Школа международной классификации смерчей
Обновлено: 02.07.2024
Шкала Фудзиты (англ. Fujita scale ), также известная как Шкала Фудзиты-Пирсона или F-шкала, была введена профессором Теодором Фудзитой в 1971 году для классификации торнадо. Шкала состоит из 13 категорий: от F0 до F12. При этом интервал между F0 и F1 соответствует 11-му и 12-му баллам по шкале Бофорта. Категории торнадо от F6 до F12 были введены в качестве теоретических, и вне зависимости от скорости ветра в торнадо, даже если она превышает 512 км/ч, максимальная присваиваемая категория в любом случае будет F5 [1] . Наиболее часто встречаются смерчи категории F1 и F2. Реже — более высоких категорий. Теоретическая скорость смерча шкалы F12 равна скорости звука.
Максимальную скорость ветра наиболее мощных торнадо трудно измерить: ведь вблизи него не уцелеет ни один метеорологический прибор.
Эта статья — о системе классификации торнадо. О тесте на определение авторитарной личности см. F-шкала.
Шкала Фудзиты (англ. Fujita scale ), также известная как Шкала Фудзиты - Пирсона или F - шкала, была введена профессором Теодором Фудзитой ru en в 1971 году для классификации смерчей. Шкала состоит из 6 категорий: от F0 до F5. При этом интервал между F0 и F1 соответствует 11 - му и 12 - му баллам по шкале Бофорта. Категории F6 - F12 были введены в качестве теоретических, и вне зависимости от скорости смерча, даже если она превышает 512 км/ч, максимальная присваиваемая категория в любом случае будет F5. Наиболее часто встречаются смерчи категорий F0 - F2. Реже — более высоких категорий. Теоретическая скорость смерча шкалы F6 равна скорости звука.
Максимальную скорость ветра наиболее мощных смерчей трудно измерить: ведь вблизи них не уцелеет ни один метеорологический прибор.
Чаще всего они подразделяются соответственно их строению:
- плотные (резко ограниченные);
- расплывчатые (неясно ограниченные). Причем поперечный размер воронки расплывчатого смерча, как правило, значительно больше, чем резко ограниченного.
Кроме того, смерчи подразделяются на 4 группы:
- малые короткого действия;
- малые длительного действия;
- ураганные вихри.
Малые смерчи короткого действия имеют длину пути не более километра, но обладают значительной разрушительной силой. Они сравнительно редки. Длина пути малых смерчей длительного действия исчисляется несколькими километрами. Ураганные вихри являются наиболее крупными смерчами и при своем движении проходят несколько десятков километров.
4.4. Шквал- сильный и резкий порыв ветра скоростью от 12 м/сек и выше, сопровождающийся, обычно, грозовым ливнем. Шквалы– чаще горизонтальные вихри, входящие в структуру циклонов. Возникают в теплое время года на мощных атмосферных фронтах, но, иногда и при особо интенсивной местной циркуляции.
Штормпри движении воздушных масс над поверхностью моря (океана) вызывает сильное волнение. Высота волн достигает 10-12 м и более, что приводит к повреждению и гибели судов.
Морская гидрологическая ЧС
6.1. Тайфун – ураган огромной разрушительной силы, образующийся в океане и сопровождающийся интенсивными ливневыми дождями.
На территории России тайфуны наблюдаются в районах Дальнего Востока, Приморья, Сахалина и Курильских островов.
Основными поражающими факторами тайфуна являются скоростной напор ветра и огромные морские волны. Возможными вторичными факторами тайфунов являются заражение атмосферы и местности в результате повреждений (разрушений) производственных и коммунально-технических сооружений, опасность летящих по воздуху и распространяющихся с волнами различных обломков, строительных конструкций и других предметов.
Тайфуны создают очаги поражения в зоне воздействия, разрушая портовые сооружения, морские суда, населенные пункты и затапливая прибрежные районы. На суше тайфуны быстро затухают.
6.2. Цунами – морские длинные волны, возникающие главным образом в результате вертикального сдвига протяженных участков морского дна. Волны цунами характеризуются большой разрушительной силой. Цунами является опасным природным явлением (источником ЧС), если в зоне его действия находятся населенные пункты, хозяйственные объекты, сельскохозяйственные угодья и транспортные коммуникации.
Цунами небольшой интенсивности происходят довольно часто,средней - один раз в 5-10 лет, катастрофические - еще реже.
На территории России воздействию цунами подвержены районы Курильских островов, Камчатки, Сахалина, а также некоторые участки побережья Тихого океана.
В зависимости от причин возникновения различаются цунами, порождаемые прибрежными землетрясениями, моретрясениями, крупными извержениями вулканов и оползнями на морском дне.
Периодичность цунами определяется цикличностью моретрясений и землетрясений.
Основным поражающим фактором цунами является волна (серия волн) значительной высоты и большой скорости движения.
Масштабы ЧС при цунами зависят от разрушительной силы волн, площади затопления и степени обжитости (хозяйственной освоенности) территорий, подвергшихся воздействию волн.
Возможные масштабы последствий цунами оцениваются в баллах:
1 балл – очень слабое цунами (волна фиксируется лишь специальными приборами);
2 балла – слабое цунами (может быть затоплено плоское морское побережье, его замечают лишь специалисты);
3 балла – среднее цунами (отмечается всеми; плоское побережье затопляется; легкие суда могут оказаться выброшенными на берег; портовые сооружения могут получить слабые повреждения);
4 балла – сильное цунами (побережье затоплено, прибрежные постройки повреждены, крупные парусные и небольшие моторные суда выброшены на сушу и затем снова смыты в море, берега сильно засорены обломками и мусором; возможны человеческие жертвы);
5 баллов – очень сильное цунами (прибрежные территории затоплены, волноломы и молы сильно повреждены, прибрежные постройки разрушены, крупные суда выброшены на берег; возможны значительные человеческие жертвы, огромный материальный ущерб).
Вторичные поражающие факторы при цунами такие же, как и при наводнениях.
7. Гидрологическая ЧС
7.1. Наводнение – затопление водой значительных территорий (местности) в результате подъема уровня воды в реке, водохранилище, озере или море, вызванное обильным притоком воды в период снеготаяния или ливней, ветровых нагонов воды, при заторах, зажорах и других явлениях.
Наводнения - это значительное затопление местности в результате подъема уровня воды в реке, озере, водохранилище, вызываемое притоком воды в периоды снеготаяния или ливней, ветровых нагонов воды, при заторах льда на реках, прорыве плотин и ограждающих дамб, завалах рек при землетрясениях, горных обвалах или селевых потоках.
Наводнение может быть опасным природным явлением (источником ЧС), если приводит к гибели людей, животных, материальному ущербу.
Классификация наводнений:
По повторяемости, размерам и масштабам убытка они также делятся на четыре группы: низкие, высокие, выдающиеся и катастрофические.
Группа наводнения
В зависимости от причин возникновения наводнения подразделяются на шесть основных типов: половодья, паводки, заторы, зажоры, ветровые нагоны, наводнения при прорывах плотин.
7.2. Половодье – периодически повторяющийся относительно продолжительный подъем уровня воды в реках, вызываемый обычно весенним таянием снега на равнинах или дождевыми осадками, а также весенне-летним таянием снега в горах; его следствием является затопление низких участков местности.
7.3. Паводок – интенсивный периодический, сравнительно кратковременный подъем уровня воды в реке, вызываемый обильными дождями, ливнями, иногда быстрым таянием снега при зимних оттепелях.
7.4.1. Затор – нагромождение льдин во время весеннего ледохода в сужениях и излучинах русла реки, стесняющее живое течение и вызывающее подъем уровня воды в месте скопления льда и некоторых участках выше него.
Классификация заторов: катастрофически мощные, сильные, средние и слабые . Катастрофически мощный затор определяется так: к рассчитанному максимальному уровню весеннего половодья приплюсовывается 5 и более метров; для сильных– от 3 до 5 м, средних – 3 м и меньше. При слабых заторах в величины наивысших уровней воды весеннего половодья поправки не вводятся.
7.4.2. Зажор – скопление рыхлого ледового материала (шуги, мелкобитого льда) во время ледостава (в начале зимы, в период поздней осени) в сужениях и излучинах русла реки, вызывающее подъем уровня воды на некоторых участках выше него.
Длина зажорного участка может составлять от 3 до 5 величин ширины реки. Это примерно 3–5 км на средних и до 15 км на больших.
7.5. Ветровой нагон – подъем уровня воды, вызванный воздействием ветра на водную поверхность, случающийся обычно в морских устьях крупных рек, а также на наветренном берегу больших озер, водохранилищ и морей.
Наводнения при прорывах плотин – это интенсивный, обычно значительный подъем уровня воды в реке (водотоке), вызванный прорывом плотины, дамбы, или естественной природной преграды в горных районах при оползнях, обвалах горных пород, движении ледников и других экстремальных явлениях.
Основным поражающим фактором наводнений является поток воды, характеризующийся высокими уровнями, а при прорывах плотин и паводках – также значительными скоростями течения (волна прорыва). Дополнительным поражающим фактором при заторах являются навалы больших масс льда и их давление на береговые сооружения.
При наводнениях возможно возникновение вторичных поражающих факторов:
- пожаров (вследствие замыканий в электросетях);
- оползней и обвалов от размыва грунта, обрушения зданий и сооружений под воздействием водного потока и подмыва их оснований;
- заражения природной среды вредными (ядовитыми) веществами при распространении их в зоны затопления на хозяйственные объекты, содержащие эти вещества или компоненты, которые при соединении с водой представляют опасность для людей, животных и растительного мира.
В зависимости от причин возникновения наводнения подразделяются на четыре группы:
1. Наводнения, связанные с максимальным стоком от весеннего таяния снега. Они отличаются значительным и довольно длительным подъемом уровня воды в реке и называются половодьем.
2. Наводнения, формируемые интенсивными дождями. Они характеризуются интенсивными, сравнительно кратковременными подъемами уровнями воды и называются паводками.
3. Наводнения, вызванные в основном большим сопротивлением, которое водный поток встречает в реке. Происходит такое, большей частью, в начале или в конце зимы при зажорах и заторах льда.
4. Наводнения, создаваемые ветровыми нагонами воды на крупных озерах и водохранилищах, а также в морских устьях рек.
Существует и пятый тип наводнений, связанный с прорывом плотин, но он больше относится к ЧС техногенного характера.
Природные пожары
Природный (ландшафтный) пожар – это неконтролируемый процесс горения, стихийно возникающий и распространяющийся в природной среде.
Ландшафтные пожары делятся на лесные, торфяные, степные и полевые пожары.
8.1. Лесной пожар – неконтролируемое горение растительности, стихийно распространяющееся по лесной территории. Массовыми называют лесные пожары, возникающие на обширных лесных площадях в течение короткого промежутка времени.
На характер и масштабы лесных пожаров оказывает влияние в первую очередь состояние находящихся в лесу горючих материалов, их количество, структура и степень воспламенения, температура и относительная влажность воздуха, осадки, ветер, рельеф местности.
В зависимости от условий возникновения, распространения и развития крупных лесных пожаров, их последствий (пройденная огнём площадь и число людей, необходимых для локализации пожара) выделяют шесть классов.
Классификация лесных пожаров по площади, охваченной огнем
Класс лесного пожара
Лесные пожары в зависимости от вида сгорающих при их распространении материалов делятся на низовые, верховые и подземные.
Низовые лесные пожары развиваются при сгорании хвойного подлеска, мертвого надпочвенного покрова (опавшие хвоя, листья, кора, а также валежник, пни) и живого надпочвенного покрова (мхи, лишайники, трава, кустарники). Фронт низового пожара продвигается при сильном ветре со скоростью до 1 км/ч, высота пламени достигает 1,5–2 м. Из общего числа лесных пожаров на долю низовых приходится около 90 %.
Низовые лесные пожары могут быть беглыми и устойчивыми. Беглые пожары характеризуются быстро продвигающейся кромкой пламени и дымом светло–серого цвета, при этом быстро сгорает опад, подрост, подлесок.
Низовой беглый пожар характеризуется горением лесной подстилки, порубочных остатков, растительного покрова, коры нижней части деревьев, обнаженных корней, кустарника и подроста; скорость этого вида пожара, в зависимости от силы ветра, колеблется от нескольких сотен метров до 1,5 км/ч; высота пламени зависит от характера горючих материалов и достигает 0,1–2,0 м; основное горение – пламенное.
Устойчивые низовые пожары распространяются медленно; они отличаются полным сгоранием живого и мертвого надпочвенного покрова; горение – беспламенное. При таких пожарах горят не только почвенный покров, лесной хлам, подлесок и подрост, но и деревья с низко опущенными сучьями. Надпочвенный покров сгорает полностью; участков, не тронутых огнем, внутри пожара не остается. Более глубоко и сильно обгорают кора и обнаженные корни деревьев.
Верховые лесные пожары характеризуются сгоранием надпочвенного покрова и полосы древостоя. Эти пожары возникают из низовых как дальнейшая стадия их развития, причём низовой огонь – составная часть верхового пожара. Верховые пожары, как и низовые, имеют ясно выраженную кромку, а при ветре, кроме того, тыл, фланги и фронт. Фронт пожара продвигается в виде верхового огня. Кромка верховых пожаров в тыловой части представляет собой низовой огонь. Скорость их распространения достигает 25 км/ч. Развиваются они обычно из низовых пожаров в густых хвойных лесах (сосняков, сосново-еловых и сосноволиственных), когда засуха сочетается с ветром.
Верховые пожары, как и низовые, также могут быть беглыми и устойчивыми. При устойчивых верховых пожарах огонь движется сплошной стеной от надпочвенного покрова до крон деревьев со скоростью до 8 км/ч, при этом кроны деревьев сгорают по мере продвижения кромки низового пожара. При таких пожарах образуется большая масса искр и воспламенённого материала, летящих перед фронтом огня. При верховом устойчивом пожаре огнь, если нет ветра, распространяется в толще горючего материала (торфа), который частично или полностью сгорает до минерального слоя; деревья вываливаются и могут тоже сгорать полностью или частично, травяной покров иногда сохраняется и может желтеть.
Для беглых верховых пожаров характерен отрыв горения по пологу от кромки низового пожара, при этом огонь распространяется со скоростью до 25 км/ч. При верховом беглом пожаре в условиях сильного ветра горят кроны деревьев хвойных пород; огонь распространяется скачками, с огромной скоростью, образуя длинные, вытянутые вперед, языки пламени; скорость распространения беглого пожара по ветру достигает 8–25 км/ч. При беглых пожарах распространение горения может опережать продвижение кромки низового пожара. Это происходит за счёт переноса ветром горящих искр и головней и образования новых очагов горения впереди фронта пожара.
Подземные (почвенные) лесные пожары являются дальнейшей стадией развития низового пожара. Такие пожары возникают на участках с мощным слоем подстилки (более 20 см) или с торфяными почвами. Огонь распространяется в почву обычно у стволов деревьев. Горение происходит медленно, беспламенно. При сгорании корней деревья беспорядочно падают, образуя завалы. Глубина прогорания при сильном подземном пожаре – более 0,5 м, среднем – до 0,5 м и слабом – до 0,25 м.
По скорости распространения огня и высоте пламени лесные пожары подразделяют на слабые, средние и сильные. Характеристика пожаров приведена в табл. 8.2.
Рис. Классификация лесных и торфяных пожаров
8.2. Торфяные пожары – это подземные пожары. Распространяются по находящемуся в земле слою торфа, вначале заглубляясь на 0,3–1,5 м, а затем перемещаясь в стороны от очага горения и проникая вглубь на десятки метров. Они охватывают огромные площади. Торф горит медленно, на всю глубину залегания. Характерной особенностью торфяных пожаров является беспламенное горение торфа с накоплением большого количества тепла. Огонь пожара на поверхности почвы, как правило, отсутствует, лишь кое-где пробивается наружу и вскоре исчезает, но зато выделяется стелющийся дым. Из-за выгорания торфа под верхним слоем почвы образуются значительные пустоты, опасные (как возможные провалы) для людей и техники, работающих в районе пожара.
8.3. Степные (полевые) пожары возникают на открытой степной местности с сухой растительностью. При сильном ветре фронт огня перемещается со скоростью до 25 км/ч. Если горят хлебные посевы, то огонь распространяется медленно.
Разумеется, такое сложное, масштабное и распространённое природное явление, как торнадо, не может обойтись без собственной классификации. Существует три критерия, на основании которых выделяют категории торнадо.
Первый критерий это внешний вид того или иного смерча. В соответствии с ним описывается внешний вид торнадо, который может разниться в зависимости от мощности смерча. В этой связи выделяют:
В результате землетрясения или оползня солидные массивы горной породы или грунта приходят в движение - и в этот момент с ними в контакт может вступить торнадо. Наконец, существует такая экзотическая и в высшей степени эффектная разновидность торнадо, как огненный смерч. При этом необходимо разделять огненный смерч, который образовался в результате затягивания огня (от природного пожара или извержения вулкана) в торнадо, от самостоятельного огненного смерча. Последний может возникать при масштабных пожарах, когда отдельные очаги возгорания на большой площади объединяются в один, и, разумеется, не относятся к торнадо.
Основной критерий
Третьим и основным критерием для выделения категорий торнадо является мощность смерчей, то есть скорость движения ветра в вихревых потоках торнадо. Была создана специальная шкала торнадо, так называемая шкала Фудзиты, в которой все торнадо разделены на пять категорий в зависимости от скорости ветра. Формально в шкале Фудзиты тринадцать категорий, однако категории от седьмой и выше являются теоретическими - учёные пока что не могут определять скорость ветра, превышающую 512 километров в час. Поэтому все самые мощные торнадо автоматически получают шестую категорию, F5. Вот первые шесть категорий шкалы торнадо:
- F0, штормовой торнадо - скорость ветра составляет от 64 до 116 километров в час. Способен срывать вывески и ломать старые сухие деревья;
- F1, умеренный торнадо - скорость ветра до 180 километров в час. Срывает крыши с домов, двигает автомобили;
- F2, значительный торнадо - скорость ветра до 253 километров в час. Может вырывать с корнем крупные деревья;
- F3, сильный торнадо - скорость ветра до 332 километров в час. Может поднимать в воздух автомобили и обрушивать стены капитальных строений;
- F4, разрушительный торнадо - скорость ветра до 418 километров в час. Способен полностью разрушать стационарные постройки и переносить тяжёлые предметы на значительные расстояния;
- F5, невероятный торнадо - скорость ветра до 512 километров в час. Характеризуется абсолютными разрушениями вплоть до срывания верхнего слоя асфальтового покрытия.
Недостатка в торнадо не наблюдается
Но всё же самые известные торнадо характеризуются куда более значительным масштабом разрушений и жертв. Так, торнадо 1964 года в Бангладеш известно тем, что унесло жизни как минимум 500 человек. При этом сведений об этом бедствии нет почти никаких, подробности неизвестны, а некоторые данные гласят, что число жертв могло быть около полутора тысяч человек. В 1969 году в один день сразу два мощнейших торнадо прошли по территории восточного Пакистана. Один из них привёл к гибели примерно 650 человек, жертвами второго стали ещё 220 человек. Самым же жестоким с точки зрения унесённых человеческих жизней на сегодня считается торнадо в Бангладеш, число подтверждённых жертв составляет 1300 при двенадцати тысячах раненых.
Читайте также: