А теперь совсем немного о молниях
1. Вводное.
Все знают, что, попав в грозу в пути, нужно с умом выбрать место расположения, чтобы не быть поджаренным молнией. Традиционные рекомендации- не выходить на открытые и на возвышенные пространства, не располагаться вблизи высоких деревьев и прочих возвышающимися по отношению к рельефу объектам. Многие знают, что и наоборот, низкие места, но особо сырые (ручей, родник, озеро) так же являются потенциальными местами «костров на алтаре» Перуновой буйной стихии. Кому то известно, что и «объекты» электроэнергетики (высоковольтные линии, высокие опоры, подстанции и пр.) «притягивают» молнии. В последнее время, ввиду особого повышения грамотности народонаселения (точнее, последовательно реализуемой программы в системе образования) появилось и следующая 100-% информация в СМИ и тырнете – сотовый телефон в грозу, особенно при громком (!) разговоре – огромная вероятность словить молнию.
Кроме народных знаний о самых правильных способах защиты от молнии, есть и позиция науки. Проблема в том, что она не очень однозначна, а с появлением на мировом рынке систем активной молниезащиты, еще и попахивает шарлатанством.
Так что же за чудо такое-молния, и как простому не испорченному специальным академическим образованием обывателю выбрать в претендующих на первоистину плевелах зерна? Ниже, несмотря на многие буквы- весьма кратко)))
Что такое молния? В научной, справочной и ряде нормативной литературы можно подробно познакомиться с тонкостями, деталями и расчетами целой отрасли науки о молниях. Статья не ставит задачу соответствовать уровню указанной литературы. Но для понимания важных особенностей придется дать небольшое вводное упрощенным очеловеченным языком.
Молния-это лавинообразный (кратковременный с большими значениями мгновенных значений напряжения, тока и мощности) разряд. Облака, тучи (пара, реже снега) – все это скопление микрочастиц, носителей электрического заряда (как и все вокруг). Ветер дует, масса влаги/снега переносится, скапливается, «трется», а тут еще электрическое поле земли и прочие непонятные теории, короче все это способствует нарастанию общего заряда, т.е. увеличению количества атмосферного электричества. И вот набирался-набирался этот заряд, а тут на тебе- снизу Земля. И влажный воздух (в любом случае влажный, вопрос только насколько). А влага -токопроводящая среда. И при определенной разности потенциалов (между облаком и матушкой-Землей) происходит разряд. Это на пальцах. В подробностях процесс весьма непростой и бывает разный в зависимости от типов молний. Молния начинает образовываться с предварительного разряда (так называемого лидера молнии), и уже потом начинается основной разряд молнии.
[Если кому охота подробностей – вот здесь forexaw.com/TERMs/Nature/l387_Молния_Lightning несколько сумбурно и не очень систематизировано, но вполне интересно и много истории.
А вот здесь официальная многолетняя позиция российской науки в части молниезащиты txt.g-ost.ru/2/2794/
о процессе образования молнии – смотреть с «1. КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О РАЗРЯДАХ МОЛНИИ И ИХ ПАРАМЕТРАХ»]
Проблема в том, что наука о молниях и защите от них- вероятностная наука. Соответственно никто и никогда вам не даст 100% защиты от молнии. Кроме «невероятных» вероятностей есть и вполне известные ученым, но неясные многим обывателям факторы этих вероятностей:
— Большинство изученных молний, под которые строятся и обосновываются классические системы и концепции защиты (будь то стационарные мачты или временные организационные мероприятия в походе)-это нисходящие молнии. Упрощенно говоря- основной предварительный разряд образуется сверху (с неба) вниз (на землю). И все эти всем известные зоны защиты, подходы — чем выше дерево, тем больше вероятность в нее попадания и т.п., все это относится к этим наиболее изученным и распространенным молниям.
— А бывают еще восходящие молнии. Это на пальцах- когда основной предварительный разряд идет снизу. И вот они не очень слушаются ученых. Собственно подробно они изучаются систематически не так давно. И что характерно, вероятность их появления ВБЛИЗИ высоких объектов выше, чем просто на плоскости. На пальцах суть проблемы – ставится огромные молниеприемник с целью поймать молнию, в зону защиты этого молниеприемника попадает защищаемый объект (допустим дом), а восходящая молния берет и херачит в дом вопреки всем ученым. Тоже относится к деревьям и прочим премудростям опытных и бывалых, кстати)))
А есть еще особые малоизученные типы молний, в т.ч. шаровая молния)))
Еще раз: никто и никогда вам не даст 100% защиты от молнии при расчетах защит от прямых попаданий молний. Это чтобы заблуждений не было))).
Чем опасна молнии? Импульсы параметров молнии (ток, напряжение, мощность)- охранительно велики, могут доходить и до сотен тысяч вольт и сотен тысяч килоампер и соответственно миллионов кВт. Это фронт (мгновенный всплеск) достаточно редких молний. Большинство укладываются в 100 кА, 100 кВ))). Сам стабильный разрядна порядок поменьше. Но и такие величины тока могут вызывать пожары, взрывы, разрывы конструкций, прожоги, разломы и т.п. Но кроме опасности прямого попадания молний, опасны и вторичные явления, например- наведенное напряжение в проводниках иногда и убивает, и поджигает (пробивает изоляцию, например). «Третичные» явления- мощные электромагнитные импульсы выводят из строя технику (телевизоры, например, радиосвязь). И наконец «четвертичные» — помехи, сбои в информационном оборудовании))). Признаки поделены по четырем зонам, согласно последней зонной концепции молниезащиты официальной науки, кто хочет заморочить голову подробностями, смотреть вот здесь www.sonel.ru/ru/biblio/standards/so_153-34.21.122-2003/
На пальцах первая зона- куда бьет молния, последняя- в глубине защищаемого объекта.
Теперь пробежимся по советам.
а) Известный совет «Не находится в грозу в близи высоких и выступающих по рельефу объектов»
Нисходящим наиболее распространенным молниям по мнению и статистике ученых легче преподнести порцию небесной бодрости на более высокую точку. Это как разряд между обкладками конденсатора- сделал усики, присоединил к обкладкам, долбанет между усиками, а не обкладками). Если рассматривать объекты высотой до 30 м (с более высокими сложнее) и вероятность не попадания молнии 0,999, то на относительное расстояние от объекта ближе 60% от высоты, молния никогда не ударит (она ударит в объект, а не под него). Т.е. дерево 15 м, на расстоянии 9 м от дерево молния НЕ ударит! А дальше — вероятность непопадания уже 0,99 до радиуса 0,8 (12 метров); еще дальше – 0,9 до радиуса 1,2 (18 метров). О чем говорят эти сухие цифры? Да о том, что рассматриваемый совет а) с одной стороны хорош (меньше приложит от «первичных» до «четвертичных» признаков при попадании в объект), а с другой- не всегда однозначный совет. Ибо уже немала вероятность попадания в другой выступающие на рельефе объект. Допустим в Вас! Вот так вот)))
Так что делать? Ответ на самом деле несложен. Надо, чтобы вы или то, что нужно защитить, находился (лось) в зоне, где вокруг на приличном удалении находилось МНОЖЕСТВО потенциальных жертв молний (а не одна). Если лес – чтобы вокруг до хрена примерно одинаковой высоты деревьев. Если степь – камни, деревья, холмы. А вы где-то залегли на ровном сухом мусте. Например, слева вдалеке дерево, справа валун, сзади холм- правильно. А все это, допустим осталось вдалеке сзади, а вы как тушкан в поле- неправильно.
б) Совет «Избегать низких сырых мест» по научному обусловлен высокой вероятностью появления лидера молнии с земли из-за бОльшой потенциальной емкости и проводимости в грозу влажных мест, чем сухих. Но совет условен, часто неправильно понимается, да и подходить к нему нужно критически.. С точки зрения вероятности, если нужен выбор- опаснее возвышенность, а не увлажненность Например, пруд в низине молния выберет менее вероятнее чем в невдалеке отдельно стоящее дерево. Поэтому совет в чистом виде применим в степи и пр. ровных сухих местах, где, к примеру, небольшая низина с родником (фактически имеется ровная сухая поверхность и почти столь же ровная, но сильно влажная- вероятность попадания в это место молнии велика). Еще раз-не нужно бояться прудов, озер и рек на пересеченной местности. Нужно бояться сильно увлаженных почти ровных долин, если вокруг почти нет выступающих частей В этом случае бегом на сухую и ровную поверхность залегать по расшифрованному методу А)
в)Совет избегать подстанции, опоры и ЛЭП опасен тем, что удаляясь от выступающих частей, мы увеличиваем вероятность привлечения молнии на себя – см. а). Поэтому, если гольна степь и сплошные ЛЭП и гроза нужно смотреть не только на то, чтобы свалить от ЛЭП, но и на то, чтобы вокруг были выступающие холмы, камни, деревья, но вдалеке. А то человек становится между двух линий (допустим, на расстоянии 200 метров др. от др., считая что посередине- самое безопасное место, а ж в целых 100 м от ЛЭП, высотой, допустим, 10 м) и не понимает, что сам является отличным молниеприемником, немногим хуже этих ЛЭП. Еще раз- ложитесь/садитесь в сухое, равномерно удаленное от нескольких и чем больше, тем лучше возвышенных объектов. Ну и конечно же, непосредственно под энергообъектом находится действительно не очень рекомендуется, хотя обычно безопаснее чем под дерево (все-таки подобные вещи заземляются обычно).
г)Про «не включать сотовые» и т.п. Здесь речь идет о том, что молния это не просто электростатический разряд, а сложный процесс (см. выше) и момент образования стабильного канала молнии имеет место после образования встречного лидера с земли. А вероятность его появления с точки поля с условно повышенной напряженностью относительно окружающего поля выше, чем с условно невысокой напряженностью. Весьма сомнительно, что электромагнитные воздействия сотового телефона что-то там могут вызвать в окружающем насыщенном поле для появления предварительного разряда если молниям вокруг есть куда бить))). Но действительно не стоит включать особо мощное передающее оборудование (где мощность канала на порядки превышает мощности сотового), да и, к ак правило, подобное оборудование имеет внешние антенны-потенциальные молниеприемники. А насчет сотового, вгрозу с населенном пункте, когда вокруг полно домов и прочего выступающего не включать сотовый, имхо, подобно не упоминанию Илья Пророка всуе. А вот в голой степи, я бы и сам отключил телефон)))
Думаю, остальное, если будет вопросы, можно обсудить в комментариях совместно с опытными товарищами)))…
PS Статья не рассматривает классические системы молниезащиты сооружений, а также новомодные недоказанно эффективные системы активной молниезащиты по причине того, что в основную концепцию защиты ложится факт попадания молнии в специально созданный молниеприемник и ток молнии растекается по специально предусмотренным токоотводам и заземляющему устройству в грунт. Данная система должна быть электропроводной, с определенными соединениями. заземлителями, нередко выполняться по специальным расчетам и практически невозможно представить героя, что в походе будет таскать с собой мачту и забивать штыри в землю и ложиться в ее зону защиты (т.е. под нее) ))) Но если будут вопросы-готов ответить, ибо это тоже есть бытовая безопасность.