План

ВСТУП…………………………………………………………………….…….…3

РОЗДІЛ І. Класифікація катастроф та їх роль……….……………….…………4

1.1 Математична теорія катастроф…………………………………………5

1.2 Тектонічні та метеорологічні катастрофи………………………………7

1.3 Метеорологічні катастрофи………………………………………..…..10

РОЗДІЛ ІІ. Катастрофи України………………………………………………..14

2.1 Природні катастрофи України………………………………………..14

2.2 Роль катастроф в еволюції біосфери…………………………………..17

ВИСНОВКИ………………………………………………………………...……18

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ……………………………..……19

Вступ

Розвиткові екологічної кризи сприяють також природні екологічні катастрофи. В межах території України фізико-географічні та геолого-тектонічні умови можуть сприяти періодичному виникненню таким природних катастроф, як землетруси (Крим, Карпати – силою до 7-8 балів, решта території – менше, найменше – північно-східні райони); повені (практично на всіх річках, але в першу чергу – в гірських районах); зсуви (узбережжя водосховищ Дніпра, Чорного й Азовського морів); пилові бурі (лісостепові й степові райони); пожежі (полісся й лісостеп), випадання граду або великі снігопади, зливи; селі влітку та снігові лавини взимку (гірські райони); ураганні вітри; засухи. В залежності від природних факторів, які спричиняють катастрофи, останні поділяють на геологічні, гідрологічні, метеорологічні, агрометеорологічні.

Розвиток природних катастроф активізується людською діяльністю. Так, саме через вирубку лісів у Карпатах значно почастішали катастрофічні повені, селі, снігові лавини, зсуви.

За останні десятиліття в Україні мали місце всі перелічені вище природні катастрофічні явища: землетруси 1977 і 1984 р., пилові бурі 1961 р., потужні повені на Дністрі в 80-х роках, численні великі зсуви, селі чи осипи в Карпатах, Криму (майже кожні 3-4 роки), що завдавали великих збитків народному господарству, а іноді призводили й до людських втрат.

Розділ і. Класифікація катастроф та їх роль

Катастрофа — це великомасштабна аварія, яка призводить до важких наслідків для людини, тваринного й рослинного світу, змінюючи умови середовища існування.

Глобальні катастрофи охоплюють цілі континенти і їх розвиток ставить під загрозу існування усієї біосфери.

Катастрофи бувають спричинені природними стихіями (сильні землетруси, цунамі, затяжні повені, зсуви, лавини, виверження лавини, урагани і т.п.) або людською діяльністю (світовій війни, катастрофа на Чорнобильській АЕС і т.п.).

За причиною виникнення катастрофи (стихійні лиха) поділяють на:

• тектонічні (пов’язані з процесами, які відбуваються в надрах землі), до них належать землетруси, виверження вулканів;

• топологічні (пов’язані з процесами, які відбуваються на поверхні землі), до них належать повені, зсуви, селі;

• метеорологічні (пов’язані з процесами, які відбуваються в атмосфері), до них належать спека, урагани, посуха та ін.;

• антропогенні (пов’язані з аваріями, нещастями).

1.1 Математична теорія катастроф

Однією з математичних теорій, що описують різкі переходи, є теорія катастроф. Як наукова дисципліна вона з'явилася в 70-х роках минулого століття. Важливою перевагою цієї теорії є те, що вона не вимагає докладних математичних моделей і може описувати ситуації не «кількісно», а «якісно», її результати та висновки ілюструються простими геометричними образами.

Теорія катастроф, стоїть поряд з іншими сучасними теоріями динамічних систем, що вже в значній мірі змінила звичні уявлення про стійкість і інерційне створення світу. Завдяки їй ми сьогодні краще розуміємо свою відповідальність за можливі порушення гармонії та рівноваги протилежних природних сил, до яких веде необмежене зростання промислового виробництва в суспільстві споживання.

Перші відомості про теорію катастроф з'явилися у західній пресі в 1970 році, в журналах типу «NewsWeek», де повідомлялося про переворот у математиці, порівнянному хіба що з винаходом Ньютона: диференціального й інтегрального обчислення. Стверджувалося, що нова наука – теорія катастроф – для людства набагато цінніше, ніж математичний аналіз: у той час як теорія Ньютона дозволяє дослідити лише плавні, безперервні процеси, теорія катастроф дає універсальний метод дослідження всіх стрибкоподібних переходів, розривів, раптових якісних змін. Починаючи з цього моменту, теорія катастроф ступила на шлях кібернетики.

Засновником сучасної теорії катастроф є Рене Том, який в 1972 році запропонував використовувати топологічну теорію динамічних систем для моделювання розривних змін в явищах природи. Термін «катастрофа» був введений Томом для позначення якісної зміни об'єкта при плавній зміні параметрів, від яких він залежить [1, c.62].

Теорія катастроф аналізує критичні точки (репетиції) потенціальної функції, тобто точки, де не тільки перша похідна функції дорівнює нулю, але й рівні нулю і похідні більш високого порядку. Динаміка розвитку таких точок може бути вивчена за допомогою розкладання потенціальної функції в ряд Тейлора за малих змін вхідних параметрів.

Якщо точки росту не є випадковими, а структурно стабільними, то ці точки існують як центри організації для особливих геометричних структур з низьким рівнем виродженості, з критичними параметрами (високим рівнем катастрофічності) в оточуючих їх областях фазового простору. Якщо потенціальна функція залежить від трьох або меншого числа активних змінних, і п'яти або менше активних параметрів, то в цьому випадку існує всього сім описаних узагальнених структур геометрій біфуркацій, яким можна приписати стандартні форми розкладу в ряд Тейлора, в які можна розкласти критичні точки за допомогою дифеоморфізму (гладкої трансформації, інверсія якої є теж гладкою). Сьогодні ці сім фундаментальних типів відомі під іменами, які їм дав Рене Том.

Функції з однією змінною:

• Катастрофа типу Складка ;

• Катастрофа типу Збірка ;

• Катастрофа типу Хвіст ластівки ;

• Катастрофа типу Метелик

Потенціальні функції з двома змінними:

• Гіперболічна омбіліка ;

• Еліптична омбіліка ;

• Параболічна омбіліка ;