Igor Melika

«Блискавка – це спалах від великого фотоапарату, яким Google фотографує Землю», жартують туристи. Та коли подібне явище застане вас або ваших товаришів високо в горах на маршруті, вряд чи буде вам до жартів… Ураження блискавкою досить не часте явище. Воно складає десятимільйонну долю ризику. Проте навіть цей мізерний шанс можна мінімізувати, якщо дотримуватися декількох важливих правил та порад.

Блискавка – вічне джерело підзарядки електричного поля Землі. На початку XX століття за допомогою атмосферних зондів було виміряно електричне поле Землі. Його напруженість у поверхні виявилася рівною приблизно 100 В/м, що відповідає сумарному заряду планети близько 400 000 Кулон. Переносником зарядів в атмосфері Землі служать іони, концентрація яких збільшується з висотою і досягає свого максимуму на висоті 50 км, де під дією космічного випромінювання утворився електропровідний шар – іоносфера. Тому електричне поле Землі – це поле сферичного конденсатора з прикладеною напругою близько 400 кВ. Під дією цієї напруги з верхніх шарів у нижні весь час тече струм силою 2-4 кА, щільність якого складає 1-2.10-12 А/м2, в наслідок чого виділяється енергія до 1,5 ГВт. І це електричне поле зникло б, якщо б не існувало блискавок! Тому в гарну погоду електричний конденсатор – Земля – заряджається, а при грозі розряджається.

Під грозовою хмарою щільність наведених на землі позитивних зарядів може значно зростати, а напруженість електричного поля – перевищувати 100 кВ/м, в 1000 разів більше її значення в гарну погоду. У результаті в стільки ж разів збільшується позитивний заряд кожної волосини на голові людини, яка стоїть під грозовою хмарою, і вони, відштовхуючись один від одного, стають дибки.

Умови виникнення і характеристики блискавки

Заряди атмосферної електрики накопичуються у хмарах, які й звуться «грозовими». Ми вирізняємо їх за висотою, похмурим і грізним «синім» виглядом та вихорами, які провіщують наближення грози. Ту хмару постійно підживлюють водяною парою висхідні потоки повітря, у яких ширяють орли та чорногузи, відшукуючи ці «повітряні ліфти» за допомогою чутливих пір’їн на кінчиках крил. Полюбляють їх і «сталеві птахи», але вчуватися мусять у напруженість електричного поля «хмара-земля», аби уникнути блискавки. Поле виникає внаслідок того, що:

• вода, потрапивши досередини хмари, набуває кшталт достатньо електрично заряджених крижинок і від’ємно заряджених градинок;
• висхідні потоки, наче відділяючи зерно від полови, підхоплюють більш легкі крижинки (+) на висоту аж до 15 км, тоді як важкі градинки (-) осідають у центральній частині хмари;
• під хмарою, на поверхні землі і на всіх предметах, згідно із законами електростатики, накопичуються заряди протилежного знака (+).

Додатні заряди згубно впливають на людей і тварин – з цієї причини природа затихає перед грозою, все живе ховається у шпари, дупла, кущі і печери, скоса позираючи на свинцево-чорну хмару, переповнену, як ми тепер знаємо, крижинками, градинками і сонячною енергією у формі надпотужного електричного поля.

Всередині хмари, між зарядами протилежного знака, також виникає електричне поле; зазвичай тут нагромаджується ціла система зарядів додатної і від’ємної полярності. Так чи інакше, доки світить сонечко – висхідні потоки, знай собі, «накачують» хмару електричними зарядами, аж доки грім не гряне.

В момент блискавки, повітря розжарюється до 25000-27000°С. Тиск у ньому підвищується до декількох тисяч атмосфер, відбувається мовби гігантський вибух. Звук від вибуху – це i є гpiм. Його гуркіт чути тому, що при великій протяжності каналу блискавки звукові хвилі від віддалених його частин приходять до спостерігачів одна за одною. Вони можуть доходити до нас не лише прямим шляхом, але i відбиватися від різних частин хмари або від земної поверхні. Звичайно, гpiм ми чуємо після спалаху блискавки. Це пояснюється тим, що світло розходиться набагато швидше, ніж звук.

Знаючи швидкість поширення звуку близько 333 м/с, можна порахувати, скільки секунд пройшло з моменту спалаху блискавки до грому i визначити, на якій відстані відбувається гроза. Для цього виміряйте скільки секунд проходить від спалаху блискавки до гуркоту грому.Розділіть отримане число на 3 та дізнаєтеся відстань до грози (в кілометрах).

Куди і чому вдаряє блискавка

При русі грозового фронту від тертя повітря між землею і хмарами утворюється величезна різниця потенціалів. Явище чимось схоже на гігантський природний конденсатор, що накопичує енергію. Тому метеочутливим людям може стати погано перед грозою, навіть якщо вона пройшла поруч, в роботі тонких електроприладів можуть спостерігатися електричні перешкоди, а радіосигнал може не проходити крізь грозовий фронт. Розряд статичної електроенергії звичайно проходить по шляху найменшого електричного опору – вздовж іонізованого каналу, прокладеного “біжучим лідером” . Так як між найвищим предметом і купчастою хмарою відстань менше, відповідно меншим буде і електричний опір. Отже, в першу чергу блискавка вразить у високий предмет (щоглу, дерево і т.п.). В цей час відбувається миттєвий багаторазовий електричний розряд. Його ми бачимо як єдину дуже яскраву “цільну” блискавку, але на відстані ми чуємо гуркіт грому, так як миттєвих послідовних розрядів блискавки по одному каналу утворюється від 10-15 до 80 і навіть 100 у деяких випадках.

Гроза над Великим Верхом (1598 м). Полонина Боржава

Наближення грози. Чорногірський хребет (2000 м)

Форма блискавки зазвичай схожа на розгалужене коріння дерева, яке розрослося в піднебесся. Довжина лінійної блискавки становить кілька кілометрів, але може досягати 20 км і більше. Основний канал блискавки має кілька відгалуженьдовжиною 2-3 км. Діаметр каналу блискавки становить від 10 до 45 см. Загальна тривалість існування блискавки становить десяті частки секунди. Середня швидкість руху блискавки 150 км/с. Сила струму всередині каналу блискавки доходить до 200 000 Ампер.

Чому грози частіше над сушею, ніж над морем

Щоб хмара розрядилося, в повітрі під ним має бути достатня кількість іонів. Повітря, що складається тільки з молекул азоту і кисню, не містить іонів, і його дуже важко іонізувати навіть в електричному полі. А от якщо в повітрі багато сторонніх часток, наприклад пилу, то й іонів відповідно багато. Іони утворюються при русі частинок в повітрі аналогічно тому, як електризуються при терті одне об одного інші матеріали. Очевидно, що пилу у повітрі набагато більше над сушею, ніж над водою. Тому і грози гримлять над сушею частіше.

Чому взимку не буває грози

Щоб утворилося грозова хмара, необхідні висхідні потоки вологого повітря. Концентрація насичених парів зростає з підвищенням температури і максимальна їх кількість, як правило, влітку. Різниця температур, від якої залежать висхідні потоки повітря, тим більше, чим вище його температура біля поверхні землі, так як на висоті кількох кілометрів його температура не залежить від пори року. Значить, інтенсивність висхідних потоків максимальна також влітку. Відповідно і грози найчастіше можна спостерігати в літній період.

Формування грозового фронту над Великим Верхом (1598 м над р.м.). Полонина Боржава.

Наближення потужного грозового фронту на Чорногірському хребті (1800 м над р.м.)

Чи можна передбачити грозу

Можна, використовуючи, наприклад, місцеві ознаки: колір неба, хмар, силу i напрям вітру, тиск, вологість i температуру повітря. Варто також пам’ятати: гроза рідко буває в холодну погоду. В Українських Карпатах грози, як правило, тривають з травня по вересень. Особливо рясний на громовицю червень місяць. Тому плануючи похід в гори ретельно аналізуйте прогноз погоди за 2-3 дні до початку гірської мандрівки.

Якщо в горах вас застала гроза

Ураження блискавкою – одна з найбільш разповсюджених причин смерті гірських мандрівників. Тому при перших ознаках наближення грози варто задуматися про заходи щодо захисту свого життя. Зачувши далеко гуркіт грому, періодично контролюйте відстань до грози.
Захист від блискавки полягає насамперед у завчасному виборі та занятті безпечної позиції. Якщо в разі наближення грози туристична група знаходиться на крутому схилі, гребені і т. п., то безпека її членів залежить від швидкості спуску в зону, захищену від прямих ударів блискавки. У зоні відносної безпеки турист повинен зайняти по можливості сухе або найменш вологе місце в 1,5 – 2 м. від високих виступів скель, від дерев, крутосхилів, тощо. Щоб знизити ризик під час грози на відкритій місцевості, не можна ховатися під високі дерева, особливо поодинокі. Цікаво: найбільш небезпечними з них є дуб, тополя, ялина та сосна. Дуже рідко блискавка влучає у вербу і клен, а найменш вірогідна її атака на кущі.

При грозі не можна ховатися в нішах скель, западинах схилу, перебувати біля входу або в дальньому кінці печери. Безпечним є положення, коли відстань між людиною і стінами гроту становить не менше 1 м. На відкритій місцевості слід вибирати піщані ділянки, кам’янисті осипи і морени; найбільш небезпечні водо насичені і глинисті грунти. Не рекомендовано розташовуватися в безпосередній близькості від багаття, тому що стовп гарячого повітря є хорошим провідником електрики. Вибравши місце, потрібно сісти, підтягнувши коліна до грудей охопивши їх руками.

Неприпустимо торкатися головою, спиною або іншими частинами тіла поверхні скель або грунту. Для ізоляції тіла і ніг від земної поверхні (схилу) може служити великий камінь або уламок плити, під який слід підкласти декілька дрібних каменів. Можна використовувати також спальний мішок, рюкзак і інші предмети спорядження, попередньо загорнувши їх у поліетиленову плівку, щоб вони не намокли. Тіло і одяг важливо також зберегти сухими. Металеві предмети слід зібрати та скласти в 10 – 15 м від місця розміщення туристичної групи.

Щоб знизити ризик під час грози на відкритій місцевості:

• Не можна ховатися під високі дерева, особливо поодинокі. Найбільш небезпечними з них є дуб і тополя. Дуже рідко блискавка влучає у вербу i клен, а найменш вірогідна її атака на кущі, невисокі зарослі.
• На відкритому просторі краще присісти у яму чи траншею. Тіло повинно мати якнайменше точок дотику із землею, не лягайте на землю, бо тим самим збільшуєте площу ураження розрядом, а краще слід сісти, злегка нагнувши голову, аби вона не була вище предметів які знаходяться поряд.
• Не ховайтеся в невеликих спорудах, хатинах, будинках, наметах, тим більше серед острівців дерев. Також не можна бігти.
• Якщо вас двоє, троє чи більше, – не скупчуйтеся в укритті разом, а ховайтеся поодинці, бо розряд, як відомо, пepeбiгaє через контакт людських тіл. Перебуваючи у сховищі, ноги тримайте вкупі, а не розкидано, тим самим звузивши площу можливого ураження розрядом; негайно слід позбавитись ycix металевих предметів, які є на вас чи при вас: лопати, сокири, ножі, браслети – покладіть у захищеному місці подалі від себе.
• Не можна купатися під час грози, але якщо гроза застала під час купання, то слід до берега добиратися повільно, спокійно, не вимахуючи руками.
• Перебуваючи в горах уникайте різних виступів і підвищень.
• Небезпечними можуть бути i металеві предмети, отже не варто знаходитися поряд із ними.
• Утримайтеся дзвонити по телефону, при великій потребі робіть це швидко одразу ж після чергового грозового розряду.
• Якщо ви знаходитесь на відкритому місці і раптом відчуваєте, що волосся стає дибки, по шкірі легке поколювання або чуєте дивний звук вібрації, що виходить від предметів, це означає, блискавка ось-ось вдарить! Такі відчуття виникають за 3-4 секунди до удару блискавки. Негайно нагніться вперед, поклавши руки на коліна (не на землю!). Ноги повинні бути разом, п’яти притиснуті один до одного (інакше розряд пройде через тіло).
____________________________________________________________________________________________

Електричний розряд блискавки при проходженні через організм людини викликає загальні порушення. В місцях входу і виходу електричного розряду утворюються опіки тканин, що нагадують опіки ІІІ-ІV ступеня. Іноді на шкірі відмічаються деревовидні розгалужені червоні смуги. Людина втрачає свідомість, знижується температура тіла, зупиняється дихання, пригнічується серцева діяльність, можливе спостереження стану “уявної” смерті, при якому не прослуховується дихання та пульс, зіниці широкі, не реагують на світло. Шкіряні покриви бліді. При легкому враженні спостерігається запаморочення, шум у вухах, слабкість, втрата свідомості.

При наданні першої допомоги:
1. Покладіть потерпілого на тверду поверхню в горизонтальне положення
2. Якщо людині пощастило і вона має просто шок (втрата мови, свідомості) – спробуйте вивести її з шокового стану (маєте з собою нашатир – давайте). Зателефонуйте 103.
3. Якщо удар блискавки був прямим і сильним – мусите якнайшвидше зробити штучне дихання “рот-у-рот” і непрямий масаж серця
4. Пробуйте реанімацію без зупинок, оскільки маєте лише 10 максимум 15 хвилин, після чого шанси на порятунок дуже мізерні.
5. Пам’ятайте – під час грози ховатися потрібно не від води, яка падає з неба, насправді ховатися й рятуватися треба від блискавки, бо саме вона вбиває!

Чи може людина вижити після поразки блискавкою

Так. Людина має значні шанси на виживання під час удару блискавки. По-перше, хоча температура під час розряду достатньо висока, проте триває вона зазвичай недовго і не завжди призводить до серйозних опіків. По-друге, основний струм блискавки часто проходить по поверхні тіла. Тому більшість уражених блискавкою людей не вмирає. За різними оцінками помирає від 5% до 30% уражених. Ваші шанси на виживання значно підвищуються, якщо поряд знаходиться людина, яка вміє робити штучне дихання і масаж серця. Часто жертви удару блискавки виглядають ніби мертвими, але насправді у них сталася зупинка серця. Негайне застосування штучного дихання і масажу серця може повернути їх до життя.

Цікаві факти про блискавку

• Середньостатистична гроза рухається зі швидкістю 40 км на годину.
• Спалах блискавки товщиною усього в кілька сантиметрів має енергію, достатню, щоб запалити 1,000,000 електричних лампочок по 100 Ват.
• Щосекунди в усьому світі проходять 2,000 гроз, і відбувається близько 100 ударів блискавок.
• Вдаряючи в піщаний грунт, блискавка сприяє утворенню скла. Після грози в піску можна знайти смужки скла.
• Дуже часто блискавка кілька разів поспіль вдаряє в одне місце: як і будь-який електричний розряд, вона спрямовується по шляху найменшого опору.
• Енергія грозової хмари розміром (10х10) км. і висотою (завтовшки) 5 км. приблизно дорівнює енергії атомної бомби, скинутої на Хіросіму.
• Температура блискавки може досягати більше ніж 27 000 градусів за Цельсієм. Це майже в п’ять разів гарячіше ніж поверхня Сонця.
____________________________________________________________________________________________

© Ігор Меліка, 2011