Zagrożenia ze strony przyrody i spowodowane działalnością ludzką zawsze były obecne w życiu człowieka. Wpływają one na życie społeczne i gospodarcze.

Do zagrożeń naturalnych zaliczmy:

Trzęsienia Ziemi

Wywołują je nagłe i niezwykle silne ruchy skorupy ziemskiej. Zjawisko to jest jednym z najgroźniejszych i świadczy o nieokiełznanej sile jaka drzemie we wnętrzu naszej planety. Trzęsienia ziemi w wielkich miastach mają straszne skutki.

Trzęsienie ziemi powstaje głęboko we wnętrzu Ziemi. Zewnętrzna powłoka ziemska jest zbudowana z ruchomych płyt. Najtragiczniejsze w skutkach trzęsienia rodzą się wewnątrz Ziemi na linii krawędzi płyt. Płyty napierają na siebie. Na granicy płyt dochodzi do powstania silnych naprężeń, które rozładowują się na drodze wstrząsów sejsmicznych. Ich częstotliwość może być różna. Objawia się to pękaniem i zapadaniem gruntu. W górach może dojść do powstania lawin i osuwisk. Zjawisk takie mogą dotyczyć także łagodnych stoków.

Trzęsienie ziemi może wystąpić prawie w każdym regionie naszej planety, najczęściej zdarzają się one jednak w sąsiedztwie krawędzi płyt. Takim miejscem jest słynny uskok San Andreas, przebiegający równolegle do zachodniego wybrzeża Stanów Zjednoczonych. Uskok jest odpowiedzialny za trzęsienia ziemi w stanie Kalifornia. Liczne uskoki znajdują się na terytorium Linie licznych Chin i Japonii. Przykładowo Kobe jest położone nad uskokiem Nojima .

Skala Mercallego pozwala ocenić rozmiar trzęsienia ziemi za pomocą 12 poziomów zaburzeń:

Przykładowo:

.

stopień 2 : niewielkie drgania, lekkie kołysanie się przedmiotów wiszących

stopień 5 : drgania dość mocne, skutki odczuwalne, wylewanie się płynów z naczyń, wypadanie szyb z okien

stopień 7 : wstrząsy niezwykle silne, zawalanie się kominy, pękanie ścian i odpadanie tynku

stopień 8 : zniszczenia słabszych konstrukcji, pomników, rozpadanie się ścian

stopień 10 : klęska, rozpadanie się budynków, pęknięcia gruntu, powstawanie osuwisk, tsunami .

stopień 12 : katastrofa, ogromne zniszczenia i odkształcenia terenu, pofałdowanie ziemi na dużym obszarze, unoszenie w powietrzu mniejszych przedmiotów.

O godzinie 5 . 46 17.01.95 ogromne wstrząsy wystąpiły w japoński mieście Kobe. Większość domów uległa zniszczeniu. Drogi i mosty zostały kompletnie zniszczone, doszło do powyginania szyn kolejowych. Rozpadające się jak domki z kart budowle uszkodziły linie elektryczne. Doszło do poważnego uszkodzenia przewodów gazowych. Ekipy ratunkowe napotykały na poważne utrudnienia podczas akcji wydobywania ofiar spod gruzów miasta. Śmierć poniosło w tym czasie ponad 5300 mieszkańców Kobe. Wiele zginęło przysypanych przez gruzy lub spłonęło żywcem w pożarach spowodowanych uszkodzeniami linii energetycznych. Straty materialne oszacowano na ponad 100 mld dolarów. Największą tragedią była jednak śmierć tysięcy ludzi i utrata dachu nad głową przez dziesiątki tysięcy.

Sejsmolodzy prognozowali możliwość wystąpienia wielkiego trzęsienia ziemi na obszarze Japonii. Sądzili jednak, iż nawiedzi ono stolicę kraju - Tokio.

Czujniki wstrząsów

Precyzyjne dane dotyczące przewidywanego trzęsienia ziemi są dostarczane przez urządzenia zwane sejsmometrami. Czułość tych instrumentów pozwala na wykrycie na najmniejszych drgań w skorupie ziemskiej. Urządzenia te umożliwiają przetwarzanie rejestrowanych drgań na sygnały elektryczne. Te zaś są zapisywane na papierze. Pozwala to na śledzenie przez sejsmologów każdego, nawet niewielkiego rozładowania w skorupie ziemskiej.

Sejsmometr: urządzenie przeznaczone do zapisu fal sejsmicznych

Ograniczanie skutków trzęsień ziemi

Nawet najbardziej nowoczesna metoda nie gwarantuje całkowitej pewności, wystąpienia bądź nie wystąpienia trzęsienia ziemi w danym miejscu. Metody te pozwalają jednak lepiej zrozumieć to fascynujące zjawisko. Sejsmolodzy i współpracujący z nimi specjaliści z różnych dziedzin szukają coraz to nowszych sposobów na zminimalizowanie skutków trzęsień. Obecnie wśród naukowców panuje przekonanie o możliwości rozładowania naprężeń w skałach zagrożonych wystąpieniem trzęsień. Pomóc ma w tym seria małych wstrząsów spowodowanych przez sztuczne wybuchy. W niektórych obszarach niewielkie Na wstrząsy można wywołać wprowadzając ciecz do strefy uskoków. Wpompowując płynne zanieczyszczenia do głębokich otworów niedaleko Denver w stanie Kolorado, wywołano niewielkie wstrząsy na spokojnym pod względem sejsmicznym obszarze. Próby przeprowadzone w Denver dowodzą iż, jest dobry sposób na rozładowanie naprężeń wzdłuż uskoków, np.: w rejonie San Andreas w stanie Kalifornia. Seria kontrolowanych, wywołanych przez człowieka, niewielkich wstrząsów pozwala na uniknięcie katastrofalnych w skutkach trzęsień ziemi. .

Wybuchy wulkanów

Wybuchający wulkan, który wyrzuca w powietrze setki ton pyłów i gorącą lawę jest nadzwyczaj widowiskowym obrazem, pozostającym na długo w pamięci. Z erupcją jest związany także wypływ płynnej lawy albo zakrywające Słońce tumany pyłu.

Fotografia powyżej pokazuje osadę na Filipinach, przysypaną przez popiół, którego źródłem był wybuch wulkanu Pinatubo 1991 roku.

Chmury popiołu

Magmę charakteryzuje duża lepkość. Z erupcją jest także związane powstawanie chmur utworzonych przez gorący popiół i gazy, które po wybuchu szybko opadają na ziemię. Rozgrzane do gigantycznych temperatur gazy i popiół tworzą piroklastyczną falę, która pędzi w dół zbocza. Fala ta jest nazywana nuee ardente (z fr. - gorąca chmura). Zjawisko to sieje na swej drodze zniszczenie. Taki typ erupcji nazwano typem Pelee, od nazwy wulkanu na jednej z wysp Karaibów - Martyniki. Wybuch tego wulkanu 8 maja 1902 roku zmiótł z powierzchni ziemi miasto St . Pierre. Zginęło wtedy 30 000 osób. Jedynym człowiekiem, któremu udało się przeżyć tę katastrofę był mężczyzna. Odsiadywał ona wtedy wyrok w więzieniu. Jego cela posiadała maleńkie okienko.

Krakatau

W 1883 roku erupcja doszczętnie zniszczyła wulkaniczną wyspę Krakatau, położoną w Archipelagu Wysp Sundajskich między Sumatrą a Jawą. 27 sierpnia doszło do całkowitego rozsadzenia stożek wulkanu. Była to najgłośniejsza erupcja na Ziemi. Do przebudzenia wulkanu doszło 4 miesiące wcześniej. Huk związany z wybuchem słyszano w leżącej o 4000 km na południe Australii. Pyły i popioły liczone w milionach ton dostały się do powietrza, przesłoniły Słońce i wywołały niezwykłe zjawiska optyczne, np.: różnokolorowe zachody Słońca, które można było podziwiać jak świat długi szeroki. Brzegi Sumatry i Jawy zostały zniszczone przez ogromne fale oceaniczne nazywane tsunami. Śmierć poniosło 36 000 osób. Po jakimś zza rozrzedzających się chmur wyłonił się straszliwy obraz: prawie cała wyspa destrukcji. Powstała nowa mała wyspa, którą nazwano Anak Krakatoa -

" dziecko Krakatau ". Dziś wulkan wznosi się na wysokość prawie 200 metrów.

Rozmieszczenie wulkanów na kuli ziemskiej

Huragany i tornada

Huragany są systemami dużo większymi od burz. Najczęściej w jednym huraganie jest jednocześnie kilka zjawisk burzowych.

Średnica huraganu może wynosić od 200 - 500 km.

Centralną część zajmuje tzw. strefa ciszy nazywana ,,okiem". W tej strefie następuje osiadanie powietrza. Miejsce to cechuje obecność pogodnego nieba i spokojnego powietrza. Wokół oka następuje gwałtowne unoszenie się powietrza. Powoduje to zasysanie pary wodnej i utworzenie wirującego systemu chmur oraz obszaru o niezwykle silnym wietrze. Prędkość wiatru wewnątrz huraganu może przekraczać 119 km/h, a nawet dochodzić do 300 km/h. Podmuchy silnego wiatru oraz nawalne opady są przyczyną wielu zniszczeń, jeśli dojdzie do uderzenia huraganu w wyspy lub wybrzeże. Często dochodzi do zatopienia znacznych obszarów, całkowitego zniszczenia wielu budynków i obszarów leśnych. Rocznie około 11 z huraganów , jakie powstają na obszarze Północnego Atlantyku nawiedza obszar Ameryki Północnej. Po dostaniu się na ląd obserwuje się stopniowe zanikanie huraganu. Wynika to z pozbawienia go zasilania parą wodną. Powoduje to utratę siły przez huragan.

Tornado

Tornada to cyklony o mniejszej sile. Średnica tornad wynosi dochodzi do kilkuset metrów średnicy. Ich rozmiary powodują iż są uznawane zniszczenia przez nie wywołane są katastrofalne w skutkach. W USA określa się je mianem trąb powietrznych. Nazwa ta jest związana z ich kształtem. Tornada przypominają gigantyczne leje utworzone przez gwałtownie unoszące się powietrza. Prędkość wiatru wewnątrz takiej trąby może przekraczać nawet 320 km/h. Tornado jest stosunkowo krótkotrwałym zjawiskiem. Przez godzinny ,,przemarsz" nad lądem nad lądem z szybkością od 10

do 560 km/h zostawia za sobą ślad w postaci pasa całkowitego zniszczenia. Zjawiska takie powszechnie występują w USA i Australii. Największa ilość informacji zebrano na temat tornad, jakie wystąpiły w środkowej części USA. Na tym obszarze Stanów Zjednoczonych występuje ich nawet 600 na rok.

Zagrożenia wywołane działalnością człowieka.

Powietrze, którym oddycha człowiek stanowi część atmosfery - mieszany gazów otaczających naszą planetę. Istnienie naturalnej bariery chroniącej żywe istoty przed zabójczym promieniowaniem kosmicznym jest niezbędne.

Efekt cieplarniany

Gazy tworzące atmosfery umożliwiają zatrzymanie ciepła dostarczanego w formie energii słonecznej a także promieni odbitych od powierzchni kuli ziemskiej. Brak tej naturalnej szyby szklarniowej spowodowały oziębienie naszej planety do temperatury, w której zamarzłyby oceany. Uniemożliwiłoby to dalsze istnienie życia na Ziemi. Stosunek ilościowy gazów w atmosferze jest zakłócany przez dostawanie się do niej różnorakich zanieczyszczeń. Nadmierna dostawa dwutlenku węgla do atmosfery nasila zjawisko nazywane efektem

cieplarnianym. Zjawisko to jest nieuniknionym wynikiem obecności tego gazu w atmosferze. Rezultatem gwałtownego wzrostu stężenia tego gazu w atmosferze może spowodować wzrost średniej temperatury na Ziemi o 0,5 stopnia C. W połowie przyszłego stulecia ten wzrost może wynieść nawet 1,5 do 4,5 stopnia C. Głównych przyczyn procesu należy upatrywać w zanieczyszczeniu atmosfery tlenkiem węgla i dwutlenkiem siarki. Niepokojąca jest także duża liczba zachorowań na raka skóry w ostatnich latach. Ich przyczyną jest szkodliwe działanie s promieniowania nadfioletowego emitowanego przez Słońce. Promieniowanie to dociera do Ziemi przez uszkodzoną warstwę ozonową.

Warstwa ozonowa w stratosferze jest naturalnym filtrem pochłaniającym szkodliwe nadfioletowe promieniowanie emitowane przez Słońce. Zastosowanie na skalę światową chlorofluorowęglowodorów w pojemnikach produktów w aerozolu, w lodówkach oraz środkach czyszczących i tworzywach spowodowało zwiększenie emisji tych substancji do atmosfery. W wyniku rozkładu chlorofluorowęglowodorów wytwarza się chlor. Pierwiastek ma zdolności do atakowania i niszczenia ozonu. Według naukowców zawartość ozonu w atmosferze zmniejszy się także nad resztą obszarów naszego globu. Taka sytuacja narazi nas na szkodliwe oddziaływanie promieniowania słonecznego. W 1995 r. uczeni zauważyli dziurę w warstwie ozonowej obszarem Arktyki i części północnej Europy.

EFEKT CIEPLARNIANY

Na fotografii widać złowieszczą chmurę trujących zanieczyszczeń wiszącą nad

Mexico City. W mieście prawie 20 milionów mieszkańców walczy ze skutkami emitowania szkodliwych spalin.

Radioaktywność

Cechą dużych jąder atomowych jest często brak niestabilności i skłonność do rozpadu. Uwalnia się wtedy dużo naładowanych cząstek. Ten proces to promieniotwórczość.

Prawie wszystkie pierwiastki posiadają formy nietrwałe - radioizotopy. Wiele z nich pojawia się bez ingerencji człowieka. Są także takie, które wytwarza się sztucznie w reaktorach jądrowych. Substancje o największej promieniotwórczości cechują się najwyższą liczbą cząsteczek w jądrze. Uran zawiera 238 cząstek.

Narażenie ciała ludzkiego na promieniowanie radioaktywne powoduje zniszczenie tkanek i komórek nerwowych.

Zastosowanie promieniowania:

- Promieniowanie "Alfa "

Promieniowanie alfa to naładowane cząstki 2 protonów i 2 neutronów. Baterii jądrowych wydzielających szkodliwe promieniowanie alfa używa się do zasilania stymulatorów serca. Cechuje je większa trwałość, znacznie przewyższająca baterie tradycyjne.

- Promieniowanie " Beta "

Rozpad promieniotwórczy neutronu może zmienić się go w proton i na odwrót. Podczas tego procesu dochodzi do powstania strumieni elektronów bądź pozytonów

(promieniowanie Beta). Cała materia ożywiona charakteryzuje się obecnością izotopu węgla - 14. Izotop ten cechuje się wytwarzaniem promieniowania Beta podczas rozpadu.

- Promieniowanie " Gamma "

Promieniowanie gamma jest falą elektromagnetyczną, poruszającą się z prędkością światła, z tym że mającą znacznie więcej energii. Ten typ fal jest reprezentowany przez fale świetlne i fale radiowe. Do ich powstania dochodzi, gdy jądra mają za dużo energii, która wyzwala się na skutek działania cząsteczek alfa i beta.

Awarie jądrowe

Windscale w W. Brytanii - 1957 rok - 39 zgonów do 1979 roku na skutek napromieniowania, skażenie objęło obszar o powierzchni 800 km2

Three Mile Island w USA - 1979 rok - nie opublikowana liczba przypadków śmiertelnych - duże skażenie

Kysztym w Rosja - 1985 rok - obszar skażenia objął powierzchnie1191 km2

Czarnobyl na Ukrainie - 1986 rok - 35 ofiar śmiertelnych przez 2 tygodnie po katastrofie,135 000 osób wysiedlono.