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.
Один из выпусков новостей по телевидению сделал экспертов по молниезащите и атмосферному электричеству чуть ли не самыми востребованными людьми для журналистов всех уровней. В передаче рассказывалось, как в китайца дважды ударила молния. И оба раза он остался жив, более того, ушёл с места происшествия своим ходом. Этот случай привлёк огромное внимание к самому явлению молнии, хотя на самом деле не представлялся чем-то исключительным. Попадание молнии не всегда приводит к смерти. Если покопаться в архивах, то легко можно найти массу сообщений на эту тему. Вот молнией ударило целую футбольную команду, игравшую на стадионе во время грозы. Вот она поразила людей, ждущих автобус. Вот не повезло стаду коров и т. д. Во многих случаях после таких происшествий люди оказываются на больничной койке, но не в морге. Неужели опасность атмосферных разрядов просто преувеличена? Неужели люди могут выдержать прямое попадание молнии без серьёзных последствий для себя? А кто сказал, что в описанных выше ситуациях это воздействие было прямым? Как правило, когда речь идёт о чудесных спасениях, мы имеем дело не с прямым контактом, а с попаданием разряда в землю рядом с человеком.
Для начала давайте оценим масштаб этого опасного атмосферного явления. Небольшая молния, которую даже можно назвать слабой, имеет силу тока около 30 тысяч ампер. Разряды, которые можно отнести к категории мощных, имеют силу в десять раз больше. При ударе в землю этот заряд растекается по всему объёму грунта. Именно для этой цели (перевода мощного заряда в грунт) служат молниеотводы, оснащённые . Последние представляют собой электроды, уходящие на определённую глубину в землю. Здесь действует закон Ома, согласно которому, чтобы рассчитать напряжение на заземлителе, необходимо силу тока умножить на сопротивление.
В данном примере нужно учесть, что напряжение в грунте принимается за нулевое. Когда речь идёт о человеке, стоящем на земле при ударе молнии, всё буквально переворачивается с ног на голову. Напряжение будет действовать на нас снизу, через ноги. Попробуем разобраться в том, каким образом это будет происходить.
Для начала рассмотрим нашу землю как проводник. Насколько хорошо она проводит электричество? Первый ответ, который напрашивается сам собой, – очень хорошо. Неслучайно же мы делаем заземление, вводя электричество в грунт. Однако нам нужна более точная оценка свойств земли как проводника, а именно – удельное сопротивление. Для хорошей земли оно составляет в среднем 100 Ом на метр. То есть сопротивление здесь просто огромное. Для примера: в обычной чёрной стали оно в миллиард раз меньше. Однако, несмотря на это, земля эффективно отводит ток благодаря своему большому объёму.
Теперь, чтобы уточнить, как ведёт себя электричество при попадании в землю, рассмотрим ещё один важный параметр – напряжённость электрического поля. Этот параметр определяет, каким образом падает напряжение на определённом промежутке. Мы будем рассматривать падение напряжения на длине 1 метр. Этот показатель, называемый шаговым напряжением, выбран неслучайно – примерно столько составляет длина человеческого шага. То есть, если в грунте имеется поле напряжённостью 1 вольт на метр, на шагающего человека будет воздействовать напряжение 1 вольт.
Теперь разберём гипотетическую ситуацию с попаданием молнии в громоотвод и её выводом в заземлитель. Для примера рассмотрим случай, когда в качестве заземлителя используется металлическая полусфера диаметром полметра. Ток, пройдя по проводнику, будет утекать с полусферического заземлителя равномерно в грунт. Рассчитаем плотность тока при его силе, равной 30 тысячам ампер. Для этого силу тока разделим на площадь, в которой он действует. Получим величину примерно в 76 000 ампер на квадратный метр. Теперь рассчитаем напряжённость, по закону Ома умножив сопротивление грунта на полученный результат. В результате получим величину около 7,6 миллиона вольт на метр. Внушительная цифра. И вряд ли описанный в начале статьи счастливец из Китая подвергался воздействию именно такого напряжения.
Так почему же китаец выжил? Для ответа на этот вопрос нужно понять, каким образом меняется полученный здесь показатель по мере удаления от заземлителя. Мы будем брать гипотетический пример с описанным выше полусферическим заземлителем и однородным грунтом. По мере удаления от заземлителя будет расти радиус полусферы, для которой мы проводим расчёты. В результате вырастет и площадь полусферы, а следовательно, снизится плотность тока, а за ней и напряжённость. Уже в десяти метрах от заземлителя вместо пугающих нас миллионов вольт напряжённость составит всего 5 тысяч вольт на метр. А это хотя и опасно, болезненно, но уже не всегда смертельно. Такой удар вполне может отбросить человека, сбить на землю, как это и было в описанном телевизионщиками случае. Учтите ещё и то, что время, которое электричество будет воздействовать на человека, составит всего 0,1 миллисекунды.
Таким образом, чем дальше мы находимся от места попадания молнии в землю, тем меньше будет напряжение, воздействию которого мы подвергаемся. Поэтому понятно, почему на уроках ОБЖ нам говорили, что нельзя прятаться от грозы под высокими деревьями. Именно в них обычно попадают разряды. И, находясь рядом, мы рискуем подвергнуться серьёзному удару. Дело в том, что корневая система деревьев в данном случае выступит как заземлитель. И чем ближе к нему, тем сильнее разряд. А особенно сильным будет удар, если мы не стоим под деревом, а лежим, так как в данном случае увеличится контур, с которого мы получим разряд.
Мы не хотим вводить читателя в заблуждение, говоря о том, что молнии не опасны. Озвученные цифры нисколько не завышены. Наоборот – столкнуться с молнией зарядом до 100 тысяч ампер может каждый из нас, в то время как расчёты мы проводили для молнии в 30 тысяч ампер. Поэтому критическое шаговое напряжение может быть более внушительным и на более отдалённом расстоянии от заземлителя.
Кроме этого, нужно учесть, что мы в своих расчётах приводили пример с полусферическим заземлителем. При такой конструкции напряжённость поля будет обратно пропорциональна квадрату расстояния от центра полусферы. Однако такие электроды используются крайне редко. На промышленных объектах их вообще нет. Как правило, там применяются специальные стержни, из-за чего напряжённость по мере удаления от громоотвода убывает медленнее. Здесь уже радиус критического поражения, в том числе летального, может составлять несколько десятков метров.
Теперь приведём пример с типовыми устройствами, применяемыми в в нашей стране. Возьмём для расчётов критические данные, которые дадут нам более внушительный результат. В качестве грунта будет использоваться сухой песок с сопротивлением 1 кОм на метр. Силу тока в молнии возьмём за 100 тысяч ампер. Сам заземлитель будет состоять из рекомендованных техническими нормами трёх штырей и шины, к которой они крепятся. В таком контуре и при указанной выше силе тока на расстоянии 15 метров от заземлителя будет действовать напряжение в 70 тысяч вольт. А в радиусе 40 метров – 10 тысяч вольт, что тоже немало.
Именно поэтому для сложных объектов, в которые часто попадает молния, и рядом с которыми высока вероятность нахождения людей, разрабатываются индивидуальные системы молниезащиты. Например, такая система использована при строительстве храма Христа Спасителя. Она состоит из множества шин, расположенных под землёй. Они обеспечивают растекание молнии и снижение шагового напряжения вблизи храма.
С воздействием мощного электрического заряда связана ещё одна серьёзная опасность. Если показатели напряжённости доходят до 1 мегавольта на метр, начинается ионизация грунта. А при совпадении ряда факторов результатом такой ионизации будет увеличение плазменного канала. Он будет проходить уже под землёй, неглубоко от её поверхности. Такие каналы в ионизированном грунте, по сути, являются частью основной молнии и могут уходить на расстояние до десятков метров от места непосредственного удара.
Сила тока в таких каналах меньше, чем в основных молниях, но при этом тоже внушительная. Более того, подземный разряд сопровождается высокой температурой, которая достигает 63 тысяч градусов. А теперь представьте, что такой подземный разряд прошёл рядом с какими-либо горючими веществами или в зону его действия попало важное оборудование, люди.
Именно с такой ситуацией в 2010 году столкнулись жители небольшой деревни в Омской области. Здесь случился пожар, в результате которого сгорели все дома. Местные жители не могли тушить пламя, поскольку, как они сказали, по земле бегали огненные стрелы. Нужно ли говорить, что само возгорание случилось в результате попадания молнии? Жители деревни поступили правильно, не став рисковать, – напряжение в зонах прохождения таких каналов по своим параметрам ничуть не уступает местам, где заземлители громоотводов входят в землю.
Думается, рассказанного здесь достаточно, чтобы понять, что даже при попадании молнии в громоотвод или в землю в отдалении от человека есть реальный риск нанесения ущерба расположенным рядом объектам и людям. Молния словно хитрит, находя обходные дороги и взламывая простую защиту. Именно поэтому важно, чтобы даже домашнюю систему молниезащиты просчитывали и монтировали опытные специалисты. Только они смогут учесть все нюансы и по-настоящему надёжно защитить от всех факторов воздействия грозового разряда.
Молния – одно из самых загадочных и притягательных, пугающих и манящих явлений природы. Неудивительно, что ее образ вошел и в наши сны, а вопрос, к чему снится молния, волнует всех, кто верит в пророческую силу полуночных видений.
Молния – одно из самых загадочных и притягательных, пугающих и манящих явлений природы
Если молния сверкнула прямо над вами – благоприятный знак, указывающий на улучшение материального положения Ослепительная вспышка, которая озарит ночную тьму ярким светом, – весть о старом друге, с которым не виделись много лет, или его неожиданный визит.
Вам приснилось, что в то место, с которого вы только что сошли, ударила молния – любовь с первого взгляда.
Разряд попадает в мокрую землю под вашими ногами – это значит, что вам грозит откровенный разговор с любимым человеком Если снятся зарницы, соединяющие небо и землю на горизонте, – вам предстоит долгий путь, поездка к дальним родственникам. Иногда – туманные мечты о будущем, незрелость личности.
Если приснилось, что молния попала в старое раскидистое дерево и расщепила его напополам, – такой сон предвещает скорую разлуку двух любящих сердец, надолго или навсегда.
Молния попала в дерево, чьи корни находятся в воде, и подожгла его – сновидца подстерегает опасность Если молния ударяет в кипарис – сновидца ожидает наказание свыше: не обязательно гибель того, кому это приснилось, хотя такой исход тоже возможен. Скорее, череда потерь значимых для сновидца людей, резкое ухудшение здоровья, внезапное разорение. Все это случится нескоро. Высшие силы словно дают человеку шанс покаяться, изменить свой взгляд на мир и, таким образом, избежать кары.
Если снится, что молния ударила в знакомого вам человека – ваши отношения зашли в тупик Сон о том, что электрическим разрядом раскалывает надгробье, – при жизни у того, над чьей могилой оно стоит, было тайное желание, которое он не успел или не смог осуществить. Скоро вам предстоит узнать о нем и приложить все усилия, чтобы оно осуществилось. Не стоит пугаться! Это может быть кот редкой породы, о котором мечтал покойник, поездка на Таити или книга, которую он поручит вам написать.
Видеть, как шаровая молния проплывает у ваших ног и исчезает в глубокой яме, – все ваши тревоги и огорчения исчезнут сами по себе, без видимой причины. Может означать избавление от затяжной депрессии.
Сновидения похожи на явь, но все-таки настолько отличаются от того, к чему привыкли люди, что каждый старается найти им свое объяснение. Так пусть же молния озарит загадочным светом нелегкий, но такой увлекательный путь толкования сновидений!
Внимание, только СЕГОДНЯ!
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.
Э. М. Базелян
, д.т.н., профессор
Энергетический институт имени Г.М. Кржижановского, г. Москва
Надеемся, что в дальнейшем этот сайт выполнит роль элементарного учебника по самообороне от молнии. Мы планируем постоянно размещать здесь статьи о реальных опасностях грозового электричества и современных средствах молниезащиты. Они призваны помочь разобраться в существе проблемы и оценить доступные вам пути ее решения.
Гроза летом – явление обычное и опасное. Необходимо знать, как обезопасить себя во время грозы, что делать, чтобы не быть пораженным молнией, как спастись от шаровой молнии, куда бьет молния... Главное управление МЧС России по Тамбовской области настоятельно рекомендует запомнить два основных правила поведения во время грозы: избегать открытой местности и избегать воды.
При образовании в любой точке горизонта грозового фронта мощных кучево-дождевых, башнеобразных туч следует внимательно наблюдать за развитием облачности. При этом надо помнить, что ветер не дает правильного представлении о направлении движения грозы. Грозы часто идут против ветра!
Расстояние до приближающейся грозы можно определить, посчитав секунды, разделяющие вспышку молнии и звук первого раската грома:
Гроза относится к одному из самых опасных для человека природных явлений . Мгновенный удар молнии может вызвать паралич, глубокую потерю сознания, остановку дыхания и сердца. При поражении молнией на теле пораженного остаются специфические ожоги в виде красноватых полос и ожогов с пузырями. Чтобы не пострадать от попадания молнии, необходимо знать и соблюдать некоторые правила поведения во время грозы.
Молния – это электрический разряд высокого напряжения , огромной силы тока, высокой мощности и очень высокой температуры, возникающий в природе. Электрические разряды, возникающие между кучевыми облаками или между облаком и землёй, сопровождаются громом, ливневым дождём, зачастую градом и шквальным ветром. Разновидностей молний существует много. В средней полосе самые распространённые – линейная и шаровая молнии. Они отличаются по внешнему виду, но одинаково опасны для человека.
Летние грозы – явление обычное, но не каждый знает, как обезопасить себя во время грозы, что делать, чтобы не быть пораженным молнией .
Сотрудники МЧС России по Тамбовской области дают ряд простых советов, что делать во время грозы:
Чтобы не ударила молния, если вы в лесу
Молния в лесу практически никогда не бьет в землю, за исключением полян, ибо деревья являются естественными громоотводами, причем вероятность попадания молнии в конкретное дерево прямо пропорциональна его высоте. Поэтому держитесь подальше от высоких деревьев. Самый грамотный вариант - усесться между низкорослыми деревьями с густыми кронами. При этом определите приблизительно высоту выбранных вами деревьев и постарайтесь размещаться от них на расстоянии, не превышающем эту высоту. Допустим, высота деревьев примерно 4-5 метров, соответственно, размещаться между ними надо так, чтобы до каждого из деревьев было не менее 4-5 метров. Это называется «конус защиты». Сидеть лучше в так называемой «позе эмбриона» - спина согнута, голова опущена на согнутые в коленях ноги и предплечья рук, ступни ног соединены вместе.
Во время грозы в лесу нельзя: выбирать убежище под высокими деревьями или у деревьев, ранее пораженных грозой, расщепленных (обилие пораженных молнией деревьев свидетельствует, что грунт на данном участке имеет высокую электропроводность, и удар молнии в этот участок местности весьма вероятен), нельзя ставить палатки на открытом месте, сидеть у горящего костра (дым - хороший проводник электричества).
При первых признаках приближающейся грозы надо: как можно быстрее переместиться в сторону надежного ближайшего укрытия (лес, деревня), удаляясь одновременно от отдельно стоящих деревьев или рощ. Если отдельно стоящее дерево расположено на вашем пути к деревне, не стоит идти туда. Приоритетной задачей является удаление от возможных зон попадания разряда. Отдаляться надо не менее чем на 150-200 м. С началом грозы, если вы так и не добежали до укрытия: необходимо присесть как можно ниже, а когда гроза подойдет совсем близко - лечь на землю. И тихо, смиренно, неподвижно лежать. При этом следует помнить, что песчаная и каменная почвы безопаснее, чем глинистая. И не спешите двигаться с места, когда гроза начнет уходить, - переждите 20-30 минут после того, как ударила последняя молния.
Во время грозы в поле нельзя: перемещаться, в особенности идти, распрямившись; прятаться в стога сена, под одиноко стоящие деревья или островки деревьев, тем более прикасаться к ним руками и прочими частями тела. Человеческая психология такова, что в большом и мощном он склонен видеть защиту. В грозу работает обратный закон: чем ты мельче, тем больше у тебя шансов не попасть под разряд. Поэтому деревья обходим подальше.
При приближении грозу немедленно покиньте водоем и уйдите как можно дальше от береговой линии. Человек, находящийся на плавсредстве, при приближении грозы должен немедленно пристать к берегу. Если это невозможно - осушить лодку, переодеться в сухую одежду, если есть, поднять защитный тент, подложить под себя спасательный жилет, сапоги, снаряжение и т.п. электроизолирующие предметы, накрыться полиэтиленом таким образом, чтобы дождевая вода стекала за борт, не внутрь плавсредства, но при этом полиэтилен не должен соприкасаться с водой!
Во время грозы у водоема нельзя: лезть в воду, укрываться в пойменных кустах и под деревьями.
В горной местности при приближении грозы надо постараться спуститься с возвышенностей - хребтов, холмов, перевалов, вершин и т.п. Опасно находиться возле водотоков (расщелин, желобов и т.д.), так как во время грозы даже мелкие трещины, заполненные водой, становятся проводником для стекания электричества. Лучше всего остановиться возле высокого вертикального отвеса («пальца»). При этом высота отвеса должна быть, по меньшей мере, в 5-6 раз больше высоты человека, соответственно зона безопасности будет равна высоте отвеса, отмеренной в горизонтальной плоскости. Однако ближе чем на 2 м к стене приближаться нельзя. Можно укрываться в естественных нишах-пещерах в склоне, но также не ближе 2 м от стены. Металлические предметы - альпинистские крючья, ледорубы, кастрюли, собрать в рюкзак и спустить на веревке на 20-30 м ниже по склону.
Во время грозы в горах нельзя: прислоняться или прикасаться при передвижении или отдыхе к скалам, отвесным стенам, прятаться под скальными нависаниями.
Машина достаточно хорошо защищает находящихся внутри людей, поскольку даже при ударе молнии разряд идет по поверхности металла. Поэтому если гроза застала вас в машине, закройте окна, отключите радиоприёмник, сотовый телефон и GPS-навигатор. Не следует дотрагиваться до ручек дверей и других металлических деталей.
Велосипед и мотоцикл в отличие от машины от грозы вас не спасут. Необходимо слезть, уложить транспорт и отойти на расстояние примерно 30 м от него.
Если в грозу вы находитесь дома или в каком-либо помещении, не стоит находиться рядом с батареями, окнами, электроприборами, антеннами, проводами и металлическими предметами. Надо закрыть окна, двери, дымоходы и вентиляционные отверстия, чтобы избежать сквозняков, которые привлекают шаровые молнии .
Шаровая молния выглядит как свободно плавающий по воздуху горизонтально или хаотично светящийся шар диаметром от нескольких сантиметров до нескольких метров. Шаровая молния может существовать от нескольких секунд до трёх десятков секунд. Она обладает большой разрушительной силой, вызывающей пожары, сильные ожоги и иногда смерть человека или животного. Возникает она непредсказуемо и также неожиданно пропадает. Проникает даже в закрытое помещение через выключатель, розетку, трубу, замочную скважину.
Помните, если вы стали очевидцем такого явления, как шаровая молния, постарайтесь не двигаться и не убегать от нее . Молнии привлекают двигающиеся, высокие, металлические и мокрые объекты. Если шаровая молния влетела в комнату, нужно медленно, затаив дыхание, покинуть комнату. Если это невозможно, нужно стоять, не шевелясь. Через 10-100 секунд она обойдёт вас и исчезнет. Шаровая молния может появиться, не нанеся вреда человеку или помещению, но может взорваться, возникающая при этом воздушная волна способна травмировать человека. Шаровая молния имеет температуру около 5000° С и может вызвать пожар.
Для оказания первой помощи человеку, поражённому ударом молнии , его следует немедленно перенести в безопасное место. Прикосновение к пострадавшему не опасно, в его теле заряда не остаётся. Даже если кажется, что поражение смертельно, это может оказаться на самом деле не так.
Если пострадавший от молнии находится без сознания , уложите его на спину и поверните голову в сторону, чтобы язык не запал в дыхательные пути. Необходимо не останавливаясь ни на минуту, делать искусственное дыхание и массаж сердца до приезда медицинской помощи.
Если эти действия помогли, и человек проявляет признаки жизни, до приезда врачей дайте пострадавшему 2-3 таблетки анальгина, и положите на голову мокрую, холодную, свернутую в несколько слоев ткань. Если есть ожоги, их необходимо обильно полить водой, обожжённую одежду следует снять, а затем поражённое место прикрыть чистым перевязочным материалом. При перевозке поражённого в ближайшее лечебное учреждение, его необходимо обязательно уложить на носилки и постоянно контролировать его самочувствие.
При относительно лёгких поражениях от молнии дайте пострадавшему любое обезболивающее (анальгин, темпалгин и др.) и успокаивающее лекарство (настойка валерианы, корвалол и др.)
