Воздействие молнии на все земное происходит достаточно часто, чтобы человек не забывал о возникающих то тут, то там серьёзных последствиях. Раскаты грома, вспышки молний являются крайне серьезным предостережением людям, которые находятся в незащищённых местах. Это связано, в первую очередь, с опасностью непосредственного воздействия молнии на организм человека.
Наиболее опасно находиться во время грозы на открытом пространстве, около одиноко стоящего дерева, в непосредственной близости от водоема.
Наиболее безопасное место - это место, оборудованное по всем правилам молниезащиты. Осторожность следует соблюдать во всех случаях, когда имеем дело с таким природным явлением как гроза.
Можно ли выжить после удара молнии
Каждый год уносит жизни нескольких сотен человек после удара молнии. Но если учесть общее количество годовых гроз, то эта цифра покажется незначительной. Однако далеко не во всех странах имеется объективная статистика, прямо показывающая реальные последствия после удара молнии в человека. Следует отметить, что основной урон здоровью может быть сдвинут по времени и роковые последствия проявятся позже в виде тяжелых заболеваний. Нередко выжившие в дальнейшем не связывают свои недуги с попаданием под воздействие молнии. Как правило, в таких случаях необходимую информацию обычно дают люди, выжившие после удара молнии и находящиеся под наблюдением доктора.
Поражение молнией способно привести к параличу нервной системы, блокированию жизненно важных органов, остановке дыхания и, как результат, может наступить летальный исход. И это неудивительно! Ведь сила разряда достигает нескольких сотен тысяч ампер, и вся эта мощь за одно мгновение проходит сквозь тело человека, хаотично поражая его органы. В зависимости от невероятной силы удара и его направленности, возможен любой вариант развития событий - от смертельного до простого шокового, без каких бы то ни было серьезных последствий, что бывает крайне редко.
Каков шанс выжить после удара молнии? Этот риторический вопрос, на который нет точного ответа, нельзя оставлять без внимания, поскольку величина электрического разряда непредсказуема и варьируется в большом диапазоне (сила тока в разряде молнии на Земле достигает 10—500 тысяч ампер). В подавляющем количестве случаев происходят необратимые изменения в организме человека, несовместимые с жизнью и, обычно, происходит полная остановка сердца. Отмечен тот факт, когда молния попадает в молодую пару под деревом, то часто в значительно большей степени страдает парень, чем девушка.
Почему остаются следы на теле после удара молнии
Разряд молнии, проходя через тело, оставляет один ожоговый след на входе и два на выходе, если проходит через обе ноги, между которыми возникает электрическая дуга, усугубляющая силу воздействия. В этих местах могут остаться шрамы после удара молнией - фото и видео которых есть в интернете. Поэтому рекомендуется стоять при грозе на одной ноге, поджав вторую. Мощные разряды молнии сопровождаются большим нагревом окружающего воздуха, провоцируя ожог тела, вызывая многочисленные разрывы сосудов, в результате чего кожа приобретает причудливый узор. Он может оставаться на всю жизнь.
Характерный ожог в виде фигуры Лихтенберга - шрамы после удара молнии - нередко появляется на теле и руках пострадавших. Этот узорный рисунок метит тело, как бы указывая, что вы подверглись смертельно опасному воздействию мощной природной энергии. Некоторые следы сильных ожогов могут появиться из-за воспламенившейся одежды в зоне воздействия высокой температуры.
Выжившие после удара молнии
Если произошел удар молнии в человека, последствия, как правило, бывают неутешительные и могут проявиться не сразу. Больше всего страдает голова и грудная клетка. Человеческий организм способен отреагировать на это прямое воздействие самым серьёзным образом. К примеру, могут появиться проблемы с памятью и речью, с потерей слуха, поскольку будут разорваны связи в какой-либо области мозга, что приводит к деградации человека. Нередко страдают глаза после удара молнии, что приводит к частичной или полной потере зрения. С течением времени может сформироваться катаракта, произойти отслоение сетчатки глаза, атрофироваться зрительный нерв.
Конечно, случаются и такие удивительные случаи, как, например, с Вангой, когда в результате воздействия молнии она приобрела дар предвидения ценой полной потери зрения. Известны разнообразные случаи необыкновенного “перерождения” пострадавшего без каких бы то ни было негативных последствий. У пациента исчезает хроническое заболевание, у лысого начинают расти волосы на голове, у беззубого начинают прорезаться зубы, проявляются отсутствующие до этого многие необыкновенные способности, но такой шанс выпадает крайне редко, и это скорее является исключением из правил. Дозированный электрический ток хорошо используется в лечении, но бесконтрольный ток молнии крайне опасен для жизни, поэтому рассказывать о пользе последствия удара молнии в человека надо заканчивать.
Как выглядит человек после удара молнии
Выживший выглядит абсолютно беспомощным, поскольку возможны повреждения опорно-двигательного аппарата, вплоть до многочисленных переломов, в том числе и позвоночника. Пострадавший получает шоковый удар, затрудненное дыхание, вплоть до временной остановки дыхания. Неизбежно травмируется при поражении человека молнией центральная нервная система, наступает общий паралич. Существует миф, который несколько поддерживает пресса, что пострадавшего следует закопать в землю после удара молнии для выхода из тела зарядов. Это не соответствует действительности, поскольку человеческое тело не аккумулирует электрические заряды и закапывание в землю не несет никакой практической пользы. Вот почему нужно не теряя времени, начинать оказывать первую неотложную помощь пострадавшему и срочно вызывать врача.
Беспристрастная статистика указывает нам на тяжелые последствия удара молнии в человека, поэтому по здравому смыслу разумно было бы придерживаться правил безопасности для себя и не переживать за своих близких: всегда находиться во время грозы в профессионально оборудованных системами молниезащиты местах.
Очень важно, чтобы человек, оказавшийся в незащищённой зоне, после прямого или косвенного воздействия разряда молнии получил необходимую срочную помощь.
Природном явлении как фульгуриты? Давайте разберёмся, что это такое.
Всего лишь одно попадание молнии в землю, и прекрасная скульптура готова. Не правда ли, прекрасно? Фульгурит – настоящее чудо природы.Итак, это, по сути своей, «застывшая молния». Представьте себе, разряд попадает в пляж, и на его месте песок застывает до нескольких метров вглубь, превращаясь в стекло. Это и есть фульгурит.
Когда молния ударяет в землю, возникает быстрый рост давления воздуха. Воздух расширяется и образует полость внутри расплавленного песка.
После наступает моментальное охлаждение. Так появляется трубочка, повторяющая форму грозы, в песке. Такие песочные изваяния могут уходить вниз, вглубь земли на несколько метров. Но песочные , а потому вытащить их целиком довольно проблематично и, отчасти, невозможно.
Фульгуриты бывают разных цветов. Зависит такое от различных примесей в песке. Практически все песочные изваяния рыжеватого или коричневого цвета, а также серого или чёрного. Но, встречаются и зелёные, белые и иногда даже прозрачные!
Ну а форма зависит от влажности песка.
Мокрый песок имеет большую электропроводность, а потому громовые стрелы могут образовать ветвистую, красивую форму.
Иногда песочная скульптура напоминает корень дерева. И чаще всего именно изваяние из влажного песка можно выкопать из земли целиком.
Поверья и искусство
Сейчас этих природных артефактов стало очень много, особенно в пустыне Сахаре, в Африке. Поэтому уже никому не кажутся необычными эти потрясающие окаменелые молнии.
Считалось, что многие обладатели таких природных скульптур повышали за счёт них своё здоровье. Улучшалось кровообращение, выводились токсины из организма. Долголетие и хорошую потенцию тоже приписывали к их лечебным свойствам. Так считалось раньше.
Черный фульгурит созданный человеком
Но люди, хоть и не превзошли природу, но научились создавать фульгуриты и сами. В 2006 году на дороге вдруг появились песочные изваяния. Они произошли из-за воздействия высокого напряжения. Но тогда как такие скульптуры – случайность, другие – создаются намеренно.
При помощи искусственных молний, людям удается создавать самые разные виды фульгуритов
Именно на этом и специализируется -авангардист Алан Макколум (Allan McCollum). Летом 1997 года он создал огромное количество искусственных молний. Результат его деятельности — появление сотен ископаемых молний .
Алан Макколум — создатель «Мать всех фульгуритов» (The Mother Of All Fulgurites)
Среди них явился на свет и настоящий гигант, который получил название «Мать всех фульгуритов» (The Mother Of All Fulgurites) – эта стеклянная трубка уходила в землю на глубину более пяти метров. Это детище Макколума было признано самым длинным фульгуритом, созданным искусственно. Его увековечили на страницах Книги Рекордов Гиннеса.
Образование на Земле
Есть ещё несколько способов искусственного образования стекла – ведь именно этот материал получается при ударе молнии о землю.
Итак, первый способ – метеорит
Кратер Кебир, который образовался после падения метеорита, занимает довольно обширную территорию, которая приобрела полностью зелено-жёлтый оттенок. Это было самое крепкое стекло, стекло Ливийской пустыни.
Второй способ – ядерный взрыв
Плутониевая бомба под названием «Штучка» 16.06.1945 образовала в результате взрыва огромную территорию, полностью покрытую зеленоватым стеклом.
Третий способ – вулкан
Во время любого извержения вулкана образуется стекло, так как лава имеет очень высокую температуру.
Стекло это называется обсидианом, его можно употреблять в качестве теплоизоляционного материала.
Обсидиан является одним из древнейших материалов, который человечество использовало на протяжении всего времени развития. Из него изготавливали разные виды оружия, украшения, а также применяли в глиптике.
Все эти явления способствовали образованию стекла, из которого люди в древности делали многочисленные украшения. Их и сейчас можно найти в разных поселениях по всему миру. Тогда ещё эти украшения ценились на вес золота, и обладать ими считалось честью для человека.
Разновидности
Кластофульгурит — образуется в результате попадания молнии в песок
Всего существуют два вида природных скульптур: кластофульгурит, который образуется от попадания молнии в песок и петрофульгурит, при попадании молнии в горные породы. Первый вид считается самым распространённым, а второй – встречается довольно редко. Кластофульгурит можно встретить в огромном количестве в пустыне Сахаре, как было уже сказано выше, а петрофульгурит в местах, где есть достаточное количество горных пород.
Петрофульгурит — это когда молния попадает в любую горную породу
Так как в природе, по всей Земле сейчас есть огромное количество этих самых песочных скульптур со стеклом внутри, многие люди начали выкладывать в интернет фотографии, которые якобы сами сделали. Чаще всего, никто не замечает подвоха, хотя в Рунете самое большое количество картинок лже-фульгуритов. Вот, например, такая фотография:
Фальшивый фульгурит — это скульптура которая была сделана человеком
Каждый день на Земле происходит что-то невероятное. Эти события неподвластны объяснению учёных, поэтому им остаётся лишь строить догадки. Однако иногда их доводы считают рациональными, а иногда даже не воспринимают всерьёз. То, что создаёт природа, иногда считают подделкой, которую создают сами люди. Оказывается, не на все способен человек, в отличие от природы. И фульгурит не исключение.
Фульгурит, который был раскопан на одном из песочных пляжей США
Официальная версия и споры вокруг неё
Фульгурит - это очень , представляющий собой «слепок» удара молнии в песок. В результате получаются довольно необычные фигуры, напоминающие корни дерева или его ветви. Но это официальная версия, и данное явление всё ещё вызывает немало споров среди учёных.
Однако споры происходят не только между учёными, но и в социальных сетях. Некоторые пытаются дать своё объяснение происходящему. По словам «народных исследователей», эти странные песочные фигуры сотворены не природой, а человеком, и могут быть самыми банальными замками . Чем руководствуются пользователи соцсетей, не доверяя учёным? Всё просто: люди считают, что и здесь служители науки опростоволосились.
Ведь сколько уже ошибок было допущено в процессе познания непонятных явлений. А вдруг это очередное заблуждение? Описание Млечного пути оказалось неверным, Земля стоит не трёх слонах, а страусы не умеют летать. А посему – что мешает учёным вновь ошибиться? Конечно, сколько людей, столько и мнений. В социальных сетях много людей, которые расходятся в своих точках зрения. Таким образом они создают дезинформацию, которая развивается, включая в себя всё новые и новые лжефакты.
Происхождение
Фульгурит - это минералоид, который появляется благодаря соприкосновению молнии и кварцевого песка
Но давайте же вернёмся поближе к настоящим фактам. Если говорить языком физиков, то фульгурит - это минералоид, который появляется благодаря соприкосновению молнии и кварцевого песка. Для чудесного превращения необходим именно влажный песок, иначе окаменелых глыб можно и не увидеть. Весь процесс занимает не больше секунды, а проникновение молнии в землю достигает 15 метров в глубину!
Фульгурит, помимо этого, может получиться при падении опоры линии электропередач. Стекло, которое образуется в результате, является результатом действия сил, сравнимы со взрывом метеорита. Полученное стекло может быть разных оттенков. Оно может быть либо коричневым, либо зелёным, либо белым. Цвет напрямую зависит от состава песка. Снаружи это детище молнии покрывают крупные частицы песка, поэтому на ощупь оно пористое.
Для фульгурита характерны небольшие разветвления и наличие маленьких отверстий. Интересно, что самый длинный экземпляр был обнаружен во Флориде и был длиной в 4,9 метра.
Но где же зарождается песочная диковина? Самое интересное происходит под землёй. После удара молнии специалисты ищут её место встречи с землёй и выкапывают эти глыбы. Учитывая, что они очень хрупкие, с ними работают крайне осторожно.
После просмотра информации в Интернете, кроме общих сведений об этом явлении, можно убедиться, что существуют художники и скульпторы, которые искусственно создают фульгуриты. Оказывается, есть даже специальные учебники, в которых подробно рассказывается этапы создания такого чуда. Не удивляйтесь, если увидите в продаже фульгуритовую бижутерию – сейчас можно найти и не такое!
Настоящее ювелирное изделие!
После раскопок на пляже некоторые люди стремятся заработать на своих находках и позиционируют порождённый молнией минералоид как ювелирное изделие. Кто-то продаёт его без обработки, кто-то делает настоящие украшения. Весьма оригинальный фульгурит был создан во Флориде в рамках совместных усилий между художником и Международного центра изучения и экспериментирования с молниями. На этой выставке были представлены достойные шедевры. Один из способов создания скульптуры по данной тематике - пропускание электротока через один баррель песка.
Итак, фульгурит – это не самая большая загадка в мире, она, как капля в море, среди тайн и загадок. Наш мир полон тайн, а история фульгурита лишь одна из них.
Псевдофульгуриты – замки из песка
При должном терпении создать «фульгуритоподобное» строение несложно – нужно просто равномерно капать мокрым песком на основу.
Некоторые умельцы настолько вдохновляются творениями природы, что собственными руками творят шикарные замки из песка, очень напоминающие предмет этой статьи.
В качестве основы может быть конструкция из палочек или железяк.
Особенно удачные образцы люди часто путают с фульгуритами, но этого делать не стоит, потому что результат удара молнией обычно прячется под землёй или даже в горах, а не возвышается посреди пляжа.
– температура воздуха и воды, песок на пляже должен быть влажным. А песок для «стройки» должен иметь особую консистенцию. Есть даже специальные видео-уроки по поводу того, как смешивать воду с песком и как переносить мокрый песок на стройплощадку. Многие мастера советуют разводить песок с водой в пропорции 1:1 – так песочный дворец может стать очень высоким.
Задумывались ли вы когда-то почему птицы сидят на высоковольтных проводах, а человек, коснувшись проводов, погибает? Все очень просто - они сидят на проводе, но ток через птицу не течет, но если птичка взмахнет крылом, одновременно касаясь двух фаз - умрет. Обычно так погибают большие птицы типа аистов, орлов, соколов.
Так и человек может коснуться фазы и ему ничего не будет, если через него ток не потечет, для этого нужно одевать прорезиненные ботинки и не дай Бог коснуться стены или металла.
Электрический ток способен убить человека в долю секунды, он поражает без предупрежденья. Молния ударяет в землю сто раз в секунду и свыше восьми миллионов раз в день. Эта сила природы в пять раз горячее, чем поверхность солнца. Электрический разряд бьёт с силой в 300`000 ампер и миллион вольт в долю секунды. В повседневной жизни мы думаем, что можем контролировать электричество, которое питает наши дома, наружное освещение, а теперь и автомобили. Но электричество в его первозданной форме не поддаётся контролю. А молния - это электричество в громадных масштабах. И всё же молния остаётся большой загадкой. Она может ударить неожиданно, и её путь может быть непредсказуемым.
Молния в небе не приносит вреда, но одна из десяти молний обрушивается на поверхность земли. Молния разделяется на множество ветвей, каждая из которых способна поразить человека находящегося в эпицентре. При ударе человека молнией, разряд тока может переходить от одного человека к другому, если они соприкасаются.
Существует правило тридцати и тридцати: если вы видите молнию, а менее чем через тридцать секунд услышали гром, то надо искать убежище, а затем требуется подождать тридцать минут с последнего раската грома, прежде чем выходить на улицу. Но молния не всегда подчиняется строгому порядку.
Существует такое атмосферное явление, как гром среди ясного неба. Часто молния, выходя из облака, проходит до шестнадцати километров, прежде чем ударить в землю. Другими словами, молния может появиться ниоткуда. Молнии нужен ветер и вода. Когда сильные ветра поднимают влажный воздух, возникают условия для появления разрушительных гроз.
Невозможно разложить на составляющие то, что укладывается в миллионную долю секунды. Одно из ложных убеждений состоит в том, что мы видим молнию, когда она устремляется в землю, на самом деле мы видим обратный путь молнии в небо. Молния - это не однонаправленный удар в землю, а это на самом деле кольцо, путь в две стороны. Вспышка молнии, которую мы видим, так называемый обратный удар, завершающая фаза цикла. И когда обратный удар молнии раскаляет воздух, появляется её визитная карточка - гром. Обратный путь молнии - это та часть молнии, которую мы видим как вспышку и слышим как гром. Обратный ток силой в тысячи ампер и миллионы вольт устремляются от земли к облаку.
Молния регулярно поражает электрическим током человека в помещении. Она может проникнуть в строение разными путями, по водосточным трубам и водопроводу. Молния может проникать в электропроводку, сила тока которой в обычном доме не достигает двухсот ампер и перегружает электропроводку скачками от двадцати тысяч до двухсот тысяч ампер. Возможно, наиболее опасная тропа в вашем доме ведёт прямо к вашей руке через телефон. Почти две трети ударов электрическим током в помещениях приходятся на людей, взявшие в свои руки трубку стационарного телефона во время молнии. Беспроводные телефоны более безопасны во время грозы, но молния может ударить человека электрическим током, который стоит рядом с базой телефона. Даже громоотвод не может защитить вас от всех молний, так как он не способен ловить молнию в небе.
О природе молнии
Существует несколько различных теорий, объясняющих происхождение молний.
Обычно нижняя часть облака несёт отрицательный заряд, а верхняя - положительный, что делает систему облако-земля подобной гигантскому конденсатору.
Когда разность электрических потенциалов становится достаточно большой, между землёй и облаком или между двумя частями облака происходит разряд, известный под названием молнии.
Опасно ли находиться в автомобиле во время молнии?
В одном из этих опы-тов искусственная смертельная молния в метр длиной была на-правлена на стальную крышу автомобиля, в котором находился человек. Молния прошла по обшивке, не нанеся вреда человеку. Как же так получилось? Поскольку заряды на заряженном пред-мете взаимно отталкиваются, они стремятся разойтись как можно дальше друг от друга.
В случае полого механического шара пи цилиндра заряды распределяются по внешней поверхности предмета Аналогично, если молния л дарит в металлическую крышу автомобиля, то отталкивающиеся электроны чрезвычайно быстро разойдутся по поверхности автомашины и уйдут через ее корпус в землю. Поэтому молния по поверхности металлической машины уходит в землю и не попадает внутрь автомобиля. По той же причине совершенной защитой от молнии является металличе-ская клеть. В результате ударов в автомашину искусственных молний напряжением 3 млн. вольт потенциал автомобиля и тела, находящегося в нём человека, повышается почти до 200 тыс. вольт. Человек при этом не испытывает ни малейшего признака удара электрического тока, поскольку между любыми точками его тела нет никакой разности потенциалов.
Значит, почти полностью защищает от молнии пребывание в хорошо заземленном здании с металлическим каркасом, а та-ковых много в современных городах.
Чем объяснить, что птицы совершенно спокойно и безнаказанно сидят на проводах?
Тело сидящей птицы представляет собой как бы ответвление цепи (параллельное соединение). Сопротивление этой ветви с птицей много больше, чем сопротивление провода между ногами птицы. Поэтому сила тока в теле птицы ничтожна. Если бы птица, сидя на проводе, коснулась бы крылом или хвостом столба или как-то ещё соединилась бы с землёй, она мгновенно была бы убита током, который устремился бы через неё в землю.
Интересные факты о молниях
Средняя длина молнии 2,5 км. Некоторые разряды простираются в атмосфере на расстояние до 20 км.
Молнии приносят пользу: они успевают выхватить из воздуха млн тн азота, связать его и направить в землю, удобряя почву.
Молнии Сатурна в миллион раз сильнее земных.
Разряд молнии обычно состоит из трех или более повторных разрядов - импульсов, следующих по одному и тому же пути. Интервалы между последовательными импульсами очень коротки, от 1/100 до 1/10 с (этим обусловлено мерцание молнии).
Ежесекундно на Земле вспыхивает около 700 молний. Мировые очаги гроз: остров Ява - 220, экваториальная Африка - 150, южная Мексика - 142, Панама - 132, центральная Бразилия - 106 грозовых дней в году. Россия: Мурманск - 5, Архангельск - 10, С-Петербург - 15, Москва - 20 грозовых дней в году.
Воздух в зоне канала молнии практически мгновенно разогревается до температуры 30 000-33 000° С. От удара молнии в мире в среднем ежегодно погибает около 3 000 человек
Статистика показывает, что на 5000-10000 летных часов приходится один удар молнии в самолет, к счастью, почти все поврежденные самолеты продолжают полет.
Несмотря на сокрушительную мощь молнии, уберечься от нее довольно просто. Во время грозы следует немедленно уходить с открытых мест, ни в коем случае нельзя прятаться под отдельно стоящими деревьями, а также находиться вблизи высоких мачт и ЛЭП. Не следует держать в руках стальные предметы. Также во время гроз нельзя пользоваться средствами радиосвязи, мобильными телефонами. В помещении нужно отключить телевизоры, радиоприемники и электроприборы.
Молниеотводы защищают здания от поражения молнией по двум причинам: они дают возможность стекать в воздух наве-денному на здании заряду, а при ударе молнии в здание уводят её в землю.
Попав в грозу, следует избегать укрываться возле одиноч-ных деревьев, изгородей, возвышенных мест и находиться на от-крытых пространствах.
Гроза - интересное явление природы. Но все знают, что есть обратная сторона медали. Гроза - это не только красивые молнии в небе, но и опасность. Небо, покрывающееся темно-синими тучами, сильный ветер, гром, вспышки - все то, что мы привыкли наблюдать в этом явлении. Многие наверняка не раз задавались вопросом: «А куда бьет огненная гостья во время грозы?». Ответ на этот вопрос вы узнаете позже, а пока следует разобраться, как это происходит.
Откуда появляется вспышка?
Молния - природное явление, представляющее собой который сопровождается Это огромная искра.
Возникает она не так близко, как нам кажется. Всем известно, что скорость света быстрее, чем скорость звука в миллион раз. Именно поэтому мы сначала видим вспышку, а только потом слышим грохот. Каким образом она появляется? Облака, предвещающие грозу, формируются в атмосфере. Когда воздух нагревается слишком сильно, заряженные частицы слетаются в одном месте и вспыхивают. Так и возникает молния. При этом она имеет очень высокую температуру.
Направление молнии
Все мы привыкли видеть, что молния бьет сверху вниз. Канал, по которому проходит молния, представляет собой разветвление, так как ионизация воздуха происходит неравномерно. Молния, проходя по этому каналу, тоже разветвляется, поэтому мы привыкли видеть вспышку не в виде прямой, а похожую на вены. Главный канал, по которому проходит молния, называется лидером. Ответвления, образующиеся от него, идут по направлению движения лидера. Важно отметить, что лидер не может изменить свое направление резко на противоположное. Ток проходит по лидеру и его ответвлениям, как только он соединил и землю. Проходя по каналам, ток бьет по направлению несколько раз. Благодаря этому мы видим, что молния мерцает.
Куда бьет молния?
Напряженность в высоких слоях всегда больше, чем в нижних. Поэтому можно заметить, что "небесная гостья" бьет сверху вниз. Если сравнить молнию с деревом, то она будет напоминать его корневую систему.
Иногда случается и так, что ток идет наоборот, то есть снизу вверх. Если провести сравнение с деревом, то лидер и его ответвления будут напоминать раскидистую крону. Когда молния бьет сверху вниз, создается впечатление, будто она бьет из неба в землю. Во втором случае мы не воспринимаем, что молния бьет из земли. Почему так? Все дело в нашем восприятии. Молния - быстрый процесс. Наши глаза фиксируют взгляд на ней в целом, но мы не можем наблюдать направление движения тока, а восприятие человека далеко не объективно. Человеческие глаза не могут улавливать тысячи кадров в секунду. Следовательно, мы воспринимаем картинку целиком.
Если же посмотреть видеокамеру, которая способна уловить эти молниеносные кадры, то можно увидеть как восходящие, так и нисходящие токовые потоки. Как происходит этот процесс - понятно, но куда бьет молния? В этом разберемся ниже.
Куда бьет молния и почему?
Молнии бьют в те места, где слой между каким-либо предметом и грозовой тучей будет наименьшим. Многие предметы, находящиеся на земле и хорошо проводящие ток, притягивают молнии. Куда бьет молния? Она может попадать в самые различные места: деревья, металлические вышки, столбы, трубы, дома, здания, самолеты, воду, даже в человека. Чем выше притяжение предмета, тем больше вероятность удара молнии. К примеру, взять два рядом стоящих столба: деревянный и металлический. С большей вероятностью удар придется на второй.
Дело в том, что металлические предметы гораздо лучше проводят ток. После удара ток из земли намного легче пойдет к мачте, так как она хорошо соединена с землей. Чем большая поверхность металлической конструкции связана с землей, тем большая вероятность удара молнии. Нередко она бьет в ровную поверхность. Но будет такой участок, где существует наибольшая проводимость поверхность электрического тока.
Например, болота чаще бывают поражены молнией, нежели поверхность из сухого песка. Предметы, находящиеся в небе, также могут быть поражены. Известны случаи, когда молния била в самолет. Сильной опасности для людей, находящихся в летательном аппарате, она не несет, но вполне способна вывести технику из строя. Большую опасность молния представляет для людей, находящихся во время грозы в доме. Казалось бы, почему так, ведь человек защищен? Однако невыключенный телевизор, работающий мобильный телефон, способны легко притянуть ток, что опасно для человека.
Известны случаи, когда он поражал человека на улице. Молния чаще попадает в мужчин, нежели в женщин. В сельской местности она может ударить куда угодно. А куда бьет молния в городе? Как было упомянуто, она бьет в предметы, которые легко проводят ток, хорошо соединены с землей. Это будут высокие здания, вышки. К счастью, придуманы громоотводы, которые широко используются в больших городах. Для человека молния - опасное явление. Именно поэтому следует соблюдать все правила безопасности и знать, как правильно себя вести во время грозы.
Миф и только
Информация по поводу того, куда чаще всего бьет молния, прояснилась. Теперь хочется развеять миф о том, что молния не бьет в одно и то же место дважды. Бьет. Молния способна попадать в один и тот же предмет несколько раз.
После этой телепередачи “Новостей” с популярностью высоковольтников не могли соперничать даже поп-звезды. Всем хотелось знать, правда ли, что после удара молнии гражданин Китая грохнулся на землю, быстро вскочил, отряхнулся и хотел было двинуться дальше, но вторая молния сбила его с ног еще раз и опять без смертельного исхода. Похожих историй немало. В популярных книжках и журналах вам расскажут о массовом поражении футболистов на стадионе, пассажиров на автобусной остановке, едва ли не целого стада коров на пастбище. Истории жуткие. Десяток человек в больнице. Но в больнице же, - не на кладбище. Может быть опасность молнии сильно преувеличена, если человек в состоянии выдержать ее прямое воздействие? Только кто сказал, что воздействие прямое? Чаще всего это не так.
Разряд молнии сопровождается сильным электрическим током. Даже у средней по силе молнии он близок к 30 000 А, а у мощнейшей едва ли не на порядок больше. В конечном итоге этот ток растекается в грунте по всему объему Земли. Любой молниеприемник обязательно заземляют. Для этого у молниеотвода монтируют заземлитель . Его образует один или несколько подземных заземляющих электродов, вертикальных или горизонтальных. С металлических электродов ток попадает в землю, где, как в любом проводнике, действует закон Ома. Произведение тока на сопротивление дает напряжение, в данном случае напряжение на заземлителе:
Выражение вроде бы привычное, но все-таки не совсем, потому что речь идет о напряжении в земле, которое принято считать нулевым. Ведь для того и заземляют, чтобы не попасть под напряжение. А тут получается с ног на голову, причем не в переносном смысле, а в самом что ни на есть прямом. Напряжение действует на человека через ноги, нормально и твердо стоящие на земле. Такое требует объяснения. И начинать надо с самого простого. Насколько хорошим проводником считается грунт? Ответ кажется очевидным, - безусловно хорошим, если электрики и специалисты по технике безопасности всегда говорят о заземлении. В науке и технике привыкли к конкретным оценкам. Слова много-мало, хорошо-плохо сути дела не поясняют. Качество проводников оценивается их удельным сопротивлением. У хорошего грунта оно близко к 100 Ом*м - в миллиард раз больше, чем у черной стали! Сопоставление более чем убедительное. Выручает очень большой объем, по которому растекается в грунте ток молнии.
Не хочу, чтобы читатель поймал меня на качественном описании и потому сразу перейду к количественным оценкам. Для этого вместо привычного напряжения полезно воспользоваться еще одним параметром из школьной физики. Речь пойдет о напряженности электрического поля. Так называют величину падения напряжения в какой-то среде на единице длины, например, падение напряжения в грунте на длине 1 м. Кстати, длина 1 м - это примерная длина шага взрослого человека. Помните, напряженность измеряют в вольтах на метр. Если электрическое поле в грунте E гр равно 1 В/м, между ногами человека на длине l = 1 м будет действовать напряжение
Время оценить электрическое поле тока молнии в грунте. Представим, что она ударила в стержневой молниеотвод, заземлитель которого выполнен в виде полусферы диаметром d= 0,5 м (кастрюля или казан для плова средних размеров) и закопан в грунт, как это показано на рис. 1. Ток молнии I М будет симметрично стекать с поверхности металлической полусферы, где его плотность составит
Для средней по силе молнии с током 30 000 А в нашем случае получается j M ≈ 7,6×10 4 А/м 2 . Дальше полная аналогия с законом Ома. Чтобы получить напряженность в грунте E гр, надо умножить плотность тока на удельное сопротивление грунта ρ.
Если даже ориентироваться на высоко проводящий грунт (ρ ≈ 100 Ом*м), получается весьма впечатляющая величина 7 600 000 В/м. Напряжение на длине шага 1 м составит здесь почти восемь миллионов вольт. Трудно предположить, чтобы телевизионному китайцу удалось перенести такое без вреда для здоровья. Скорее всего, второй молнии не потребовалось бы.
Величина, которая здесь получена, называется специалистами шаговым напряжением (говорят еще - напряжение шага). Важно понимать, как она меняется в окрестности места удара молнии. Если грунт везде одинаковый, все определяется плотностью тока молнии. По мере удаления от полусферического заземлителя поверхность, через которую протекает ток в силу симметрии так и останется полусферической. а ее радиус r будет непрерывно нарастать. Вместе с ним увеличится площадь полусферической поверхности, "заполненной" током, и соответственно снизится его плотность.
Напряженность электрического поля тоже начнет быстро снижаться
На расстоянии r = 10 м от начальных миллионов в нашем примере останется чуть меньше 5 000 В/м. Это тоже чувствительно, но, как правило, не смертельно, потому что время действия высокого напряжения, как и длительность тока молнии, едва ли больше 0,1 миллисекунды. Высоковольтная подножка может легко сбить с ног, но сил, чтобы подняться, у человека скорее всего хватит.
Если читателю не надоели цифры и он добрался до этой строчки, дальше ему будет легко понять откуда взялась старая рекомендация не прятаться от грозы под большими деревьями. Из-за значительной высоты удар молнии в них наиболее вероятен. При ударе ток потечет по корневой системе дерева как по заземлителю. Вплотную с корнями электрическое поле особенно велико. Ясно, что стоять здесь не рекомендуется, сидеть и особенно лежать тоже, потому что длина человека вдвое больше длины его шага.
Если еще раз вернуться к цифрам, то надо признать, что они нисколько не завышены. Ток молнии даже в 100 000 А особой редкостью не назовешь, да и удельное сопротивление грунта может быть в десятки раз больше использованного в оценках. По этой причине опасное для жизни шаговое напряжение может удерживаться на достаточно большом расстоянии от точки удара молнии. Наконец, во внимание надо принять форму заземляющего электрода. Все оценки выше были сделаны для полусферического заземлителя. Его электрическое поле, как видно из приведенных формул, убывает очень быстро, - обратно пропорционально квадрату расстояния. Чаще же заземлители монтируют из протяженных шин или стержней, мало похожих на полусферу. Их электрическое поле убывает намного медленнее. В результате радиус опасного знакомства с молнией очень заметно увеличивается, иногда, до многих десятков метров. Так объясняют массовые поражения людей на пляже или на футбольном поле.
Перед вами результаты расчета шагового напряжения для типового заземляющего устройства, что рекомендован отечественным нормативом по молниезащите. Он состоит из горизонтальной шины длиной 10 м и трех вертикальных стержней по 5 м - два по краям шины и один у середины. Удельное сопротивление грунта 1000 Ом*м (неувлажненный песок), ток молнии 100 кА. Это мощная молния - у 98% грозовых разрядов ток меньше. Цифры на графике впечатляющие - сотни киловольт непосредственно у заземлителя, свыше 70 кВ на расстоянии 15 м и не меньше 10 кВ на расстоянии 40 м.
Когда в Москве восстанавливали храм Христа Спасителя, проектировщики учли, что при его значительной высоте надо ожидать практически ежегодного удара молнии. Не исключено, что этот удар произойдет в праздничный день, при большом стечении народа на паперти. Чтобы гарантировать безопасность прихожан, пришлось обеспечивать растекание тока молнии по очень разветвленной системе подземных шин, минимизировав тем самым шаговые напряжения.
Сильное электрическое поле в грунте несет еще одну неприятность. Когда напряженность поля поднимается до 1 МВ/м, в земле начинается ионизация. В определенных условиях это приводит к росту плазменного канала, который скользит вдоль поверхности грунта, слегка зарываясь в него. Каналы (а их может быть несколько, как на этой фотографии, полученной в лаборатории) могут продвигаться от места ввода тока молнии
на десятки метров. Фактически их надо рассматривать как продолжение молнии, только не в воздухе, а вдоль поверхности земли. Надо сказать, что они не становятся от этого менее опасными, потому что ток в канале составляет десятки процентов от тока молнии, а температура заведомо выше 6000 0 . Надеюсь, читателю не потребуется большого воображения, чтобы представить себе последствия контакта такого канала с зоной протечек топлива на нефтеналивной эстакаде или с подземным кабелем, например, телефонным либо управляющим микроэлектронной системой.
В засушливый 2010 г центральное телевидение передавало репортаж из полностью сгоревшей в грозу деревни в Омской области. Московская корреспондентка поинтересовалась у деревенских бабушек: “Почему не гасили?”. Те ответили хором; “Страшно было - стрелы огненные по земле ползали”. Взгляните еще раз на снимок. Правда, похоже? Опасались бабушки не напрасно. Электрическое поле у искровых каналов мало чем отличается от поля у металлических шин. Сближение с ними легко может закончиться гибелью.
Представленного достаточно, чтобы убедиться в изобретательности молнии. Вы устроили надежную защиту сверху при помощи молниеотводов, а она прорывается к вам обходным маневром, прокладывая себе путь вдоль поверхности земли. Вот почему практически все популярные статьи заканчиваются обращением не забывать о профессионалах. С грозными явлениями природы шутить рискованно и относится к ним легкомысленно недопустимо.