Zagrożenia naturalne

Definicja zagrożeń naturalnych

Zagrożenia naturalne z definicji to występujące w naturze procesy, które mogą stwarzać zagrożenie dla życia ludzkiego. Występowanie tych procesów jest niezależne od woli człowieka, w zasadzie nie można im przeciwdziałać. Można jedynie zabezpieczać się przed niektórymi z tych zagrożeń. Niektóre z nich są w różnym stopniu przewidywalne.

Charakter, siła, częstotliwość występowania zagrożeń naturalnych nie jest stała i uzależniona jest głównie od uwarunkowań klimatycznych i geograficznych. Istotny jednak wpływ na występowanie zagrożeń naturalnych ma również działalność człowieka, która coraz częściej przybiera postać masowej skali produkcji, co ma znaczny wpływ na środowisko naturalne. Równolegle z rozwojem cywilizacyjnym wzrasta liczba, zasięg i nasilenie zagrożeń środowiska naturalnego człowieka.

Rodzaje zagrożeń naturalnych

Główny podział zagrożeń naturalnych wyszczególnia następujące kategorie:

• biologiczne
• geologiczne
• klimatyczne
• hydrologiczne
• meteorologiczne

Przykłady zagrożeń naturalnych

Typowymi przykładami zagrożeń naturalnych są:

• powodzie
• huragany
• trzęsienia ziemi
• wybuchy wulkanów
• pożary
• ruchy masowe (osuwiska, lawiny, subsydencja)
• ekstremalne temperatury
• susza
• gwałtowne opady atmosferyczne
• wyładowania atmosferyczne

Częstotliwość występowania zagrożeń naturalnych

Częstotliwość występowania zagrożeń naturalnych na świecie jest różna w różnych regionach świata. Zostało to zobrazowane na poniższym rysunku w rozbiciu na rodzaje zagrożeń naturalnych.

Niniejsza praca opisuje szczegółowo specyfikę wybranych zagrożeń naturalnych oraz przykłady ich występowania w Polsce i na świecie.

Powodzie

Powodzią nazywamy sytuację, gdy wody naturalne zalewają terenu użytkowane przez człowieka w taki sposób, że zalanie powoduje szkody.

Najskuteczniejszą metodą ochrony przed zniszczeniami jakie niesie ze sobą powódź jest rezygnacja z wykorzystania terenów szczególnie narażonych na wystąpienie powodzi. Niestety nie zawsze działanie takie jest możliwe, szczególnie, że tendencje przodków dzisiejszej cywilizacji nakierowane były na rozwój w dolinach rzek i podobnych im terenach zalewowych. Przykładem może być Kraków, Warszawa, czy Wrocław.

W miejscach, gdzie zrezygnowanie z bytności człowieka jest niemożliwe stosuje się zazwyczaj wały przeciwpowodziowe. Najczęstszą przyczyną większych powodzi jest awaria obwałowań podczas gdy poziom wody jest podniesiony. W niektórych dolinach rzecznych, szczególnie w górach i na podgórzu stosuje się specjalne zbiorniki retencyjne. Mimo to czasem zdarzają się sytuacje powodziowe będące dowodem na to, że dany zbiornik nie spełnia, lub nie w wymaganym zakresie spełnia swoją funkcję.

Jedną z przyczyn występowania powodzi mogą być nawalne deszcze. Powódź taka może wystąpić w każdym punkcie kraju, niezależnie od tego, czy w pobliżu są jakieś większe zbiorniki wody, czy rzeki. Najbardziej zagrożone są wszystkie większe skupiska ludzi położone w dolinach rzek górskich. Podobnie zresztą sprawa wygląda w przypadku dużych rzek podgórskich (Wisła) oraz dużych rzek nizinnych.

Rozróżniamy następujące rodzaje wezbrań wody na rzekach:

• małe
• średnie
• katastrofalne

Odpowiednie organy opracowują strategię ochrony przeciwpowodziowej, która jest obecnie prowadzona w ramach programu finansowego z pożyczki z Banku Światowego. W opracowaniach takich przyjmuje się, że głównymi celami ochrony przeciwpowodziowej jest ochrona życia ludzi i zmniejszenie szkód społeczno-ekonomicznych na tyle na ile to możliwe.

Wezbrania

Wezbranie, jest to zwiększenie poziomu wody w jeziorach w rzekach lub w morzu. Jest to zjawisko naturalne i korzystne dla środowiska, pod warunkiem, że wezbrania nie sprawiają przedostawania się do środowiska zanieczyszczeń spowodowanych działalnością człowieka. Wezbrania powodują powodzie na skutek używania strefy zalewowej przez człowieka, w taki sposób który powoduje zalanie strefy i szkody. Jeśli np. strefa zalewowa używana jest jako pastwisko, to okresowe zalanie go może okazać się pożyteczne i zwiększy się plon traw. Jeśli natomiast w strefie zalewowej zostanie wybudowane miasto, wtedy zalanie wodami wezbraniowymi spowoduje wiele szkód i nierzadko śmierć wielu ludzi.

Czynnikiem powodującym wezbrania rzek i jezior są:

• gwałtowne opady deszczu i topnienie śniegu (często opady i topnienie śniegu występuje razem)
• np. z powodu utworzenia się zatoru lodowego w rzece, lub zbyt obfita roślinność w dolinie i korycie rzeki, powodują niewłaściwy odpływ wody

Często czynniki powodujące wezbrania pojawiają się łącznie. Np. równocześnie śnieg się topi, pada deszcz, rzeką spływa kra (połamana na skutek odwilży), która zatrzymuje się w korycie rzeki z powodu roślinności i tak tworzą się zatory lodowe.

Wezbrania polskich przybrzeży Bałtyku spowodowane są wiatrami sztormowymi, które wieją z północy i zachodu. Na terenie Polski z powodu przyczyn, można wyróżnić poniższe rodzaje wezbrań:

Wezbrania opadowe

Przyczyną wezbrań opadowych są gwałtowne opady deszczu. Występują na wszystkich rzekach. Najniebezpieczniejsze wezbrania pojawiają się na rzekach górskich i podgórskich ( np. Nysa Kłodzka, Dunajec, Kamienna) jak również na rzekach, które wypływają z gór (np. Wisła i Odra). Na dużych rzekach nizinnych takich jak Narew, Bug, Noteć, również na rzekach pojeziernych wezbrania nie wywołują poważnych zagrożeń powodziowych. Inaczej jest na małych i średnich rzekach nizinnych, gdyż tam wezbrania powodują duże zagrożenia, podobne do wezbrań roztopowych. Krytyczne wezbrania opadowe wystąpiły w lipcu 1934 roku w dorzeczu Wisły, w lipcu 1997 roku w dorzeczu Odry. Te tragiczne w konsekwencji wezbrania spowodowane były opadami deszczu w górach. Niedawno katastrofalne wezbranie tego rodzaju wystąpiło w 1998 roku w zalewni Białej Głuchołazkiej.

Wezbrania roztopowe

Wezbrania roztopowe są spowodowane roztopieniem pokrywy śnieżnej. Często równocześnie pojawiają się opady deszczu, które zwiększają wielkość wezbrania.

Występują na wszystkich rzekach kraju. Najniebezpieczniejsze występują na dużych rzekach nizinnych takich jak Bug, Warta. Niebezpieczne są w środkowym i dolnym biegu Wisły oraz Odry. Na średnich (co do wielkości) rzekach nizinnych (np. Pilica) powodują zagrożenia podobne jak wezbrania opadowe. Na rzekach górskich i podgórskich np. Nysa Kłodzka, Dunajec wezbranie roztopowe nie powoduje wielkich zagrożeń, mimo tego iż w górach jest bardzo dużo śniegu. Jest to spowodowane intensywnością topnienia śniegu. W górach jest ograniczony dopływ energii słonecznej i mniejsze opady deszczu. Śnieg w górach topi się powoli, wpierw w dolinach, potem w partiach szczytowych.

Wezbrania roztopowe charakteryzują się najmniejszym niebezpieczeństwem w skali kraju, gdyż powodują poważne zagrożenia powodziowe tylko na rzekach pojeziernych.

Najniebezpieczniejsze wezbranie roztopowe wystąpiło wiosną 1979 roku, objęło północno-wschodnią Polskę.

Wezbrania zatorowe

Wezbrania zatorowe pojawiają się na rzekach w dwóch określonych warunkach:

1. w czasie gdy rzeka zamarza, w masie wychłodzonej płynącej wody powstaje śryż, który tworzy zatory zatrzymując się na płyciznach
2. w czasie gdy rzeka rozmarza, płynąca pokruszona kra lodowa również tworzy zatory zatrzymując się np. na płyciznach

Najniebezpieczniejsze wezbrania zatorowe powstają w trakcie występowania wezbrań roztopowych, na dużych rzekach nizinnych, np. dolnej Wiśle, Odrze, Warcie. W trakcie trwania każdej srogiej zimy powstają zatory lodowe ponad sztucznymi zaporami wodnymi i stopniami piętrzącymi wodę. Przeważnie nie wywołuje to powodzi, gdyż równocześnie z budową zapory zbudowano solidne wały. Odstępstwem jest przypadek tragicznej powodzi w styczniu 1982 roku, której przyczyną był zator śryżowy ponad zaporą we Włocławku na Wiśle. W dawnych czasach występowały ogromne powodzie na wybrzeżach Bałtyku. Dużymi nakładami ograniczono zagrożenia. Udało się to m. in. przez regulację rzek. Są to jednak nadal bardzo istotne zagrożenia dla miast położonych nad morzem w tym dla Gdańska. Najniebezpieczniejsze wezbranie zatorowe połączone z wezbraniem roztopowym zanotowano w Polsce wiosną 1924 roku.

Wezbrania sztormowe

Wezbrania sztormowe spowodowane są sztormowymi wiatrami powodującymi wezbrania Bałtyku i zalewów związanych z Bałtykiem. Morze zalewa czasem miasta i osiedla przybrzeżne. Wezbrania wód morskich bardzo utrudniają odpływ wody i lodów z rzek, co jest przyczyną wezbrań na ich ujściowych odcinkach. Wiatry sztormowe występują najczęściej na jesień, zimę i wiosnę. Jeśli nastąpiłoby równocześnie działanie wezbrania roztopowego, zatoru lodowego i wezbrania sztormowego, wystąpiłaby katastrofalna powódź na wybrzeżu. Wiosną 1829 roku w podobny sposób została zalana spora część Gdańska, co spowodowało wielkie szkody materialne śmierć wielu ludzi. Terenem wyjątkowo zagrożonym wezbraniami sztormowymi są Żuławy Wiślane. Ostatnio większe wezbranie wystąpiło wiosną 1983 roku.

Z powyższego wykazu wynika, że przyczyną wezbrań są naturalne zjawiska związane z warunkami klimatyczno – pogodowymi. Możliwość wpływu człowieka na te zjawiska jest bardzo ograniczona albowiem nie potrafimy kształtować pogody. Istnieją możliwości oddziaływania w przypadkach powodzi zatorowych takie jak lodołamacze, prace minerskie, regulowanie koryt rzecznych i tzw. zapory śryżowe. Możliwości te sprawdzają się jednak w przypadkach średnich wezbrań. W przypadkach wezbrań katastrofalnych jednak zawodzą.

Huragany

Huragany należą do anomalii pogodowych, podobnie jak ekstremalne temperatury, opady i wiatry. Do huraganów należą:

• tajfuny
• cyklony
• tornada

Cyklony tropikalne powstają nad wodami oceanu o temperaturze ponad 27oC. Charakteryzują się symetryczną budową poziomą i pionową. Obszar zajmowany przez cyklon dzieli się na 4 strefy:

• oko cyklonu – jest to wir o średnicy 20-60 km, gdzie występują słabe wiatry i małe zachmurzenie
• strefa wiatrów maksymalnych – ta strefa ma szerokość 50-150 km, występują tam chmury burzowe, znaczne opady i wiatry o prędkościach 50-60 m/s, w tej strefie rejestruje się znaczne spadki ciśnienia
• strefa przejściowa – obserwuje się mniejsze spadki ciśnienia niż w strefie wiatrów maksymalnych
• strefa zewnętrzna – w tej strefie opady ustają a wiatr traci na sile

Huragany w zależności od ich siły i potencjalnych możliwości do niszczenia dzieli się na pięć klas, gdzie 1 oznacza minimalną siłę huraganu a 5 oznacza najwyższą siłę niszczącą. Głównymi kryteriami wykorzystywanymi przy tych klasyfikacjach jest wysokość ciśnienia w oku cyklonu. Im niższe ciśnienie wystąpi w tym miejscu tym silniejsze wiatry można zaobserwować w kolejnych strefach cyklonu.

Występowanie huraganów jest ściśle związane ze stopniem nagrzania lądu. Latem wiatr wieje od morza w kierunku kontynentu azjatyckiego. Wiatrowi temu towarzyszą liczne opady. Zimą monsun się odwraca i wiatr wieje z lądu w kierunku morza. Koniec lata związany jest z pojawieniem się tajfunów z wiatrami huraganowymi i ulewnymi deszczami.

Warunki pogodowe występujące w górach oraz występowanie innych czynników strefowych powodują, że te tereny są szczególnie narażone na występowanie huraganów o charakterze klęskowym skutkujących trwałymi uszkodzeniami ekosystemów leśnych.

Przykładem huraganu niosącego ogromne zniszczenia może być Cyklon, który nawiedził Bangladesz na początku lat 70-tych. Spowodował on śmierć pół miliona ludzi.

Tornada co prawda są niemal 100 razy mniejsze, jednakże siła wiatru jest porównywalna. Większość z nich trwa mniej niż 3 minuty. Efektem większości z nich jest powstanie wirów powietrznych szerokich na kilkaset metrów i długich na ponad 160 km.

Kolejnym przykładem huraganu jest Gilbert, który nawiedził Zatokę Meksykańską pod koniec 1988 roku. W momencie gdy znajdował się nad Jamajką miał 1500 km średnicy. Jego energia była niewyobrażalnie duża. Przemieszczał się bardzo powoli (ok. 22 km/h). Prędkość wiatru dookoła oka przekraczała 300 km/h. Po dotarciu huraganu Gilbert na ląd powstały w efekcie 24 tornada.

Występowanie tornad związane jest z szerokością geograficzną. Najczęściej występują w średnich szerokościach geograficznych i związane są z występowaniem burz i nagłymi opadami mas powietrza.

Proces powstania huraganu przebiega następująco: Na wysokości na której występują chmury wyzwala się ciepło. Powstaje mały wir, który u dołu kończy się stykając się z ziemią a u góry kończy się na poziomie chmur. Początkowo górny koniec tornada jest płaski i utrzymuje równowagę. W tym miejscu temperatura wynosi 0oC. Potem następuje wymiana powietrza u podstawy chmur, co powoduje zwiększenie siły wirowania i osiągnięcie przez tornado rozmiarów niosących potencjalne zagrożenie.

Warto tu również wspomnieć o trąbach powietrznych. Wraz z trąbą powietrzną obserwuje się nagły spadek ciśnienia i silne wiatry, które powodują bardzo duże zniszczenia, wyładowania atmosferyczne, przelotne opady deszczu i gradu. Trąba, która występuje nad zbiornikami wodnymi nazywamy trąbą wodną. Trąby powietrzne występują głównie w niskich szerokościach geograficznych. W Polsce przypadki wystąpienia trąby powietrznej zarejestrowano w pobliżu Łodzi, Rawy Mazowieckiej, Mińska Mazowieckiego.