1

Noiuni introductive

Hazard terminologia are la baz cuvntul arab al-zahr=joc de zaruri.

DEX mprejurare sau concurs de mprejurri (favorabile sau nefavorabile) a cror cauz

rmne n general necunoscut; ntmplare neprevzut, neateptat.

Petit Larousse (1994) cause imprvisible et souvent personifie, atribue des vnements

fortuits ou inexplicables. vnement imprvu heureux ou malheureux.

Probabilitatea producerii unui fenomen care antreneaz efecte negative asupra vieii oamenilor i

bunurilor materiale.

Risc

DEX posibilitate de a ajunge ntr-o primejdie, de a avea de nfruntat un necaz sau de

suportat o pagub; pericol posibil. (it. risco).

Petit Larousse (1994) danger inconvnient plus ou moins probable auquel on est expos.

Se remarc o oarecare sinonimie ntre cele dou noiuni? FALS!

Hazardul se refer la manifestarea fenomenologic a obiectelor i proceselor, la dinamica

acestora (inundaii, alunecri de teren, tornade, avalane, tsunami, etc.) care comport

necunoscute induse de numrul foarte mare de variabile care controleaz aceste fenomene i mai

ales de efectele acestora n mediu.

Riscul reprezint o categorie de stare subliniind conjuncture relaiei hazard i vulnerabilitatea

teritoriului.

Viziunea negativist a societii asupra fenomenelor de tip hazard este n contradicie cu

accepiunile tiinifice ce privesc sistemele dinamice.

Este necesar o reconsiderare a naturii i rolului hazardului n desfurarea fenomenelor naturale.

Autori ca: H. Poincare, W. Heisenberg, St. Lupacu, L. de Broglie, R. Thom, J. Monod, I.

Prigogine, subliniaz caracterul de necessitate al hazardului ca moment hotrtor n dinamica i

evoluia sistemelor geografice.

Hazardele intervin n punctele de bifurcaie ale traiectorilor evolutive ale sistemelor dinamice

(vezi tipuri de echilibre)!!

Hazardele constituie expresia necesitii n procesele evolutive.

2

Asumarea riscului poate avea loc pe cale raional. De cele mai multe ori asumarea riscurilor se

realizeaz prin acceptarea (fortuit sau instinctual) i respectiv prin ignorarea efectelor posibile

rezutate din apariia fenomenului de tip hazard.

Riscul odat asumat (fie pasiv sau pe cale activ) poate genera hazarde induse.

Senzitivitatea reprezint msura (viteza) n care sistemele geografice n totalitate sau numai un

element al acestora se modific n urma unui factor de stress.

Acest calitate este un rezultat att al caracteristicilor interne ale sistemelor (alctuire,

structurare, funcionalitate) ct i al magnitudinii factorilor de stress care se manifest asupra

acestora.

Reziliena reprezint capacitatea sistemului de a-i menine integritatea structural i funcional

(rezistena), precum i viteza de revenire la condiii de echilibru anterioare momentului

perturbator prin asimilarea perturbaiilor. n cazul n care rspunsul la perturbaii este redus se

instaleaz riscul;

rezilien redus=instalarea riscului.

Fragilitatea reprezint un indicator rezultat din asocierea senzitivitii i a rezilienei. Fragilitatea

va fi cu atat mai mare cu ct ecartul invers proporional dintre cele dou mrimi va fi mai mare.

Senzitivitate ridicat - rezilien redus = fragilitate ridicat.

n practic nelegerea acestor relaii este foarte important; uneori sisteme cu rezilien iniial

ridicat, prin management defectuos, pot dobndii fragiitate ridicat!!

Vulnerabilitate (V) susceptibilitatea sistemelor naturale i antropice de a suferi pagube

la nivel individual i/sau colectiv.

Vulnerabilitatea un rezultat al susceptibilitii n urma unui risc asumat. Vulnerabilitatea

sistemelor este n relaie cu senzitivitatea, reziliena i fragilitatea acestora. Marimea ei depinde

de numeroi factori: caracteristicile environmentale, atributele demografice, relaiile sociale,

economice, politice, performana instituional, nivelul de dezvoltare tehnologic i politicile

decizionale n adoptate n gestionarea riscurilor.

Gradul de vulnerabilitate al unei suprafee (sistem) este determinat de intensitatea fenomenului

extrem care afecteaz sistemul precum i de durata expunerii acestuia.

Vulnerabilitatea este n mod obinuit privit prin prisma pragmatismului uman

vulnerabilitatea versanilor la procesele de deplasare n mas pe versani !! acestea

reprezint modaliti de adaptare a versanilor la transformrile de ordin tectonic sau climatic.

Factorii care determin vulnerabilitatea pot fi de ordin:

3

-morfologic

-climatic

-hidrologic

-pedologic

-antropic

-complex

Factorii acetia pot fi foarte diferii n funcie de contextual geografic, social-economic i de

magnitudine a hazardelor. Rezult c vulnerabilitatea se caracterizeaz prin trsturi spaiale

diferite.

UNWFP (United Nation World Food Programe) i FAO (Food and Agriculture Organization)

definesc vulnerabilitatea prin luarea n considerare a acelor factori care determin nesigurana

resurselor de hran pentru diferitele comuniti umane.

Intergovernamental Panel for Climate Change (IPCG) definete vulnerabilitatea ca fiind nivelul

la care un anumit sistem social sau natural este capabil s susin pagubele provocate de

schimbrile climatice.

Teminologia UNESCO

Hazard Natural (H) probabilitatea apariiei ntr-o perioad de timp specific i ntr-un

teritoriu dat a unui fenomen potenial duntor.

Vulnerabilitate (V) gradul de degradare, pierdere, distrugere a unui element sau a unui

set de elemente supuse riscului rezultnd din suprapunerea unor fenomene naturale de o anumit

magnitudine. Se exprim pe o scar de la 0 (nici o degradare) la 1 (degradare total).

Risc Specific (Rs) gradul de pierdere, distrugere, estimat cauzat de un fenomen natural

particular. Poate fi exprimat ca un raport ntre H/V.

Elemente supuse riscului (E) se nelege populaia, proprietile, activitile

economice (incluznd aici i serviciile publice) supuse riscului ntr-un areal dat.

Riscul Total (Rt) reprezint numrul total estimat de viei pierdute, persoane rnite,

proprieti afectate sau distruse, activiti economice afectate, datorit unui fenomen natural

particular. Se exprim ca raport ntre riscul specific (Rs) i elementele supuse riscului (E).

Ca urmare:

Rt = (E) x (Rs) = (E) x (H x V)

4

Impactul environmental consist n modificrile de ordin fizic, b iologic i social, pe care

intervenia uman le produce asupra environmentului. Astfel impactul reprezint produsul

activitii umane asupra resurselor geomorfologice. n general scoara de alterare i solurile nu

pot fi rennoite (cel puin la scara istoriei umane). De asemenea utilizarea excesiv a aluviunilor

de ru sau construcia unor baraje a determinat adnciri sau nlri ale nivelelor de baz locale

ceea ce a dus la modificri n dinamica versanilor. Impactul poate fi evaluat n termenii:

-magnitudinii, care consist n schimbrile cuantificabile asupra environmentului,

-extensiei, care se refer la aria implicat,

-duratei, care se refer la persistena schimbrilor n timp,

-momentului, n care impactul se produce,

-probabilitii de a se ntmpla,

-reversibilitii, care reprezint posibilitatea ca o situarie environmental se poate

ntoarce la condiiile de preimpact,

-sinergiei situaiilor de impact,

-mitigaiei.

Putem defini impactul ca o consecin a activitii umane asupra unei resurse geomorfologice, pe

cnd riscul ca o consecin a hazardurilor geomorfologice ntr-o arie de vulnerabilitate.

Riscul Geomorfologic reprezint de fapt riscul natural n conexiune cu hazardul

geomorfologic. Termenul se refer la probabilitatea ca anumite consecine economice i sociale

reflectate n instabilitatea geomorfologic a unui fenomen s depeasc un prag. Asa nct,

riscul geomorfologic reprezint produsul hazardului geomorfologic i vulnerabilitatea

economic i social a unui areal.

Vulnerabilitatea se refer n mod particular la un areal cu populaie i infrastructur economic i

social. Evaluarea riscului trebuie s includ analiza tuturor structurilor existente i construite de

om ntr-un areal dat, i s ia n considerare extensia pe care un fenomen geomorfologic o poate

lua (ex: o alunecare este un hazard care nu implic un risc ntr-un deert, dar prezint un grad de

risc foarte ridicat ntr-o arie dens populat sau cu obiective economice). Aa c evaluarea riscului

trebuie s includ i posibilitatea realizrii unor obiective social economice (planning).

Gradul de vulnerabillitate este un parametru care poate s scad ntr-o regiune cu:

un anumit grad de educaie environmental, aprare civil, prevenire i tehnici de

monitorizare a fenomenolor care pot s includ un risc.

5

Pentru diminuarea riscului natural intervenia este posibil naintea hazardului i

vulnerabilitii. De aceea diminuarea riscului trebuie s devin una dintre prioritile politicii de

planning.

Eroziunea este o funcie a erozivitii i erodabilitii.

Eroziunea = f (Erozivitate i Erodabilitate)

Erozivitate reprezint abilitatea potenial a unui proces de a cauza eroziune.

Erodabilitatea reprezint vulnerabilitatea unei suprafee la eroziune. Erodabilitatea poate fi

neleas prin prisma a dou abordri 1. caracteristicile fizice i chimice ale suprafeei respective

i 2. modalitatea de intervenie asupra suprafeei respective i managementul acesteia.

Ex: U.S.L.E. = Universal Soil Loss Equation - n cazul solurilor.

USLE este exprimat ca: A = f (RKLSCP)

-A pierderea de sol

-R factorul de erozivitate al ploii

-K factorul de erodabilitate al solului

-L factorul de lungime al versantului

-S factorul de pant al versantului

-C factorul de management al utilizrii terenului

-P factorul de control al eroziunii efective

DEX

Dezastru - calamitate, catastrof, flagel, grozvie, npast, nenorocire, pacoste, potop,

prpd, pustiire, sinistru, urgie. Implic un impact sporit al fenomenului extreme asupra

geosistemului concretizat n pagube materiale i pierdere de viei omeneti.

Catastrof - eveniment tragic de mari proporii, cu urmri dezastruoase; dezastru, nenorocire,

calamitate; tragedie. Din fr. catastrophe, lat. catastropha.

Dei este sinonim cu dezastru, catastrofa implic o generalizare a efectelor distructive majore

care afecteaz toi componenii unui sistem geografic .

2. Hazarde geomorfologice

Cauze i prognoze ale activitilor tectonice i vulcanice.

6

Geneza i distribuia vulcanilor i cutremurele

Msurarea intensitii vulcanilor

Metode de prognozare a vulcanilor i cutremurelor

Geneza i distribuia vulcanilor i cutremurele pe Glob

Cauzele fenomenelor tectonice i vulcanice

Plcile litosferice fragmente din litosfer de diferite dimensiuni:

-plci majore,

-plci medii

-microplci.

Tipuri de margini de plci litosferice

1. margini active

2. margini pasive

1. marginile active sunt de dou tipuri:

1.1 de acreie n cadul acestora litosfera este creat.

1.2 de coliziune n aceste zone litosfera este consumat sau se conserv.

-marginile de acreie corespund rifturilor oceanice n care are loc o continu aduciune a

magmelor spre suprafa

-marginile de coliziune pot fi de mai multe tipuri:

A. de consum, cu subtipurile:

A.1 coliziune plac oceanic / plac oceanic

A.2 coliziune plac continental / plac oceanic

A.3 coliziune plac continental / plac continental

B. conservative (n cazul faliilor de transformare)

Tipuri de margini active

Curenii de convecie din astenosfer iau natere ca urmare a diferenelor de temperatur ntre

partea inferioar a astenosferei (mai fierbinte) i partea superioar a acesteia, sub plcile

7

litosferice (care este mai rece). Ei sunt responsabili de fragmentarea litosferei i deplasarea

acesteia n direcii diferite.

Hotspot-urile

Hot spot-urile-puncte fierbini (obinuit subacvatice) care materializeaz punctual unde un

jet de magm de tip plume ajunge la suprafaa scoarei terestre. Migrarea ascendent a

magmei este favorizat de diferena de temparatur (temperatura fiind foarte ridicat la limita

manta-nucleu) i de presiunea tot mai scazut spre suprafa.

Hotspot-urile sunt statice aa nct formeaz pe plcile tectonice care trec pe deasupra lor

o serie de vulcani aliniai. Cei plasai exact peste hotspot sunt active n timp ce aceia care deja

s-au ndeprtat sunt inactivi, uneori partial erodai i poart numele de guyot.

Plcile tectonice i modele ale dinamicii scoarei terestre

Cutremurele de pmnt i vulcanii sunt o expresie a dinamicii marginilor de plci

tectonice, att de acreie ct i de coliziune.

Cea mai important trstur o reprezint corespondena ntre ocurena acestor dou

tipuri de hazarde (vulcanism i cutremure) i marginile active de plci litosferice. Activitatea

vulcanilor i a cutremurelor este legat de trei areale importante: marginile cu convergen a

plcilor tectonice, marginile divergente de plci i arealele cu apariia hot-spot-urilor.

Cutremurele iau natere n procesul alunecrii plcilor tectonice una peste cealalt (pe

planul Benioff). Eliberarea tensiunilor elastice rezultate n urma procesului de alunecare a

plcilor tectonice se materializeaz n formarea cutremurelor.

n cazul marginilor de acreie cutremurele sunt reduse ca magnitudine i iau natere

atunci cnd magma din interiorul riftului ptrunde spre suprafa (n cazul curenilor de

convecie).

Areale afectate de procesele magmato-vulcanice i cutremure pe Terra

Vulcanismul marginilor de plci sau cel suprapus hot-spot-urilor este asociat cu

cutremurele. Aproximativ 75% din energia cutremurelor este eliberat n primi 60 km ale crustei,

de-a lungul principalelor margini de plci active.

Cutremurele importante iau natere n marginile de coliziune n principal n cazul

fenomenelor de subducie. Cutremurele de aici pot fi:

-de mic adncime 30-70 km,

-de adncime medie 70-300 km

8

-de mare adncime 300-700 km.

Cele mai importante margini active n explicarea majoritii cutremurelor i fenomenelor

magmato-vulcanice sunt marginile de coliziune cu subducie (tipul andin i tipul japonez). n

cazul tipului Himalayan, crusta cu grosimi foarte mari rareori permite accesul magmelor spre

suprafa.

Cu toate c aceste n aceste zone vulcanii produc numai 10-13 din totalul magmei care

ajunge la suprafaa scoarei terestre, aici i au sediul 84% din erupiile cunoscute pe Terra i

88% din erupiile care au cauzat victime.

Msurarea intensitii cutremurelor

Cele mai importante cutremure sunt legate de marginile active de plci litosferice.

Magnitudinile calculate pe scara Richter pot varia foarte mult de la eveniment la eveniment

(datorit modului de propagare a undelor seismice, erorile de aparatur i erorile induse de

parametrii folosii pentru a defini magnitudinea) i ca urmare a fost dezvoltat recent o alt scar

numit MOMENT, care msoar exact energia eliberat de un cutremur. Si aceasta are limitri,

se bazeaz pe materializarea n teren a fracturilor i faliilor asociate cu cutremurele. Pentru multe

cutremure acestea se produc abia la peste 7 grade pe Richter.

O alt scar folosit este Mercali. Aceasta presupune estimri calitative ale cutremurelor

prin descrierea tipurilor de daune (pagube) care se produc aproape de originea sau epicentrul

cutremurului. Nu se folosete seismograful ci rapoarte din teren i analiza fotografiilor daunelor.

Baza cantitativ a acestei scri o reprezint acceleraia undei de oc prin scoara terestr.

Cnd aceasta atinge sau depete 9800 mm s-2 (acceleraia gravitaional) totul este distrus pe

suprafaa topografic. Acceleraia poate fi folosit pentru a se construi harta riscului seismic.

Harta Mercali a intensitii cutremurelor (vezi tabelul urmtor).

Metode de prognozare a vulcanilor i cutremurelor

Prognozarea cutremurelor i vulcanilor poate fi mprit n dou faze:

-prognozarea cutremurelor i vulcanilor pe termen lung (pe mai muli ani)

- prognozarea cutremurelor i vulcanilor pe termen scurt (pe o perioad redus, de la 2-3

ani la cteva luni, zile sau ore).

Prognoza pe termen lung presupune descrierea ciclurilor activitii vulcanice de-a lungul

decenilor sau secolelor. Acestea (ciclurile) la rndul lor sunt legate de activitatea tectonic pe

termen scurt i mediu. Un alt mecanism plauzibi n predicia cutremurelor i poate avea originea

n interaciunile ocean/atmosfer.

9

n ultimii 250 mil ani activitatea vulcanic pare a avea o ciclicitate la fiecare 33 milioane de ani,

cu un pick la 16,5 mil ani. Ultima mare perioad de activiate a avut loc acum 65 milioane ani,

corespunzator cu extincia cretacic

n fapt acestea au legtur cu o rotaie a sistemului solar n jurul centrului galaxiei care

are o periodicitate de 33 mil. ani. Trecerea sistemului solar prin centura Oort perturb orbitele

cometelor. Acest fapt se poate materializa printr-o probabilitate mare a impactului cu o comet i

creterea activitii magmato-vulcanice i a celei tectonice (cutremurele).

Rezultatul l poate constitui creterea n atmosfer a cantitii de praf i reducerea procesului de

fotosintez (baza lanului trofic).

Emisiile de praf legate de erupiile vulcanilor Krakatoa (27 August 1883) i Mount St.

Helen (18 Mai 1980), au evideniat dou moduri diferite de raspndire; praful provenit din

erupia vulcanului Krakatoa a nconjurat Terra n dou sptmni, iar n 3 luni praful s-a

rspndit peste ntreaga emisfer nordic. n Frana radiaia solar a sczut cu 20% sub normal i

dup 3 ani a ajuns la abia 10%.

Erupia vulcanului Mount St. Helen emisiile de praf s-au rspndit pe o suprafa

restrns (cca. 700 km de centru). Cenua a nconjurat Terra n 17 zile i a ajuns pn n

stratosfer. Temperatura a sczut cu aproximativ 0.50 C pentru cteva sptmni doar i doar pe

direcia de aciune a vntului. Efectele la scar global au fost nesemnificative.

Pe baza emisiilor de praf, Lamb (UK) a alctuit indexul stratului de praf (Dust Veil

Index), = cantitatea total de praf produs de erupia vulcanului Krakatoa = 1000.

Ca o comparaie erupia vulcanului Santorini (1628 BC) a avut un DVI cuprins ntre

3000-10000 n timp ce erupia vulcanului Vezuviu (79 AD) a avut DVI cuprins ntre 1000-2000.

S-a observant o coresponden direct ntre creterea activitii vulcanice i reducerea

temperaturilor pe Terra. Aceste fenomene au avut efecte foarte diverse pe glob:

-vulcanismul de la nceputul anilor 1780 a determinat ierni reci i secete n

vestul Europei, n special n Frana i foamete n Japonia. n Frana acest fenomen a avut un rol

n declanarea revoluiei de la 1789 datorit produciei agricole sczute i a foametei instalate.

-n 1816 temperatura a sczut cu un grad C datorit erupiei vulcanului

Tambora fapt care a determinat n emisfera nordic zile cu nghe tot timpul anul i reducerea

drastic a produciei agricole. Erupia acestui Vulcan i a altora a contribuit la instalarea unor

condiii climatice care au favorizat apariia epidemiilor de tifos exantematic i holer ntre 1816

1819.

Dup 1950 nu a mai existat o relaie direct ntre schimbrile climatice i vulcanism.

10

n 1984 Blong a sintetizat mai multe date legate de vulcanism pentru ultimii 10.000 ani :

-n ultimii 500 ani vulcanii individuali au erupt cu o rat median de unu

la fiecare 220 ani. Numrul erupiilor pe secol reprezentat graphic pe scar logaritmic

formeaz o linie dreapt n relaie cu frecvena ocurenei celor mai multe hazarde naturale.

-aprox. 20% din vulcani erup cu o frecven mai mica de o data la 100 ani

i 2% mai puin de o data la 10.000 ani; ex. El Chichon n Mexic a erupt n 1982, nainte de

aceast data fiind considerat un vulcan stins.

-25 cele mai violente erupii din istorie apar cu o median a frecvenei de

865 ani. Din peste 5500 erupii de la ultima glaciaiune pn n 1340, numai 40% sunt cunoscute

s se fi produs n timpul istoric. Cei mai muli din vulcanii stini ai Terrei pot devein oricnd

activi.

Cutremurele

1975 cercetri asupra cutremurelor n depozitele mltinoase de lng Los Angeles. S-a

constatat c din 565 (AD) au fost 8 mari cutremure care au aprut la intervale cuprinse ntre 55 i

275 ani. Media ocurenei a fost calculat la aprox. 160 ani, cu ultimul mare cutremur n 1857.

Aceste predicii au la baz valoarea mediei micrii plcilor tectonice unele fa de

celelalte cu o vitez de 10 cm/an-1. Micarea plcilor tectonice este continu; dac tensiunile de

forfecare dintre cele dou plci nu sunt eliberate continuu, acestea se vor acumula genernd un

cutremur. Dac se cunoate deplasare plcilor n timpul unui cutremur se poate calcula ciclul de

ocuren al acestora; ex. 5 m deplasare pe linia de falie la un cutremur, rata micri plcilor fiind

de 10 cm/an-1

, atunci un nou cutremur se va produce la fiecare 50 de ani.

n zona Chile ciclurile marilor cutremure ajung undeva n jurul a 80 ani.

Ciclurile cutremurelor depind de micarea crustal cu rate constante n timpuri geologice

i de acumularea de tensiuni de forfecare pe planurile de alunecare al plcilor unele fa de

celelalte. Cele mai active micri de acest tip se nregistreaz n cercul de foc al Pacificului. Pe

unele areale n aceast regiune apar aa-numitele seismic gaps; acestea sunt de fapt locul

viitoarelor mari cutremure; ex. cutremurul din Alaska din 1964 a umplut unul din aceste goluri

iar n momentulde fa un gap major exist n zona oraului Los Angeles.

Prediciile pe termen scurt au la baz o serie de date obinute din urmtoarele 5 categorii

de manifestri:

-deformarea suprafeei topografice (evideniat cu cote de nivel i reele de staiuni de

triangulaie).

11

-activitate seismic (crete ntr-un areal nainte de ocul principal). Pot s apar mici

cutremure dispuse n cerc fa de epicentru fenomen cunoscut sub numele de gogoaa lui

Mogi Mogi doughnut.

-activitate geomagnetic i geoelectric anomalii n activitatea geomagnetic. Uneori au

fost nregistrate modificri n ordin ntre 4-20 gama, cu 10 ani nainte de erupie. De asemenea se

pot remarca schimbri n curentul teluric n ordin de 2mV. Schimbrile n rezistivitatea electric

a scoarei terestre poate s fie un indicator al cutremurelor.

-apele din pnzele freatice anomaliile nivelului apelor freatice pot indica un cutremur

ntr-un interval cuprins de la o jumtate de zi pn la 10 zile.

-fenomene naturale - (comportamentul animalelor; se pare c acestea sunt sensibile la

vibraii i ultrasunete generate de mici seisme ce precedeaz evenimentul principal.) n plus

particulele electrostatice emanate din scoara terestr ar putea fi un rspuns la comportamentul

deviant la animalelor.

5 februarie 1975 oraul chinez Haicheng a fost evacuat cu 12 ore naintea ocului

principal. 90% din cldiri au fost distruse dar nu au existat pierderi de viei omeneti. Evacuarea

s-a bazat pe observaii ale activitaii seismice, anomalii ale nivelelor apelor din pnzele freatice

i ale comportamentului animalelor.

Propagarea undelor elastice la cutremure

Cutremurele reprezint descrcri de tensiuni acumulate la contactul dintre dou plci

tectonice sub forma unor unde elastice trasmise dintr-un epicentru spre exterior sub form

circular. Sediu unui cutremur se poate localiza la orice adncime n scoar, pn la 700 km.

maximum. Dup modul de propagare exist mai multe categorii de unde:

-undele de tip P (unde longitudinale sau primare ). Nu trec prin centru globului

terestru. Execut o compresie i dilatare n sensul de propagare (13 km/s).

-undele de tip S (shear). Transversale pe direcia de propagare cu vibraii n plan

vertical (4-7 km/s). Acestea au o vitez de 0.6 ori mai redus dect cele de tip P. Viteza de

propagare a acestora depinde de densitatea i rigiditatea rocilor. Nu trec prin centrul Terrei a.

apare o zon de umbra pe partea opusa a globului terestru. Pe baza diferenei de timp dintre

undele P i S se poate aprecia epicentrul unui cutremur.

-undele de tip L (lungi). Produc vibraii n plan orizontal n ptura superficial a

scoarei (3-4 km/s). Acestea nu se transmit prin manta sau nucleul terestru Cele de tip Rayleigh

sunt similare cu valurile marine, altele sunt asemntoare cu cele compresionale. Viteza de

propagare a acestora este cea mai redus dintre cele trei tipuri; au nevoie de circa 20 min. s

strbat o distan de 5000 km prin scoara terestr.

12

Hrile de risc seismic

Acc. gravitaional reprezint un parametru crucial pentru definirea limitelor pn la care

se constat distrugeri, acceleraia orizontal i cea vertical sunt exprimate ca procent al

constantei gravitaionale (9,8 m s-2). Dup cum s-a constatat cel mai destructive cutremur pe

scara Mercali are un maxim al acceleraie notat cu 100% din acceleraia gravitaional.

Rata de decelerare poate de asemenea s fie determinat. Este posibil s se realizeze harta

unor largi areale dintr-o ar i cu reprezentarea pic-urilor acceleraiei orizontale i vertical.

Exist o procedur standard pentru realizarea hrii valorilor acceleraiei pentru ce va depi un

anumit procent ntr-o perioad de timp specific; ex. 10% probabilitate de producere a unui

cutremur mare ntr-o perioad de 50 ani. Deoarece media acceleraiei este dublul valorii pic-ului

acceleraiei verticale, acceleraia orizontal este n mod obinuit marcat pe hrile seismice.

Inginerii folosesc astfel de hri pentru evaluarea forelor laterale ce acioneaz asupra obiectelor

rigide (cldiri) pentru determinarea ricului de colaps n timpul cutremurului.

Au fost realizate hri ale riscului seismic pentru America de nord, Australia, Asia de

sud-est, China. Aceste hri ajut n alegerea i decizia asupra tipului de construcii care vor fi

realizate, menite s ajute n planningul territorial.

Lichefiere/tixotropia

Procesul prin care depozitele nisipoase i siltoase pot s se lichefieze i s curg ca un

lichid sau s determine colapsul cldirilor construite pe acestea. Acest mecanism se nate atunci

cnd presiunea asupra apei din spaiile dintre agregatele unui depozit crete foarte mult.

Lichefierea poate fi indus de undele de tip P i S ale unui cutremur.Creterea presiunii apei n

porii depozitelor nisipoase/siltoase crete progresiv cu fiecare nou und de oc. n situaia n

care lungimile de und sunt scurte i presiunea apei n porii depozitelor nu poate reveni la normal

se poate declana fenomenul de tixotropie.

Procesul de lichefiere poate permite ridicarea nivelului apelor freatice prin nisipuri sau

material siltoase.

n cadrul procesului de lichefacie se pot remarca trei tipuri de micri:

-micare lateral mari volume din depozitele superficiale pot s migreze n lateral ca

urmare a lichefaciei stratelor subsuperficiale datorate vibraiilor din timpul cutremurelor. Se

produc pe versanii cu nclinri de 0.30 30; micarea orizontal n lateral poate avea valori de 3-

5 m.

-curgerea micare gravitaional sub form de curgere n care se pot gsi i blocuri de

sol compacte, Aceast micare se realizeaz pe versani care depesc 30. Mai obinuit acest

micare se poate produce pe versanii submarine.

13

-pierderea capacitii de susinere a sarcinii geologice reprezint transferul sarcinii

geologice de la contactul granul/granul, la porii umplui cu ap. Efectul l reprezint lichefierea

i colapsul cldirilor construite pe sol. Ex. cutremurul care a lovit Niigata (Japonia) la 16 august

1964 i care a nregistrat 7,5 magnitudine pe Richter. Valorile acceleraiei au fost reduse 0.16%

g, dar cldirile din ora, construite n lunca fluviului Shinano, n urma lichefierii stratelor au

suferit un proces de scufundare i nclinare sub unghiuri foarte diferite.

Tsunami

Deplasri de volume foarte mari de ap sub form de valuri declanate de ocuri

seismice, vulcanism exploziv i/sau alunecri submarine masive.Comportamentul valurilor de tip

tsunami este similar valurilor generate de energia vnturilor.

Cauze:

-micri tectonice

-vulcanism

-alunecri de teren subacvatice

Tsunami periculos prin lungimea de und mare cel din Indonezia avea 160 km.

-1 m3 de ap o ton greutate.

-fora de impact

-mai multe unde, uneori la interval de cteva ore.

Lungimea de und, perioada, nlimea valului, refracia i difracia. Tsunami-urile sunt

evenimente destul de rare i nu ntotdeauna sunt generate de cutremurele submarine. ntre 1861

i 1948 numai 124 tsunami au fost nregistrate ca urmare a 15 000 cutremure. Aceast frecven

redus de apariie reflect faptul c cele mai multe tsunami au o amplitudine sczut i trec

neobservate.

Un cutremur, pt a genera un tsunami, trebuie sa depeasc 6.5 pe scara Richter.

Tsunami poate avea i origine vulcanic. O statistic realizat pe 92 tsunami arat c:

-16,5% rezult din cutremure associate cu erupii;

-20% rezult din fenomene vulcanice;

-14% din erupii submarine;

-7% din colapsul vulcanilor i formarea calderelor;

14

-5% din alunecri i avalane de roci;

-4,5% avalane de material fierbinte piroclastic;

-3% din lahar (curgeri de noroi);

-3% din valuri create n urma ocurilor atmosferice;

-1% din lava ce intr n mri sau oceane.

Erupiile din Krakatoa (1883) i Santorini (1628 B.C.) sunt responsabile pentru cele mai

mari si mai semnificative tsunami generate de vulcani.

Multe tsunami i au originea pe coasta de vest a Pacificului (parte a cercului de foc

pacific). Multe din cutremurele de aici depesc 8 grade pe Richter. Dou treimi din tsunami-

urile care au creat pagube n Pacific au fost asociate cu cutremure de magnitudine de 7,5 sau mai

mare. Cutremurele generatoare de tsunami se produc la mica adncime, pn la 40 km n

interiorul scoarei terestre. Studiile au artat c maximum energiei unui tsunami este o funcie

magnitudinii cutremurului dup ecuaia:

Tt = 0.57M 2.85

unde Tt perioada unui tsunami

M magnitudinea unui cutremur pe scara Richter

Predicia tsunami-urilor n zona Pacificului

Metodologia prediciei pe termen scurt este bine pus la puct n aceast zon. Alerta de

tsunami poate fi exacta ntr-un interval de 1-24 ore. Predicia pe termen lung n schimb este

dificil de fcut datorit caracterului individual al fiecrui tsunami. Ca urmare a faptului c

Oceanul Pacific este zona cea mai susceptibil cutremurelor (SSWWS seismic sea wave

warning system) Sistemul de Alert a Valurilor Oceanice Seismice a fost pus la punct de USA,

ca urmare a tsunamiului Aleutian din 1946 care a produs pagube deosebite n Hawaii. Acest

sistem a fost creat n cadrul Sistemului Internaional de Aleart de Tsunami (ITWS), cu sediul n

Hawaii i sub directa conducere a US National Weather Service. n prezent sistemul primete

date de la 53 de staii de msurare a valurilor de tsunami rspndite pe ntreaga arie a Pacificului.

Aceste staii sunt dispuse a. niciuna s nu fie poziionat ntr-un con de umbra a undelor P sau

S.

Predicia tsunami-urilor n zona Australiei

15

Australia este un continent la adpost de valurile tsunami. Arealele potential seismice

apropiate sunt fosele Tonga i Noile Hebride. Ciclicitatea generrii unui cutremur de mare

magnitudine aici (>8,3/Richter) are o perioad de 125 ani. Cel mai nalt tsunami nregistrat la

Sydney ncepnd cu 1870 a fost de 1,07 m. Cutremurele din Chile din 1868 i 1960 au creat

valuri tsunami n Australia de 1 m, respective 0.65 m, nlimi care sunt similar cu cele produse

de puternicele furtuni de latitudine mijlocie.. Valurile ce vin dinspre Americi, nu au anse de a

produce pagube deoarece energia lor este disipat de numeroasele arhipelaguri insulare din

Marea Tasman. Cele care vin dinspre Marea de Corali se opresc n Marea Barier de Corali

Pe partea de vest a Australiei valurile tsunami nu au depasi niciodata 2 m. Erupia lui

Krakatoa a provocat valuri cu nlime de 1,5 2 m. pe coasta de vest a Australiei.

Valurile tsunami din trecut se pare ca au avut totusi o nlime mai mare.

Vulcanii ca hazarde

Dintre toate hazardele naturale vulcanii sunt fenomenul cel mai complex. Fenomenele

vulcanice sunt foarte dificil de prevzut, existnd o multitudine de manifestri eruptive i, n

plus, fiecare dintre acestea manifestndu-se ntr-o form unic.

Magma ia natere la o adncime cuprins ntre 75 km i pn n baza astenosferei. Exist

dou tipuri importante: magma bazaltic (srac n Si) i magma andezitic, bogat n acest

element. Acest al doilea tip formeaz vulcanismul andezitic din cadrul cercului de foc al

Pacificului unde crusta Pacific este subdus sub placa Eurasiatic. La erupie lava bazaltic are

temperature cuprinse ntre 10500 12000 C, pe cnd cea andezitic este cu circa 1000 1500 mai

rece. Pentru fiecare 500 descretere a temperaturii fluiditatea descrete de 10 ori. Din aceast

cauz i din cauza coninutului n Si, lavele andezitice sunt de 200 - 2000 ori mai vncoase dect

cele bazaltice.

Totodat lavele andezitice sunt bogate n gaze; au ap sub form de vapori care provine

din materialul crustal dizolvat ntre 50 90 procente.

Produsele ejectate n timpul erupiei se numesc produse piroclastice sau tephra i sunt

clasificate n funcie de dimensiune:

-bombe vulcanice, blocuri de lava, scorii, lapilli (fragmente de lava cuprinse ntre

2 - 60 mm. nisip i cenus (

16

-bombe vulcanice, blocuri de lava, scorii, lapilli (fragmente de lava cuprinse ntre

2 - 60 mm. nisip i cenus (

17

-gaze i ploi acide, (chlorin, fluorine, acid clorhidric CFC [clorofluorcarbons], acid

fluorhidric, acid sulphuric, acid carbonic, monoxide de carbon, bioxid de carbon,)

-lahar,

-explozii glaciare.

Din anii 60, 20 km2 de teren sunt acoperii annual de curgerile de lava. Datorit

fertilitii deosebite a terenurilor vulcanice i ca urmare a populrii acestor teritorii erupiile ce se

declanez ulterior sunt deosebit de distructive.

Dezastre vulcanice - Vezuviu (25 August 79), Mount Pelee (8 Mai 1902), Krakatoa

(August 1883), Mount St. Helen (18 Mai 1980).

Procesele de versant ca hazarde

Unul dintre cele mai rspndite hazarde i uneori foarte greu de prognozat l reprezint

reprezint micarea gravitaional pe versant a materialelor noconsolidate sau a depozitelor

rezultate n urma procesului de meteorizaie.

P.v.-reprezint o funcie e energiei poteniale a versanilor iar agenii n funcie de care se

definesc sunt: apa, gheaa i aerul.

Cauzele care determin declanarea deplasrii acestor depozite sunt dintre cele mai

diferite:

-vibraiile produse de seismicitate, explozii, volcanism;

-existena gheii n sol;

-supraumectarea datorit precipitaiilor sau dimpotriv uscarea exagerat;

-creterea masei depozitului prin meteorizaie i depirea unui prag critic.

Deplasrile gravitaionale (micrile n mas).

Bilanul morfogenetic sau bilanul denudaional (Jahn 1954) reprezint raportul dintre

cantitatea materialelor formate prin meteorizaie i a celor care au fost ndeprtate.

-componenta normal a versanilor A (include ansamblul proceselor care particip la

formarea depozitelor de versant: alterare, acumulare, dezagregare).

-componenta paralel D (include ansamblul proceselor care determin deplasarea

depozitelor de versant).

Micarea materialelor pe versant se face:

18

-prin intermediul unui agent.

-prin autodeplasare (gravitaional).

Doi factori au rol definitoriu n deplasrile de materiale: gravitaia i panta versantului.

Clasificarea deplasrilor n mas

-Pavlov (1898): detrusive, delapsive, mixte.

-Savarenski (1939): deplasri asecvente, deplasri consecvente, deplasri insecvente.

-Mihilescu V (1938, 1946): pornituri umede i pornituri uscate.

-Carson i Kirkby (1972) folosesc ca i criterii n clasificarea deplasrilor de materiale:

tipul micrii (ridicare, alunecare, curgere) viteza micrii (miscri lente, micri rapide) i

coninutul de ap (deplasri uscate, deplasri cu intervenia apei).

Cauzele micrilor de deplasare n mas

Stabilireamaterialelor de pe versanti este un raport al bilantului intre fortele de

forfecare(deplasare) si fortele de rezistenta. Declansarea miscarii pe versant a depozitelor se

realizeaza cand forta de forfecare tinde sa fie mai mare decat forta de rezistenta. Poate fi

recuperate ca un raport de stabilitate sau factor de siguranta.

Fs= fortele de rezistenta/fortele de forfecare

Pentru un bloc care repauzeaz pe suprafaa topografic fora de rezisten ce l tine n loc

este data de w (masa acestuia + fora gravitaional) nmulit cu cosinusul unghiului de pant (w

cos). Fora de forfecare (antrenare) este data de w sin. Forele care acioneaz ntr-un punct pe

un plan de alunecare.

Fora de forfecare efectiv ntr-un punct n masa depozitului se calculeaz cu ajutorul

ecuaiei lui Coulomb:

s = c+(n-u)tg

unde c coeziunea efectiv

n fora normal impus de masa depozitului i ap deasupra punctului

din sol

u presiunea apei n pori

unghiul de frecare intern

Solurile gonflabile

19

Sunt hazarde care induc procese de risc foarte costisitoare (n SUA s-au nregistrat

pierderi de 3 mld. US$ n anul 1989) n domeniul construciilor civile (drumuri i cldiri). Este

un proces subtil cu o rat a dinamicii redus, n schimb acumulrile cantitative produc efecte

deosebite n teritoriu. Solurile gonflabile sunt produse datorit coninutului n argile a dou grupe

importante din aceste minerale. Primul grup ia natere prin meteorizaie din mineralele

aluminosilicatice (coninute n rocile magmatice) n special smectite. Al doilea grup aparine

rocilor sedimentare (marnoase) care conin de asemenea smectite. Gonflarea solurilor are loc

cnd apa ptrunde n structura mineralogic a acestor. n timpul secetelor solurile gonflabile vor

suferi procese importante de contracie.

Expansiune solurilor este determinat i influenat de:

-umiditatea provenit din precipitaii sau prin ridicarea nivelului hydrostatic

-ndeprtarea vegetaiei de pe solurile susceptibile la acest proces

-drenejale defectuoase ndreptate spre areale ce conin astfel de soluri

-organizarea teritoriului n zonele locuite (suprafeele ocupate cu cldiri, cele cu

vegetaie arborescent sau cele acoperite de iarb, vor reaciona diferit la procesul de expansiune

contracie).

Procesul de ridicare i creep ridicarea precede creep-ul i este determinant pentru

declanarea acestuia. Fenomenul de creep afecteaz versanii cu 3-5 grade pant i are o rat

anual de 2-5 cm.

Exist mai multe tipuri de creep:

-soil creep afecteaz depozitele pe o adncime de 70-80cm. formeaz mici terasete care

sunt folosite de turmele de oi rezult accentuarea procesului.

-rock creep afecteaz depozitele de grohotiuri. Aici se includ i pietrele glisante.

-taluz creep n special n regiunile periglaciare, pe taluzurile de grohoti.-ncovoierea

capetelor de strate.

Alunecrile de teren cele mai spectaculoase fenomene de deplasare n mas.

-numele se refer att la proces ct i la form.

Alunecrile pot fi:

-de translaie.

-rotaionale.

20

-al. de roci avalane de roci i alunecri de lespezi.

Cderile, prbuirile de roci i surprile

-se caracterizeaz prin viteze f mari i prin deformri importante ale materialelor

deplasate.

-se produc n dou moduri:

-prin alunecare pe o fa a unui abrupt, mal de ru sau falez

-datorit subminrii bazei i prin subsiden, ca urmare a eroziunii subsuperficiale.

Curgerile

-n cadrul acestui proces micarea materialelor pe versani poate fi asimilat cu cea a unui

fluid vscos. Curgerile reprezint evenimente finale ntr-o micare care ncepe ca alunecare;

distincia ntre cele dou procese este dat de valoarea limitei superioare de plasticitate.

Se disting mai multe tipuri de curgeri cu rol n degradarea terenurilor:

-avalanele de sfrmturi

-solifluxiunile (pseudosolifluxiuni n climatul temperat)

-curgerile de debris

-curgerile de pmnt (acestea din urm iau natere n condiiile unor versani cu

pante de (10-20 grade)

Elementele unei alunecari de teren - -rpa de desprindere

-ulucul alunecrii

-corpul alunecrii

-fruntea alunecrii

-planul de forfecare

SUFOZIUNEA

Suffodio (lat) = a sapa pe dedesubt, a submina (Pavlov, 1898).

Proces de subminare datorita circulatiei apelor subterane, face parte din ceea ce se

numeste relief de infiltrare. In cazul acestui proces, apa nu intervine decat prin forta ei

mecanica, astfel incat are loc un proces de antrenare a particulelor de teren sub impulsul presiunii

exercitate de curgerea apelor subterane

21

Un aparat sufozional se compune la partea superioara dintr-o adancitura in forma de

palnie, cu deschiderea de 2-3 m in diametru, putand insa ajunge chiar la 5-6 m si o adancitura

egala aproximativ cu o jumatate din lungimea diametrului.

Aceasta este palnia de sufoziune, asemanatoare cu o mica dolina, unicul element vizibil

la suprafata. Palnia se prelungeste pe verticala cu un canal ingust ce strabate aproape intreaga

grosime a paturii de loess in care se dezvolta cu predilectie sufoziunea. Acest canal poarta

denumirea de horn de sufoziune, facand legatura cu locul pe unde circula curentul de apa de la

baza loessului. In mod obisnuit nu se intalnesc palnii izolate, ci un sir sau mai multe siruri de

palnii si hornuri, care se aliniaza de-a lungul curentilor de circulatie a apelor subterane, acolo

unde acestea sunt organizate in suvoaie ca niste torenti subterani. Prin eroziunea lor, se creeaza

la baza loessului hrube sufozionale, adevarate pesteri in miniatura avand de la 0.5 pana la 2 m

inaltime. Data fiind friabilitatea rocii, ele se surpa cu usurinta pentru a mari continuu ca

deschidere, prin transportul materialului sfaramat.

Pentru dezvoltarea procesului sufozional sunt necesare anumite conditii. Mai intai o roca

poroasa, permeabila, de tipul loessului sau al dezpozitelor loessoide. Astfel de fenomene iau

nastere in conditii asemanatoare si in nisipurile fine, maloase, chiar slab cimentate sau in nisipuri

argiloase prafoase.

O alta conditie necesara este existenta unui climat cu un anotimp secetos, ba chiar cu o

oarecare nuanta de ariditate. In stransa legatura cu acest climat este si drenajul discontinuu al

apelor de la baza loessului, care circula astfel sub forma de suvoaie sau torenti subterani. In

conditiile unor climate cu nuanta pronuntata de ariditate, procesele de sufoziune capata

posibilitati optime de dezvoltare.

Loessul prezinta o insemnata forta de coeziune, care se manifesta insa numai pe verticala,

pe orizontala ea fiind foarte slaba sau aproape nula, astfel explicandu-se faptul ca loessul si

formatiunile loessoide dau nastere de obicei la povarnisuri verticale chiar de 25-30 m inaltime.

De asemenea loessul si formatiunile loessoide, datorita pe de o parte porozitatii lor

specifice, pe de alta parte canalelor verticale, permit infiltrarea apelor provenite din precipitatii

pe verticala, in vreme ce infiltratia pe orizontala este foarte redusa.

nlanuirea mai multor asemenea aparate simple duce la formarea unor complexe de sufoziune de

felul rpelor si vilor sufozionale.

O rpa sufozional are infaiarea unei ravene cu maluri verticale, inchis la ambele capete.

Tasarea

Tasser (fr.) = a nghesui, a comprima

22

Tasarea este miscarea lenta efectuata pe verticala in interiorul stratelor de roci afanate sau

clastice, sub forma compresiunii sau indesarii impuse de greutatea proprie sau de o suprasarcina.

Exista doua tipuri de tasare: de consolidare si prin subsidenta.

Tasarea prin consolidare este cea mai cunoscuta si are loc datorita supraincarcarii prin

constructii, alunecari, naruiri. Fenomenul se produce atunci cand indicele golurilor raportat la

greutatea materialelor pe unitatea de volum creste sau cand greutatea se mareste.

Crovurile sunt mici depresiuni cu contur circular sau oval, raspandite pe campurile de loess cu

asezare orizontala sau foarte slab inclinata unde se dezvolta microrelieful negativ, in care se

aduna apa ploilor sporind local cantitatea apelor infiltrate si deci procesul de dizolvare a

particulelor solubile din roca si de comprimare a acesteia, ceea ce provoaca tasarea. Avand un

nivel mai coborat decat planul general al campiei, crovurile mentin aproape tot timpul anului o

umiditate mai accentuate, iar in perioadele ploioase sau dupa topirea zapezilor chiar ochiuri de

apa sau mici mlastini.

Tasarea de subsidenta are loc in cazul exploatarii apelor subterane, a zcmintelor de petrol i de

gaze, a srurilor (prin dizolvare in subteran).

Tasrile prin bttorire pot avea in multe cazuri origine biogena, in unele cazuri o conlucrare

intre factorii biogenic si cei fizici. Cea mai frecventa forma de batatorire este cea a cararilor de

animale.

Rezult mici depresiuni naturale, fisuri si crapaturi in roci, caderi in trepte, etc, elemente ce duc

la pierderea stabilitatii terenurilor sau la scaderea fertilitatii campurilor.

Una dintre conditiile principale penru dezvoltarea tasarilor o constituie compresibilitatea

terenurilor. Aceasta sta in raport direct cu porozitatea si in raport invers cu densitatea rocilor

componente. Cele mai compresibile sunt rocile si formatiunile care au o porozitate accentuate ca

loessul, depozitele loessoide si argilele nisipoase in care se si semnaleaza cele mai mari tasari .

Hazarde i riscuri glaciare i periglaciare

Domeniul glaciar domeniul cu temperaturi n cea mai mare parte a anului sub 00 C i cu bilan

pozitiv al precipitaiilor solide.

Domeniul glaciar este individualizat prin prisma celor 2 importante zone de desfurarea:

-zona altitudinilor nalte

-zona latitudinilor nalte

Ghearii ocup actual 10% din suprafaa Globului (16,24) milioane km2. Peste 90% se gsesc n

regiunile polare.

23

Ghearii au fost estimai ca numr ntre 70.000 200.000.

Pe latitudine se dispun de la Eucator la cei doi poli. La Ecuator se gsesc la > 5000 m altit., la

latitudini temperate la 3500-4000 m. iar la poli, coboar pn la nivelul oceanului sau chiar

submarin.

A. HAZARDE GLACIARE

Regiunile de pe glob cu ghea:

Europa: Svalbard, Novaia Zemlia, Franz Josef, Islanda, Scandinavia, Alpii, Pirineii.

Asia: Himalaya, Karakorum, Severnaia Zemlia, Pamir, Tian Sai Altai, Caucaz.

Africa: Kilimajaro

America de Nord: Groenlanda, Arhipelagul Nord-Canadian, Regiunea continental

America de Sud: -Anzii

Oceania: -Noua Zeeland, Noua Guinee

Antarctica

Se remarc o rspndire a ghearilor la nivelul tuturor continentelor.

Dintre hazardele glaciare care amenin aezrile omeneti se pot cita 3 categorii importante:

-fluctuaiile glaciare

-inundaiile induse de gheari

-avalanele

Fluctuaiile glaciare

Tufnell (1984 et all.) au pus n eviden c de-a lungul istoriei ghearii au suferit procese

de avansare i retragere ca rspuns al fluctuaiilor climatice; de amintit Mica Epoc Glaciar

dintre anii 1350 1850 n Europa. Efectele acestei perioade reci au fost: distrugerea satelor de

ctre gheari, inundaii provocate de torenii subglaciari, deplasri pe versant de debris i ghea,

avalane. Hazarde de tip fluctuaii glaciare sunt arareori catastrofale, dar influeneaz resursele

de ap, utilizarea terenurilor, suprafeele ocupate de pdure, cile de comunicaie i turismul.

Inundaiile induse de gheari

Sunt adeseori o mare ameninare la adresa aezrilor omeneti i a infrastructurii antropice.

Exist mai multe situaii generatoare de inundaii glaciare: un ghear afluent poate bloca o vale

24

glaciar fr ghea; apele subglaciare ce provin din vile suspendate glaciare; lacuri dezvoltate

pe suprafaa ghearilor; lacuri dezvoltate ntre fruntea ghearilor n retragere i irurile de morene

proglaciale; topirea brusc a gheii determinat de foc natural sau activitate vulcanic i blocarea

vilor glaciale cu volume mari de debris de pe versani.

2 forme se remarc:

-Jkulhaups sunt inundaii datorate topirii unor volume mari de ghea din cauza activitii

vulcanice sublaciare. Sunt specifice n Islanda.

-Dbcles se manifest n Alpi n perioada de var cnd n urma topirii pariale a ghearilor se

pot forma toreni importani n care sunt antrenate mari volume de debris.

Avalanele

Sunt deplasri rapide de zpad, ghea i adeseori debris, de la partea superioar a versanilor

spre poriunile bazale. Datorit efectelor distructive produse asupra infrastructurii antropice i a

pierderilor de viei omeneti, acestui fenomen i se acord o importan tot mai mare. n Elveia,

nc din 1931 funcioneaz Comisia Elveian pentru Cercetarea Zpezii i Avalanelor. Exist

trei tipuri de avalane difereniate n funcie de materialul implicat n deplasare: avalane de

ghea, avalane de zpad i avalane mixte (zpad i noroi).

Avalane de ghea se produc prin desprinderea unor blocuri mai de ghea din partea

terminal (bazal) a ghearilor montani. Cauza desprinderii o poate reprezenta topirea parial a

gheii sau vibraiile induse de cutremure i explozii. Un caz celebru l constituie dezastrul

Huascaran din Peru din 1962, cnd o avalan de ghe i debris (cu un volum de circa 10

milioane m3) a provocat peste 4000 victime, distrugnd orelul Ranrahirca.

Avalane mixte (zpad i noroi).

Reprezint deplasri rapide de zpad partial topit care poate ncorpora i noroi, ce provoac

pagube importante localitilor, cilor de comunicaie i pirderi de viei omeneti n zonele de

altitudine ridicat i latitudine nalt. Spre deosebire de avalanele de zpad, avalanele mixte

nu necesit versani cu pant accentuat, unghiul critic de declanare avnd o valoare de 150.

Hrile de zonare a hazardelor-avalane sunt produse n principal n rile care se confrunt

frecvent cu acest fenomen: Elveia, Frana, Canada, USA, Norvegia.

B. HAZARDE PERIGLACIARE

Periglaciar termen introdus n tiin de W. Lozinsky n 1909 areal situat n jurul calotei

glaciare pleistocene.

25

Periglaciarul regiunea afectat de fenomene de nghe-dezghe la latitudini i altitudini unde

temperatura este n jur de 00 C i precipitaiile sunt foarte sczute a.. nu se asigur acumularea

zpezii i gheii.

Domeniile de apariia a periglaciarului:

-domeniul altitudinilor nalte-n jur de 1.800 m. n regiunile temperate i la peste 3000 m. n

regiunile tropicale. Temperatura are valori medii de 00 C.

-domeniul latitudinilor nalte-ncepe de la limita superioar a pdurilor i se difereniaz n

funcie de nuanele climatice.

n contrast cu hazardele glaciare, hazardele periglaciare afecteaz suprafee mult mai extinse din

oicumen, provocnd pagube mai nsemnate. Au legturi foarte strnse cu hazardele glaciare.

Problemele care se ridic aici sunt n special asociate cu permafrostul (susbstrat permanent

ngheat pn la o anumit adncime).

Permafrost Muller (1943) de la termenul englezesc permanently frozen:

-zona permafrostului continuu la temp. medii anuale de 70 C, -80 C; >100 m grosime

i poate ajunge la 1000 m n regiunile polare

-zona permafrostului discontinuu la temp. medii anuale cuprinse ntre 70 C, -80 C i

30 20 C; ntre 10-100 m.

-zona permafrostului sporadic - la temp. pn la 10, -20 C.

Zonele cu permafrost ocup 20% din suprafaa uscatului.

80% din Alaska, 50% din Canada, 47% din Rusia i 22% din China sunt arealele dominate de

permafrost. n emisfera nordic 22,4 milioane km2 sunt ocupai de permafrost, iar n cea sudic

13,1 milioane km2.Distribuia vertical prezint i ea variaii importante, 1500 m. adncime n

Siberia iar n mod obinuit grosimea medie este de circa 600 m (305-460 m. n Eurasia i 245-

365 m. n America de Nord).

n relaie cu factorul uman, cele mai distructive procese din arealele cu permafrost sunt: nghe-

dezgheul i solifluxiunile. La acestea se adaug: crioclastismul, avnd ca efect apariia

fracturilor n roci sau dezagregarea complet a rocilor, i fenomenul de ridicare indus de

prezena gheii (frost heaving) cu forme de tip pipekrake i pingo.

Pingo-urile (Porsild 1938) Pingo-urile movile de form conic cu baz oval sau

circular, cu diametrul de mai multe sute de metrii i nlime de 50-60 m. Sinonimi ai

termenului (naledii, bugors, bolguniak, hidrolacolii).

26

n urma analizei inginereti a terenurilor cu permafrost se pot pune n practic urmtoarele

aciuni:

1. neglijarea acestuia (ncazuri de drenaj bun i cnd depozitele nu sunt susceptibile ngheului i

solifluxiunilor).

2. eliminarea (n situaii de strat subire i discontinuu). Materialele folosite aici vor fi rezistente

la aciunea ngheului. Aceast metod se numete metoda activ.

3. conservarea (pt arealele cu permafrost continuu). Se ncearc conservarea permafrostului prin

izolarea suprafeei cu vegeaie sau cu pietriuri, prin ventilarea la partea inferioar a structurilor

generatoare de cldur, sau prin folosirea unor structure de piloni. Aceasta se numete metoda

pasiv.

4. modificarea structurii.

Tehnicile de proiectare i constructive n zonele cu prmafrost sunt numeroase i vizeaz

construcii de cldiri, drumuri, ci ferate, conductele de gaz i petrol, structurile miniere,

aprovizionarea cu ap i managementul deeurilor.

Cteva lucruri se au n vedere n acest caz:

-este foarte important s fie bine cunoscute condiiile locale de dezvoltare a permafrostului;

-atunci cnd sunt adoptate metodele passive sau cele active eforturile se vor concentra nspre o

ct mai redus deranjare a condiiilor ce controleaz regimul termic stabilit naintea realizrii

construciilor;

-atunci cnd au loc modificri datorate schimbrilor, se ncearc ca acestea s fie minimizate;

-se va ncerca o minimizare a instabilitii laterale create de solifluxiuni prin lucrri de

consolidare i fixare a structurilor.

Tehnici folosite n construcii n zonele cu permafrost:

-construcia pe piloni

-creerea de anuri n jurul construciilor, umplute cu material rezistent la nghe pentru reducerea

stresului lateral.

-folosirea de conduce nclzite, att n cazul aprovizionrii cu ap dar i n cazul conductelor

destinate transportului deeurilor. n caz contrar acumularea de deeuri ar crea poluare i ar putea

declana hazarde ce vor afecta sntatea populaiei.

-creerea de anuri n jurul oselelor

27

Procesele eoliene ca hazarde

Sistemul eolian definit de variabilele legate de erozivitate (vnturile i climatul) i erodabilitate

(materialele din care este compus suprafaa i condiiile de modelare.

Modelarea eolian:

-direct prin micarea maselor de aer.

-indirect.

Procesele prin care se realizez modelarea eolian:

-eroziunea prin deflaie i coraziune,

-transport prin saltaie, rostogolire, suspensie,

-acumulare.

Erozivitatea

-Particulele de sol sufer n cadrul procesului de transport o sortare difereniat n funcie de

competena i capacitatea vntului. Acestea au o legtur direct cu intensitatea vntului i cu

rezistena aerului.

R =ksv2

-k = coeficient dependent de forma particulei,

-s = suprafaa seciunii particulei perpendiculare,

-v = viteza particulei n raport cu a aerului,

Transportul se realizeaz prin intermediul proceselor

de trre, saltaie, suspensie.

O problem important o constituie alctuirea suprafeei atacat de vnt. Rezistena la

eroziune este dat de unitatea structural i petrografic a substratului. Din acest punct de vedere

se disting susceptibile la eroziune, suprafee greu erodabile i suprafee non-erodabile. Diferena

dintre acestea este impus de structura geologic, petrografia, umiditatea din sol, rugozitatea

suprafeei, gradul de acoperire cu vegetaie, etc.

28

Pregtirea suprafeelor pentru eroziunea de ctre vnt este impus de: meteorizaie, activitatea

antropic, sau ali ageni de modelare (apa, gheaa) care distrug unitatea structural a substratului

i coeziunea dintre particule.

Ecuaia de eroziune a vntului (conform cu Chepil, Woodruff, Siddoway, 1965):

E = f(I, K, C, L, V)

I = indicele de erodabilitate al solului

K = factor de rugozitate al solului

C = factorul climatic local de eroziune vntului

L = lungimea suprafeei asupra creia prevaleaz eroziunea vntului

V = factorul de acoperire cu vegetaie

Metode de evaluare a hazardelor eoliene

a. Studiile de laborator s-au construit modele care simuleaz variate condiii de

eroziune coroborate cu diferite categorii de substrat differentiate n funcie de trasturile

specifice de petrografie, coeziune, etc. O metod intens folosit o reprezint tunelele de vnt.

b. Evaluarea n teren erodabilitatea poate fi evaluate direct n teren folosindu-se

suprafee experimentale sau prin clasificarea solurilor sau materialelor de suprafa pe baza

indicatorilor de structur, litologie, etc.

c. Analiza datelor meteorologice sunt luate n considerare n principal erozivitatea

vntului materializat prin frecvena i fora acestora.

d. Analiza fotografiilor aeriene i a imaginilor satelitare - succesiunile de imagini pune n

eviden micarea dunelor de nisip i a principalelor coridoare de deplasare a materialelor

erodate de vnt.

e. Realizarea hrilor hazardelor eoliene se bazeaz pe hrile geomorfologice peste

care se suprapun cele de ordin climatic i distribuia vegetaiei.

Dust Bowl perioad cuprins ntre 1930 1936 n USA i Canada, caracterizat de prezena a

numeroase furtuni de praf ce au cauzat importante pagube ecologice i n agricultur n cmpiile

centrale americane. Fenomenul a fost cauzat de o secet sever cuplat cu decenii de agricultur

extensiv fr rotaia culturilor, terenuri n prloag, cultivare ecologic sau alte metode de

prevenire a eroziunii vntului. Rezultatul l-a constituit eroziunea i degradarea complet a circa

400.000 km2, ceea ce a determinat migrarea unui numr uria de locuitori ai acestor zone spre

alte direcii.

29

-Okies (wikipedia)

-John Steinbeck Fructele mniei

Managementul arealelor afectate de vnt

Aceste metode se refer la reducerea forei de impact a vntului precum i la conservarea sau

refacerea zonelor deja afectate.

a. Metode ce include folosirea vegetaiei:

-perdele de vegetaie

-culturi ce protejeaz suprafeele

2.Tehnici de artur

3. Metode de condiionare a solului: conservarea umiditii solului, fii de terenuri cultivate,

terasri, mprtiere unor substane (compui artificiali emulsii de rini bazate pe ap) care

protejeaz suprafaa solului.

4. Garduri artificiale care reduc fora de impact a vntului

Hazarde i riscuri induse de meteorizaie

Sistemul de meteorizaie

Meteorizaia reprezint un proces de readaptare a rocilor formate n adncime, la condiiile de la

suprafaa scoarei terestre.

n interiorul scoarei, acolo unde iau natere toate rocile, condiiile de temperatur i presiune

sunt foarte ridicate. Odat ajunse la suprafa (temperatur sczute, presiune sczut) rocile vor

suferi o serie de transformri fizice i chimice n vederea adaptrii la noile condiii. Aceste

transformri poart numele de meteorizaie.

Procesele meteorizaiei

-meteorizaie fizic (include categoria dezagregrilor).

-meteorizaia chimic (alterarea).

-meteorizaia biologic (prin aciunea vieuitoarelor).

I. Meteorizaia fizic

30

Se dezvolt intens acolo unde rocile sunt n contact direct cu mediul subaerian. Cuprinde mai

multe procese si mecanisme:

1. Meteorizaia mecanic datorat schimbrilor de faz ale apei.

a Crioclastismul

b Haloclastismul

Dintre mecanismele i formele cele mai rspndite n urma procesului de haloclastism citm

dezagregarea granular, desfacerea sub form de solzi, exfolierea, fragmentele angulare

rezultate prin fisurarea accentuat a rocilor, alveolele i tafonii.

2. Meteorizaia mecanic datorat stresului hidric i efectul asupra rocilor.

Acest process include mecanisme ca:

-hidratarea, transformarea mineralelor anhidre n minerale hidratate,

-gonflarea mineralelor argiloase,

-absorbia apei n porii rocilor i fenomenele asociate,

-presiunea exercitat de ctre alte reacii.

3. Meteorizaia mecanic datorit stresului termic

Stresul termic reprezint stresul indus de efectele insolaiei sau de catre incendii.

Exist dou condiii distincte, n afara aportului de cldur, care determin nclzirea unei roci;

culoarea care impune albedoul rocii i conductivitatea termic sau altfel spus rata transferului de

cldur prin roc.

4. Aciunea mecanic a organismelor

II. Meteorizaia chimic (Alterarea)

1. Hidratarea

2. Hidroliza (debazificarea, desilicifierea, argilizarea, caolinizarea, sericitizarea).

3. Oxido reducerea

4. Carbonatarea

5. Cheluvierea

31

Foarte importante n sistemul de meteorizaie sunt: climatul, proprietile rocilor i variabilele

locale.

Abordri i aplicaii practice ale studiului rocilor meteorizate

Stabilirea gradului de meteorizaie se realizeaz prin intermediul msurtorilor ( analizelor

fizice i chimice) asupra proprietilor rocilor, asupra blocurilor de roc folosite n construcii i

asupra crustelor de meteorizaie.

nregistrarea ratelor de meteorizaie se realizez prin analiza depozitelor fizice dezagregate

precum i asupra compuilor chimici trasportai n soluie. n anumite cazuri ratele de

meteorizaie pot fi puse n eviden prin experimente de laborator.

Meteorizarea rocilor de construcie

Problemele contemporane

-meteorizaie rocilor de constructive a devenit n ultimele decenii o problem acut, n

special odat cu introducerea noiunii de ploaie acid. Procesul afecteaz puternic construciile

vechi (Partenonul din Atena, Taj-Mahal din Agra, cldirile din marmur din Veneia, numeroase

catedrale europene, acul Cleopatrei din New York sau Londra).

Efectele meteorizaiei

Printre cele mai afectate construcii sunt cele pentru care s-au folosit calcarele, marmura i sau

gresiile cu ciment calcaros.

Un studiu asupra acestui proces trebuie s se concentreze asupra ctorva probleme:

-determinarea naturii procesului de meteorizaie,

-determinarea variabilitii spaiale ale acestuia,

-aplicarea cunotinelor despre acest proces n cadrul metodelor de conservare.

Intervenia apei este hotrtoare n procesul de meteorizaie, att sub form de precipitaii, ct i

sub form de cea, rou, nori. CO2, SO2 i NOx au un rol important n procesul de meteorizaie.

n combinaie cu apa acestea pot forma compui agresivi care determin alterarea rocilor i, fie

ndeprtarea elementelor chimice n soluie, fie depunerea sub form de precipitat a materialului

extras din roci.

Procesele chimice (de alterare) sunt adesea nsoite de procese fizice (crioclastism,

haloclastism), detrminndu-se i ntreinndu-se reciproc; ex. cnd temperature coboar la -220C,

gheaa din fisuri i mrete volumul cu circa 12% i dezvolt o presiune de 2100 kg/cm2.

32

Mult mai important totui este efectul haloclastismului datorit rspndirii mai largi i aciunii pe

o perioad mult mai lung din an.

Se face o distincie clar ntre ratele de meteorizaie normale i ratele de meteorizaie

accelerate, n acest al doilea caz fiind vorba de o accelerare a meteorizaie indus de poluare.

Concentraiile poluanilor variaz spaial fiind mai mare n orae dar iar n cadrul unui ora fiind

mai mare de-a lungul principalelor bulevarde i n marile intersecii.

n privina managementului, msurile de conservare sunt mprite n cinci grupe principale:

1. design

2. curare (mecanic i chimic)

3. tratarea suprafeelor i consolidare

4. mentenan

5. protecie mpotriva climatului.

Meteorizaia i ingineria fundaiilor

Inginerii sunt interesai de rocile de construcie sub dou aspecte: durabiltate i agregate pentru

beton. Sunt interesaie de asemenea (n special cei care se ocup de fundaii) de natura

substratului i gradul de meteorizare al acestuia.

In regiunile aride apele au o ncrctur salin deosebit, n special n regiunile de playa i sebka.

Fundaiile construciilor sufer aici din cauza haloclastismului.

Ca urmare se aplic aici trei tipuri de abordri:

-identificarea i clasificarea pagubelor induse de haloclastism n structurile existente

-monitorizarea n timp a meteorizaie blocurilor de roc cu proprieti cunoscute

-cartarea variabilitii spaiale a variabilelor care sunt incluse sistemului meteorizaie prin

haloclastism.

n zonele afecatet de acest tip de hazard fiecare tip de activitate inginereasc face fa unor

probleme diferite. Ca ex. inginerii implicai n construcia drumurilor au de fcut fa unor

probleme ca:

-meteorizaia chimic sulfaii solubili atac cimentul din fundaia drumurilor;

-meteorizaia fizic i chimic a agregatelor folosite n fundaie;

-concentrarea srurilor n baza asfaltului i n fisuri, ducnd la dezagregarea acestuia.

33

Hazarde i riscuri n zonele carstice

Calcarele ocup ntre 7-20% din suprafaa unscatului de pe Terra. Carstul a atras atenia datorit

proceselor, mecanismelor i formelor distinctive i adesea nsoite de probleme foarte serioase de

management.

Carstificarea reprezint procesul de modelare al calcarelor la contactul cu apa. Asta include

modelarea chimic (dizolvarea) calcarelor. Pe lng acest mecanism principal importante sunt i

mecanismele eroziunii mecanice

Modelarea calcarelor

Se realizeaz prin intermediul a dou procese:

-de carstificare ca rezultat al dizolvrii calcarelor datorit aciunii chimice a apei

ncrcate cu CO2;

-de eroziune mecanic prin intermediul aciunii mecanice a apei.

Carstificarea se realizeaz prin intermediul reaciilor:

CO2 + H2O = H2CO2 (acid carbonic)

H2 CO3 + CaCO3 = Ca(HCO3)2 (dicarbonat de Ca solubil).

Disoluia calcarului de ctre ap depinde de prezena CO2 dizolvat n ap.

Circulaia apei n regiunile carstice se difereniaz la nivelul etajelor hidrogeologice.

Etajul de aeraie sau al epicarstului, primul de la suprafaa masivului carstic, se remarc

printr-o circulaie predominant pe vertical a apei provenit din precipitaii, regimul circulaiei

fiind dependent de caracteristicile mediului hidro-atmosferic.

Etajul mezocarstului sau intermediar, al circulaiei permanente, este etajul circulaiei pe

orizontal, care favorizeaz apariia golurilor carstice, de tipul peterilor i grotelor etajate.

Etajul inferior, spre interiorul masei calcaroase sau al carstului de profunzime, umed n

permanen, configureaz curgerea la nivelul cel mai adnc al apelor freatice, deasupra stratului

impermeabil sau la baza masivului calcaros.

Factorii care condiioneaz carstificarea:

Roca (grosimea depozitului, omogenitatea chimic, suprafaa , gradul de compactizare ori de

fisurare, diaclazare);

34

Factori hidrologici i hidrogeologici (sursa de ap i coninutul de CO2 dizolvat;

interaciunea apa roca, capacitatea de dizolvare a apei este corelat cu temperatura (apele din

climatele reci au capacitatea de a nmagazina mai mult gaz carbonic dect cele din regiunile

calde);

Factorul climatic :precipitaii, temperatura; eolian (vntul);

Factorul geomorfologic: panta, altitudinea, morfologia regiunii, tipul proceselor;

Factorii fizico chimici : prezena compuilor chimici condiioneaz funcia de soluie a

apei i de dezvoltare a formelor carstice.

n privina managementului una dintre problemele distinctive o constituie folosirea

calcarelor ca roci de construcie; o alt problem o reprezint managementul solurilor de tip terra

rossa, care se formeaz pe calcare mai ales n spaiul mediteranean. Cea mai interesant i

dificil problem o reprezint hidrologia n carst, care dup cum bine se tie se dezvolt dup

legi specifice doar zonelor carstice.

Hazarde i riscuri generate de circulaia apei n carst

-poluarea - carierele, depresiunile carstice, peterile verticale, adesea sunt folosite ca

areale de depozitare a gunoiului. Cel mai adesea acestea au legtur cu reeaua hidrografic din

carst. a.. apele sunt contaminate cu diveri poluani organici sau artificiali.

-o a doua problem important n carst o constituie barajele i lacurile de decantare,

situaie n care poate exista un drenaj subit a apelor poluate n reeau carstic. Cheia rezolvrii

acestei probleme este o bun cunoatere anterioar a terenului, curarea cavitilor i fisurilor

din carst i umplerea lor cu beton pentru a le sigila.

Subsidene i colaps n regiunile carstice- Reprezint unul dintre cele mai importante

fenomene din regiunile carstice care provoac cele mai mari pagube.

Managementul regiunilor calcaroase

Problemele legate de hazardele carstice (hidrologia n carst, colapsul, subsidena) pot fi

rezolvate printr-un planning atent al acestor regiuni nainte de introducerea lor n exploatare.

Mai mult diferitele categorii de hazarde ce pot s apar n acest spaiu, pot fi ndeprtate

prin aa-numita procedur de evaluare a sitului.

Hazardele i riscurile climatice

A. Hazardele i riscurile induse de marile furtuni

35

Ciclonii tropicali n America de Nord se numesc hurricane, iar in Japonia taifun

furtuni foarte puternice care iau natere deasupra mrilor tropicale n care micarea aerului este

invers acelor de ceasornic.

Mecanismul de generare al ciclonilor

Iau natere n timpul perioadelor de var (Decembrie-Mai n emisfera sudic i Iunie-

Octombrie n emisfera nordic) prin evaporarea unui volum foarte mare de ap de la suprafaa

oceanelor.

Temperatura este important-un ciclon nu se dezvolt la temperaturi mai mici de 240C;

ochiul ciclonului apare la temperature de peste 260-270C. Pentru evaporarea unui kg de ap la

260 C se consum2423 kj deenergie solar. Aceasta poate fi eliberat ca i cldur latent de

evaporare, cnd aerul urc i se rcete parial. Vaste cantiti de energie sunt astfel trasferate

atmosferei superioare cauznd instabilitate convectiv ceea ce va determina aerul s urce i mai

mult. Ulterior, datorit forei lui Coriolis se dezvolt vortexul. Odat cu atingerea poriunilor de

uscat ciclonul i mrete i mai mult viteza.

n privina frecvenei, cicloanele tropicale se produc cu o frecven destul de mare. n

Australia, ntre 1909 i 1980 s-au produs n medie 10 cicloane pe an (frecvena de apariie a fost

de la 1/an pn la 19/an).n Caraibe, ntre ntre 1910 i 1950 zilele cu cicloane nregistrate au

totalizat un numr de 57.

n privina magnitudinii, cicloanele tropicale pot ajunge la valori ale presiunii foarte

ridicate (ntre 870 i 914 hPa), ceea ce le permite s strbat poriuni foarte mari de uscat nainte

de a-i disipa energia. n USA frecvent pot depii lanul Appalachian i s ajung pn n zona

Marilor Lacuri. n Australia ajung adesea pn n zona central, la Alice Springs iar uneori pot s

strbt complet continentul.

n perioada 1960-1987, cicloanele tropicale sunt responsabile de pierderi considerabile de

viei omeneti (cu 25% mai mult dect cutremurele). Sunt cel puin 4 evenimente de acest fel

care au produs moartea a peste 300.000 persoane.

n privina celor mai mari manifestri de acest tip se pot aminti cteva:

Impactul asupra zonelor locuite se traduce prin pierderea de viei omeneti i distrugeri

materiale. n USA n ultimul secol, pierderile de viei omeneti au sczut mult datorit politicii

de complet evacuare din calea ciclonului. n schimb au crescut costurile, datorit proceselor de

evacuare. n Australia lucrurile au stat similar.

Impactul produs de cicloni nu se refer doar la pierderi de viei omeneti i distrugeri de

construcii. Furtunile tropicale pot crete salinitatea solurilor prin aportul de ap marina adus pe

continente, efect care are consecine economice deosebite pe termen lung; contaminarea

rezervelor de ap i distrugerea culturilor ceea ce conduce la foamete i boli.

36

De fapt, cele mai mari pierderi de viei omeneti provocate de cicloane n sec 19 n

continentul indian au fost provocate indirect, prin foamete, datorit distrugerii culturilor.

n anumite cazuri distrugerea culturilor poate afecta bursa internaional de mrfuri

Uraganul Flora care a trecut peste Cuba n 1963 a distrus culturile de treistie de zahr ceea ce a

determinat explozia preului la zahr.

Riscurile induse de aceste hazarde (furtunile tropicale)Acest fapt difer de la stat la stat

n funcie de dezvoltarea economic a acestora (infrastructur, ci de comunicaie). Un exemplu

n acest sens l constituie efectele ciclonilor tropicali pe coastele USA i Australia comparative

cu zona India-Bangladesh.

Hazardele i riscurile induse de vnturile puternice

Tornadele-reprezint micri circulare de aer, foarte rapide (vortex-uri) n plan vertical

ascendent. n multe cazuri acestea rmn suspendate; atunci cnd baza acestora atinge suprafaa

topografic sau suprafaa oceanului, acestea devin distructive.

Tornadele se formeaz ca largi vortexuri n nori, n celulele de convecie sau n faa

uraganelor la circa 200 km deprtare de aria de vnturi maxime. Adesea cele mai slabe uragane

produc cele mai puternice tornade. Anual sunt raportate 850 de tornade, dintre care 600 numai n

SUA. n Australia media este de una, dou tornade pe an. Tornadele se mic mai repede dect

ciclonii (50-200 km/or) i genereaz vnturi mai puternice (400-500 km/or). Similar cu

ciclonii tornadele sunt aproape ntotdeauna nsoite de vnturi puternice.

Tornadele sunt generate de ctre micile vortex-uri interne din norii cumulonimbus.

Acestea cresc n nlime datorit conveciei. Vortexul orizontal se formeaz la baza tornadei.

Vortexul vertical se poate forma la partea superioar, separat de norul gazd; cnd cele dou

vortex-uri se ntlnesc ia natere tornada. Conveciile foarte pueternice care genereaz tornade

iau natere primvara i vara cnd diferena de temperatur ntre aerul cald i umed din Golful

Mexic i cel cu influene polare din partea central a SUA, ajunge la 200 C.

Cele mai multe tornade (circa 80%) iau natere n zona Marilor Cmpii din USA

(Kansas, Oklahoma, Texas, Missouri, Arkansas). Relieful este plan ceea ce favorizeaz aici

formarea tornadelor. ntre 1916 i 1950, 5204 tornade au fost nregistrate aici. Din 1950

frecvena aparitiilor tornadelor a crescut. Dup 1970 inclusiv aria de de aciune a tornadelor a

crescut. Toate acestea ar putea fi consecina nclzirii globale.

Forme mai atenuate de manifestare similare cu tornadele poart numele de dust devils

i willy-willys. n situaia unor incendii naturale, de asemenea pot s apar tornade datorit

nclzirii foarte intense a aerului.

Tornadele sunt cele mai distructive vnturi de pe Terra. Efectele sunt datorate puterii de

suciune i ridicare a obiectelor i construciilor n aer. Se cunosc situaii cnd obiecte de 200-

37

300 tone au fost micate pe zeci de metrii i cnd locuine sau vagoane de tren au fost ridicate n

aer.

Unul dintre efectele distructive l constituie modificarea foarte rapid a presiunii aerului n

interiorul tornadei; se cunosc multe situaii cnd datorit acestei brute modificri unele locuine

au explodat.

Cele 5402 tornade din perioada 1916-1950 au produs pagube de 500 mil US$ i pierderi

de viei omeneti n numr de 7961 persoane. Cea mai distrugtoare tornad a fost cea

nregistrat n SUA n 3-4 aprilie cnd un numr de 148 de tornade au fost nregistrate din

Alabama pn n Canada. 315 persoane i-au pierdut viaa iar pagubele au depit 500 milioane

US$. 6 tornade dintre cele 148 au fost dintre cele mai mari nregistrate vreodat.

Semnificaia geologic i ecologic a tornadelor i ciclonilor tropicali.

- Vrjitorul din Oz - cartea scris de L. Frank Baum i filmul regizat de Victor Fleming

Precipitaiile hazarde i riscuri asociate

Patru categorii se include aici:

a. furtunile cu tunete i fulgere pe Terra sunt circa 1800 furtuni/or i circa 44.000/zi/.

Cele mai numeroase apar n regiunile tropicale n sezonul umed. Acestea sunt rezultatul

fenomenului de convecie a aerului n cazul fronturilor reci. Aceste furtuni reflect scurgerea de

energie ntre o suprafa a solului negativ i electrosfera pozitiv care poate urca pn la 50 km.

Cu ct gradientul voltaic al furtunii este mai abrupt cu att furtuna va fi mai violent. Fulgerele

sunt descrcri brute de energie cu temperaturi de pn la 30.0000 K, care este de cinci ori

temperatura suprafeei Soarelui. Ca rezultat aerul se dilat de la civa mm. la civa cm. ntr-o

milionime de secund se produce zgomotul i unda de oc.

b. grindina acest tip de hazard are mai mult implicaii de ordin economic (distrugerea

culturilor i degradarea locuinelor ; se cunosc puine cazuri de persoane care au murit din cauza

grindinei. Bangladesh a nregistrat totui efecte negative n acest sens aici fiind omori peste

300 persoane n 20 de ani. n USA 2% din recolt este distrus anual de grindin. n Europa n

19834 Munich Reinsurance Corporation a pltit peste 500 milioane US$ pentru despgubirea

automobilelor distruse de grindin n oraul Munchen la 12 Iulie.

c. Furtunile de zpad

Blizzard-urile furtuni de zpad foarte puternice cnd viteza vntului crete

peste 60 km/or iar temperatura are valori de -60C. Victimile omeneti cauzate de astfel de

furtuni ajung la valoarea victimelor omeneti cauzate de tornade (n USA).

38

d. Freezing rain cu implicaii deosebite n distrugerea infrastructurii i provocarea de

accidente.

Hazardele i riscurile climatice

FUNCIILE CLIMATULUI

Resurs: energetic, de sntate, de recreere

Limit: pentru dezvoltarea unor anumitee activiti: turism, agricultur

Ameninare: pune n pericol viaa oamenilor (hazarde climatice)

Funcia climatului ca ameninare

Anumite manifestri atmosferice pun n pericol societatea i mediul: cicloni tropicali

(uragane, taifunuri), cicloni extratropicali, fenomenele asociate norilor Cumulonimbus (tornade,

vijelii, cderi de grindin, averse de ploaie i ninsoare), etc.

Numai n anul 2014, SUA au fost afectate de 8 episoade de vreme sever ale cror

pagube au depit 1 miliard USD fiecare (https://www.ncdc.noaa.gov/billions/events).

Funcia climatului ca ameninare

Anumite tipuri de climate n totalitatea lor sau altele parial, nu permit dezvoltarea

activitilor de turism, ntruct condiiile respective pun n pericol viaa att a potenialilor

angajai, ct i a potenialilor turiti.

Ex.1: climate defavorabile desfurrii vieii i activitii, n general: climatul

arctic/antarctic, cel deertic, cel ecuatorial

Ex.2. climate defavorabile parial desfurrii activitilor de recreere i turism:

climatul munilor nali.

Ex. 3. Zborul aeronavelor prin norii Cumuloimbus.

Clasificarea fenomenelor meteo-climatice extreme

Exist o multitudine de criterii conform crora de clasific i se ierarhizeaz hazardele

naturale: durat, Intensitate, suprafaa afectat, pagubele induse, regiunea de producere

etc.

Criteriile care au stat la baza ierarhizrii lui Bryant (1992)

Intensitatea

Durata

39

Arealul afectat

Totalul pagubelor materiale

Totalul pagubelor umane

Efectul social

Impactul pe termen lung

Viteza de declanare

Apariia fenomenelor asociate

Indicele de severitate a Vremii

A fost introdus n 1996 (Karl et al., 1996), cu sopul de a sintetiza i prezenta un set

complex de schimbri climatice multivariate i multidimensionate astfel nct rezultatele

s fie uor nelese i de ctre nespecialiti, respectiv de cei care iau decizii.

Iniial acest indice se baza pe datele de temperatur, precipitaii i secet, iar ulterior el a

fost completat i cu date referitoare la ciclonii tropicali (Gleason et al., 2008)

Mecanismul de generare al ciclonilor tropicali

Iau natere n timpul perioadelor de var (Decembrie-Mai n emisfera sudic i Iunie-

Octombrie n emisfera nordic) prin evaporarea unui volum foarte mare de ap de la

suprafaa oceanelor.

Temperatura este important un ciclon nu se dezvolt la temperaturi mai mici de 240C;

ochiul ciclonului apare la temperature de peste 260-270C.

Pentru evaporarea unui kg de ap, la 260 C, se consum 2423 kj de energie solar.

Aceasta poate fi eliberat sub form de cldur latent de evaporare, cnd aerul urc i se

rcete parial.

Cantiti enorme de energie sunt astfel trasferate atmosferei superioare cauznd

instabilitate convectiv ceea ce va determina aerul s urce i mai mult. Ulterior, datorit

forei lui Coriolis se dezvolt vortexul. Odat cu atingerea poriunilor de uscat ciclonul i

mrete i mai mult viteza.

n privina frecvenei ciclonilor tropicali, acetia se produc cu o frecven destul de mare.

n Australia, ntre 1909 i 1980 s-au produs n medie 10 cicloane pe an (frecvena de

apariie a fost de la 1/an pn la 19/an). n Caraibe, ntre ntre 1910 i 1950 zilele cu

cicloane nregistrate au totalizat un numr de 57.

40

n privina magnitudinii, ciclonii tropicali pot ajunge la valori ale presiunii foarte sczute

(ntre 870 i 914 hPa), ceea ce le permite s strbat poriuni foarte mari de uscat nainte

de a-i disipa energia. n SUA, frecvent pot depi lanul Appalachian i s ajung pn

n zona Marilor Lacuri. n Australia, ajung adesea pn n zona central, la Alice Springs,

iar uneori pot s strbt complet continentul.

Impactul asupra zonelor locuite se traduce prin pierderea de viei omeneti i distrugeri

materiale. n SUA n ultimul secol, pierderile de viei omeneti au sczut mult datorit a

trei factori:

- prognoze de foarte bun calitate a traiectoriei i intensitii ciclonilor,

- politicii FEMA de evacuare complet din calea ciclonului.

- Schimbrii paradigmei generale la nivelul persoanelor afectate din victime n

supravieuitori.

n schimb au crescut costurile ca urmare a evacurii.

Impactul produs de cicloni nu se refer doar la pierderi de viei omeneti i distrugeri de

construcii. Furtunile tropicale pot crete salinitatea solurilor prin aportul de ap marina

adus pe continente, efect care are consecine economice deosebite pe termen lung;

contaminarea rezervelor de ap i distrugerea culturilor ceea ce conduce la foamete i

boli.

De fapt, cele mai mari pierderi de viei omeneti provocate de cicloni n sec. al XIX-lea

19 n Asia au fost provocate indirect, prin foamete, datorit distrugerii culturilor.

n anumite cazuri distrugerea culturilor poate afecta bursa internaional de mrfuri

Uraganul Flora care a trecut peste Cuba n 1963 a distrus culturile de trestie de zahr,

ceea ce a determinat explozia preului la zahr.

Riscurile induse de aceste hazarde (furtunile tropicale): acest fapt difer de la stat la stat

n funcie de dezvoltarea economic a acestora (infrastructur, ci de comunicaie). Un

exemplu n acest sens l constituie efectele ciclonilor tropicali pe coastele SUA i

Australia comparativ cu zona India-Bangladesh.

Hazardele i riscurile induse de vnturile puternice

Tornadele-reprezint micri circulare de aer, foarte rapide (vortex-uri) n plan vertical

ascendent. n multe cazuri acestea rmn suspendate; atunci cnd baza acestora atinge suprafaa

topografic sau suprafaa oceanului, acestea devin distructive.

Tornadele se formeaz ca largi vortexuri n nori, n celulele de convecie sau n faa uraganelor la

circa 200 km deprtare de aria de vnturi maxime. Adesea cele mai slabe uragane produc cele

41

mai puternice tornade. Anual sunt raportate 850 de tornade, dintre care 600 numai n SUA. n

Australia media este de una, dou tornade pe an. Tornadele se mic mai repede dect ciclonii

(50-200 km/or) i genereaz vnturi mai puternice (400-500 km/or). Similar cu ciclonii

tornadele sunt aproape ntotdeauna nsoite de vnturi puternice.

Tornadele sunt generate de ctre micile vortex-uri interne din norii cumulonimbus. Acestea cresc

n nlime datorit conveciei. Vortexul orizontal se formeaz la baza tornadei. Vortexul vertical

se poate forma la partea superioar, separat de norul gazd; cnd cele dou vortex-uri se

ntlnesc ia natere tornada. Conveciile foarte pueternice care genereaz tornade iau natere

primvara i vara cnd diferena de temperatur ntre aerul cald i umed din Golful Mexic i cel

cu influene polare din partea central a SUA, ajunge la 200 C.

Cele mai multe tornade (circa 80%) iau natere n zona Marilor Cmpii din USA (Kansas,

Oklahoma, Texas, Missouri, Arkansas). Relieful este plan ceea ce favorizeaz aici formarea

tornadelor. ntre 1916 i 1950, 5204 tornade au fost nregistrate aici. Din 1950 frecvena

aparitiilor tornadelor a crescut. Dup 1970 inclusiv aria de de aciune a tornadelor a crescut.

Toate acestea ar putea fi consecina nclziri