Блискавка

    Блискавка — електричний розряд між хмарами або між хмарою і землею. У процесі утворення опадів у хмарі відбувається електризація крапель або льодяних частинок. Внаслідок сильних висхідних потоків повітря в хмарі утворюються відокремлені області, заряджені різнойменними зарядами. Коли напруженість електричного поля у хмарі або між нижньою зарядженою областю і землею досягає пробійного значення, виникає блискавка. Блискавки поділяються на лінійні, пласкі, кулясті й чоткові. Лінійні блискавки спостерігають часто, а кулясті та чоткові — дуже рідко.

    Блискавки утворюють в атмосфері електромагнітні коливання, так звані атмосферики, які перешкоджають радіозв'язку, особливо на довгих і середніх хвилях.

    Спроби захищатися від блискавки відомі ще задовго до початку нашої ери. Це довели археологічні розкопки в Єгипті, де на стінах зруйнованих храмів написи свідчили, що встановлені навколо храму щогли служили «для захисту від небесного вогню».

    Давньоримський письменник і вчений Пліній Старший повідомляє в своїй відомій енциклопедичній праці, що жреці під час обрядів переводили блискавку в землю використовуючи для цього високі металеві жердини^[1].

Наукове пояснення блискавковідводів, які в побуті неправильно називають громовідводами, з'явилось лише в середині XVIII ст. в працях Ломоносова, Франкліна та інших учених.

Лінійна блискавка

 

    Найкраще вивчена лінійна блискавка, яка є іскровим розрядом. Під впливом електричного поля вільні електрони, які завжди є в атмосфері, набувають великої швидкості і при зіткненні з молекулами іонізують їх. Внаслідок цього у повітрі збільшується кількість електронів, які знову розганяються електричним полем і в свою чергу спричиняють іонізацію молекул.

    У вузькому каналі повітря лавиноподібно збільшується кількість електронів, що рухаються від хмари до землі. Цим іонізованим каналом, як у провіднику, із хмари починають витікати заряди. Виникає т. з. лідер блискавки, який пробігає 50—100 м і зупиняється. Потім він відразу ж відновлюється у тому ж каналі і пробігає ще таку ж відстань. Так триває доки лідер не досягне землі. Середня швидкість розвитку такого ступінчастого лідера становить 10² . У момент досягнення лідером землі в його каналі починають рухатися заряди, які утворюють яскравий «головний канал» блискавки; швидкість його — порядку 10⁴  . Струм у головному каналі становить у середньому 20—40 кА, досягаючи 200 кА. Довжина блискавки в середньому 1—2 км, іноді 40—50 км. Діаметр каналу блискавки близько 10 см.

    Розряд блискавки здебільшого не обмежується одним імпульсом, частіше виникають 2—3 імпульси, а іноді близько 50. Цим пояснюється мерехтіння блискавки. Наступні імпульси відрізняються від першого тим, що лідери їх безперервні, бо ці імпульси проходять вже іонізованим каналом . Такий лідер називається стрілоподібним; швидкість його трохи більша, ніж ступінчастого. Час між імпульсами порядку 10⁻² с. Тривалість повного розряду блискавки може становити близько 1 с і більше. У каналі блискавки розвивається висока температура, яка спричинює дуже швидке розширення і стиснення повітря в каналі. Це супроводжується звуковим явищем — громом. Багаторазовість імпульсів блискавки і відбиття звуку від хмар і від поверхні землі призводять до гуркоту грому.

    Розряди лінійної блискавки в землю іноді завдають значної шкоди; жертвою таких розрядів блискавки бувають і люди. Дійовим засобом захисту земних об'єктів від ударів лінійної блискавки є блискавковідводи.

    Плоска блискавка являє собою тихий розряд у хмарах, коли в них немає достатніх зарядів для утворення лінійної блискавки. Цей вид блискавки не супроводжується гуркотом.

 

 

Кульова блискавка

 

    Кульова блискавка — сферичний розряд, який існує в атмосфері певний час. Це здебільшого куля діаметром 10—20 см(але іноді може з'являтися у вигляді груші або яйця), червонуватого світіння, яка повільно рухається у повітряній течії і супроводжується свистячим або шиплячим звуком. Куля може існувати від декількох секунд до декількох днів. Але сам процес зародження блискавки ніхто не бачив, тому ми не можемо сказати справжній вік блискавки. У момент зникнення куля часто вибухає, спричиняючи великі руйнування і залишаючи по собі хмарку, яка має гострий запах сірки. Куля може проходити через вузькі отвори та уникати перепони, тому вона може з легкістю проникнути в дім. Якщо Ви зустріли кулясту блискавку, не треба від неї бігти, тому що Ви створюєте потік повітря, який рухається з тією ж швидкістю що і Ви. Якщо Ви зустріли блискавку у себе вдома, то найкращим рішенням буде від неї сховатися у іншій кімнаті, зачинивши двері.

    Чоткова блискавка – один з найменш вивчених типів блискавки. Являє собою різновид лінійної блискавки, проте частина імпульсів не проявляється та між проявленням кожного нового існує проміжок у часі та просторі. Виглядає як пунктирна лінійна блискавка. Серед проблем вивчення — дуже низька частота проявлення таких блискавок.

    Гамма-блискавка – короткотривалий спалах високоенергетичного гамма-випромінювання на низьких і середніх висотах в грозових хмарах атмосфери одразу ж після звичайної лінійної блискавки. Вперше зареєстровано орбітальною гамма-обсерваторією «Комптон» НАСА в 1991 році. Фізична природа гамма-блискавок поки що вивчається.

 

Різні типи електричних явищ в атмосфері Землі

 

    Після запуску орбітальних автоматичних станцій почали реєструвати потужні електричні розряди в верхніх шарах атмосфери, де вони утворюються навіть за відсутності грозових хмар, котрі характерні для лінійних блискавок. Ці короткотривалі явища електричного розряду відбуваються значно вище тропосферних висот, характерних для звичайної блискавки і грозових хмар та мають інші механізми утворення і характеристики, але дослідниками зазвичай відносяться до електричних розрядів в атмосфері. Серед цих явищ розрізняють спрайти, джети та ельфи. Це «холодні» розряди, що характерні до світіння холодної плазми, однак вони найчастіше супроводжують грозовий фронт, що знаходиться нижче.

    У кожну секунду близько 50 блискавок ударяють в поверхню землі, і в середньому кожен її квадратний кілометр блискавка потрапляє шість разів за рік. Потужні блискавки викликають народження фульгуритів.

 

Люди і блискавка

    Блискавки — велика загроза для життя людей. Ураження блискавкою можливо як при перебуванні просто неба, так і в закритому приміщенні. Частіше страждають люди, що знаходяться під час грози на відкритій місцевості, переховуються від дощу під деревами і поблизу від працюючого електроустаткування (включеного в мережу телевізора, радіоприймача або увімкненого мобільного телефону)

За одними даними, кожного року у світі від удару блискавки гине 24 000 людей і близько 240 000 отримують травми За іншими оцінками, за рік у світі від удару блискавки гине 6000 людей.

Жертви блискавок

·                     У міфології та літературі:

     Асклепій, Ескулап — син Аполлона — бог лікарів і лікарського мистецтва, не лише зціляв, але й оживляв мертвих. Аби відновити порушений світовий устрій Зевс уразив його своєю блискавкою.

  Фаетон — син бога Сонця Геліоса — одного дня узявся управляти сонячною колісницею свого батька, але не стримав вогняних коней і трохи не погубив в страшному полум'ї Землю. Розгніваний Зевс пронизав Фаетона блискавками.

·                     Історичні особи:

Російський академік Г. В. Ріхман — в 1753 році загинув від удару блискавки.

·                     Сучасники:

    Садівник Рой С. Салліван зі штату Вірджинія, США, 7 разів постраждав від удару блискавки. У 1942 році він позбувся нігтя на великому пальці ноги, в липні 1969 йому обпалило брову, в липні 1970 обпалило ліве плече, в квітні 1972 у нього загорілося волосся, в серпні 1973 воно знову спалахнуло, але на цей раз постраждали ще й ноги, а в червні 1976 йому поранило кісточку. 25 червня 1977 року, після того як під час риболовлі його черговий раз вдарило блискавкою, Саллівана поклали в лікарню з опіками грудей та живота. Помер він у вересні 1983 року, покінчивши життя самогубством через нещасливе кохання.

    8 грудня 1963 року поблизу Еклтона, штат Меріленд, США, блискавка влучила в літак Боїнг-707. Загинув 81 пасажир.

    4 липня 2009 року від удару блискавки загинув народний депутат України чотирьох скликань, колишній голова Рівненської облдержадміністрації, депутат облради Василь Червоній.

Дерева і блискавка

    Високі дерева — часта мішень для блискавок. На реліктових деревах-довгожителях легко можна знайти численні шрами від блискавок. Вважається, що одиночне дерево, частіше вражається блискавкою, хоча в деяких лісових районах шрами від блискавок можна побачити майже на кожному дереві. Сухі дерева від удару блискавки спалахують.