розорювання ґрунту поперек схилу, збереження прибережних смуг рослинності, терасування схилів тощо). Для середніх та великих річок досить дієвим засобом є регулювання паводкового стоку за допомогою водосховищ. Окрім того, для захисту від повеней широко застосовується давно відомий спосіб - будівництво дамб. Для ліквідації небезпеки утворення заторів проводиться розчищення та заглиблення окремих ділянок русла ріки, а також руйнування криги вибухами за 10-15 днів до початку льодоходу. Ще один досить важливий шлях регулювання стоку й запобігання повеней - ландшафтно-меліоративні заходи.
Людині, що потрапила у повінь, або при отриманні попередження про затоплення, необхідно терміново вийти у небезпечне місце - на височину (попередньо відключивши воду, газ, електроприлади). Якщо повінь розвивається повільно, необхідно перенести майно в небезпечне місце, а самому зайняти верхні поверхи (горища), дахи будівель. Для того щоб залишити місця затоплення, можна скористатися човнами, катерами та всім тим, що здатне утримати людину на воді (колоди, бочки, автомобільні камери тощо). Коли людина опинилася у воді, їй необхідно скинути важкий одяг та взуття, скористатись плаваючими поблизу засобами та чекати допомоги.
Землетруси – помітні коливання, струси та зміщення земної кори, що викликані глибинними тектонічними процесами: раптовими розривами, розломами та руйнуванням кори під впливом пружних напружень і стискування.
Землетруси звичайно відзначаються у вигляді серії поштовхів, які включають форшоки, головний поштовх і афтершоки. Всі поштовхи, здебільшого, подібні один до одного, чого не можна сказати про їх магнітуди. Число поштовхів і проміжки часу між ними можуть бути різними.
Головний поштовх характеризується найбільшою магнітудою. Може спостерігатися ціла серія форшоків, що передують головному поштовху, а іноді лише невелике їх число. Деколи форшоки настільки слабкі, що люди не помічають їх. Проте птахи і тварини реагують іноді на щонайменші струси, виявляючи нервозність і тривогу. Тривалість головного поштовху рідко досягає хвилини - звичайно лише декількох секунд, хоча людям, що випробували його, цей час здається тривалішим. Сильний струс поверхні від головного поштовху часто продовжується тільки 30 - 60 секунд.
При землетрусах утворюються поздовжні, поперечні і поверхневі хвилі, що розповсюджуються від гіпоцентру. Поздовжні сейсмічні хвилі мають велику швидкість (6 - 8 км/с) і відчуваються на поверхні землі в першу чергу. Поперечні хвилі спричинюють коливання перпендикулярно поздовжнім і мають швидкість у 2 - 3 рази менше. Поздовжні і поперечні хвилі визначають руйнуючу дію на ближніх і середніх відстанях від епіцентру землетрусу. Руйнуючий потенціал в дальній від епіцентру зоні в основному пов'язаний з поверхневими хвилями.
Основними характеристиками землетрусів, що визначають розміри осередку ураження, є: енергія, магнітуда, інтенсивність (сила) землетрусу на поверхні землі, глибина гіпоцентру.
Сейсмонебезпека різних територій в наш час достатньо добре вивчена, адже більшість землетрусів відбувається в певних областях світу, і до того ж складено карти сейсмічного районування. Прогнозування землетрусів може бути довгостроковим і короткостроковим. Воно здійснюється мережею сейсмічних станцій. Передвісниками землетрусів є зростання слабких поштовхів (форшоків), підйом води в свердловинах, деформація поверхні землі, підвищення рівня радіації (за рахунок радону), незвичайна (неспокійна) поведінка тварин і птахів.
Щорічно вчені фіксують близько 1 млн. сейсмічних і мікросейсмічних коливань, 100 тис. з яких відчуваються людьми та 1000 завдають значних збитків. Висока сейсмічна активність і осередки землетрусів приурочені до певних ділянок земної поверхні – сейсмічних поясів, серед яких виділяють два основні –Тихоокеанський і Середземноморсько-Трансазійський. Першість за кількістю землетрусів утримують Японія та Чилі: понад 1000 в рік, або 3 на день. Одним з найбільш руйнівних землетрусів нашого століття був землетрус з магнітудою 8,6 балів (за 9-бальною шкалою Ріхтера) у провінції Ганьсу (Китай) 16 грудня 1920 р., під час якого загинуло понад 180 тис. осіб.
В Україні сейсмічне небезпечними районами є Карпати та гірський Крим. У минулому тут відбувалися руйнівні землетруси силою 6-8 балів (наприклад, Ялтинський землетрус 1927 р.). Центральні райони України належать до сейсмічно спокійних, хоча й тут інколи реєструються підземні поштовхи, що доходять з районів Карпат і гір Вранча (Румунія). Так в 2004 р. під час землетрусу у східній частині Карпат (епіцентр знаходився в Румунії) сейсмічні хвилі досягли Львова і Києва.
Коливання та іноді катастрофічні переміщення земної поверхні часто пов'язані з обширними стійкими деформаціями, які можуть включати викривлення ділянок земної кори, зсув уздовж лінії скидань, ущільнення сипких або незцементованих опадів, обвали і селеві потоки, розрідження ґрунту, сніжну лавину і новостворювані розломи в скельних породах.
Деякі землетруси бувають штучного походження і виникають внаслідок збільшення тиску порової рідини при підземних ін'єкціях води в цих районах.
Сприяючи новому розумінню механізму землетрусів, ці відкриття забезпечують також потенційні засоби дії на землетруси і управління ними. В деяких випадках закачування води може дозволити поступово розрядити наростаючу напругу у вигляді серії слабких поштовхів, що не заподіюють збитку.
Землетрус представляє комплексне стихійне лихо, зважаючи на його численні прямі і вторинні прояви на земній поверхні. В числі прямих наслідків - зсув ґрунту від сейсмічних хвиль або тектонічних рухів поверхні (скидання). Серед вторинних ефектів - просідання і ущільнення ґрунту, обвали, тріщини, місцеві хвилі бризів, цунамі (сейші), пожежі і сніжні лавини. Це багатолике лихо викликає величезне число жертв і великі матеріальні збитки.
Головні складові лиха, які заподіюють землетруси населенню планети, пов'язані з величезним фізичним збитком, жертвами, а також страхом перед цим лихом, що в свою чергу пов'язане з руйнуванням помешкань, виникаючими при цьому пожежами і повенями в районі лих. Проте руйнування споруд в будь-якому районі залежать не тільки від сили, частоти і типу сейсмічних коливань, але і від конструктивної однорідності та цілісності споруд і стану ґрунту під ними. Руйнування звичайно відбувається під впливом горизонтальних сил, тоді як, за конструктивним задумом, споруда повинна протистояти тільки дії вертикальних сил, або в результаті нерівномірного опору елементів конструкції руйнуючим силам.
Проблема захисту від землетрусів нині лишається надзвичайно гостроактуальною і поділяється на дві групи антисейсмічних заходів: 1) попереджувальні профілактичні заходи, здійснювані до можливого землетрусу; 2) заходи, здійснювані безпосередньо перед, під час і після землетрусу, тобто дії в надзвичайних ситуаціях.
Можливі пристосування до цього стихійного лиха включають: системи сповіщення; запобігання землетрусам; конструктивне посилення будівель, зокрема відносно вогне- і сейсмостійкості; страхування; зміна землекористування; попереджувальні протипожежні заходи; аварійно-рятівні роботи; ремонтно-відновлювальні роботи.
Системи сповіщення і запобігання землетрусам поки залишаються не досить дієвими пристосуваннями з огляду на те, що знання про механізм землетрусів явно недостатньо. Слід сказати, проте, що в Японії з досить успішно використовують систему сповіщення, засновану на частоті мікросейсмічних коливань. Проте успіх цієї системи прогнозу визначається величиною завчасності, тобто відрізком часу до початку явища землетрусу, а японська система поки що не дозволяє достатньо точно встановити час, місце та інтенсивність землетрусу.
Зважаючи на те, що механізми землетрусів у даний час вивчені погано, не вдається планувати будь-яку дію на землетруси. Проте майбутні дослідження і деякі заходи, здійснювані в даний час, наприклад закачування води на велику глибину, можливо, дозволять знайти успішні методи модифікації землетрусів. Сейсмостійкі споруди являють інше пристосування в районах високого ризику. Перерозподіл збитків шляхом страхування - ще одне доступне пристосування.
Людині, що потрапила в землетрус слід пам’ятати, що при землетрусі ґрунт відчутно коливається відносно недовгий час - зазвичай тільки декілька секунд, найдовше - при дуже сильному землетрусі хвилину. Ці коливання неприємні, можуть викликати переляк. Тому дуже важливо зберігати спокій. Якщо відчувається здригання ґрунту чи будівлі, слід реагувати негайно, пам'ятаючи, що найбільш небезпечними є предмети, що падають. Перебуваючи у приміщенні, слід негайно зайняти безпечне місце. Це отвори капітальних внутрішніх стін (наприклад, відчинити двері з квартири), кути, утворені ними. Можна заховатись під балками каркасу, під несучими колонами, біля внутрішньої капітальної стіни, під ліжком чи столом. Досвід рятувальних служб свідчить, що найчастіше завалюються зовнішні стіни будівель. Тому необхідно триматися подалі від вікон та важких предметів, які можуть перекинутися чи зрушити з місця. Не слід вибігати з будівлі, оскільки уламки, що падають вздовж стін, являють серйозну небезпеку. Безпечніше перечекати поштовх там, де він застав, і, лише дочекавшись його закінчення, перейти у безпечне місце.
Перебуваючи всередині багатоповерхової будівлі, не слід поспішати до ліфтів чи сходів, оскільки вони часто обвалюються під час землетрусу. Після припинення поштовхів потрібно терміново вийти на вулицю, відійти від будівель на відкрите місце, щоб уникнути ударів падаючих уламків. Перебуваючи в автомобілі, що рухається, слід повільно загальмувати подалі від високих будівель, мостів чи естакад і залишатись у машині до припинення поштовхів.
Опинившись у завалі, слід спокійно оцінити становище, при необхідності надати собі першу допомогу і тим, хто її потребує. Важливо подбати про встановлення зв'язку з тими, хто перебуває зовні завалу (голосом, стуком). Слід також зазначити, що людина може зберігати життєздатність (без води і їжі) понад два тижні.
Допомога жертвам масових лих часто надається за допомогою фондів, створених урядами і великими міжнародними організаціями для аварійно-рятівних і ремонтно-відновних заходів. Наприклад, великі кошти виділяє Червоний Хрест для допомоги при надзвичайних ситуаціях і ремонтно-відновних робіт.
Розумне пристосування до землетрусів вимагає продовження наукових досліджень, які дозволять краще зрозуміти це явище.
Цунамі – сейсмічні коливання товщі води в океані або морі у вигляді довгоперіодичних хвиль, що викликані землетрусами на дні або виверженнями підводних і надводних вулканів. Цунамі виникає раптово й рухається зі швидкістю 400–500 км/год. При наближення до берега хвиля створює серію валів (три–сім) із середньою висотою 5–10 м. На невеликих ділянках берегової лінії, переважно в затоках типу фіордів, виникають хвилі цунамі, що досягають 20–30 м. Через малу щільність води і високу швидкість процесу деформації ділянок дна стовп води, що спирається на них, зміщується, не встигаючи розтектися, внаслідок чого на поверхні води утворюється значне піднесення або пониження її рівня. Збурення, що утворилося, переходить у коливальний рух товщі води.
Відповідно до загальної класифікації цунамі відносяться до довгих хвиль. Довжина їх досягає декількох сотень кілометрів, амплітуда над глибокою частиною океану зазвичай біля одного метра. Тому їх важко побачити з повітря або з корабля. Хвилі розповсюджуються з швидкістю, пропорційною квадратному кореню з глибини води. В океані ця швидкість складає декілька сотень кілометрів на годину.
Досягнувши континентального шельфу, хвилі цунамі уповільнюють свій рух, а їх висота зростає. Підхід цунамі до берега іноді супроводжується відливом, якому можуть передувати короткочасні коливання рівня води малої амплітуди, що називаються передвісниками. Цунамі складається з серії хвиль, які досягають берега з періодом від 5 до 90 хв. Найвищою зазвичай буває не перша хвиля, переважно вона виявляється серед перших десяти. За головними хвилями цунамі слідують вторинні коливання (ондуляції), в основному пов'язані з резонансними ефектами в бухтах, що стримують енергію головних хвиль.
Висота хвиль в області їх виникнення знаходиться в межах 0,1 - 5 м, біля узбережжя - до 10 м, а в клиноподібних бухтах, долинах річок - понад 50 м. В глиб суші цунамі можуть розповсюджуватися до 3 км.
Починаючи з VII ст. на планеті зареєстровано більше 1000 випадків цунамі з понад 100 катострафічні. Серед них одним з найбільш руйнівних цунамі зафіксовано на ділянці Тихоокеанічного узбережжя Японії 1896 р. (магнітуда 7,6 балів на дні біля узбережжя). Максимальна висота хвилі перевищила 24 м, потерпіло 36 438 осіб з них 27 122 загинуло, знищено 10 617 будинків і 7 032 судна. Не менш руйнівними і важкопередбачуваними є цунамі і на початку ХХІ століття. Особливо великої шкоди завдало цунамі 2005 року в країнах Південної Азії, яке забрало понад 350 тисяч життів. 11 березня 2011 р. сталася найпотужніша в історії Японії серія підземних поштовхів, найсильніший з яких сягнув магнітуди у 8,9 балів, північний схід країни вразило гігантське цунамі, висота хвилі перевищувала 10 метрів, потерпіло понад 17 тис осіб з них загинуло понад 4 тис осіб, безвісти зниклими числяться понад 10 тис осіб. Поранено майже 3 тис осіб.
При загрозі цунамі часто страждають судна. Ті, що опинилися в прибережній зоні, портах, бухтах, можуть одержати пошкодження в результаті удару об дно і через рифи. Судна біля причалів, в результаті обриву швартових, зіткнення між собою і з причалами, руйнуються. Іноді судна викидає на берег.
До зон, схильних цій стихії, відносять такі: Японія, Азіатське узбережжя Російської Федерації (Камчатка, Сахалін, Курили), Алеутські острови, Аляска, Гаваї, західне узбережжя Південної Америки, США і Канади, східне узбережжя Канади, Нова Зеландія, Австралія, Французька Полінезія, Пуерто-Рико, Віргінські острови, Домініканська республіка, Коста-Ріка, Азорські острови, Португалія, Італія, Сицилія, береги Егейського, Адріатичного і Іонічного морів, Греція, африканський берег східного Середземномор'я, Індонезія і Філіппіни.
Для вивчення хвиль цунамі використовуються сейсмічні, гідроакустичні і гідрологічні методи досліджень. За допомогою спеціальних сейсмографів і гідроакустичної апаратури в деяких випадках можливо за характером землетрусів визначити район виникнення і прогнозовану інтенсивність хвиль цунамі. Гідроакустичний метод може бути також використаний для виявлення переміщення водних мас, викликаних підводними виверженнями вулканів і обвалами.
Оскільки швидкість розповсюдження пружних хвиль у земній корі (сейсмічних) і в гідросфері (гідроакустичних) значно вища за швидкість руху хвиль цунамі у відкритому океані, виявлення пружних хвиль на узбережжі може служити передвісником вірогідного приходу хвиль цунамі. Позаяк не при всіх підводних землетрусах виникають хвилі цунамі, тільки гідрологічні огляди можуть дати достовірні відомості про їх прихід. Гідрографічні огляди в комплексі з сейсмічними і гідроакустичними методами досліджень дозволяють також встановити співвідношення між силою землетрусу і викликаним ним цунамі, визначити зону затоплення залежно від інтенсивності цунамі, перевірити теоретичні та емпіричні методи розрахунку часу добігання хвиль цунамі до певних районів узбережжя і виявити характеристики цих хвиль (висоту, період, швидкість і напрям розповсюдження, деформацію хвиль біля берегів, висоту накату, час і зону затоплення тощо) в пунктах з різними фізико-географічними умовами.
На даний час не існує надійного методу повного захисту від руйнувань, які приносить цунамі. В деякій мірі від руйнівних хвиль можуть захистити хвилеломи та моли.
Вважається, що сумісне застосування там, де це можливо, лісопосадок і гідротехнічних споруд є ефективним заходом для захисту від цунамі. Лісопосадки бажано застосовувати при невеликих висотах хвиль і малих швидкостях водного потоку берегом, оскільки при катастрофічному цунамі вони самі схильні до руйнування. Практикують лісові, чагарникові посадки, а також посіви трав. Ці заходи мають наступні призначення: зменшення руйнуючої дії цунамі і ширини смуги затоплення; затримку колод, малих судів, уламків споруд, які таранячим ударом посилюють руйнування; захист оброблюваного ґрунту від розмивів; зниження сольового забруднення полів.
Нерідко виробничі потреби вимагають будівництва портових споруд в таких місцях, де не виключається дія цунамі. А причали і зовсім розташовуються на урізанні води. Цунамі районування побережжя і робота служби попередження сприяють зниженню збитку і оперативному вжиттю заходів щодо порятунку життя людей на таких об'єктах. Великого значення набувають додаткові інженерні заходи. До яких відноситься будівництво хвилезахисних гідротехнічних споруд і застосування цунамістійких конструкцій. Не менш важливі такі заходи, як: насадження лісопосадок, протипожежні заходи, забезпечення безпеки судів тощо.
Згідно схем цунамі районування для будівництва портів більш придатні широкі, захищені від океану бухти з вузькими входами, і тіньові, не звернені до цунамінебезпечної зони сторони островів, півостровів і мисів. Неприйнятними для цієї мети є клиноподібні бухти, гирла річок, протоки, що звужуються від океану.
При повній або частковій відсутності природних захисних чинників будують різноманітні хвилезахисні споруди: стіни, греблі, моли і хвилеломи. Вони гасять енергію хвиль і захищають від них акваторію і берегову територію.
В числі всіх заходів щодо захисту від цунамі велике значення має підготовка населення до дій по тривозі цунамі. Для цієї мети повинні проводитися учбові тривоги з відпрацюванням заходів щодо евакуації в безпечні райони. Місцеві мешканці повинні знати природу цунамі, характер дії хвиль на берег, природні ознаки цунамі і свої дії при загрозі хвиль.
Ознаками загрози цунамі є: сильний землетрус силою 6 балів і більше; раптовий швидкий відхід води від берега на значну відстань і осушення дна, при цьому замовкає шум прибою (чим далі відступає море, тим вище можуть бути хвилі); швидке пониження рівня моря в прилив або підвищення у відлив; незвичайний дрейф льоду та інших плаваючих предметів, утворення тріщин в припаї, поява мертвої риби; величезні викиди з краю нерухомого льоду і рифів, утворення водних вирів, незвичайних течій, несезонне свічення моря.
Для попередження цунамі велике значення має передбачення землетрусів. За потенційної можливості виникнення землетрусу та цунамі важливим є здійснення не тільки інженерно-технічних заходів, спрямованих на захист від цього стихійного лиха, а й створення спеціальних служб для організації роботи з населенням з метою вироблення систем інформування та захисних дій під час лиха.
Ураган - вітер з швидкістю більше 32 м/с. Ураганами називають також тропічні циклони, які виникають у Тихому океані поблизу узбережжя Центральної Америки. На Далекому Сході і в районах Індійського океану урагани (циклони) мають назву тайфунів. Щорічно на земній кулі виникає та повністю розвивається не менше 70 тропічних циклонів зі штормовими та ураганними вітрами.
Тропічні урагани найчастіше виникають влітку над Атлантикою або Тихим океаном, коли нагріта сонцем вода нагріває повітря. Діаметр такого урагану може досягати 900 км, а швидкість обертання повітряних мас доходить до 500 км/год, в цьому і полягає його руйнівна сила. У центрі тропічного циклону утворюється область дуже низького тиску з високою температурою. Це так зване «око тайфуну». Його діаметр 10 - 30 км. Швидкість вітру в тропічному циклоні досягає 400 км/год. Коли ураган наближається до узбережжя, він жене перед собою величезні маси води. Штормовий вал, який супроводжується зазвичай зливами і смерчами, різко налітає на узбережжя і нищить усе живе.
Існують сучасні методи прогнозування ураганів. Кожне підозріле скупчення хмар, де б воно не виникало, фотографується метеорологічними супутниками з космосу, або літаки метеослужб підлітають до «ока тайфуну», щоб отримати точні дані. Ця інформація обробляється за допомогою ЕОМ, що дозволяє розрахувати шлях і тривалість урагану та заздалегідь сповістити населення про небезпеку.
Смерчі – це атмосферний вихор, що виникає в грозовій хмарі, та розповсюджується донизу, часто до самої поверхні землі, у вигляді темного хмарного рукава або хобота діаметром в десятки та сотні метрів. Існує смерч порівняно недовго, переміщуючись разом із хмарою; може спричинити великі руйнування. Смерч над сушею називається також тромбом (в США - торнадо).
Дуже часто потужний потік повітря у воронці засмоктує різноманітні предмети, воду, риб, рослини й переносить їх на багато кілометрів. Відомі також водяні смерчі, які виникають над нагрітою морською поверхнею біля берегів, у зоні температурних контрастів. Вони засмоктують воду теплого шару моря разом з її мешканцями до хмар і переносять усе це на сушу. Відомі випадки, коли дощ з рибою та водоростями випадав за десятки кілометрів від моря на суші.
Діаметр смерчу сягає кількох десятків метрів. Горизонтальна швидкість пересування становить 15–40 км/год, але може досягати й 70 км/год. Сама воронка смерчу обертається в напрямку по спіралі в гору зі швидкістю до 800 км/год, власне, це і є головним фактором руйнувань, які завдає смерч. Будівлі, що потрапляють у воронку смерчу часто руйнуються внаслідок внутрішнього вибуху, через значний перепад і нерівномірності тиску повітря всередині будинку, де він є нормальним, та воронці, де він є різко зниженим. Рух повітряних потоків у вихорі смерчу здатний піднімати машини, потяги, мости тощо, руйнувати різноманітні технічні конструкції спричинювати пожежі й повені.
Незважаючи на невеликі просторові розміри й короткий період дії, смерчі в певних країнах завдають значної шкоди. Так щорічно в США спостерігається близько 900 торнадо. Найчастіше це стихійне лихо трапляється на території штатів Техас і Огайо, де від нього гине в середньому 114 осіб на рік. За останні 50 років у США від смерчів загинуло понад 9 тис осіб, а щорічні матеріальні збитки становлять понад 50 млн дол. Трапляються смерчі і в Україні: на Чорному та Азовському морях.
При потраплянні в урагани, смерчі та тайфуни, або отримавши повідомлення про них, необхідно щільно зачинити двері, вікна. З дахів та балконів забрати предмети, які при падінні можуть травмувати людину. В будівлях необхідно триматися подалі від вікон, щоб не отримати травми від осколків розбитого скла. Найбезпечнішими місцями під час ураганів, смерчів, тайфунів є підвали, сховища, метро та внутрішні приміщення перших поверхів цегляних будинків. Коли смерч застав людину на відкритій місцевості, найкраще знайти укриття в западині (ямі, яру, канаві). Смерч може супроводжуватись грозою, необхідно уникати ситуацій, при яких збільшується ймовірність ураження блискавкою: не стояти під окремими деревами, не підходити до ліній електропередач тощо.
Загрозливим стихійним фактором у певних районах планети є вулканічна діяльність. На земній кулі налічується приблизно 600 активних вулканів, тобто таких вулканів, які після більш-менш тривалої перерви можуть знову ожити. Більшість з них розташована на стиках тих ділянок земної кори, які називаються тектонічними плитами. За теорією А. Вегенера, земна кора складається приблизно з 20 малих та великих пластів, які називаються плитами, або платформами, вони постійно змінюють своє місце розташування. Ці рухливі тектонічні плити земної кори мають товщину від 60 до 100 км й плавають на поверхні в'язкої магми.
Надра земної кулі діляться на чотири зони: в центрі - внутрішнє ядро, його оточує зовнішнє ядро, потім мантія та земна кора. Радіус Землі 6371 км, тверда оболонка земної кори - від 35 до 70 км, а на дні океану товщина твердої оболонки - всього 7-13 км. Товща земної мантії сягає 2900 км. В'язким, розплавленим є тільки зовнішнє ядро завтовшки від 2950 до 5100 км. Діаметр внутрішнього ядра - невеликий, але його температура сягає 6000 градусів. Однак внутрішнє ядро тверде через величезний тиск на нього вищих шарів. Магмою називається розплавлена маса, яка виділяється при виверженні вулканів. Геологи вважають, що вона утворюється в нижній частині земної кори та у верхній частині мантії на глибині від 30 до 90 км. Гірська порода на цій глибині так розпечена, що повинна бути рідкою, але вона залишається твердою, її робить більш щільною величезний тиск верхніх пластів. Цей тиск зазвичай однаковий по всій поверхні магми; лише там, де дві плити труться одна об одну і зсуваються, він може послабшати. В цих місцях порода переходить з твердого стану в рідкий, розширюється, тисне на верхні шари та з надзвичайною силою виривається на поверхню. Відбувається виверження вулкана. Незважаючи на великий історичний досвід, людство не знайшло надійного засобу зменшити катастрофічні наслідки виверження вулканів.
Шляхом емпіричних спостережень вдалося з'ясувати розміри зон небезпечного впливу вулканів. Лавовий потік при великих виверженнях розповсюджується до 30 км, деколи досягає 100 км. Розпечені гази становлять небезпеку в радіусі декількох кілометрів. У атмосферу при виверженнях викидається велика кількість пари і газів, що приводить до її хімічного забруднення. Розжарена лава приводить до теплового забруднення навколишнього середовища з потенційною небезпекою утворення великомасштабних пожеж.
Нерідко в кратерах в період спокою утворюються озера, тоді в період виверження водогрязьові потоки представляють основну небезпеку, навіть більшу, ніж потоки лави (через великі швидкості переміщення по схилах). Іншими небезпеками є лавові фонтани, розжарені гази, вулканічні бомби. Вибухи вулканів можуть ініціювати завали, обвали, лавини, а на морях і океанах цунамі. Профілактичні заходи від вивержень вулканів полягають у науково обґрунтованих способах ведення землекористування, будівництві гребель, що відводять потоки лави, в бомбардуванні лавового потоку для перемішування лави із землею і перетворення її в менш рідку, охолодження лавового потоку водою тощо.
Більшість діючих вулканів розташовані вздовж активних тектонічних зон, головним чином, на островах і берегах Тихого та Атлантичного океанів: Камчатсько-Курильська гряда, Гавайські острови, Центральна Америка тощо. Головні чинники руйнувань при виверженні вулканів вибухового типу – це ударна хвиля вибуху, випадіння пірокластичного матеріалу, гази, потоки лави, вулканічного попелу та грязі, землетруси, зсуви, цунамі.
Одна з останніх вулканічних катастроф з численними людськими жертвами – виверження вулкану Аренас у Колумбії. Потоки лави розтопили величезні маси льоду та снігу на вершині вулкану, утворили потужний сельовий потік, який вкрив багатометровим шаром грязі понад 3 тис. га сільгоспугідь. Вулканічний сель знищив 18 населених пунктів, серед них місто Армеро. Загинуло близько 23 тис. осіб, збитки досягли 212 млн дол.
Посуха – тривала (впродовж багатьох днів, місяців, років) суха погода, що супроводжується високою температурою повітря, малою кількістю або повною відсутністю опадів. Це приводить до пригнічення росту й загибелі рослинності, висихання водойм. У результаті посухи катастрофічно падають врожаї сільгоспкультур, деградують пасовища, знижується приріст деревини, відбувається падіж худоби й різко скорочується чисельність інших живих організмів.
Прямий наслідок посухи – голод, загострення продовольчої проблеми. Найпоширенішими на планеті є посухи у тропічних зонах. Так, країни Африки, де відбувають особливо тривалі посухи, щорічно втрачають понад 10 % первинної продукції на суму понад 20 млн дол.
Ерозія ґрунтів – це руйнівна дія на поверхню ґрунту певних фізичних чинників. Існують водна та вітрова ерозії. Водна ерозія інтенсивно розвивається на розораних схилах. Струмені талої, дощової або зливової води, стікаючи вниз по схилу, змивають частки родючого шару ґрунту в балки, річкові долини тощо. Вітрова ерозія завдає подвійних збитків: в одних місцях відбувається видування родючого шару ґрунту, а в інших засипання ним рослин і накопичення родючого ґрунту в ярах, вибалках, заплавах. У наш час цими процесами у світі охоплено значні площі земель на всіх континентах, що перебувають в агрокористуванні. Ерозія щорічно забирає понад 90 млн т життєво необхідних елементів мінерального живлення рослин: фосфору, калію, азоту та ін. Загальна кількість еродованих земель у світі становить уже приблизно 25 % від площі сільськогосподарських угідь. Ерозія призводить до величезних втрат врожаїв, що загострює глобальну продовольчу проблему.
Не менш загрозливим чинником втрати продуктивних земель є спустелення. На сьогодні загальні його показники досягають 50–70 км за рік, загальна площа «штучних» або «антропогенних пустель», що виникли внаслідок діяльності людини, перевищує 8 млн км 
. Головна причина поширення пустель – перенавантаження ландшафту сільгоспкультурами, надмірний випас худоби, вирубування лісів та «індустріальний наступ» будівель, комунікацій. Це порушує природні регулюючі процеси, призводить до кліматичних змін (зміщення дощових поясів) і наступу пустель. У всьому світі за період активної діяльності людини незворотні втрати земельних ресурсів досягли величезного розміру – 20 млн км , що перевищує сучасну площу орних земель планети (15 млн км ). Глобальні процеси спустелення загострюють екологічну та продовольчу проблеми у світі.
До стихійних лих регіонального та субрегіонального рівнів належать зсуви, селі, снігові лавини, завірюхи, ожеледь, тумани, град, блискавки. Головна їх небезпека - у непередбачуваності, раптовій появі та дуже швидкому розвитку. Як правило, вони ускладнюють і посилюють інші стихійні лиха.
Зсув – це ковзке переміщення мас ґрунту. Зсуви формуються на ділянках, складених з водотривких і водоносних порід ґрунту, що чергуються, з нахилом в 20° і більше в будь-яку пору року. Зсуви виникають через ослаблення міцності гірських порід внаслідок вивітрювання, вимивання опадами та підземними водами, систематичних поштовхів, нераціональної господарської діяльності людини тощо. Коли сили зчеплення на поверхні ковзання стають меншими від сили ковзання, маса починає рух. За кількістю маси, що залучається до процесу, зсуви розподіляються на малі (до 10 тис. м3), середні (від 11 до 100 тис. м3), великі (від 101 тис. до 1 млн. м3) і дуже великі - понад 1 млн. м3. За швидкістю зміщення порід зсуви поділяють на:
- повільні (швидкість становить декілька десятків сантиметрів на рік);
- середні (швидкість становить декілька метрів за годину або добу);
- швидкі (швидкість становить десятки кілометрів за годину).
Небезпеку представляють тільки швидкі зсуви. Вона полягає в тому, що величезні маси ґрунтів, раптово зміщуючись, можуть призвести до руйнування будівель і споруд, знищення сільськогосподарських угідь, створюють небезпеку при видобуванні корисних копалин, викликають пошкодження комунікацій, водогосподарських споруд, головним чином гребель і великі жертви.
Найзначніші осередки зсувів на території України зафіксовані на правобережжі Дніпра, на Чорноморському узбережжі, в Закарпатті та Чернівецькій області.
Попередження і захист від зсувів передбачає низку пасивних і активних заходів. До першої групи відносяться заходи охоронно-обмежувального виду: заборона будівництва, проведення вибухових робіт, надрізки обвальних схилів. До активних заходів відносяться відведення поверхневих вод, штучне перетворення рельєфу (зменшення навантаження на схили), фіксація схилу за допомогою підпорів тощо. У небезпечних місцях передбачається система спостереження і сповіщення населення, а також дії відповідних служб з організації аварійно-рятівних робіт.
Сель – короткочасний бурхливий паводок на гірських річках, що мають характер брудо-кам'яних потоків. Виникненню грязьового потоку сприяють три умови: інтенсивна злива або інтенсивне сніготанення; значна крутизна схилів річкових долин і балок, тобто великі ухили водних потоків, наявність на схилах великих мас сипкого дрібноуламкового ґрунту, що легко змивається.
Селі трапляються практично в усіх гірських системах світу. Найбільш поширеними вони є гірських та передгірних областях Індії та Китаю, Туреччини та Ірану. Від селевих потоків страждає населення Кавказу, Середньої Азії та Казахстану. В Україні селеві потоки трапляються в Карпатах та Кримських горах.
Основну небезпеку селів становить величезна кінетична енергія брудо-кам’яних потоків, швидкість руху яких може досягати 10 м/с (або 36 км/г).
За потужністю селеві потоки поділяються на потужні (винесення більше 100 тис. м3 селевої маси), середні (від 10 до 100 тис. м3) і слабкі (менше 10 тис. м3). Селеві потоки відбуваються раптово, швидко наростають і продовжуються зазвичай від 1 до 3 годин, в окремих випадках до 6 - 8 годин. Передбачення селів надзвичайно утруднене. Чи не єдиним дієвим засобом є прогнозування за наслідками спостережень минулих років і за метеорологічними прогнозами.
За складом твердого матеріалу, який переносить селевий потік, їх можна поділити на:
- брудові (суміш води з ґрунтом при незначній концентрації каміння, об'ємна вага складає 1,5—2 т/м3);
- брудо-кам'яні (суміш води, гравію, невеликого каміння, об'ємна вага складає 2,1—2,5 т/м3);
- водо-кам'яні (суміш води переважно з великим камінням, об'ємна вага складає 1,1—1,5 т/м3).
Так Карпатах та Кримських горах найчастіше трапляються водо-кам'яні селеві потоки невеликої потужності.
Небезпека селів полягає не лише в їх руйнівній силі, а й у раптовості їх появи. Засобів прогнозування селів на сьогодні не існує, оскільки наука досі не знає, що саме провокує початок сходження потоку. Однак відомо, що необхідні дві основні передумови - достатня кількість уламків гірських порід і вода. Разом з тим для деяких селевих районів встановлені певні критерії, які дозволяють оцінити вірогідність виникнення селів.
До профілактичних протиселевих заходів відносяться: гідротехнічні споруди (селезатримуючі, селенаправляючі тощо), спуск талої води, закріплення рослинного шару на гірських схилах, лісонасаджувальні роботи, регулювання вирубування лісу тощо. В селенебезпечних районах створюються автоматичні системи сповіщення про селеву загрозу і розробляються відповідні плани заходів. У випадку попередження про селевий потік, який насувається, слід якомога швидше залишити приміщення і вийти в небезпечне місце. Необхідно надати допомогу людям, які потрапили в селевий потік, використовуючи дошки, палки, мотузки та інші засоби, та виводити людей з потоку в напрямку його руху, поступово наближаючись до краю.
Снігова лавина - це зсув значних мас снігу, що падають або сповзають з гірських схилів під впливом якої-небудь дії і захоплюють на своєму шляху нові маси снігу.
Причинами сходження снігових лавин можуть бути перенапруження снігового покрову; різкий порив вітру; звукова хвиля; різка зміна метеорологічних умов. Однією із спонукальних причин лавини може бути землетрус. Сніжні лавини поширені в гірських районах. Небезпека лавин полягає у великій кінетичній енергії лавинної маси, яка має велику руйнівну силу. Лавина утворюється на безлісих схилах крутизною від 15° і більше. Найбільшу імовірність утворення лавини мають схили в крутизною 30-40°. При крутизні більше 50° більшість снігу насипається до підніжжя схилу, і лавина не встигає сформуватися. Схід лавини починається з шару снігу, який щойно випав, якщо його товщина досягає 30 см. Для старого лежалого снігу товщина снігової дошки може складати більше 70 см. Швидкість сходу лавини може досягати 100 м/с, в середньому 20 - 30 м/с. Рухаючись з такою швидкістю, лавина спустошує все на своєму шляху. Небезпека руйнівної сили лавини полягає ще й в тому, що сніговий вал жене перед собою повітряну хвилю, а повітряний таран більш небезпечний, ніж удар снігової маси - він перевертає будинки, ламає дерева, контузить і душить людей. Така хвиля повітря мало чим відрізняється від викликаної вибухом великої бомби.
В Європі щорічно лавини різного типу забирають близько 100 людських життів, особлива небезпека в туристичній індустрії зосереджена на гірськолижних курортах. Найбільш лавинонебезпечною країною вважається Швейцарія, де протягом року сходить близько 10 тис. лавин. На території України снігові лавини поширені в гірських районах Карпат та Кримських гір.
Профілактичні протилавинні заходи поділяються на 2 групи: пасивні та активні.
Пасивні заходи полягають у використанні опорних споруд, гребель, лавинорізів, надовбнів, снігоутримуючих щитів, посадці і відновленні деревних насаджень тощо.
Активні методи полягають у штучній провокації сходу лавини в попередньо вибраний час і за умови дотримання заходів безпеки. З цією метою проводиться обстріл головних частин потенційних зривів лавини розривними снарядами або мінами, організовуються вибухи направленої дії, використовуються сильні джерела звуку.
У лавинонебезпечних регіонах створюються протилавинні служби, передбачається система сповіщення і розробляються плани заходів щодо захисту від лавини. При потраплянні у снігову лавину необхідно зробити все, щоб опинитись на її поверхні (звільнитись від вантажу, намагатись рухатись вверх, рухи як при плаванні); якщо це не вдається, то потрібно закрити обличчя курткою, щоб створити повітряну подушку (сніговий пил потрапляє в ніс і рот - людина задихається). Вирушаючи в гори, необхідно мати при собі лавинні мотузки яскравого кольору; мотузку необхідно викинути на поверхню, щоб завдяки їй людину, яка потрапила в снігову лавину, могли знайти.
Завірюха - це перенесення снігу над земною поверхнею вітром достатньої для цього сили, її різновидами є поземок, низова і загальна завірюха.
Поземок - перенесення раніше випавшого сухого снігу в шарі товщиною біля 10 см при вітрі більше 10 м/с. Викликає перерозподіл сніжного покриву, збільшення нерівномірності його залягання.
Низова завірюха - більш сильне перенесення снігу в шарі товщиною декілька метрів. При вітрі більше 15 м/с або тривалості більше 6 - 2 годин результати, аналогічні вищеназваним, можуть стати надзвичайними. При вітрі більше 15 м/с, навіть короткочасному, небезпечно погіршується видимість, якщо сніг випав недавно і температура нижча -10°С.
Загальна завірюха - перенесення снігу при випаданні його з хмар, при вітрі сильнішому 10 м/с і морозі сильнішому -10°С. Переноситься сніг, що випадає з хмар, і сухий раніше випавший сніг. Наслідки, особливо погіршення видимості і збільшення занесень, часто бувають значнішими, ніж при інших різновидах завірюхи. Тривалість і посилення снігопаду при температурі нижче 0°С може призвести до надзвичайних ситуацій. Загалом, чим сильніші вітер і снігопад і чим триваліші ці явища, тим небезпечнішою є завірюха.
Завірюха переміщується разом з циклоном протягом декількох діб, захоплюючи послідовно обширну територію в тисячі кілометрів.
Одноразові розміри зони завірюхи звичайно складають 500 - 800 км в довжину і 150 - 300 км завширшки. Іноді циклон і антициклон бувають малорухливими, і тоді завірюха може бути тривалою в одному і тому ж районі (1 - 3 доби). Снігопад в такому циклоні поступово слабшає, а низова завірюха може посилюватися. В циклоні загальна завірюха тим сильніше, чим нижчий в ньому тиск.
Автомобільний і залізничний транспорт найчастіше піддається дії завірюх через занесення доріг снігом. Снігопади при вітрі менше 7 м/с дають рівномірний сніжний покрив товщиною приблизно в 10 разів більше кількості водних опадів, тобто при опадах 10 мм та 10 см снігу, при опадах 20 мм та 20 см снігу. Мокрий (при температурі вище -5°С) і злежалий сніг дає меншу товщину покриву, але прибирання його ускладнюється через велику густину.
Чим сильніший вітер, тим нерівномірніше лягає сніг; місцями занесення (замети) можуть досягати метрової товщини і бути непрохідними для транспорту. Снігозахисні і навіть своєчасні снігоприбиральні заходи не завжди здатні запобігти зупинці руху транспорту, особливо, якщо не враховується прогноз снігопаду і сильної завірюхи.
У районах з нечастими населеними пунктами зупинка руху, особливо вантажних автомобілів, при сильній тривалій завірюсі і подальшому морозі (нижче -20°С) може складати небезпеку для життя водіїв і пасажирів. Сильні завірюхи в гірськолижній місцевості заносять місцеві дороги цілком. Вони не часті, тому прогностичні попередження про них украй важливі.
Снігопади і завірюхи можуть стати небезпечними для транспорту також через часто супроводжуючу їх відлигу, випадіння мокрого снігу або дощ, що переходить у сніг при швидкому його замерзанні. Виникаючі при цьому ожеледні явища на автомобільних і залізничних шляхах ускладнюють обстановку через слизькість накату, порушення роботи залізничних стрілок тощо.
У даний час в багатьох країнах при прогнозі снігопаду і завірюхи (звичайно сильних) наперед, до їх початку, вживаються попереджувальні заходи, такі як розпорошення солі на дорогах, зупинка транспорту, профілактичне посилення служб, зокрема медичних, збільшення кількості і своєчасний ремонт прибиральних засобів. Особливо важливий прогноз завірюхи за декілька годин, оскільки він найбільш точний і дозволяє приймати остаточні рішення і починати реальні профілактичні роботи. Важливі також і орієнтовні попередження про можливість сильної завірюхи за добу або декілька діб до її початку, особливо в нічний час, вихідні і святкові дні.
Сильна завірюха дуже небезпечна для авіації, як через низьку суцільну хмарність, турбулентності, так і через поєднання інтенсивного занесення смуги з поганою і часом дуже поганою видимістю (менше 200 м) і поривчастим бічним вітром.
При загальному зменшенні видимості, часом при сильній завірюсі наступають багатократні різкі погіршення видимості до 100 - 50 м, тобто практично до повної її втрати, що може паралізувати рух транспорту і викликати аварії.
Збиток від завірюх в цілому може бути таких видів: занесення, в результаті яких сповільнюється рух або простоює транспорт (авіаційний, залізничний, автомобільний), затримуються пасажири і вантажі, йдуть витрати на розчищення (збиток невеликий або середній); сюди ж відносяться витрати на захисні споруди; припинення робіт (середній збиток); руйнування будівель, порушення в роботі ліній електропередачі і зв'язку (істотний збиток); дорожньо-транспортні та інші події з людськими жертвами (надзвичайний збиток).
Ожеледь - це шар щільного льоду, що утворюється на поверхні землі і на предметах (дротах, конструкціях тощо) при замерзанні на них крапель туману або дощу, що переохолоджуються. Звичайно ожеледь спостерігається при температурах повітря від 0 до 3° С, але іноді і більш низьких. Товщина шару льоду, що намерзнув, може досягати декількох сантиметрів. Під дією ваги льоду можуть руйнуватися конструкції. Ожеледь підвищує небезпеку для руху транспорту і людей.
Туман - скупчення дрібних водяних крапель або крижаних кристалів, або і тих, і інших в приземному шарі атмосфери (іноді до висоти в декілька сотень метрів), що знижує горизонтальну видимість до декількох сотень метрів і менш. У дуже щільних туманах видимість знижується до декількох метрів. Тумани перешкоджають нормальній роботі всіх видів транспорту. Прогноз туманів має важливе значення для безпеки.
Град - вид атмосферних опадів, що складаються з сферичних частинок або шматочків льоду (градин) розміром від 5 до 55 мм, зустрічаються градини розміром 130 мм і масою близько 1 кг. Густина градин 0,5 - 0,9 г/см3. За 1 хв на 1 см2 падає 500 - 1000 градин. Тривалість випадання граду звичайно 5 - 10 хв, рідко до 1 години. На даний період існують радіологічні методи визначення градоносності і градонебезпеки хмар і створені оперативні служби боротьби з градом. Боротьба з градом заснована на принципі введення за допомогою ракет або снарядів у хмару реагенту (звично йодного свинцю або срібла), сприяючого заморожуванню крапель, що переохолоджуються. В результаті з'являється величезна кількість штучних центрів кристалізації. Тому градини дробляться до менших розмірів і встигають розтанути ще до падіння на землю.
Блискавка - це гігантський електричний іскровий розряд в атмосфері. Блискавки поділяються на внутрішньохмарні, тобто що відбуваються в самих грозових хмарах, і наземні, тобто ті, що ударяють в землю. Сила струму при розряді блискавки може досягати сотень тисяч ампер. Швидкість просування блискавки досягає 107 - 108 м/с. Температура каналу при головному розряді може перевищувати 25000°С, довжина каналу блискавки досягати 1 - 10 км, діаметр - декілька сантиметрів. Блискавки часто бувають причиною пожеж. Звичайно блискавки складаються з декількох повторних розрядів, загальна тривалість яких може перевищувати 1 сек. Внутрішньохмарні блискавки можуть досягати довжини 150 км.
Вірогідність ураження блискавкою наземного об'єкту зростає через збільшення його висоти і зростання електропровідності ґрунту. Ці обставини враховуються при зведенні громовідводів. На відміну від блискавок, що називаються лінійними, існують кулевидні блискавки, які нерідко утворюються вслід за ударом лінійних блискавок.
Розряди атмосферної електрики здатні викликати вибухи, пожежі і руйнування будівель і споруд. Будь-які блискавки можуть бути причиною тяжких травм і загибелі людей.
Удари блискавок можуть супроводжуватися руйнуваннями, викликаними її термічними і електродинамічними діями. Найбільші руйнування викликають удари блискавок в наземні об'єкти за відсутності хороших струмопровідних шляхів між місцем удару і землею. Від електричного пробою в матеріалі утворюються вузькі канали, в яких створюється дуже висока температура, і частина матеріалу випаровується з вибухом і супроводжується подальшим загоранням. Разом з цим можливе виникнення великих різниць потенціалів між окремими предметами у середині будівлі, що може бути причиною ураження людей електричним струмом.
Вельми небезпечні прямі удари блискавок в повітряні лінії зв'язку з дерев'яними опорами, що може привести до пожеж і ураження людей електричним струмом. Виключно небезпечним є попадання блискавок в літаки. При ударі блискавки в дерево можуть бути уражені люди, що знаходяться поблизу нього.
Блискавка здатна впливати на будівлі і споруди прямими ударами (первинна дія), які викликають безпосереднє пошкодження і руйнування, і вторинною дією - за допомогою явищ електростатичної і електромагнітної індукції. Високий потенціал, створюваний розрядами блискавки, може заноситися в будівлі через повітряні лінії електропередач і інші комунікації.
Для захисту від блискавок використовують спеціальний комплекс захисних пристроїв (блискавкозахист), призначених для забезпечення надійної безпеки людей, збереження будівель і споруд, устаткування і матеріалів від розрядів блискавки. Будівлі і споруди підлягають блискавкозахисту відповідно до СН 305-77. Вибір захисту залежить від призначення будівлі, інтенсивності грозової діяльності в даному районі та очікуваної кількості уражень об'єкту блискавкою на рік.
Залежно від вірогідності пожежі викликаної блискавкою або вибуху, виходячи з масштабів можливих руйнувань або збитку, нормами встановлені різні категорії пристроїв блискавкозахисту. Будівлі захищаються від прямих ударів блискавки громовідводами. Зоною захисту громовідводу називають частину простору, що примикає до громовідводу, усередині якого будівля або споруда захищена від прямих ударів блискавки з певним ступенем надійності.
Громовідводи складаються з блискавкоприймальників (сприймаючих на себе розряд блискавки), заземлювачів, що служать для відведення струму блискавки в землю, і струмовідвідників, що сполучають блискавкоприймальники із заземлювачами. Для забезпечення безпеки людей рекомендується захищати заземлювачі або під час грози не допускати людей до заземлювачів на відстань менше 5 - 6 м. Заземлювачі слід розташовувати далі від доріг, тротуарів тощо.
Загальним для всіх стихійних лих незалежно від їхнього рівня, походження та масштабу є те, що вони опосередковано впливають на суспільство і напряму діють на конкретну особу, що потрапила в зону їх дії. При цьому дослідники-природознавці мають значно більшу ймовірність, порівняно з іншими людьми, потрапити в несприятливі обставини стихійного лиха. Вони не тільки тривалий час автономно перебувають у польових умовах, які для більшості звичайних людей здаються екстремальними, для деяких з них (наприклад, вулканологів, сейсмологів, метеорологів, гідрологів та ін.) дослідження та вивчення стихійних і катастрофічних явищ є завданням професійним. У критичних ситуаціях вони, як правило, можуть розраховувати тільки самі на себе.
Тому особливе значення для дослідника-природознавця має різноманітні аспекти життєдіяльності в системі «людина - соціальна середовище», індивідуальна та групова психологічна підготовка до роботи в польових умовах. Серед них: уміння швидко оцінити ситуацію та знайти оптимальне рішення; здатність повести за собою групу; готовність до монотонної праці (тривалих переходів); комунікабельність і безконфліктність. Окрім психологічної, важливе значення має прикладна польова й медична підготовка, а також навички життєдіяльності в екстремальних умовах. Саме цим важливим питанням присвячено наступні розділи.
Запитання та завдання для самоперевірки
1. Які чинники призводять до виникнення глобальних проблем життєдіяльності людства?
2. Які негативних наслідки може призвести комплекс проблем «війни і миру»?
3. Які є підстави вважати тероризм глобальною проблемою, що загрожую безпеці життєдіяльності людства?
4. У чому полягає проблема глобальної злочинності?
5. Які основні негативні процеси складають глобальну екологічну проблему?
6. Які причини появи глобальної енергетичної проблеми?
7. Які є шляхи вирішення глобальної продовольчої проблеми?
8. Яке значення для безпеки життєдіяльності людства має збереження генофонду планети?
9. У чому полягає проблема освоєння ресурсів Світового океану?
10. Які є глобальні астрономічні небезпеки?
11. Які стихійні лиха спричинюють глобальні ефекти?
