Молния – это природное явление, столь же разрушительное, сколь и прекрасное. С древних времен человечество восхищалось буйством «электрической стихии» в облаках. Не удивительно, что вполне объяснимым с точки зрения современной науки явлениям приписывались фантастические и даже божественные свойства.
Наиболее изученными (из-за частотности) на сегодня являются так называемые линейные молнии «облако-земля», которые мы наблюдаем во время грозы. Именно они «бьют» в выступающие над равниной сооружения, деревья, элементы ландшафта. А если их нет – то и в живые существа.
По статистике, частота ударов молнии в поверхность нашей планеты составляет свыше 100 раз в секунду. Молния опасна для человека не только из-за гигантского напряжения и силы тока (1 млн. вольт, 100 тыс. ампер), но и из-за разрушительной ударной волны.
Эффект от поражения ударом молнии сравним с детонацией большого объема взрывчатого вещества. Достаточного, чтобы сломать на своем пути крупное дерево или постройку, травмировать или контузить человека. Так что даже если разряд не «попал» непосредственно в человека, пребывание в районе удара молнии может быть чревато трагическими последствиями.
Но при всей опасности этой стихии, ученые с уверенностью утверждают, что поражение линейной молнией человека внутри здания невозможно. Так ли это?
Природа грозового разряда: путь молнии от рождения до молниеотвода
С развитием науки и применением современных систем молниезащиты, людям удалось неплохо изучить и даже «приручить» молнию. Но и сегодня в обществе бытует ряд предрассудков, связанных с поражением грозовыми разрядами. Один из них говорит о возможности поражения молнией человека внутри здания. Причем речь идет не только о поражении обычной линейной, но и так называемой шаровой молнией. Чтобы аргументированно ответить, стоит разобраться, откуда и куда «идет» атмосферный разряд.
История рождения и жизни молнии настолько увлекательна, что достойна целого романа. Намекнем, что в этом задействованы даже космические лучи. Но мы отметим только основные этапы без лишней лирики.
Все начинается с возникновения электрического поля нужного напряжения (около 1 МВ/м) в некотором критическом объеме облака. При этом в окружающем пространстве поле должно быть такой напряженности, чтобы поддержать начавшийся разряд (от 0,1 до 0,2 МВ/м).
Затем по достижении электростатическим полем критического значения возникает ударная ионизация. То есть, освобождение ионов из атомов атмосферы путем «бомбардировки» их электронами. Достаточно высокие для этого скорости электронов проявляются под действием электрического поля. Количество так называемых «убегающих» под действием поля электронов нарастает лавинообразно. Поскольку ускоренные в начале частицы начинают сталкиваться с молекулами воздуха и «выбивать» из них новые (релятивистские) электроны.
Когда объем электронной лавины достигает некоторого значения, происходит электрический пробой воздуха. Триггером для этого явления становятся частицы с высочайшей энергией – «космические лучи». Возникает нить электрического разряда, называемая «стример». Стримеры сливаются и образуют ионизированный канал с высокой температурой, в котором разряд движется по пути наименьшего сопротивления. Его называют «ступенчатым лидером молнии».
Лидер движется к земле не сразу, а поэтапно, останавливаясь между этапами на пару десятков микросекунд. За один этап разряд преодолевает несколько десятков метров на скорости около 50 тыс. км. в секунду. На пути из облака вниз в «голове» стримера растет напряжение, генерируя ответный разряд на предметах, выступающих над поверхностью земли. С предметов выбрасывается ответный стример, который воссоединяется с лидером. По каналу, образованному от воссоединения стримеров, течет обратный (снизу – вверх) разряд молнии, через который разряжается облако или его часть.
Именно способность стримера-лидера создавать ответные проводящие термоионизированные каналы, тянущиеся с возвышающихся предметов, положена в основу концепции спасительного молниеотвода.
Поражение молнией в здании: миф или реальность?
Итак, мы выяснили, что молния движется по пути наименьшего электрического сопротивления и попадает в самые высокие точки объектов, проводящие ток. После этого энергия «растекается» по материалам, которые ток не проводят, и гасится ими.
Поэтому если линейная молния попадает в окно, ее сила сходит на нет на уровне диэлектрических материалов рамы (дерева, пластика), стекла, стен и других конструкций здания.
А если окно в комнате открыто? Вспомним, что в современном городе масса построек оборудована молниеотводами и системами молниезащиты с заземлением. Да и сами строительные конструкции (не говоря уж о деревьях) являются куда более «привлекательными» для грозового разряда, чем человек в комнате.
Так что вероятность попадания молнии в объект внутри здания равна нулю. Вот вам и ответ на вопрос, возможно ли поражение линейной молнией человека внутри здания.
Что же касается городских «страшилок» о шаровой молнии – отметим, что ученым не удалось ни официально зафиксировать это явление, ни выдвинуть какую-либо общую теорию. Не говоря уж о воссоздании в лабораторных условиях (в отличие от других видов молнии). А все видео и фото записи якобы очевидцев в итоге оказывались «фейком».
О том, как правильно защитить свой дом от поражения молнией читайте в этой статье.
