Klęską żywiołową nazywamy katastrofę przyrodniczą której skutkiem są ogromne zniszczenia i szkody w miejscach jej występowania, a przede wszystkim w miejscach które zamieszkują i użytkują ludzie. Wśród katastrof przyrodniczych można wymienić powódź, pożar, wichury, trzęsienie ziemi, erupcje wulkaniczne. Cechą charakterystyczną klęsk żywiołowych jest trudność ich przewidzenie oraz co za tym idzie niemożność odpowiedniego przygotowania się i ograniczenia szkód.
Siła przyrody jest tak ogromna, że ogrom i gwałtowny przebieg katastrof przyrodniczych wielokrotnie przerasta możliwości przeciwstawiania się im. Wskutek katastrof przyrodniczych zawsze są ofiary śmiertelne w ludziach, oraz poważne straty materialne.
W każdym państwie powołane są specjalne oddziały służb ratowniczych specjalizujących się w pomocy ofiarom katastrof a także w usuwaniu skutków klęsk żywiołowych.
POWÓDŹ
Powódź to zjawisko powstałe w wyniku zalania przez wodę terenów przybrzeżnych w ścisłych okolicach koryta rzecznego lub brzegów morskich, wskutek podwyższenia stanu wód. Najczęściej poziom wód w morzach, rzekach i innych ciekach wodnych podnosi się na skutek długotrwałych i obfitych odpadów deszczu, czy sztormów na morzach, oraz zimą wskutek spiętrzenia się lodu na rzekach albo nagłych i gwałtownych roztopów. Zdarza się, że kilka tych czynników występuje jednocześnie na danym terenie. Od wieków człowiek stara się zapobiegać powodziom przez budowanie wałów ochronnych, czy zbiorników retencyjnych w których może się zebrać nadmiar wody. Na terenach przybrzeżnych mórz, występują cykliczne zalania na skutek przypływów. Na terenach o wysokim stopniu zaludnienia, powodzie przynoszą często duże straty w ludziach i starty materialne (Chiny, Bangladesz).
TRZĘSIENIE ZIEMI
Trzęsieniem ziemi określamy pojedynczy lub serię krótkich, gwałtownych wstrząsów gruntu, którego źródło znajduje się pod ziemią (nazywane ogniskiem trzęsienia z.). Wstrząsy te rozchodzą się od ośrodka trzęsienia czyli epicentrum poprzez fale sejsmiczne. Epicentrum znajduje się na powierzchni ziemi, i tam drgania mają największą siłę. Niewielkie i niezbyt silne drgania powodują jedynie drgania przedmiotów znajdujących się na powierzchni ziemi, natomiast trzęsienie ziemi o większej siły powoduje pękanie i niszczenie ścian budynków. Powstają szczeliny w ziemi i zapada się teren. Ognisko trzęsienia ziemi nazywane jest hipocentrum i znajduje się pod ziemią, i jest podstawową przyczyną trzęsień. Jego odpowiednikiem na powierzchni ziemi jest epicentrum.
Od hipocentrum, trzęsienie ziemi rozchodzi się w różnych kierunkach w postaci fal sejsmicznych, które powodują zniszczenia powierzchniowe.
Skalą która określa siłę trzęsienia ziemi jest skala Richtera. Siłę 8,8 stopnia w skali Richtera przewyższa ponad dziesięciokrotnie siłę wybuchu bomby atomowej która zmiotła z powierzchni ziemi Hiroszimę. Siłę i czas wystąpienia trzęsienia ziemi rejestrowane jest przez sejsmografy w stacjach sejsmograficznych. Trzęsienia ziemi występują stosunkowo często. Sejsmografy rejestrują ich około od 8 do 10 tysięcy w ciągu roku. Natomiast przypuszczalnie ich liczba dochodzi do 40 tysięcy w ciągu roku, ponieważ nie jest możliwe zarejestrować wszystkich występujących trzęsień ziemi, zwłaszcza tych występujących na terenach bezludnych i na dnach oceanów. Według obliczeń, światowe czyli trzęsienia ziemi o tak dużej sile że jednocześnie rejestruje je wiele stacji sejsmologicznych na świecie, występują ze średnią częstotliwością co 52 dni na lądach i co 28 na dnie oceanów. Jednak nie wszystkie tzw. światowe trzęsienia ziemi powodują katastrofalne skutki.
Istnieje wiele różnych podziałów trzęsień ziemi. Klasyfikuje się je ze względu na: 1) głębokość hipocentrum, czy 2)źródło pochodzenia (genezę).
Ad1. Ze względu na głębokość hipocentrum wyróżniamy trzęsienia ziemi a) płytkie - do 50 km głębokości, b) średniej głębokości (od 50 do 300 km) i c) głębokie - od 300 do 700 km głębokości.
Ad2. Ze względu na źródło pochodzenia wyróżniamy dwa rodzaje trzęsienia ziemi a) tektoniczne, którego źródłem są ruchy górotwórcze. Jest to najczęstsza przyczyna (aż 90%) występowania trzęsienia ziemi oraz 2) typu wulkanicznego, kiedy ciekła magma wdziera się w szczeliny i warstwy skał i powstają rozprężenia gazów prowadzące do wybuchów.
Najsilniejsze i najbardziej drastyczne w skutkach trzęsienia ziemi miały miejsce w:
1. San Francisco (1906 rok) kiedy zginęło prawie 50 tysięcy ludzi, o sile 8,25 stopnia w skali Richtera
2. Mesynie (1908 rok) - zginęło około 80 tysięcy ludzi; siła 7,5 stopnia w skali Richtera
3. Tokio i Jokohama (1923 rok) - zginęło około 150 tysięcy ludzi; siła 8,2 stopnia w skali Richtera
4. Indie (1933 rok) - zginęło około 200 tysięcy ludzi;
5. Turcja (1939 rok) - siła 8,0 stopni w skali Richtera
6. Chinach (1950 rok) - zginęło około 100 tysięcy ludzi;
7. Indie, prowincja Assam (1950 rok) - siła 8,6 stopni w skali Richtera
8. Alaska (1964 rok) - siła 8,5 stopni w skali Richtera
Często podwodnym trzęsieniom ziemi towarzyszą gwałtowne powodzie wywołane falami tsunami. Ich skutkiem są katastrofy w strefach przybrzeżnych.
TORNADA I TRĄBY POWIETRZNE
Trąba powietrzna jest silnym wirem powietrznym. Powstaje przy obecności chmur burzowych typu cumulonimbus. Jest to długi lej lub kolumna która opiera się na powierzchni Ziemi i dotyka podstawy chmur. Średnice trąb powietrznych przeważnie mieści się w 100 metrach, ale niekiedy występują też trąby o średnicy około 2 km. Największa prędkość wirującej trąby powietrznej waha się od 100 do 150 m/s. Podczas występowania zjawiska trąby powietrznej gwałtownie spada ciśnienie oraz towarzyszą mu wiatry o bardzo dużej sile. Przejście trąby powietrznej pozostawia ogromne zniszczenia, towarzyszą jej wyładowania elektryczne oraz występuje deszcz lub grad.
Odmianą trąby powietrznej jest trąba wodna. Jak sama nazwa wskazuje pojawia się ona nad powierzchnią wód (oceanów, mórz i jezior). Trąba powietrzna to zjawisko przede wszystkim niskich szerokości geograficznych. Najczęściej pojawia się w centralnych stanach USA i posiada nazwę lokalną - tornado. Liczba tornad na terenie Stanów Zjednoczonych dochodzi do 800 w skali roku. W Europie trąby powietrzne są rzadkim zjawiskiem , ponieważ nie istnieją tu odpowiednie warunki do ich powstawania. Klika razy zjawisko trąby powietrznej wystąpiło w Polsce w Łodzi, w okolicach Rawy Mazowieckiej i w Mińsku Mazowieckim.
ERUPCJE WULKANICZNE
Erupcje czyli wybuchy wulkaniczne prowadzą do wypływów lawy z wnętrza ziemi. Erupcje mogą być mieszane, gdy z wnętrza wulkanu oprócz lawy się dodatkowo popioły. Erupcje wulkaniczne mają szereg różnych klasyfikacji. Dzieli się je m.in. według sposobu wydostawania się materiałów wulkanicznych na zewnątrz. Podział ten wyróżnia wybuchy centralne, czyli takie gdzie lawa, popioły czy gazy wydostają się na powierzchnię ziemi przez jeden krater oraz wybuchy linearne, gdy lawa wydobywa się równomiernie poprzez rozległe szczeliny.
Drugim czynnikiem według którego klasyfikuje się erupcje wulkanów jest rodzaj materiału który wydobywa się na powierzchnię. Są to wybuchy eksplozyjne podczas których wulkany z wielką siłą wyrzucają popioły, bomby wulkaniczne i gazy. Tego typu erupcje są niebezpieczne a ich efektem są często poważne zniszczenia.
W głębi wulkanu występuje tzw. magma, która po wydostaniu się na zewnątrz nazywana jest lawą. Jest to nic innego, roztopione składniki skalne. Składają się na nią sole krzemianowe i glinokrzemianowe metali (Mg i Fe) oraz niemetali (Na, K, Ca). Poza tym w jej skład wchodzą również różnego rodzaju tlenki, siarczki oraz gazy (para wodna i CO2).