Блискавка - одне з найпотужніших і найвражаючіших природних явищ. Середній разряд блискавки містить близько 5 мільярдів джоулів (5 ГДж) енергії, що відповідає енергії, яка вивільняється при вибуху 1 тонни тротилу. Це природне явище вражає своєю красою та захоплює своєю силою. Ось деякі цікаві факти про ударні розряди.
Ударні розряди блискавки є поширеним явищем на нашій планеті. Вчені оцінюють, що на Землі:
- На рік трапляється близько 3 мільярдів ударів блискавки
- Щодня приблизно 8 мільйонів ударів блискавки
- На секунду близько 100 ударів блискавки
Властивості ударних розрядів значно відрізняються. Середня тривалість одного удару становить приблизно 30 мікросекунд, але може варіювати від кількох мікросекунд до декількох секунд. Сила струму в ударному розряді може бути від 10 000 до 200 000 ампер, а напруга - від 100 мільйонів до 1 мільярда вольт. Найдовший ударний розряд, що коли-небудь реєструвався, був зафіксований в Бразилії у 2018 році - він простягався на відстань у 709 кілометрів.
Сила ударного розряду в цифрах
Щоб краще уявити собі енергію в середньому ударному розряді, порівняємо її з енергоспоживанням 20 поширених електроприладів:
- Холодильник: 3,8 років роботи
- Телевізор (LED): 5,7 років роботи
- Пральна машина: 1,1 рік роботи
- Мікрохвильовка: 7 місяців роботи
- Кондиціонер: 3,5 місяці роботи
- Чайник: 3,5 місяці роботи
- Комп'ютер (настільний): 2,9 роки роботи
- Ноутбук: 11,4 років роботи
- Смартфон (заряджання): 114 років роботи
- Пилосос: 7 місяців роботи
- Електроплита: 3,5 місяці роботи
- Посудомийна машина: 4 місяці роботи
- Праска: 7 місяців роботи
- Фен: 4 місяці роботи
- Електрична зубна щітка: 570 років роботи
- Настільна лампа (LED): 57 років роботи
- Кавоварка: 7 місяців роботи
- Ігрова консоль: 3,8 роки роботи
- Wi-Fi маршрутизатор: 57 років роботи
- Електричний обігрівач води: 1,75 місяці роботи
Ці цифри чітко показують, наскільки велика енергія міститься в ударному розряді.
10 цікавих фактів про ударні розряди та людей
- Рой Салліван, американський рейнджер, вижив у 35 років сім ударних розрядів, що зробило його рекордсменом з виживання від ударних розрядів.
- У 1963 році ударний розряд вразив повітряну судну Pan American Boeing 707, яка перебувала над Мерілендом. Ударний розряд запалив випари палива в баку, що спричинило вибух і падіння літака. Цей інцидент став катализатором для розробки нових стандартів захисту від ударних розрядів для повітряних суден.
- У 2019 році в Польщі ударний розряд вразив групу туристів на вершині гори Г'євонт, в результаті чого загинуло 4 людини і понад 100 отримали поранення.
- Ударні розряди можуть залишати унікальні взори на шкірі жертв, відомі як "Фігури Ліхтенберга".
- Ударні розряди можуть створювати скляні трубки в піску, відомі як Fulgurite. Ці природні формування можуть стати декілька метрів завдовжки і виникають внаслідок миттєвого плавлення піску під час ударного розряду.
- У 2016 році ударний розряд у Норвегії вбив усю стадо з 323 оленів, що перетворило цей випадок на найбільше масове вбивство тварин від ударних розрядів.
- Існує явище "вторинного ураження", коли людина отримує удар від об'єкта, на який ударив уражений ударом, незважаючи на відстань до нього до 100 метрів.
- Ймовірність отримати удар розрядом у житті в США складає приблизно 1 до 15 300, за даними Національної служби погоди. Цей ризик варіюється залежно від географічного розташування та способу життя.
- Приблизно 90% людей, яких б'ють ударні розряди, виживають. Однак багато виживших стикаються з довгостроковими проблемами здоров'я, включаючи нейрологічні порушення, проблеми з пам'яттю, хронічні болі та посттравматичні стресові розлади.
- Середня кількість ударних розрядів на рік на Empire State Building в Нью-Йорку становить 23. Це будівля спеціально спроектована як громоотвод, щоб захистити навколишні будівлі та людей від ударних розрядів.
Як виникають удари блискавки
Ударні розряди виникають через складні процеси в атмосфері під час грози. В цілому цей процес можна описати так:
- У грозових хмарах відбувається розділення електричних зарядів. Верхня частина хмари заряджається позитивно, а нижня - негативно.
- Якщо потенціална різниця між різними частинами хмари або між хмарою та землею стає достатньо великою, виникає електричний пробій повітря.
- Спочатку утворюється слабко світиться канал (керуючий розряд), який вказує шлях для головного розряду.
- По цьому каналу протікає сильний електричний розряд, який ми бачимо як яскравий удар.
- Повітря, що нагрівається до екстремальних температур у каналі удару, раптово розширюється і створює ударну хвилю, яку ми несемо як грім.
Ударні розряди є захоплюючим видовищем і потужним природним явищем, яке відіграє важливу роль в атмосферних процесах нашої планети. Дослідження ударних розрядів допомагає нам краще розуміти фізику атмосфери та кліматичні процеси і розробляти більш ефективні методи захисту від цього небезпечного, але захоплюючого природного явища.