Яскрава та дуже небезпечна: як утворюється блискавка

Гроза – природне явище, яке одночасно лякає й заворожує: спалахи блискавок, що осяюють темне небо, та страшний гуркіт грому, який нагадує звуки прильоту ракети.

Грім і блискавка в небі – звичайне явище для українців, особливо влітку в сезон дощів. Факти ICTV дізнавалися, як утворюється блискавка та як вберегтися від цього небезпечного природного явища.

Що таке блискавка та як вона утворюється

Блискавка – це іскровий розряд, який утворюється всередині хмар або між хмарами та землею. Науковці пояснюють це явище так: електричний розряд виникає в результаті поділу позитивних та негативних зарядів всередині хмари.

Простими словами, коли тепле й вологе повітря підіймається, утворюються грозові хмари. Разом з утворенням опадів у хмарі електризуються краплі води. Коли вони переходять межу в 0°C, то замерзають і починають стикатися з льодовими кристалами.

Оскільки частинки води у хмарі перебувають у безперервному русі, то менші постійно стикаються з більшими. У результаті виникає електризація.

Коли сильний потік повітря у хмарі підіймається, то в ній утворюються окремі ділянки з різнойменними зарядами. Зверху накопичується позитивний заряд, а знизу – від’ємний.

– У той момент, коли напруженість електричного поля у хмарі сягає найвищого значення, величина заряду стає дуже значною. Саме тоді виникає потужний електричний розряд, під час якого виділяється велика кількість енергії. Це породжує яскравий спалах, який люди звикли називати блискавкою.

Ось що відбувається в хмарі у цей момент: крижані частинки стикаються з легшими кристалами льоду і починають вихоплювати у них електрони. Починається поділ зарядів. Як наслідок, усередині хмари накопичується електрична напруга.

Негативно заряджені частинки починають скупчуватися внизу, а позитивно заряджені – вгорі. Якщо різниця в напрузі становить кілька мільйонів вольтів, хмара намагається вирівняти її. І виникає блискавка.

Блискавки бувають лінійні, пласкі, кулясті й точкові. Лінійні та пласкі спостерігають часто, а кулясті та точкові – дуже рідко.

Як блискавку сприймали наші предки

За народними повірʼями, блискавка показується людям для того, щоб вони завжди пам’ятали, що є Бог на небі.

Також наші предки вірили, що блискавка – це справжнє небо, котре Бог показує в мить свого гніву. Коли б на землю впала хоч маленька частинка цього неба, то спалила б усю Землю.

Люди вважали, що в момент удару блискавки відкривається небо перед страшним судом людства.

А ще люди думали, що Бог влаштовує грім і блискавку, щоби знищити чортів. Крім того, під час грози не можна було їсти та взагалі відкривати рота, щоб туди не потрапили злі духи.

Цікаві факти про блискавку

• За температури до 30 тис. градусів блискавка гарячіша, ніж поверхня Сонця.
• Щодня в небі спалахує 10 млн блискавок.
• У будь-який момент часу у світі відбувається близько 2 тис. гроз.

Як вберегтися від блискавки

Якщо ви вдома, варто зачинити усі вікна та двері, в приміщенні не повинно бути протягу, адже він притягує кульову блискавку.

Також вимкніть всі електроприлади та мобільний телефон, тримайтеся подалі від електроприладів, антен і проводів.

Якщо блискавка застала вас на вулиці, слід уникати високих дерев, металевих парканів та стін, поруч з якими ростуть дерева. Якщо гроза застала вас під час прогулянки на велосипеді чи мотоциклі, терміново зупиніться – це небезпечно.

В автомобілі вам нічого не загрожує, але важливо зняти всі металеві антени з поверхні авто, які можуть притягувати розряди.

Якщо ви в полі, знайдіть сухе заглиблення в землі та сховайтеся там. Якщо поблизу немає заглиблення, сховайтеся в мокрій землі, але не лягайте в повний зріст.

У лісі не можна ховатися від грози на узвишші чи під одиноким високим деревом. Також не можна бігти й плавати.

Знайдіть низькі дерева, що стоять поряд, і ховайтеся під ними.

Дуб, тополя, сосна та ялина найбільш уразливі для розрядів електрики, найбезпечніші – верба, клен і кущі.

Що відчуває людина, коли в неї влучає блискавка

Дехто з тих, хто пережив удар блискавки, зберігає той одяг – обгорілі клаптики, які лікарі та медсестри залишили їм на пам’ять.

Вони знову і знову переказують цю історію в колі родини або в соцмережах, діляться фотографіями і статтями про інших людей, які так само вижили або яким пощастило менше.

Ось відео з Бразилії, як на березі океану блискавка потрапляє в туриста, а ось електричний розряд з неба вбиває техасця, який вийшов на ранкову пробіжку. Ось новини з Бангладешу, де за чотири дні суцільних гроз загинули 65 осіб.

Що саме сталося з ними самими, відновлюється по шматочках, поступово: з розповідей свідків, частин обгорілого одягу і опіків на шкірі. Як саме пройшов крізь їхнє тіло атмосферний розряд у 200 мільйонів вольт, який вдарив з неба зі швидкістю, що складає третину від швидкості світла.

Приблизно так члени родини Хаїме Сантани встановили те, що сталося в ту суботу в квітні 2016 року. До поранень і пошматованого одягу треба додати ще солом’яний бриль.

“Він виглядав так, ніби крізь нього пролетіло гарматне ядро”, – згадує Сідні Вейл, хірург-травматолог з Фінікса в штаті Аризона, до якого в той день швидка привезла Хаїме.

Поки чоловіка везли до лікарні, парамедикам довелося кілька разів застосувати дефібрилятор, щоб не дати серцю Хаїме зупинитися.

Хаїме Сантана був на кінній прогулянці в горах разом з чоловіком своєї сестри і ще двома друзями. У вихідні вони часто це робили.

Раптово налетіли темні хмари, і вершники повернули додому. Блискавки вже виблискували в небі на фоні гірських вершин, але дощ ніяк не розпочинався.

Вони вже були майже поруч з будинком, коли це сталося, розповідає Алехандро Торрес, зять Хаїме.

Алехандро вважає, що пробув без свідомості недовго. Отямившись, він виявив, що лежить на землі долілиць. Усе тіло страшенно боліло, а кінь кудись зник.

Автор фото, William LeGoulon

Обгорілі від удару блискавки джинси Хаїме Сантани

Двох інших вершників, вочевидь, струснуло, але вони були цілі та неушкоджені. Алехандро озирнувся і побачив, що Хаїме та його кінь лежали на землі.

Підходячи, він випадково зачепив ноги його коня – вони були затверділі, згадує він, ніби зроблені з металу.

Він підійшов ближче до Хаїме: “Я побачив, як його тіло димить, і тоді мені стало страшно”.

На грудях Хаїме було полум’я. Алехандро тричі збивав його голими руками, але вогонь знову спалахував.

Дивно, але тільки коли на допомогу вже прибіг сусід і прибула швидка, до них дійшло: в Хаїме влучила блискавка.

Білий спалах

А от Джастін Годжер волів би, щоб його спогади не були такими яскравими і живими. Тоді, можливо, він би не страждав так довго від постравматичного синдрому і постійної тривоги.

Блискавка влучила в нього, коли він рибалив на озері неподалік від Флагстаффа, також в Аризоні.

Навіть тепер, три роки по тому, коли на небі з’являються блискавки, він зачиняється у ванній кімнаті і стежить за допомогою мобільного додатку за тим, коли ж нарешті гроза вщухне.

Завзятий рибалка, Джастін спочатку навіть зрадів, коли того серпневого дня почався дощ. У таку погоду риба краще клює, сказав він дружині Рейчел.

Буря почалася раптово – як, власне, й завжди в цей час влітку. Дощ ставав дедалі сильнішим і нарешті перейшов у град. Дружина з донькою сховалися в автівці, і незабаром до них приєднався син Джастіна.

Зрештою, Джастін теж здався. Накрившись складним стільцем з тканинним сидінням, він попрямував до авта. Цей обгорілий з одного боку стілець Годжери зберігають досі.

Тим часом Рейчел з переднього сидіння автомобіля фільмувала, сподіваючись закарбувати той момент, коли чоловік прибіжить, рятуючись від граду.

На відео, яке записала на свій смартфон Рейчел, спочатку на екрані все біле, а у вітрове скло б’є град. Потім – яскравий спалах. Рейчел вважає, що це і була та блискавка, яка влучила в її чоловіка.

Удар грому. Нестерпний біль.

“Моє тіло було повністю паралізоване – я не міг рухатися, – згадує Джастін. – Біль був такий. Я просто не можу його описати. Ну хіба що так: згадайте, як колись у дитинстві вас випадково вдарило струмом – так ось, помножте те відчуття в мільярд разів і уявіть цей біль у всьому тілі”.

“Я бачив, як сліпуче біле світло оточило моє тіло – ніби я в пузирі. Все навколо сповільнилося. Мені здавалося, що я залишуся в цьому пузирі назавжди”.

Автор фото, William LeGoullon

Капелюх і футболка, які були на Хаїме Сантані, і черевик Джастіна Годжера

Свідки, які прибігли на допомогу, розповіли Джастіну, що він продовжував стискати в руках стілець, і все його тіло диміло.

Коли Джастін прийшов до тями, у нього у вухах дзвеніло, він відчув, що він паралізований нижче пояса.

Діагональні опіки

Описуючи ті події, Джастін показує, як розташовані опіки у нього на спині. Слід від блискавки починається від правого плеча і діагоналлю іде вниз, каже він, а потім виходить на зовнішню поверхню обох ніг.

Він показує черевики, в яких був того дня. Вони теж обгорілі – у деяких місцях пропалені наскрізь.

Джастін вважає, що блискавка вдарила його в плече, пройшла через тіло і вийшла крізь ноги.

Хоча жертви удару блискавки часто показують місця, куди вона влучила і де вийшла, точно сказати, як саме вона пронизала людину, досить важко. Про це розповідає Мері Енн Купер, лікарка з Чикаго, яка довгий час вивчала блискавки.

Щороку від блискавки гинуть понад 4 тисяч людей по всьому світу – як свідчить статистика 26 країн.

Реальні цифри можуть бути набагато більшими, адже перевірені дані з країн, що розвиваються, зокрема, країн Центральної Африки, практично не надходять.

Із кожних 10 людей, в яких влучає блискавка, дев’ять виживають і готові розповісти свою історію. Однак ці випадки не проходять для них без наслідків – як короткострокових, так і довгострокових.

Перелік побічних ефектів: зупинка серця, запаморочення в голові, судоми, біль у м’язах, глухота, головний біль, втрата пам’яті та уваги, зміни в характері, хронічний біль.

Багато з тих, хто пережив це, обмінюються своїми історіями в інтернеті і на щорічних конференціях Міжнародної спільноти тих, хто вижив після удару блискавкою або струмом (Lightning Strike & Electric Shock Survivors International).

Мері Енн Купер наводить свою улюблену аналогію. Блискавка, за її словами, впливає на мозок людини приблизно так само, як коротке замикання – на ваш комп’ютер. Зовні начебто нічого не змінилося, але програмне забезпечення вже не може функціонувати так, як раніше.

Фахівець також зазначає, що Спільнота врятувала від самогубства принаймні 22 людей.

Автор фото, Lena Lozhkina/Flickr/CC BY 2.0-ND

Існує поширена думка, що шанс бути вдареним блискавкою – один на мільйон. Але це не зовсім так

Засновник Спільноти Стів Маршберн розповідає, що йому часто дзвонять серед ночі, і він проводить кілька годин, розмовляючи з людиною, яка перебуває на межі нервового зриву. Після таких розмов Маршберн відчуває себе спустошеним.

Купер, яка була присутня на кількох зустрічах цих людей, визнає, що й досі до кінця не розуміє, що з ними відбувається. І хоча вона дуже співчуває постраждалим, дещо в їхніх розповідях викликає у неї недовіру.

Наприклад, історії про те, що коли постраждалий входить у кімнату, в ній зависають комп’ютери, або що у цих людей швидше сідають батареї в ґаджетах.

Купер та інші фахівці з уражень блискавкою визнають, що питань у цій галузі більше ніж відповідей. Незрозуміло, приміром, чому після удару блискавки деякі люди страждають від нападів. І чи впливає перенесений удар на ті проблеми зі здоров’ям, які виникають з віком?

Джастін, який до трагічного випадку працював юристом, не розуміє, як йому повернутися до своєї роботи.

“Коли я розмовляю телефоном, слова в моїй голові неначе перемішані, – зазначає він. – Я починаю замислюватися над тим, що саме я хочу сказати, і в мене все остаточно плутається. І коли я нарешті щось вимовляю – це не зовсім те, що я хотів сказати”.

Ефект дугового розряду

Коли в когось влучає блискавка, це відбувається так швидко, що тільки дуже невелика кількість електрики проходить крізь тіло. Основна частина струму залишається зовні, створюючи так званий ефект дугового розряду, пояснює Купер.

Для порівняння: контакт з високовольтним проводом призведе до набагато серйозніших внутрішніх травм, оскільки він може бути довшим. Навіть кількох секунд цілком вистачить, щоб ваші органи були сильно пошкоджені.

Чому трапляються зовнішні опіки? Купер пояснює, що вони можуть виникати від контакту блискавки з потом на шкірі або з крапельками дощу. Вода збільшується в об’ємі, коли перетворюється в пару, і навіть невелика її кількість може призвести до так званого парового вибуху.

“Одяг буквально зриває таким вибухом”, – говорить Купер. А іноді й взуття. Черевики, однак, скоріше, будуть розірвані або пошкоджені зсередини, тому що саме там накопичується жар.

Блискавка обтікає тіло людини приблизно так, як це відбувається, коли вона влучає в літак

Мобільний телефон, який був у Хаїме Сантани в кишені, розплавився і прилип до штанів. Але як Хаїме вижив, якщо його кінь загинув?

Одне з можливих пояснень, як вважає хірург-травматолог Сідні Вейл, полягає в тому, що саме кінь взяв на себе основну частину розряду блискавки, яка ледь не вбила його 31-річного вершника.

А можливо, допомогло штучне дихання, яке одразу почав робити Хаїме сусід. Він продовжував робити його, доки не приїхали парамедики.

Яка ж імовірність попадання?

Вважають, що шанс бути вдареним блискавкою – один на мільйон. Але це не зовсім так, вважає Рон Голл, американський метеоролог, який давно вивчає блискавки.

Він закликає поглянути й на інші цифри. Якщо хтось прожив до 80 років, його вразливість протягом життя зростає до 1 на 13 000.

Візьміть до уваги і те, що кожна жертва блискавки має родичів і друзів, на яких ця трагедія так чи інакше впливає. Таким чином шанс потрапити до числа тих, кого торкнувся удар блискавки, зростає ще більше – мало не до 1 на 1 300.

Рону Голу взагалі не подобається слово “удар”, яке, на його думку, передбачає, що блискавка потрапляє прямо в тіло людини. Насправді такі прямі влучення вкрай рідкісні, за підрахунками вони складають не більше 3-5%.

Як правило, в регіонах світу з високим доходом населення у чоловіків набагато більше шансів загинути від удару блискавки, ніж у жінок. Пояснити це можна тим, що чоловіки більш схильні ризикувати, а їхня робота частіше пов’язана з можливістю бути враженим блискавкою.

Павичі Арізони

. Коли Хаїме привезли до травматології Фінікса, його серце билося з перебоями, у нього був крововилив у мозок, пошкоджені легені та інші внутрішні органи, зокрема, печінка, розповідає доктор Вейл.

Опіки другого і третього ступеня вкривали майже одну п’яту його тіла. Щоб його організм міг відновитися, лікарі ввели Сантану в штучну кому майже на два тижні.

Автор фото, William LeGoulon

Блискавка підпалила навіть нижню білизну Сантани і шкарпетки Годжера

Після п’яти місяців лікування і реабілітації Хаїме повернувся додому. “Найважче для мене – те, що я не можу ходити”, – зізнається він.

“Лікарі кажуть, що в Хаїме деякі нерви все ще не прокинулися”, – розповідає Сара, сестра Хаїме. Сім’я сподівається, що час і реабілітаційні процедури виправлять це.

Того дня, коли Сара і Алехандро повернулися додому з лікарні, де вони залишили ураженого блискавкою Хаїме, Алехандро вийшов у двір і раптом побачив на огорожі загону для коней павича. Справжнього павича з різнокольоровим хвостом.

До цього Сара і Алехандро бачили павичів в Аризоні тільки в зоопарку.

Вони залишили того павича у себе і трохи пізніше знайшли йому пару. Зараз у них – ціла сім’я павичів.

Коли Сара вирішила подивитися, що символізує цей красивий птах, вона була вражена – оновлення, відродження, безсмертя.

Прочитати оригінал цієї статті англійською мовою ви можете на сайті BBC Future.