Прогнозирование чрезвычайных ситуаций
Рассмотрены теоретическая возможность и различные современные методы прогнозирования чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера.
Forecasting of emergency situations
The theoretical possibility and various modern methods of forecasting emergency situations of natural and technogenic character are considered.
Прогнозирование чрезвычайных ситуаций — опережающее отражение вероятности возникновения и развития чрезвычайных ситуаций на основе анализа возможных причин ее возникновения, ее источника в прошлом и настоящем. Прогнозирование может носить долгосрочный, краткосрочный или оперативный характер. Прогнозирование чрезвычайных ситуаций возможно только на основе решения задач мониторинга. Мониторинг окружающей среды определяют как систему наблюдений и контроля, проводимых регулярно, по определенной программе для оценки состояния окружающей среды, анализа происходящих в ней процессов и своевременного выявления тенденций ее изменения [3]. В зависимости от масштаба чрезвычайных ситуаций различают мониторинг глобальный, региональный, импактный, базовый.
Функционирование системы мониторинга и прогнозирование чрезвычайных ситуаций обеспечивается МЧС при взаимодействии с иными органами исполнительной власти и их территориальными органами.
Основными задачами системы мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций являются:
• оперативный сбор, обработка и анализ информации о потенциальных источниках чрезвычайных ситуаций (ЧС) природного и технического характера;
• прогнозирование возможного возникновения ЧС и их последствий на основе оперативной фактической и прогностической информации, поступающей от ведомственных и иных служб наблюдения за состоянием окружающей среды, обстановкой на потенциально опасных объектах и прилегающих к ним территориях;
• лабораторный контроль, проводимый с целью обнаружения и индикации радиоактивного, химического, биологического (бактериологического) заражения (загрязнения) объектов окружающей среды, продовольствия, питьевой воды, пищевого и фуражного сырья;
• разработка и оценка эффективности реализации мер по предотвращению или устранению ЧС;
• разработка сценариев развития ЧС;
• информационное обеспечение управления и контроля в области предупреждения и ликвидации ЧС;
• создание специализированных геоинформационных систем, банка данных по источникам ЧС и других информационных данных [4].
Источник
Методы прогнозирования и оценки обстановки в чрезвычайных ситуация.
Методы прогнозирования последствий ЧС развиты применительно к ЧС как техногенного, так и природного характера. Исторически первыми развивались методы прогнозирования последствий аварий и катастроф. Их основой явились методы оценки последствий применения оружия массового поражения, которые наиболее интенсивно развивались, начиная с 50-х годов XX века — после появления ядерного оружия. Методы прогнозирования последствий стихийных бедствий развиваются в последние десятилетия. Отметим, в частности, методы прогнозирования последствий землетрясений .
Методы оценки и прогнозирования последствий ЧС по времени проведения можно разделить на две группы:
а) методы, основанные на априорных (предполагаемых) оценках, полученных с помощью теоретических моделей и аналогий;
б) методы, основанные на апостериорных оценках (оценки последствий уже произошедшей ЧС).
По используемой исходной информации методы прогнозирования последствий делят на:
— экспериментальные, основанные на обработке данных произошедших ЧС; расчетно-экспериментальные, когда имеющиеся статистические данные обрабатывают с помощью математических моделей;
— расчетные, основанные на использовании только математических моделей.
Расчетные модели, используемые для априорных оценок, тестируются
по реально произошедшим стихийным бедствиям и катастрофам.
Априорные оценки последствий ЧС различают по времени проведения и назначению:
— заблаговременные оценки для различных сценариев инициирования стихийных бедствий и катастроф, проводимые в интересах планирования мероприятий по смягчению последствий ЧС (создания запасов материальных средств, подготовки аварийно-спасательных формирований, разработки планов действий в случае ЧС, обучения руководителей, специалистов и населения действиям в условиях ЧС);
— оперативные оценки по информации о произошедших опасных природных явлениях, авариях и катастрофах, проводимые в целях адекватного оперативного реагирования в интересах смягчения последствий ЧС.
Успешно функционирует, в частности, система оперативного прогноза последствий сильных землетрясений с использованием ГИС-технологий. Используемая географическая информационная система (ГИС) содержит информацию о населении и характеристиках застройки всех населенных пунктов на территории России. Система по получаемой через Интернет в реальном масштабе времени информации о координатах, глубине очага и магнитуде землетрясения выдает прогноз его последствий, а также расчет необходимых сил и средств для проведения аварийно-спасательных работ. Известно, что эффективность этих работ, т.е. число спасенных из числа попавших в завалы, напрямую зависит от своевременного начала аварийно-спасательных работ и достаточности привлекаемых сил и средств.
Отметим также задачу прогноза глобальных последствий конкретных, уже произошедших стихийных бедствий и техногенных катастроф (предсказуемости глобальных изменений природной среды) через достаточно длинный промежуток времени на основе анализа получаемых с помощью дистанционного зондирования Земли из космоса временных рядов данных, которые характеризуют наблюдаемые явления.Основными глобальными природными явлениями являются: увеличение содержания «парниковых газов» (углекислый газ, метан, окислы азота и др.) в атмосфере как результат расширения хозяйственной деятельности в глобальном масштабе; возможные глобальные воздействия такого катастрофического явления, как Эль-Ниньо / Южное колебание, которое проявляется в усилении засух, наводнений, других неблагоприятных климатических процессов.
Для изучения изменений климата и других условий окружающей среды используются также изотопные методы. Изотопы служат индикаторами таких связанных с климатом параметров, как температура поверхностного слоя воздуха, относительная влажность в атмосфере и выпадение осадков. Кроме того, посредством радиоизотопных измерений можно исследовать динамику процессов переноса и смешивания в атмосфере, которые управляют климатическими условиями, а также взаимодействие воздуха и моря.
Для понимания происходящих в настоящее время изменений в окружающей среде, и особенно климатологических условий, могут использоваться методы оценки исторических данных, сконцентрированных в природных «архивах», таких как сердцевина ледяных блоков, донные отложения озер и морей, кораллы, наносные отложения в пещерах и кольца на срезах деревьев.
В настоящее время задачи выявления и картирования опасных явлений, оценки риска, раннего предупреждения и организации работ по смягчению последствий стихийных бедствий в значительной степени решаются на основе данных, получаемых с помощью космических средств дистанционного зондирования Земли.
С целью определения влияния поражающих факторов источников чрезвычайных ситуаций на жизнедеятельность населения, работу объектов экономики и действия сил ликвидации чрезвычайных ситуаций, обоснования и принятия мер защиты осуществляется прогнозирование и оценка обстановки, складывающейся при ЧС.
Под оценкой и прогнозированием обстановки понимается сбор и обработка исходных данных о чрезвычайных ситуациях, определение размеров зон чрезвычайных ситуаций и нанесение их на карту (план); определение влияния поражающих факторов источников ЧС на работу объектов экономики, жизнедеятельность населения и действия сил ликвидации чрезвычайных ситуаций. На основе оценки решаются задачи по выбору оптимальных вариантов действий сил ликвидации чрезвычайных ситуаций, работе объектов экономики и жизнедеятельности населения, которые обеспечивают максимальное снижение потерь.
Оценка риска ЧС на рассматриваемой территории проводится периодически (при составлении или корректировке паспортов безопасности территорий, при декларировании безопасности потенциально опасных объектов и в других случаях) в интересах управления риском. При оценке риска все основные влияющие факторы являются неопределенными, и используются их оценочные значения.
Оценка риска состоит в оценке повторяемости ЧС (см. ниже) и предполагаемого ущерба от них.
Прогноз последствий ЧС — это заблаговременный прогноз обстановки на рассматриваемой территории в случае, если произойдет ЧС определенного вида. При оценке последствий аварий стационарных потенциально опасных объектов известно также местоположение источника ЧС. Заблаговременная оценка последствий ЧС представляет собой частную задачу оценки риска при условии, что инициирующее событие произошло (опасность реализовалась). Прогноз осуществляется по расчетным параметрам неопределенных факторов с учетом преобладающих среднегодовых метеоусловий. Результаты прогнозирования используются для планирования превентивных мер по защите населения и территорий.
В основу математических моделей прогнозирования последствий ЧС положена ее вероятностная модель, но при условии, что негативное событие произошло. При этом учитывается как вероятностный характер воздействия поражающих факторов на объекты, так и уязвимости объектов этому воздействию. Невозможно определить заранее достоверно, какая интенсивность колебания земной коры будет действовать в районе расположения здания или какая величина давления во фронте воздушной ударной волны будет действовать на сооружение. Уровни поражающих факторов являются случайными величинами и описываются своими законами распределения.
Уязвимость зданий и сооружений также описывается случайными величинами вследствие разброса прочности материалов, отклонения строительных элементов от проектных размеров, различий условий изготовления элементов и других факторов.
Возможность поражения людей будет зависеть от целого ряда случайных событий. В частности, от вероятности размещения людей в потенциально опасной зоне, плотности расселения в пределах населённого пункта и вероятности поражения людей обломками при получении зданиями той или иной степени повреждения.
Основные случайные факторы, влияющие на последствия ЧС, связаны с факторами опасности, пространственно-временными факторами угрозы и уязвимостью территории: размещением населенного пункта относительно очага воздействия; уровнями поражающих факторов; характеристиками грунтов; конструктивными решениями и прочностными свойствами зданий и сооружений; плотностью застройки и расселения людей в пределах населённого пункта; режимом нахождения людей в зданиях в течение суток и в потенциально опасной зоне в течение года и др.
Экстренная оценка обстановки в случае произошедшей ЧС осуществляется по данным о месте, силе и времени опасного явления, поступившим от вышестоящих, нижестоящих и взаимодействующих органов управления ГОЧС, объектов экономики и сил разведки, наблюдения и контроля, с учетом реальных метеоусловий. Экстренная оценка представляет собой частный случай предыдущей задачи при условии, что факторы опасности и угрозы реализовались и известны. Результаты оценки используются для принятия решения соответствующими органами управления по защите населения и территорий (выбора рационального сценария реагирования), а также для уточнения задач органам разведки и проведения экстренных мероприятий по защите.
Оценка фактической обстановки, сложившейся в результате произошедшего опасного явления, проводится по данным, полученным от органов разведки, наблюдения и контроля. В результате оценки фактической обстановки снимается неопределенность относительно единственного оставшегося неопределенным фактора риска — ущерба. Результаты оценки используются для уточнения ранее принятых решений по защите населения и проведения работ по ликвидации чрезвычайной ситуации.
Источник
Вопрос 4. Прогнозирование ЧС природного и техногенного характера
4.1 Для прогнозирования природных ЧС используют закономерности территориального распределения и проявления во времени различных процессов и явлений, происходящих в неживой природе. Точность прогнозов различных природных ЧС разная. Как правило, более точными являются краткосрочные прогнозы, менее точные долгосрочные.
Прогнозирование бурь, ураганов, смерчейосуществляется на основе изучения перемещения воздушных масс, обнаружения и определения маршрута движения циклона. Признаком, указывающим на приближение циклона, является нарушение нормального суточного хода атмосферного давления и его падение на 3-3,5 мбар/сутки. Признаком возможного шквала или смерча являются мощные кучево-дождевые облака.
Смерчпрогнозируют также путем обнаружения атмосферных радиопомех, так как обычно вокруг смерчей образуется электромагнитное поле строго определенного диапазона частот. Смерчи прекращают свое существование над лесами, возвышенностями, в городах. Это используется для прогнозирования смерчей. Вместе с тем, вероятность точного определения времени появления смерча невелика, еще более непредсказуем маршрут движения смерча, в то время как направление движения урагана и бури можно определить достаточно точно.
Прогнозирование ливней, затяжных, заморозков и сильных снегопадов основывается на оценке облачного покрова, атмосферного давления, влажности, температуры воздуха, направления и силы ветра. Обычно такие прогнозы отличаются значительной точностью.
Прогнозирование грозы, молний, градавозможно на основе анализа и оценки кучево-дождевых облаков, температуры воздуха на высоте 7-12 км. Если на этих высотах температура достигает 15-20 °С, то ожидается гроза, а при переохлаждении град.
Прогнозирование дождя: Возможен дождьесли:
-c утра парит, очень жарко и душно; облакаидут низко;
-утром, вечером и днем температура воздуха почти одинаковая;
-кучевые облака к вечеру опускаются;
-направление ветра и облаков неодинаково; звезды сильно мерцают;
-вечернее небо имеет зеленоватый оттенок; луна мутная и бледная;
-беспрерывный гром к дождю с градом; лес без ветра шумит;
-утром и ночью нет росы или роса слабая и быстро высыхает
-дым в тихую погоду стелется по земле или, чуть поднявшись, опускается;
— теплым вечером при ясном небе подул сильный восточный ветер;
— солнце садится в тучу; радуга с севера на юг;
— соль сыреет, оконные стекла потеют;
— собака мало ест, много спит или катается по земле;
— кошка в теплом месте сворачивается калачиком и спит, прикрыв мордочку лапой;
— воробьи или купаются в пыли, или сидят нахохлившись, или прячутся под крышу;
— вороны летают стаями и беспрерывно каркают;
— рыба выскакивает из воды и ловит мошек.
Вероятны заморозки, если: утром ясно, к полудню появляются кучевые облака, которые к вечеру исчезают. Ветер северный, к концу дня стихает; при ясной погоде вечером и ночью на возвышенностях теплее, чем в низинах; ясным летним вечером температура воздуха опустилась до +10 — +12°С и ниже; при пасмурной погоде к вечеру облачность уменьшается, ветер стихает, видимость улучшается.
Ожидается мороз зимой, если: звезды сильно мерцают, яркая Луна, Солнце всходит столбом; вороны и галки садятся на верхушки деревьев; безоблачно, ветер северный — морозы усилятся.
Ожидается ясная погода летом, если: днем жарко, к ночи становится прохладно; после дождя похолодало; облака движутся с севера на юг; на небе много звезд; при закате Солнца небо окрашивается в золотистые и розовые тона; вечером и ночью обильная роса, которая утром быстро высыхает; кошка долго умывается; птицы утром весело поют
Прогнозирование засухиделают на основе анализа и оценки результатов прогнозирования выпадения дождей, степени увлажнения почвы за счет таяния снега весной, учитывается особенность почвы, ландшафт.
Прогнозирование наводнений основывается на анализе и оценке количества таящего снега весной, скорости его таяния, глубины промерзания грунта на полях, наличие заторов и зажоров на реках. Наводнения могут возникнуть и за счет затяжных или ливневых дождей, а также за счет аварий и катастроф на гидротехнических сооружениях. Замечено, что природные наводнения носят циклический характер, что используется для долгосрочного прогнозирования.
Прогнозирование лесных и торфяных пожаров производится по комплексному показателю на основе суммирования коэффициентов, учитывающих температурные, географические, статистические условия. Так, при жаркой погоде, если дождей не бывает 15-18 дней, то лес становится настолько сухим, что любое неосторожное обращение с огнем вызывает пожар.
Прогнозирование землетрясений. РБ находится вне пояса сильных землетрясений. Магнитуда сейсмических волн от землетрясений, эпицентры которых находятся на расстоянии многих сотен и тысяч километров, на территории РБ не превышает 4 баллов по шкале Рихтера. РБ получает информацию прогнозирования землетрясений от других стран. Прогнозирование тектонических и вулканических землетрясений не является точным, в то время как землетрясения от падения на Землю крупных небесных тел определяется относительно точно. За последнее время установлено, что землетрясения стали проявляться и в районах крупных водохранилищ, добычи нефти, газа, угля.
Источник
