Грозы и молнии. Что это, и как поступить, если вы попали в грозу. Об этом программа «Ничего личного»

Эфир 30 июля. В студии Юрий Борисович Грунин, физик, преподаватель Марийского государственного технического университета. Мария Митьшева: Здравствуйте, с вами Мария Митьшева. Дожди и грозы зачастили по всей стране. Как минимум это не очень приятно, как максимум – это еще и опасно. Рассказы про шаровую молнию вовсе не детски сказки. И по мобильному во время грозы действительно не стоит разговаривать. Небольшой урок физики и практические советы о том, как себя вести во время грозы. Эксперт программы Юрий Грунин. Юрий Борисович, в этом году гремит гром, идут дожди сверкают молнии. Какова физическая природа появления молнии и грома? Юрий Грунин: Я хотел бы начать с того, что ежесуточно на земле проходит порядка 44 тысяч гроз. И при этом ежесекундно около 2000 молний ударяет в землю. Мария Митьшева: Каждую секунду 2000 молний? Юрий Грунин: Каждую секунду 2000 молний. Максимум этой деятельности приходится именно на июль. Поэтому ничего удивительного нет в том, что мы имеем возможность наблюдать грозовые явления. Мы ходим по земле заряд которой составляет полмиллиона кубов. Это очень большой заряд. Он имеет отрицательный знак, а положительный заряд располагается в ионосфере. И вот мы с вами живем и существует как бы внутри этого сферического конденсатора. И поэтому не удивительно, что в этой области всегда формируются какие-то заряды и таким образом формируются грозовые облака. Они имеют размеры порядка 10 км в среднем, грозовое облако. И состоит как бы из сэндвича. Т.е. срединная часть и нижняя часть заряжены отрицательно каплями размер которых Варьируется в диапазоне от долей микрона до 20 микрон. А на верху располагается положительный заряд в виде кристалликов льда. И таким образом получается вот такой сэндвич. Частично положительный заряд располагается и у основания этого облака. И когда это грозовое облако достигает очень большого потенциала, то этот потенциал наводит анти заряд на поверхность земли и таким образом отрицательный заряд грозового облака наводит положительный заряд на земле. Мария Митьшева: Означает ли это, что молния не бьет куда попало, а бьет в какие-то определенные точки. Энергозаряженные сильно. Я правильно поняла? Юрий Грунин: Вы правильно поняли суть вопроса и правильно его сформулировали. Только вот путь достижения этой цели, чтобы пройти молния совершает очень сложную ломанную линию. И естественно, что на пути следования этой молнии возможны всякие процедуры. Вот когда происходит удар молнии, грозовой разряд, а он осуществляется либо внутри облака, либо между облаками, либо между облаком и землей, то оказывается, что земля тоже посылает свой заряд на встречу этому заряду. Только противоположного знака. Чаще всего положительного. Мария Митьшева: Т.е. получается молния из земли тоже бьет навстречу? Юрий Грунин. Из земли тоже, вы совершенно правильно поняли. И они встречаются на некотором пути, при этом происходит сильнейший взрыв, который вызывает расщепление молекул воды в воздухе на озон, азот и т.д., и происходит всхлапывание вот этого канала. Мария Митьшева: Вот этот гром гремит. Юрий Грунин: Тогда мы имеем возможность наблюдать раскаты грома. По существу это как бы взрыв. Сама по себе молния представляет собой очень большой ток, который варьирует от 10 000 ампер до 300 000 – 400 000 ампер. Это очень большой ток. И температура канала, по которому следует вот этот лидер, как мы называем поток ионов и электронов, достигает до 40 000 галенов. Это единица измерения температуры по абсолютной шкале. Напомню, что температура поверхности солнца 6 000 галенов. Можете себе представить какие энергетические возможности таит в себе эта самая молния. При чем диаметр этого русла, по которому осуществляется этот разряд варьирует от долей см до 30 см. Мария Митьшева: Т.е. это солидный столбик энергии может быть.. Юрий Грунин: По существу это некий плазменный разряд. Но он, правда, относится к классификации низкотемпературных плазм. Мария Митьшева: Насколько я понимаю, вы, как физик, думаете о том, как же использовать эту энергию, правильно? Юрий Грунин: Да, вы правы, конечно. Мария Митьшева: А я, как человек обычный, хочу узнать, как же уберечься от этой энергии. Вы сказали о том, что есть некие энергозоны, куда ударяет молния. Где они расположены чаще всего? В городе или на селе? В поле или в лесу? Юрий Грунин: Чаще всего эти зоны располагаются на возвышенностях. И особенно в тех местах, где создаются какие-то острия. Т.е. башни какие-то. вот в частности ваша телевизионная башня является своеобразным молниеотводом. Вот эти возвышенные места обладают зарядом, который фактически имеет потенциал земли. И в тех случаях, когда приближается гроза, то наблюдается стекание электронов с острия. В результате возникают, так называемые, огни Эльма. Это мифический герой. И наблюдается коронный разряд. Вот здесь как раз происходит концентрация зарядов, которые притягивают к себе плазму молнии. Вот в такого рода молниеотводах осуществляется отвод лидера молнии. Я должен заметить, что чаще всего мы с вами наблюдаем нисходящую часть молнии. Она движется со скоростью порядка 30 км в секунду. А есть еще восходящая, которая идет от земли. Мария Митьшева: Т.е. это быстрее скорости света? Юрий Грунин: Нет, что вы. Мария Митьшева: А скорость света, это сколько? Юрий Грунин: Скорость света 30 000 км в сек., а тут 30 км в сек. А восходящая молния движется со скоростью примерно 100 км в сек. Вот эти потоки встречаются иногда на своем пути. Мария Митьшева: А что опаснее для человека, гром, когда взрывается воздух, как вы рассказывали, или когда взрывается сама молния? Юрий Грунин: Вы знаете, гром сам по себе, конечно, не опасен. И даже в том случае мы можем слышать этот гром, когда разряд молнии произошел на расстоянии 25-30 км. Мария Митьшева: Т.е. это очень высоко. Для нас не страшно. Юрий Грунин: Это очень далеко. Нет. Это не столько высоко, сколько далеко. Мария Митьшева: А для самолетов? Юрий Грунин: Что касается самолетов и автомобилей, то, в большинстве своем эти разряды молнии не страшны, потому что это высокочастотные разряды. Как известно из физики высокочастотные токи располагаются всегда на поверхности. И поэтому для этих объектов это не страшно. Разумеется исключая те случаи, когда молния попадает например в бензобак или еще куда-то. Но это бывает крайне редко. Поэтому если вы хотите переждать грозу, лучший вариант, если вы будете находиться в автомобиле. Мария Митьшева: Т.е. на улицу лучше не выходить? Юрий Грунин: Ну, разумеется. В отношении деревьев. Некоторые, попадая в грозовые условия, стоят под деревьями. Это очень большая ошибка. В тех случаях, когда это дерево полностью не смачивается водой, и только-только начинается гроза, то грозовой разряд может осуществляться в крону дерева и при этом ток молнии может проходить через сердцевину дерева, через соковедущие части. И поскольку, я вам уже рассказывал, какие параметры таит в себе этот разряд, то происходит быстрое вскипание воды в дереве, дерево взрывается и можно пострадать от взрыва дерева. Этим страдают особенно дубы, ясени, те, у которых пробкообразная кора. Если кора гладкая и она смочена водой Мария Митьшева: Под осинкой можно стоять. Юрий Грунин: Да, в какой-то мере. Но касаться ее не желательно. И стоять, вообще говоря, тоже не желательно. Потому что в определенном смысле вы представляете собой тоже молниеотвод. И поэтому лучше всего сидеть на корточках близко располагая ступни ног и низко наклонив голову. Мария Митьшева: Присесть на корточки и желательно, чтобы это было на ровном месте. Юрий Грунин: Да и опустить голову как можно ниже. Мария Митьшева: Обязательно ли сидеть на корточках, а можно, например, лечь на землю? Юрий Грунин: Вот это очень большая ошибка, потому что если произошел разряд молнии вблизи от вас, то в земле возникает ветвящиеся токи. Они имеют очень большой градиент. Т.е. изменяют свою величину на расстоянии и в результате возникает падение напряжения, которое может достигать сотен киловольт, что, безусловно, очень опасно для человека. Мария Митьшева: Т.е. нужно как можно меньше пространства занять, так получается? Юрий Грунин: Да, совершенно верно. Т.е. нельзя, скажем, стоять расставив ноги. Вот в связи с этими так называемыми блуждающими токами очень часто гибнут животные. Особенно собаки, четвероногие, коровы и т.д., потому что у них передник и задние копыта располагаются на расстоянии, где возможно очень большое падение напряжения. Мария Митьшева: Это надо учесть обязательно, если ты попал в грозу, находясь где-то на природе. А вот хотелось бы спросить. Люди современные часто пользуются мобильными телефонами. Их нужно выключать? Юрий Грунин: Ни в коем случае ими пользоваться нельзя, если вам позвонят или вы будете звонить. Дело в том, что они работают в диапазоне коротких СВЧ волн, а это является источником ионизации воздуха, а молния, представляющая собой ток идет по линии наименьшего сопротивления. Поэтому вы можете создать прецедент, когда около вас будет повышенная электропроводность. Поэтому этого делать ни в коем случае нельзя. Мария Митьшева: Если я правильно понимаю, то вообще никакими электроприборами в этот момент пользоваться нельзя. Радиоприемником, еще какими-то предметами. Юрий Грунин: Вы имеете в виду в квартире? Мария Митьшева: Нет, если мы попали в грозу, вот скажем радиоприемник. Он тоже надо выключить? Юрий Грунин: Радиоприемник, я думаю, вряд ли будет ионизировать, потому что он является излучателем. Мария Митьшева: Но он же на батарейках. Юрий Грунин: Он же не является излучателем. Там энергия используется внутри этого устройства Мария Митьшева: Т.е. мобильный телефон самый опасный. Юрий Грунин: Да, это же генератор. Вот этот генератор может ионизировать пространство. Мария Митьшева: А вот мы говорили о том, если непогода вас застала в автомобиле, то выходить на улицу не надо, лучше остаться в автомобиле. Юрий Грунин: Разумеется. Это очень хорошая защита. Мария Митьшева: А надо ли заглушить мотор? Юрий Грунин: Целесообразно. Мария Митьшева: Т.е. смысл в этом есть, просто остановиться и выключить мотор и переждать грозу. Юрий Грунин: Там ведь тоже высокочастотные разряды в свечах, они тоже могут вызвать ионизацию воздуха. Мария Митьшева: Некоторые находясь дома, мы уже говорим о том, что мы уже дома во время грозы, закрывают окна, закрывают форточки, выключают телевизор и прочие приборы. Это правильные действия? Юрий Грунин: Правильные. Здесь, прежде всего, имеется в виду конечно не линейная молния, которая представляет гигантский искровой разряд, а шаровая молния. Мария Митьшева: Т.е. вероятность, что молния ударит в окно вашей квартиры, минимальная. Юрий Грунин: Она на столько интересно устроена, настолько необычна ее структура, что она может просочиться через любую пору. Даже через древесину может и в том числе через стекло. И поэтому люди, которые закрывают ставни, закрываются во время грозы, поступают правильно. Потому что шаровая молния сама по себе практически не исчезает, она всегда исчезает с взрывом, с соответствующими последствиями. Температура там порядка 10 в четвертой градусов Цельсия. Это очень высокая температура. Есть данные, указывающие на 25 000 градусов. Поэтому, вы сами понимаете, что это очень серьезные последствия. Но и сам взрыв может причинить не мало неприятностей. Мария Митьшева: А вот интересно, явление шаровой молнии на территории республики наблюдались? Юрий Грунин: Да, наблюдались. Я как-то в детстве имел такую возможность. Я встречался с очевидцами, которые пострадали от этой молнии. Поэтому моя настоятельная рекомендация, как можно лучше предохраняться от ее возможного появления. Мария Митьшева: Но мне не совсем понятно. Т.е. если она может просочиться сквозь дерево и сквозь стекло, какой же смысл тогда закрывать окно и форточку. Юрий Грунин: Вы знаете, есть много типов шаровых молний и не все шаровые молнии обладают такой высокой проникающей способностью. Но одно несомненно, что ее структура носит фронтальный характер, который позволяет выстроится в любую форму. Но нас должен успокаивать тот факт, что время существования этой молнии варьируется от сотых долей секунды до, максимум, 10 секунд. Мария Митьшева: Т.е. 10 секунд и все. Т.е. если она залетела все как бы Юрий Грунин: Да. Лучше ее выпроводить. Оставить на ее пути открытую форточку, чтобы она покинула вас. Мария Митьшева: Т.е. если она уже залетела бежать закрывать форточку не стоит. Юрий Грунин. Да, очень часто она выходит, не причиняя вреда. Мария Митьшева: А что должен человек делать. Он точно так же должен присесть на корточки, если залетела шаровая молния? Юрий Грунин: Нет. Это к этому уже не относится. Здесь другая история. Она связана с тем, что по современной гипотезе, это совокупность ионов и электронов, которые возникают в результате фазовых переходов в близи поверхности земли и эта система как бы накачивается высокочастотной энергией, возникающей при разряде молнии. И в результате приобретается вот этот заряд и возникает низкотемпературное плазменное фазовое состояние. Мария Митьшева: Т.е. он не горячий? Юрий Грунин: Он горячий. Я уже вам говорил, он порядка нескольких тысяч галенов Мария Митьшева: Руками не трогать. Юрий Грунин: Ну что вы, ни в коем случае. Но, вызнаете, если произошло поражение молнией, а поражение может быть двоякое. Если человек в сухой одежде и молния прошла через него, то это очень печальный факт. Потому что высокая температура может сжечь каналы по которым прошла эта молния. Если человек находится в мокрой, сырой одежде, то чаще всего ток молнии пройдет по поверхности воды и особых проблем не причинит. Может вызвать электрический шок сердца и дыхательных путей. И то и другое может остановиться. Поэтому ни в коем случае нельзя считать, что этот человек уже конченный, нужно срочно предпринимать усилия по массажу сердца и по искусственному дыханию. Мария Митьшева: Т.е. человека можно спасти? Юрий Грунин: Можно. Очень высокий процент. Ни в коем случае нельзя зарывать. Я слышал, что зарывают в землю. Это конечно величайшая глупость. И ни в коем случае нельзя этого допускать. Мария Митьшева: У обычных людей гроза вызывает древний, почти животный ужас, у ученых-физиков неподдельный интерес. Потому что это потенциально неисчерпаемый источник энергии. Удар молнии сравним по мощности с атомной электростанцией. Надеюсь, когда-нибудь мы этой энергией овладеем. На то мы и люди. С вами была Мария Митьшева. Всего доброго.