Что происходит, когда молния попадает в землю? Может ли молния ударить в окно? Как часто молния бьет человека

Он и его жена почти 30 лет на общественных началах занимаются этой организацией, в которой уже почти 2 тысячи членов.

Изменения в характере, перемены настроения, которые испытывают выжившие (иногда с приступами глубокой депрессии), иногда приводят семьи на грань распада.

Мэри Энн Купер приводит свою любимую аналогию: молния, по ее словам, влияет на мозг человека примерно так же, как короткое замыкание - на ваш компьютер. Внешне вроде бы ничего не изменилось, но программное обеспечение уже не может функционировать так, как прежде.

И Маршберн, и Купер высоко ценят заслуги организации Lightning Strike & Electric Shock Survivors International, которая, по словам самого Маршберна, своей деятельностью предотвратила по меньшей мере 22 самоубийства.

Молния влияет на мозг человека примерно так же, как короткое замыкание - на ваш компьютер Мэри Энн Купер, исследователь

Для Маршберна вполне привычно, когда ему звонят среди ночи, и он проводит несколько часов, разговаривая с человеком, находящимся на грани нервного срыва. После таких разговоров Маршберн чувствует себя опустошенным.

Купер, которая присутствовала на нескольких встречах этих людей, признается, что до сих пор не до конца понимает, что с ними происходит. "Но я слушаю, слушаю и слушаю их".

Несмотря на то, что она очень сочувствует пострадавшим, некоторые вещи в их рассказах вызывают у нее недоверие.

Иногда они утверждают, что чувствуют приближение грозы задолго до ее начала. "Это возможно, - признает Купер, - их травма дала им повышенную чувствительность к непогоде".

Однако более критически она относится к рассказам о том, как зависают компьютеры, когда в комнату входит один из тех, в кого когда-то попала молния. Или о том, что у этих людей быстрее садятся батареи в гаджетах.

После десятилетий изучения и наблюдений Купер и другие специалисты по молниям с готовностью признают: по-прежнему вопросов больше, чем ответов.

Например, непонятно, почему после удара молнии некоторые люди страдают от припадков. И влияет ли перенесенный удар на те проблемы со здоровьем, которые возникают с возрастом?

Некоторые из таких людей говорят, что чувствуют себя медицинскими кочевниками, поскольку никак не могут найти врача, который хоть что-то бы понимал в травмах, полученных от удара молнии.

Джастин Годжер, ноги которого обрели подвижность в течение пяти часов после попадания молнии, сейчас страдает от посттравматического стрессового расстройства. Кроме того, его мозг работает не так быстро, как раньше.

Правообладатель иллюстрации iStock

Он не понимает, как ему вернуться к той работе, которую он выполнял до случившегося с ним (Джастин работал юристом).

"Когда я разговариваю по телефону, слова в моей голове как будто перемешаны, - рассказывает он. - Я начинаю задумываться над тем, что же именно я хочу сказать, и у меня всё окончательно путается. И когда я наконец что-то произношу - это не совсем то, что я хотел сказать".

Эффект дугового разряда

Когда в кого-то попадает молния, это происходит так быстро, что только очень небольшое количество электричества проходит сквозь тело. Основная его часть остается снаружи, создавая так называемый эффект дугового разряда, объясняет Купер.

Для сравнения: контакт с высоковольтным проводом имеет результатом гораздо более серьезные внутренние травмы, поскольку воздействие электричества может быть более долгим, даже если речь идет о нескольких секундах - этого вполне хватит, чтобы ваши органы были сильно повреждены.

Отчего случаются внешние ожоги? Купер объясняет, что они могут возникать от контакта молнии с потом на коже или с капельками дождя.

Вода увеличивается в объеме, когда превращается в пар, и даже небольшой ее объем может привести к так называемому паровому взрыву.

"Одежду буквально срывает таким взрывом", - говорит Купер. Иногда и обувь.

Ботинки, однако, скорее, будут разорваны или повреждены изнутри, потому что именно там накапливается жар.

Что касается одежды, то пар будет взаимодействовать с ней по-разному - в зависимости от того, из чего она сделана. Скажем, кожаная куртка может задерживать пар внутри, что приведет к ожогам кожи.

Мобильный телефон, который был у Хайме Сантаны в кармане, расплавился и прилип в штанам.

Как же Хайме выжил? Ведь его конь погиб.

Одно из возможных объяснений, как считает хирург-травматолог Сидни Вейл, состоит в том, что именно конь и принял на себя основную часть разряда молнии, которая чуть не убила его 31-летнего седока.

Правообладатель иллюстрации iStock

А возможно, помогло искусственное дыхание, которое тут же начал делать Хайме подбежавший вовремя сосед. Он продолжал делать его до тех пор, пока не приехали парамедики.

Какова же вероятность попадания?

Расхожее мнение таково, что вероятность быть ударенным молнией - один к миллиону. Но это верно лишь отчасти.

Если взглянуть на данные по США за один год, то все вроде бы правильно. Но эта статистика вводит в заблуждение, считает Рон Холл, американский метеоролог, давно изучающий молнии.

Он призывает взглянуть и на другие цифры. Если кто-то прожил до 80 лет, его уязвимость на протяжении жизни возрастает до 1 к 13 000.

Примите во внимание и то, что каждая жертва молнии имеет родственников и друзей, на которых эта трагедия так или иначе влияет - таким образом шанс попасть в число тех, кого затронул удар молнии, возрастает еще больше - чуть ли не до 1 к 1300.

Холлу вообще не нравится слово "удар" - по его мнению, это предполагает, что молния попадает прямо в тело человека. На самом деле такие прямые попадания крайне редки.

Если кто-то прожил до 80 лет, его уязвимость на протяжении жизни возрастает до 1 к 13 000

Холл, Купер и некоторые другие видные исследователи молний недавно совместными усилиями подсчитали, что прямые попадания стали причиной не более чем 3-5% травм от электроразряда.

(Правда, Сидни Вейл предполагает, что Хайме Сантана был поражен именно прямым ударом молнии, учитывая то, что тот скакал по пустынной местности, где вокруг не было ни одного дерева или иного высокого объекта.)

Джастин Годжер считает, что он пострадал от молнии, которая задела его по касательной, отраженная от какого-то другого объекта - дерева или телефонного столба.

Считается, что отраженные молнии - причина 20-30% травм или смертей от удара электричеством.

Правообладатель иллюстрации William LeGoulon

Как правило, в регионах мира с высоким доходом населения у мужчин гораздо больше шансов погибнуть от удара молнии, чем у женщин: две трети случаев попадания молнии в человека имеют жертвой именно мужчину.

Объяснить это можно тем, что мужчины более склонны рисковать, и их работа чаще связана с возможностью быть пораженным молнией, отмечает Холл.

Павлины Аризоны

…Когда Хайме привезли в травматологию Финикса, его сердце билось с перебоями, у него было кровоизлияние в мозг, повреждены легкие и другие внутренние органы, в том числе печень, рассказывает доктор Вейл.

Ожоги второй и третьей степени покрывали почти одну пятую его тела. Чтобы его организм мог восстановиться, врачи ввели Сантану в искусственную кому почти на две недели.

После пяти месяцев лечения и реабилитации Хайме вернулся домой. "Самое трудное для меня то, что я не могу ходить", - признается он.

"Врачи говорят, что некоторые нервы Хайме все еще не проснулись", - говорит Сара, сестра Хайме. Семья надеется, что время и процедуры реабилитации исправят это.

В тот день, когда Сара и Алехандро вернулись домой из больницы, где они оставили пораженного молнией Хайме, Алехандро вышел на задний двор позвонить жене. И вдруг он увидел сидящего на ограде загона для лошадей павлина - настоящего павлина, с разноцветным хвостом.

До этого Сара и Алехандро видели павлинов в Аризоне только в зоопарке.

Они оставили того павлина у себя и чуть позже нашли ему пару. Сейчас у них - целая семья павлинов.

Когда Сара решила посмотреть, что символизирует собой эта красивая птица, она была поражена: обновление, воскрешение, бессмертие.

Эта статья на английском языке первоначально появилась на сайте Mosaic и публикуется здесь по лицензии Creative Commons.

В этом стыдно признаться, но большинство людей испытывают необъяснимый суеверный страх перед грозой, прямо как наши первобытные предки. Когда видишь молнию, первое желание – убежать и спрятаться под кроватью. «Знаменка» задала 10 наивных вопросов о грозах и молниях заведующему лабораторией физики атмосферы Национального научно-исследовательского центра мониторинга озоносферы Белгосуниверситета Александру Людчику. И многие из его ответов были неожиданными.

1. Может ли молния убить человека?

– Запросто. Сила тока в разряде молнии – 10 – 20 тысяч ампер. (Для сравнения, работающему утюгу достаточно всего 6 ампер). При таком разряде все белки в теле сворачиваются – и человек погибает, можно сказать, что он варится заживо. У меня на даче было дерево, пострадавшее от удара молнии: жидкость, находящаяся между корой и древесиной, мгновенно превратилась в пар, и со ствола сорвало всю кору.

2. Где безопаснее во время грозы: в лесу или в поле?

– Как известно, молния всегда ищет самый короткий путь и поэтому выбирает самые высокие объекты. В этом плане лес – хорошее место, чтобы спрятаться, ведь здесь много громоотводов – деревьев, готовых принять удар на себя. А в поле самый высокий объект – это вы, поэтому во время грозы обязательно нужно лечь на землю или присесть на корточки. Но, конечно, безопаснее всего переждать непогоду дома или в машине. У автомобиля – металлический корпус, поэтому даже если в него ударит молния, заряд «стечет» в землю и люди останутся живы. По сути, кузов выполняет функцию клетки Фарадея, не давая разряду проникнуть внутрь.

3. Что будет, если молния ударит в самолет?

– Такое происходит достаточно часто, и в большинстве случаев на самолет это никак не влияет. Как и в ситуации с автомобилем.

4. Зачем во время грозы выключать из розетки холодильник и теле­визор?

– Разряды молнии нередко попадают в линии электропередачи, возникают скачки напряжения. Приборы не выдерживают этого и сгорают.

5. Может ли молния ударить в зонтик?

– Если вы находитесь в городе, это маловероятно: здесь много высоких зданий, которые молния поразит с гораздо большим удовольствием. А вот если вы идете через поле – зонтик лучше сложить и лечь на землю.

6. Можно ли во время грозы говорить по мобильному телефону? Многие уверены, что нельзя.

– Я считаю, что можно. Излучение телефона крайне невелико, и оно неспособно существенно повысить электропроводность воздуха вокруг себя и притянуть молнию.

7. Нужно ли во время грозы снимать пирсинг? Ведь сережки металлические, а молния любит металл.

– Не нужно. Крошечное украшение никакой роли не играет.

8. Говорят, что ученые до сих пор не поняли, что такое шаровая молния.

– Это правда: есть много гипотез, но до сих пор никто точно не знает, из чего она состоит и отчего возникает. Есть химическая теория. По ней шаровая молния – это реакция горения газа. Есть плазменные теории, якобы молния – это сгусток плазмы. Но точного ответа нет.

9. Почему от шаровой молнии нельзя убегать?

– По одной из версий, она перемещается благодаря воздушным течениям. Если вы рванете к двери, возле вас образуется завихрение воздуха, и молния «побежит» за вами. Поэтому лучше стоять неподвижно, ожидая, пока она улетит. А если двигаться, то медленно и плавно.

10. По народному поверью, человека, в которого ударила молния, нужно закопать в песок, чтобы разряд ушел в землю. В этом есть смысл?

– Никакого. Разряд и так мгновенно уходит в землю – это происходит за сотые доли секунды. Лучшее, что вы можете сделать, – поскорее вызвать скорую помощь.

Шаром покати

Оказывается, шаровая молния – не такое уж и редкое явление. «Знаменка» разыскала белорусов, которым довелось встретиться с ней лицом к лицу.

Это было похоже на взрыв

Гомельчанка Ирина Напалкова встретилась с молнией в далеком детстве, но помнит об этом до сих пор:

– Мне было лет семь или восемь. Мы с бабушкой собирались в баню, и она решила расчесать волосы. А чтобы было лучше видно, села у окна. На улице начиналась гроза. Я хотела подойти к ней, но не успела – раздался взрыв, и комната наполнилась дымом. Будучи воспитанной на книжках и фильмах о войне, подумала, что это бомба. Но потом мы поняли, что это была молния: она залетела через печную трубу, прошла через дверь, ведущую в погреб, и исчезла в подвале.

Несмотря на случившееся, грозы Ирина не боится:

– Правда, если слышу раскаты грома, стараюсь не расчесываться и не шить – верю в то, что металлические предметы могут притягивать молнию.

Никаких экстрасенсорных способностей с той самой встречи у героини не появилось.

– Интуиция у меня действительно хорошая, но с молнией это никак не связываю.

Даже испугаться не успела

Минчанка Александра Исакова, на тот момент семилетняя школьница, отдыхала в деревне у бабушки недалеко от Бобруйска.

– Гроза заканчивалась, мы с бабушкой и тетей открыли окна, чтобы глотнуть свежего воздуха. Вдруг в зал залетел небольшой шар – сантиметров 15 в диаметре. Он издавал бело-голубое свечение, слегка потрескивал и двигался по комнате – медленно и хаотично. В эту же минуту выключился свет, перестал работать телевизор – прямо как в фильме ужасов. В итоге молния полетала по залу минуты три и ушла тем же путем, что и появилась, – через форточку.

Александра вспоминает, что тогда, в детстве, даже не успела толком испугаться. А уже потом, прочитав, какие беды порой причиняют шаровые молнии, поняла, что они легко отделались:

– Это чудо, что она ничего не сожгла и никому не навредила. Я читала, что от таких молний у людей бывают жуткие ожоги. Встретиться с ней во второй раз я бы точно не хотела.

Доктор биологических наук, кандидат физико-математических наук К. БОГДАНОВ.

В каждый момент времени в разных точках Земли сверкают молнии более 2000 гроз. В каждую секунду около 50 молний ударяются в поверхность земли, и в среднем каждый ее квадратный километр молния поражает шесть раз за год. Еще Б. Франклин показал, что молнии, бьющие по земле из грозовых облаков, - это электрические разряды, переносящие на нее отрицательный заряд величиной несколько десятков кулон, а амплитуда тока при ударе молнии составляет от 20 до 100 кА. Скоростная фотосъемка показала, что разряд молнии длится несколько десятых долей секунды и состоит из нескольких еще более коротких разрядов. Молнии издавна интересуют ученых, но и в наше время об их природе мы знаем лишь немного больше, чем 250 лет тому назад, хотя смогли их обнаружить даже на других планетах.

Наука и жизнь // Иллюстрации

Способность электризации трением различных материалов. Материал из трущейся пары, находящийся выше в таблице, заряжается положительно, а ниже - отрицательно.

Отрицательно заряженный низ облака поляризует поверхность Земли под собой так, что она заряжается положительно, и, кода появляются условия для электрического пробоя, возникает разряд молнии.

Распределение частоты гроз по поверхности суши и океанов. Самые темные места на карте соответствуют частотам не более 0,1 грозы в год на квадратный километр, а самые светлые - более 50.

Зонт с громоотводом. Модель продавалась в XIX веке и пользовалась спросом.

Выстрел жидкостью или лазером по грозовой туче, нависшей над стадионом, уводит разряд молнии в сторону.

Несколько разрядов молний, вызванных пуском ракеты в грозовую тучу. Левая вертикальная прямая - след ракеты.

Крупный «ветвистый» фульгурит весом 7,3 кг, найденный автором на окраине Москвы.

Полые цилиндрические фрагменты фульгурита, образованные из оплавленного песка.

Белый фульгурит из Техаса.

Молния - вечный источник подзарядки электрического поля Земли . В начале XX века с помощью атмосферных зондов измерили электрическое поле Земли. Его напряженность у поверхности оказалась равной примерно 100 В/м, что соответствует суммарному заряду планеты около 400 000 Кл. Переносчиком зарядов в атмосфере Земли служат ионы, концентрация которых увеличивается с высотой и достигает максимума на высоте 50 км, где под действием космического излучения образовался электропроводящий слой - ионосфера. Поэтому электрическое поле Земли - это поле сферического конденсатора с приложенным напряжением около 400 кВ. Под действием этого напряжения из верхних слоев в нижние все время течет ток силой 2-4 кА, плотность которого составляет 1-2 . 10 -12 А/м 2 , и выделяется энергия до 1,5 ГВт. И это электрическое поле исчезло бы, если бы не было молний! Поэтому в хорошую погоду электрический конденсатор - Земля - разряжается, а при грозе заряжается.

Человек не чувствует электрического поля Земли, так как его тело - хороший проводник. Поэтому заряд Земли находится и на поверхности тела человека, локально искажая электрическое поле. Под грозовым облаком плотность наведенных на земле положительных зарядов может значительно возрастать, а напряженность электрического поля - превышать 100 кВ/м, в 1000 раз больше ее значения в хорошую погоду. В результате во столько же раз увеличивается положительный заряд каждого волоска на голове человека, стоящего под грозовой тучей, и они, отталкиваясь друг от друга, встают дыбом.

Электризация - удаление "заряженной" пыли. Чтобы понять, как облако разделяет электрические заряды, вспомним, что такое электризация. Легче всего зарядить тело, потерев его о другое. Электризация трением - самый старый способ получения электрических зарядов. Само слово "электрон" в переводе с греческого на русский означает янтарь, так как янтарь всегда заряжался отрицательно при трении о шерсть или шелк. Величина заряда и его знак зависят от материалов трущихся тел.

Считается, что тело, до того как его стали тереть о другое, электронейтрально. Действительно, если оставить заряженное тело в воздухе, то к нему начнут прилипать противоположно заряженные частицы пыли и ионы. Таким образом, на поверхности любого тела находится слой "заряженной" пыли, нейтрализующий заряд тела. Поэтому электризация трением - это процесс частичного снятия "заряженной" пыли с обоих тел. При этом результат будет зависеть от того, на сколько лучше или хуже снимается "заряженная" пыль с трущихся тел.

Облако - фабрика по производству электрических зарядов. Трудно представить, что в облаке находится пара материалов из перечисленных в таблице. Однако на телах может оказаться различная "заряженная" пыль, даже если они сделаны из одного того же материала, - достаточно, чтобы микроструктура поверхности отличалась. Например, при трении гладкого тела о шероховатое оба будут электризовываться.

Грозовое облако - это огромное количество пара, часть которого конденсировалось в виде мельчайших капелек или льдинок. Верх грозового облака может находиться на высоте 6-7 км, а низ нависать над землей на высоте 0,5-1 км. Выше 3-4 км облака состоят из льдинок разного размера, так как температура там всегда ниже нуля. Эти льдинки находятся в постоянном движении, вызванном восходящими потоками теплого воздуха от нагретой поверхности земли. Мелкие льдинки легче, чем крупные, увлекаются восходящими потоками воздуха. Поэтому "шустрые" мелкие льдинки, двигаясь в верхнюю часть облака, все время сталкиваются с крупными. При каждом таком столкновении происходит электризация, при которой крупные льдинки заряжаются отрицательно, а мелкие - положительно. Со временем положительно заряженные мелкие льдинки оказываются в верхней части облака, а отрицательно заряженные крупные - внизу. Другими словами, верхушка грозы заряжена положительно, а низ - отрицательно. Все готово для разряда молнии, при котором происходит пробой воздуха и отрицательный заряд с нижней части грозовой тучи перетекает на Землю.

Молния - привет из космоса и источник рентгеновского излучения. Однако само облако не в состоянии так наэлектризовать себя, чтобы вызвать разряд между своей нижней частью и землей. Напряженность электрического поля в грозовом облаке никогда не превышает 400 кВ/м, а электрический пробой в воздухе происходит при напряженности больше 2500 кВ/м. Поэтому для возникновения молнии необходимо что-то еще кроме электрического поля. В 1992 году российский ученый А. Гуревич из Физического института им. П. Н. Лебедева РАН (ФИАН) предположил, что своеобразным зажиганием для молнии могут быть космические лучи - частицы высоких энергий, обрушивающиеся на Землю из космоса с околосветовыми скоростями. Тысячи таких частиц каждую секунду бомбардируют каждый квадратный метр земной атмосферы.

Согласно теории Гуревича, частица космического излучения, сталкиваясь с молекулой воздуха, ионизирует ее, в результате чего образуется огромное число электронов, обладающих высокой энергией. Попав в электрическое поле между облаком и землей, электроны ускоряются до околосветовых скоростей, ионизируя путь своего движения и, таким образом, вызывая лавину электронов, движущихся вместе с ними к земле. Ионизированный канал, созданный этой лавиной электронов, используется молнией для разряда (см. "Наука и жизнь" № 7, 1993 г.).

Каждый, кто видел молнию, заметил, что это не ярко светящаяся прямая, соединяющая облако и землю, а ломаная линия. Поэтому процесс образования проводящего канала для разряда молнии называют ее "ступенчатым лидером". Каждая из таких "ступенек" - это место, где разогнавшиеся до околосветовых скоростей электроны остановились из-за столкновений с молекулами воздуха и изменили направление движения. Доказательство для такой интерпретации ступенчатого характера молнии - вспышки рентгеновского излучения, совпадающие с моментами, когда молния, как бы спотыкаясь, изменяет свою траекторию. Недавние исследования показали, что молния служит довольно мощным источником рентгеновского излучения, интенсивность которого может составлять до 250 000 электронвольт, что примерно в два раза превышает ту, которую используют при рентгене грудной клетки.

Как вызвать разряд молнии? Изучать то, что произойдет непонятно где и когда, очень сложно. А именно так в течение долгих лет работали ученые, исследующие природу молний. Считается, что грозой на небе руководит Илья-пророк и нам не дано знать его планы. Однако ученые очень давно пытались заменить Илью-пророка, создавая проводящий канал между грозовой тучей и землей. Б. Франклин для этого во время грозы запускал воздушный змей, оканчивающийся проволокой и связкой металлических ключей. Этим он вызывал слабые разряды, стекающие вниз по проволоке, и первым доказал, что молния - это отрицательный электрический разряд, стекающий с облаков на землю. Опыты Франклина были чрезвычайно опасными, и один из тех, кто их пытался повторить, - российский академик Г. В. Рихман - в 1753 году погиб от удара молнии.

В 1990-х годах исследователи научились вызывать молнии, не подвергая опасности свою жизнь. Один из способов вызвать молнию - запустить с земли небольшую ракету прямо в грозовую тучу. Вдоль всей траектории ракета ионизирует воздух и создает таким образом проводящий канал между тучей и землей. И если отрицательный заряд низа тучи достаточно велик, то вдоль созданного канала происходит разряд молнии, все параметры которого регистрируют приборы, расположенные рядом со стартовой площадкой ракеты. Чтобы создать еще лучшие условия для разряда молнии, к ракете присоединяют металлический провод, соединяющий ее с землей.

Молния: подарившая жизнь и двигатель эволюции . В 1953 году биохимики С. Миллер (Stanley Miller) и Г. Юри (Harold Urey) показали, что одни из "кирпичиков" жизни - аминокислоты могут быть получены путем пропускания электрического разряда через воду, в которой растворены газы "первобытной" атмосферы Земли (метан, аммиак и водород). Спустя 50 лет другие исследователи повторили эти опыты и получили те же результаты. Таким образом, научная теория зарождения жизни на Земле отводит удару молнии основополагающую роль.

При пропускании коротких импульсов тока через бактерии в их оболочке (мембране) появляются поры, через которые внутрь могут проходить фрагменты ДНК других бактерий, запуская один из механизмов эволюции.

Почему зимой грозы очень редки? Ф. И. Тютчев, написав "Люблю грозу в начале мая, когда весенний первый гром…", знал, что зимой гроз почти не бывает. Чтобы образовалось грозовое облако, необходимы восходящие потоки влажного воздуха. Концентрация насыщенных паров растет с повышением температуры и максимальна летом. Разница температур, от которой зависят восходящие потоки воздуха, тем больше, чем выше его температура у поверхности земли, так как на высоте нескольких километров его температура не зависит от времени года. Значит, интенсивность восходящих потоков максимальна тоже летом. Поэтому и грозы у нас чаще всего летом, а на севере, где и летом холодно, грозы довольно редки.

Почему грозы чаще над сушей, чем над морем? Чтобы облако разрядилось, в воздухе под ним должно быть достаточное число ионов. Воздух, состоящий только из молекул азота и кислорода, не содержит ионов, и его очень тяжело ионизировать даже в электрическом поле. А вот если в воздухе много инородных частиц, например пыли, то и ионов тоже много. Ионы образуются при движении частиц в воздухе аналогично тому, как электризуются при трении друг о друга различные материалы. Очевидно, что пыли в воздухе гораздо больше над сушей, чем над океанами. Поэтому-то грозы и гремят над сушей чаще. Замечено также, что прежде всего молнии бьют по тем местам, где в воздухе особенно велика концентрация аэрозолей - дымов и выбросов предприятий нефтеперерабатывающей промышленности.

Как Франклин отклонил молнию. К счастью, большинство разрядов молнии происходят между облаками и поэтому угрозы не представляют. Однако считается, что каждый год молнии убивают более тысячи людей по всему миру. По крайней мере, в США, где ведется такая статистика, каждый год от удара молнии страдают около 1000 человек и более ста из них погибают. Ученые давно пытались защитить людей от этой "кары божьей". Например, изобретатель первого электрического конденсатора (лейденской банки) Питер ван Мушенбрук (1692-1761) в статье об электричестве, написанной для знаменитой французской Энциклопедии, защищал традиционные способы предотвращения молнии - колокольный звон и стрельбу из пушек, которые, как он считал, оказываются довольно эффективными.

Бенджамин Франклин, пытаясь защитить Капитолий столицы штата Мериленд, в 1775 году прикрепил к зданию толстый железный стержень, который возвышался над куполом на несколько метров и был соединен с землей. Ученый отказался патентовать свое изобретение, желая, чтобы оно как можно скорее начало служить людям.

Весть о громоотводе Франклина быстро разнеслась по Европе, и его выбрали во все академии, включая и Российскую. Однако в некоторых странах набожное население встретило это изобретение с возмущением. Сама мысль, что человек так легко и просто может укротить главное оружие "божьего гнева", казалась кощунственной. Поэтому в разных местах люди из благочестивых соображений ломали громоотводы. Любопытный случай произошел в 1780 году в небольшом городке Сент-Омер на севере Франции, где горожане потребовали снести железную мачту громоотвода, и дело дошло до судебного разбирательства. Молодой адвокат, защищавший громоотвод от нападок мракобесов, построил защиту на том, что и разум человека, и его способность покорять силы природы имеют божественное происхождение. Все, что помогает спасти жизнь, во благо - доказывал молодой адвокат. Он выиграл процесс и снискал большую известность. Адвоката звали Максимилиан Робеспьер. Ну а сейчас портрет изобретателя громоотвода - самая желанная репродукция в мире, ведь она украшает известную всем стодолларовую купюру.

Как можно защититься от молнии с помощью водяной струи и лазера . Недавно был предложен принципиально новый способ борьбы с молниями. Громоотвод создадут из... струи жидкости, которой будут стрелять с земли непосредственно в грозовые облака. Громоотводная жидкость представляет собой солевой раствор, в который добавлены жидкие полимеры: соль предназначена для увеличения электропроводности, а полимер препятствует "распаду" струи на отдельные капельки. Диаметр струи составит около сантиметра, а максимальная высота - 300 метров. Когда жидкий громоотвод доработают, им оснастят спортивные и детские площадки, где фонтан включится автоматически, когда напряженность электрического поля станет достаточно высокой, а вероятность удара молнии - максимальной. По струе жидкости с грозового облака будет стекать заряд, делая молнию безопасной для окружающих. Аналогичную защиту от разряда молнии можно сделать и с помощью лазера, луч которого, ионизируя воздух, создаст канал для электрического разряда вдали от скопления людей.

Может ли молния сбить нас с пути? Да, если вы пользуетесь компасом. В известном романе Г. Мелвила "Моби Дик" описан именно такой случай, когда разряд молнии, создавший сильное магнитное поле, перемагнитил стрелку компаса. Однако капитан судна взял швейную иглу, ударил по ней, чтобы намагнитить, и поставил ее вместо испорченной стрелки компаса.

Может ли вас поразить молния внутри дома или самолета? К сожалению, да! Ток грозового разряда может войти в дом по телефонному проводу от рядом стоящего столба. Поэтому при грозе старайтесь не пользоваться обычным телефоном. Считается, что говорить по радиотелефону или по мобильному безопасней. Не следует во время грозы касаться труб центрального отопления и водопровода, которые соединяют дом с землей. Из этих же соображений специалисты советуют при грозе выключать все электрические приборы, в том числе компьютеры и телевизоры.

Что касается самолетов, то, вообще говоря, они стараются облетать районы с грозовой активностью. И все-таки в среднем раз в год в один из самолетов попадает молния. Ее ток поразить пассажиров не может, он стекает по внешней поверхности самолета, но способен вывести из строя радиосвязь, навигационное оборудование и электронику.

Фульгурит - окаменевшая молния. При разряде молнии выделяется 10 9 -10 10 джоулей энергии. Большая ее часть тратится на создание ударной волны (гром), нагрев воздуха, световую вспышку и другие электромагнитные волны, и только маленькая часть выделяется в том месте, где молния входит в землю. Однако и этой "маленькой" части вполне достаточно, чтобы вызвать пожар, убить человека и разрушить здание. Молния может разогреть канал, по которому она движется, до 30 000° С, в пять раз выше температуры на поверхности Солнца. Температура внутри молнии гораздо больше температуры плавления песка (1600-2000°C), но расплавится песок или нет, зависит еще и от длительности молнии, которая может составлять от десятков микросекунд до десятых долей секунды. Амплитуда импульса тока молнии обычно равна нескольким десяткам килоампер, но иногда может превышать и 100 кА. Самые мощные молнии и вызывают рождение фульгуритов - полых цилиндров из оплавленного песка.

Слово "фульгурит" происходит от латинского fulgur, что означает молния. Самые длинные из раскопанных фульгуритов уходили под землю на глубину более пяти метров. Фульгуритами также называют оплавленности твердых горных пород, образованные ударом молнии; они иногда в большом количестве встречаются на скалистых вершинах гор. Фульгуриты, состоящие из переплавленного кремнезема, обыкновенно представляют собой конусообразные трубочки толщиной с карандаш или с палец. Их внутренняя поверхность гладкая и оплавленная, а наружная образована приставшими к оплавленной массе песчинками. Цвет фульгуритов зависит от примесей минералов в песчаной почве. Большинство из них имеют рыжевато-коричневый, серый или черный цвет, однако встречаются зеленоватые, белые или даже полупрозрачные фульгуриты.

По-видимому, первое описание фульгуритов и их связи с ударами молнии было сделано в 1706 году пастором Д. Германом (David Hermann). Впоследствии многие находили фульгуриты вблизи людей, пораженных разрядом молнии. Чарльз Дарвин во время кругосветного путешествия на корабле "Бигль", обнаружил на песчаном берегу вблизи Мальдонадо (Уругвай) несколько стеклянных трубочек, уходящих в песок вертикально вниз более чем на метр. Он описал их размеры и связал их образование с разрядами молний. Известный американский физик Роберт Вуд получил "автограф" молнии, которая чуть не убила его:

"Прошла сильная гроза, и небо над нами уже прояснилось. Я пошел через поле, которое отделяет наш дом от дома моей свояченицы. Я прошел ярдов десять по тропинке, как вдруг меня позвала моя дочь Маргарет. Я остановился секунд на десять и едва лишь двинулся дальше, как вдруг небо прорезала яркая голубая линия, с грохотом двенадцатидюймового орудия ударив в тропинку в двадцати шагах передо мной и подняв огромный столб пара. Я пошел дальше, чтобы посмотреть, какой след оставила молния. В том месте, где ударила молния, было пятно обожженного клевера дюймов в пять диаметром, с дырой посередине в полдюйма…. Я возвратился в лабораторию, расплавил восемь фунтов олова и залил в отверстие… То, что я выкопал, когда олово затвердело, было похоже на огромный, слегка изогнутый собачий арапник, тяжелый, как и полагается, в рукоятке и постепенно сходящийся к концу. Он был немного длиннее трех футов" (цитируется по В. Сибрук. Роберт Вуд. - М.: Наука, 1985, с. 285).

Появление стеклянной трубочки в песке при разряде молнии связано с тем, что между песчинками всегда находятся воздух и влага. Электрический ток молнии за доли секунд раскаляет воздух и водяные пары до огромных температур, вызывая взрывообразный рост давления воздуха между песчинками и его расширение, что слышал и видел Вуд, чудом не ставший жертвой молнии. Расширяющийся воздух образует цилиндрическую полость внутри расплавленного песка. Последующее быстрое охлаждение фиксирует фульгурит - стеклянную трубочку в песке.

Часто аккуратно выкопанный из песка фульгурит по форме напоминает корень дерева или ветвь с многочисленными отростками. Такие ветвистые фульгуриты образуются, когда разряд молнии попадает во влажный песок, который, как известно, имеет бo"льшую электропроводность, чем сухой. В этих случаях ток молнии, входя в почву, сразу начинает растекаться в стороны, образуя структуру, похожую на корень дерева, а рождающийся при этом фульгурит лишь повторяет эту форму. Фульгурит очень хрупок, и попытки очистить от прилипшего песка нередко приводят к его разрушению. Особенно это относится к ветвистым фульгуритам, образовавшимся во влажном песке.

На протяжении всей истории существования человечества гроза с молниями вызывала повышенное чувство опасности и беспокойства.

Молния представляет собой электрический искровой разряд и образуется в атмосфере. Сила тока такого разряда может достигать 100.000 ампер, а напряжение – до 1.000.000.000 вольт. Для сравнения через электрический стул пропускают ток в 5.000 вольт. Молния может нанести ущерб зданиям и сооружениям, и представляет серьезную реальную угрозу для жизни людей и животных.

Чтобы ответить на вопрос – может ли ударить шаровая молния в окно или залететь в него – необходимо понять:

• какие виды молний бывают,
• рассмотреть варианты с закрытым и открытым окном.

Молнии могут происходить как в самих облаках (внутриоблачные молнии), так и ударять в землю или другие объекты (молнии облако-земля). Разряд молнии движется по пути наименьшего сопротивления, по материалам с высокой электропроводностью.

В первую очередь удару молнии подвержены высокие дома, а также выступающие предметы на кровле дома – теле и радиоантенны, трубы, башни, флюгеры и прочее. Последствия – возгорание, разрушение, выход из строя электронного и электрического оборудования. В открытом пространстве молния может ударит в высокое дерево. Но бывают случаи, когда молния залетает в открытое окно.

Существует два типа молнии: линейная и шаровая.

Линейная молния

Самый распространенный тип молнии – линейная. Этот тип молнии хорошо изучен и его возможно воспроизвести искусственно. Линейная молния, где ток идет прямолинейно, это и есть переменный ток, который открыл Тесла и ввел его в нашу жизнь.

Поражение такой молнией человека внутри здания практически невозможно. Молния бьет в самые высокие точки объектов, которые проводят ток, к примеру металл или тело человека. Затем ее энергия проходит через эти материалы и гасится материалами, не проводящими ток – дерево, резина, пластик, земля и т.д. Возможен вариант, когда молния образовалась в стороне от дома под углом к горизонту, и разряд произошел в сторону окна дома.

Шаровая молния представляет собой яркий светящийся сгусток плазмы, где ток идет по кругу образуя шар – отсюда и название. Размеры шаровой молнии могут начинаться от размера грецкого ореха до футбольного мяча. Этот тип молнии до сих пор изучается и не был получен искусственным путем. Шаровая молния от линейной может отличаться «поведением», она может застывать в воздухе, но затем будет двигаться по прямой к интересующему предмету, именно поэтому шаровая молния гораздо опаснее линейной.

Если окно закрыто

Линейная молния распространяется по пути тока, по наименьшему электрическому сопротивлению. На пути молнии будет оконный пластиковый или деревянный профиль, или стекло. Они являются диэлектриками и не проводят ток. Сила молнии сойдет на нет.

Шаровая молния, приблизившись к стеклу, в дальнейшем удаляется от него. Но по словам некоторых очевидцев, шаровая молния может пройти через стекло, оставляя в нем отверстие размером 3-5 см, хотя доказанных случаев нет.

Если окно открыто

Если окно открыто на распашку, проход линейной молнии в дом теоретически возможен. В этом случае молния ударит в предмет внутри помещения, который будет лучшим проводником электричества. Если человек будет стоять вплотную к окну, он может пострадать. Линейная молния вряд ли влетит в пластиковое окно в режиме проветривания, когда створка откинута вверху.

Шаровая молния может проникнут в помещение не только через открытое окно, но и через щели в фасаде, особенно, если в помещении будет сквозняк. Далее она также, как и линейная ударит в объект, притягивающий ее – являвшийся проводником тока.

Чтобы обезопасить себя и близких, находящихся в помещении, даже от гипотетически возможного удара молнии, необходимо вовремя, а лучше – до грозы: закрыть все окна и двери, выключить электрические приборы, отсоединить антенные кабели и отойти от окон.

На крышах располагают мансардные окна. Они немного выступают за пределы плоскости кровли, но вероятность попадания в них молнии невелика. Возможные варианты соответствуют ситуациям с обычными окнами. Необходимо придерживаться тех же норм безопасности, что и к стандартным окнам. Современные пластиковые или деревянные окна и двери в закрытом состоянии надежно защитят от проникновения шаровой или линейной молний, но профилактические меры безопасности необходимо соблюдать.

Берегите себя и своих близких!

Приобрести и установить качественные пластиковые окна вы всегда можете у нас: г. Ижевск, ул. Кирова, 8Г

Согласно данным, собранным ресурсом Quartz, каждый работающий самолет в мире получает удар молнией, по крайней мере, один раз в год. Но прежде, чем вы решите никогда больше не летать, давайте разберемся, что происходит, когда молния ударяет в самолет.

Да, и видео этого случая под катом …

По сути, не происходит ничего страшного.

Во время проектирования современных самолетов всегда учитывается, что все оборудование, электрические и топливные системы должны быть защищены от разряда молнии, в котором сила тока достигает 30 000 ампер. Когда разряд попадает в корпус, электричество проходит через внешнюю алюминиевую оболочку фюзеляжа, не вызывая никаких реальных повреждений.

Зачастую такая защита работает настолько хорошо, что пассажиры не понимают, что молния попала в самолет, а единственное возможное повреждение, это небольшой ожог на обшивке в месте удара.

На самолет устанавливаются электростатические разрядники, которые обычно находятся на концах крыльев. Если в самолет ударит молния - они отводят электричество в воздух.

Бортовые электросистемы самолета экранированы, что защищает их от электромагнитного излучения, которое вызывает молния.

В прошлом году 10 июня в самолет авиакомпании British Airways, летевший из Лондона в Москву, ударила молния. Аналогичный инцидент произошел 4 июня с Boeing 737, выполнявшим рейс по маршруту Симферополь - Москва. При осмотре самолета во Внуково выяснилось, что молния оплавила 18 заклепок по обеим сторонам фюзеляжа, поврежден датчик угла атаки и статические разрядники на стабилизаторе.

«Электрический разряд не самый опасный фактор для безопасности пассажиров и экипажа. Современные самолеты имеют достаточную молниезащиту», - рассказал «Газете.Ru» Валерий Макаров, старший научный сотрудник государственного центра «Безопасность полетов на воздушном транспорте».

Обычно молния ударяет в выступающие части самолетов, например в законцовки крыла и нос.

В этих местах можно обнаружить небольшие оплавления конструкций. При ударе молнии электрический ток пробегает по металлической обшивке самолета, пока не выйдет из другой точки, например из хвоста. По словам пилота Патрика Смита, автора книги «Говорит командир корабля», молнии бьют в самолеты гораздо чаще, чем мы могли бы подумать. Просто, как правило, для пассажиров и членов экипажа это остается незамеченным. «Молния попадает в самолет в среднем раз в два года. Изредка на самолете можно обнаружить внешние повреждения - поверхностную точку входа и выхода молнии - или несерьезные повреждения электрических систем. Хотя обычно молния не оставляет следов», - уверен пилот.

Современные пассажирские лайнеры оснащены специальными средствами защиты от ударов молний. По словам профессора Маму Хаддада из Университета Кардиффа, изучающего воздействие молний на конструкцию самолетов, многие современные самолеты помимо композитных материалов в своей конструкции имеют медные экранирующие сетки - ими, например, оснащены самолеты семейств Boeing 787 и Airbus A350.

Эти медные слои выступают в роли так называемой клетки Фарадея, которая защищает от электрических токов все, что находится внутри нее.

Хаддад уверен, что еще более важным является то, что топливные баки самолетов, размещенные в крыльях, защищены от любых искр. Это достигается за счет того, что вся обшивка, структурные соединения, люки, отверстия и заливные горловины должны выдерживать разряд молнии, температура которого может достигать 30 тыс. градусов Цельсия.

По статистике, молнии чаще всего бьют в самолеты, летящие в дождево-кучевых облаках, на высотах 2–5,5 км. Часто пролетающие самолеты могут сами вызвать разряд в сильно наэлектризованных облаках. Считается, что в частные легкомоторные самолеты молнии попадают реже, так как они меньше по размерам и могут избегать встреч с грозами.

«Ток при молнии может достигать 200 тыс. ампер - люди могут услышать шум, увидеть свет или вспышку в иллюминаторе, но они не почувствуют ничего, - поясняет Хаддад. - Одним из эффектов может быть небольшое локальное расплавление там, где ударила молния, однако авиапромышленность довольно консервативная, испытания проводятся жесткие, так что пассажиры не рискуют».

За всю историю авиации серьезные происшествия, связанные с ударом молний, действительно можно пересчитать по пальцам. В январе этого года на востоке Индонезии разбился легкомоторный самолет компании Intan Angkasa Air, который попал в грозу и был поражен молнией. Тогда погибли четыре находившихся на борту человека. В 2010 году один человек погиб после того, как в самолет Boeing 737-700, летевший из Боготы, при посадке ударила молния, и лайнер развалился на три части. Однако, по данным расследования, сама молния не была единственной причиной крушения. К нему привели внезапный порыв ветра и воздушная яма, вызванная разрядом во время снижения, которые произошли почти одновременно.

Самая серьезная катастрофа по этой причине случилась в 1963 году, когда из-за удара молнии в воздухе взорвался Boeing 707 ныне не существующей авиакомпании Pan American.

Тогда по итогам расследования Американское управление гражданской авиации велело оснастить все гражданские суда специальными разрядниками, снимающими статическое электричество. После этой катастрофы инженеры впервые додумались, как уменьшить вероятность взрыва топлива в баках.

Было принято решение заполнять освобождающиеся по мере выработки горючего баки инертным газом, что мешает воспламенению паров топлива.

Менее трагичные и вовсе незаметные удары молний происходят куда чаще, и от них не застрахованы даже самолеты президентов. Так было с лайнером Франсуа Олланда, который летел на переговоры с Ангелой Меркель в 2012 году. Из-за удара молнии президенту пришлось пересесть на другой самолет и опоздать к канцлеру на полтора часа.

«Угроза травмирования лиц, находящихся на борту, серьезных отказов оборудования и систем воздушного судна в результате поражения самолета минимальна. Попадание молнии в самолет редко приводит к изменению плана полета, а повреждения, как правило, незначительны», - уверен Валерий Макаров.

Рекомендуем почитать

Андроид инструкции

Изучение коротких сур из Корана: транскрипция на русском и видео

Андроид инструкции

Алтарь отечества. Альманах. Том II Журнал русское воскресение на алтарь отечества мальцев

Windows инструкции

История танца. Танец Античности. Танец Древней Греции. Связь танца с мифологией. Терпсихора. Религиозные, общественные, театральные танцы Праздничные танцы в древней греции

Андроид инструкции

Сиртаки, хасапико, зейбекико и другие

Офисные программы

Страсть корыстолюбия молитва от греха сребролюбия Молитвы читаемые от сребролюбия и памятозлобия

Офисные программы

Вечерняя молитва начинающим