صاعقه

 نوری خیره کننده و صدایی مهیب و کوبنده ! ؛ معمولا اینها تنها شاخصه هایی هستند که ما از صاعقه می شناسیم . اسم هایی که ساکنان مناطق مختلف روی این پدیده گذاشته اند نیز اغلب بر گرفته از همین دو محصول صاعقه است ؛ شیرازی ها می گویند " غّره تراق "، تهرانی ها "رعد و برق " ، افغانی ها "تانا " و اروپاییان " تندر" صدایش می کنند .

صاعقه، نوعي تخليه الكتريكي است كه براي ايجاد تعادل بين بارهاي مثبت و منفي درون يك ابر، بين دو ابر، يا بين ابر و زمين توليد ميشود.

بار منفي پائين ابر جذب بار مثبت سطح زمين مي شود اين بار روي اجسام واحد يا بلند ، همچون درختان و ساختمان هاي بلند شديدتر است، وقتي اختلاف بين اين بارها به قدر كافي زياد مي شود خواص عايق بندي معمولي هوا از بين رفته و صاعقه ايجاد مي شود.

آنچه به صورت برق ناگهاني به چشم انسان مي خورد، در واقع، حاصل يك سري حوادث پيچيده است. نخست ، تخليه الكترون ها از ابر اتفاق مي افتد كه معمولا نامرئي است. اين حركت رو به پائين و داراي الكتريسيته منفي است كه موجب تخليه الكتريسته مثبت از سطح زمين مي شود.

اين بار الكتريكي دوم به بالا حركت مي كند تا با باري كه پايين مي آيد برخورد كند و اين همان وقتي است كه برق الكتريسيته را كه به عنوان صاعقه مي شناسيم، مشاهده مي كنيم كه ظرف شايد 1/1000 ثانيه از زمين به طرف ابر مي رود مرحله نهايي در فرايند ايجاد صاعقه، «انتقال بار در جهت عكس» است.

در حين صاعقه، نه تنها زمين بار الكتريكي مثبت دارد بلكه هر چه روي آن است نيز بار الكتريكي مثبت دارد به احتمال زياد صاعقه به بلندترين جسم موجود در منطقه برخورد مي كند چه يك ساختمان باشد چه يك درخت يا شخصي كه به تنهايي در يك مزرعه ايستاده است.

صاعقه (رعد و برق)

بر اثر برخورد ابرهاي داراي بارهاي غير هم نام، واكنش‎هاي الكتريكي شديدي به صورت نور و صداي شديد بنام صاعقه يا رعد و برق توليد مي‎گردد كه با نور و صداي شديد همراه است.رعد و برق قادر است صدماتي جدي وارد آورد، مي‎تواند به راحتي انسان و يا حيوان را از پاي درآورد، زيرا از جريان الكتريكي بسيار بالايي برخوردار است كه مدت آن كم بوده ولي قدرت آن زياد است. براساس مطالعات و بررسي‎هاي به عمل آمده توسط متخصصين امر تعداد رعد و برق در هر لحظه در سراسر دنيا بين 1500 تا 2000 بار مي‎باشد. به عبار ديگر حدود 6000 جرقه الكتريكي در هر دقيقه در دنيا زده مي‎شود. يكي از خطرناك‎ترين ورزشها كه برق‎زدگي را آسان مي‎كند، شنا در محيط باز است. شدت جريان الكتريكي در رعد و برق ممكن است بين 10000 تا 40000 آمپر باشد (درحالي كه حداكثر شدت جريان قابل تحمل معمولاً ازچند صد متر متجاوز نمي‎كند). تخليه بار الكتريكي از يك ابر به ابر ديگر و يا به زمين بوجود مي‎آيد، مي‎تواند قلب انسان را از كار بياندازد، شش‎ها را پاره كند، مغز و ساير ارگان‎هاي حيات بدن را از بين ببرد و سبب سوختگي‎هاي جدي در بدن شود. هوايي كه نور برق از ميان آن مي‎گذرد به شدت گرم مي‎شود. جريان الكتريكي شديد ميزان حرارت هوا را در كانالي كه برق از آن عبور مي‎كند براي مدت يك ميلي‌ثانيه و يا كنرت از 30000 درجه سانتيگراد بالا مي‎برد. هوايي كه به طور ناگهاني اين ميزان گرم مي‎شود به سرعت منبسط شده و ضربه‎اي به هواي اطراف مي‎زند و امواجي را با فشار بين 10 تا 30 اتمسفر بوجود مي‎آورد. اغلب فلزاتي كه به عنوان وسايل زينتي به كار مي‎روند مانند گردنبند و دست بند نيز مي‎توان هنگام رعد و برق خطرناك باشند. در موقعي كه رعد و برق شديد رخ مي‎دهد بهترين كار براي حفظ سلامتي اين است كه هر نوع وسيله فلزي كه در دست داريد را فوراً رها كنيد و از ريسك كردن بپرهيزيد

صاعقه چگونه رخ مي دهد؟

هنگام طوفان يا حركت بادهاي بزرگ ، بار الكتريكي زيادي در ابرها ذخيره مي شود و به اصطلاح ابرها باردار مي شوند. بدين ترتيب ابر تبديل به يك منبع انرژي بسيار عظيم مي شود كه بر فراز آسمان در حركت است . اين ذخيره انرژي آنقدر ادامه پيدا مي كند تا ابر از انرژي الكتريكي اشباع شده و در اولين فرصت ممكن ، انرژي خود را تخليه مي كند . معمولا بهترين محل براي اين تخليه زمين است زيرا زمين آنقدر بزرگ است كه هرگز از الكتريسيته اشباع نمي شود . بنابراين ابر ابتدا هواي اطراف خود را با " يونيزه " كردن مستعد عبور جريان برق كرده ، سپس انرژي خود را از ميان هواي يونيزه شده عبور داده و در زمين تخليه مي كند.

صاعقه يكي از قدرتمندترين ، خطرناكترين و عجيب ترين پديده هاي طبيعي است . پديده اي با ميلياردها " وات " انرژي و اثراتي متعدد و باورنكردني مانند توليد هزاران درجه حرارت ، توليد گازهاي مسموم ، ايجاد امواج نيرومند و ...

تندر (رعد)

طبق تعريف، تندر صداي بلندي است كه وقتي گازهاي جو ناگهان بر اثر تخليه شدن الكتريكي صاعقه گرم مي شوند به گوش مي رسد. تندر همچنين يك تصادم عظيم است كه در انسان موجب مي‌شود آدرنالين وارد سياهرگ ها شده، بويژه وقتي كه به دنبال يك صاعقه آزار دهنده باشد.رعد از يك سري ارتعاشات صوتي تشكيل شده كه بر اثر صاعقه به وجود مي آيد، شما هميشه رعد را بعد از برق صاعقه مي شنويد و اين علت دارد.

برق صاعقه با سرعت نور حركت مي كند يعني حدود 300 هزار كيلومتر در ثانيه با يك مايل در 3/5 ميليونيم ثانيه. اما صوت در مقايسه با سرعت نور، حركتي لاك پشتي دارد، يعني فقط 1088 فوت در ثانيه يا يك مايل در حدود 5 ثانيه.

براي پيدا كردن فاصله صاعقه از محلي كه در آن قرار داريد كافي است تعداد ثانيه هاي بين زماني كه برق را مي بينيد و وقتي كه صداي رعد را مي شنويد، بشماريد، اگر اين عدد را بر پنج تقسيم كنيد، فاصله بر حسب مايل به دست مي آيد. (هر مايل معادل حدودا 8/4 ثانيه است).

به اين ترتيب فاصله تقريبي بين شما و صاعقه اي كه ديده ايد، به دست مي آيد. گوش شما تازه دارد صداي قسمت هاي ديگر تخليه الكتريكي را مي شنود كه برق تندر بعدي را مي بينيد ، صداي قسمتي از صاعقه كه به شما نزديك تر است زودتر شنيده مي شود و قسمت دورتر، ديرتر.

صاعقه چه مشخصاتي دارد ؟

صاعقه ويژگي هاي منحصر به فردي دارد كه آنها را در هيچ رخداد طبيعي ديگري نمي توان يافت . ويژگي هايي كه عمدتا از الكتريسيته خاص صاعقه نشات مي گيرند . مهمترين اين خصوصيات عبارتند از : ولتاژ صاعقه ، جريان صاعقه ، قدرت صاعقه ، سرعت صاعقه و دفعات تكرار صاعقه

ولتاژ صاعقه

ولتاژ صاعقه معمولا بين 10 تا 20 ميليون ولت در نوسان است و بعضا تا 100.000.000 ولت هم افزايش پيدا مي كند . بزرگي اين رقم را وقتي بهتر درك مي كنيد كه آن را با برق شهر ( 220 ولت ) مقايسه كنيد . به عبارت ديگر ولتاژ صاعقه آنقدر زياد است كه مي تواند بر مقاوت بسيار زياد " هوا " در برابر عبور جريان برق ، غلبه كرده و از آن بگذرد !

جريان صاعقه

اين جريان در حدود 10.000 آمپر شدت دارد . اما اين مقدار هميشگي نيست و گاه تا 200 هزار آمپر هم مي رسد ( كنتور منزل شما حداكثر 25 آمپر را از خود عبور مي دهد ).

قدرت صاعقه

 با توجه به مطالب بالا مي توان نتيجه گرفت كه صاعقه به طور معمول حدود 100 ميليارد وات(!) انرژي توليد مي كند و مي تواند اين مقدار را تا 16000 ميليارد وات (!) نيز بالا ببرد . نيرويي كه در هيچ كجاي ديگر يافت نمي شود

سرعت صاعقه

 صاعقه با تمام نيروي عظيمش تنها در يك لحظه خود را از ابرهاي آسماني به زمين مي رساند . اما زمان دقيق اين لحظه چقدر است ؟ مشاهدات و محاسبات دقيق سازمان فضايي آمريكا ( ناسا ) نشان مي دهد كه تخليه الكتريكي ابرها معمولا در مدت زماني كمتر از چند صدم تا چند هزارم ثانيه رخ مي دهند . صاعقه گاه مي تواند تا 40 هزار كيلومتر در ثانيه سرعت بگيرد ! يعني مي تواند در يك ثانيه 20 بار مسير رفت و برگشت تهران - مشهد را طي كند.

دفعات تكرار صاعقه در يك محدوده مشخص

وقتي در منطقه اي صاعقه اي روي مي دهد ، اين احتمال هست كه صاعقه چندين بار ديگر نيز به آن حوالي برخورد كند اما نمي توان تعداد دقيق آن را تعيين كرد. با اين وجود مي توان گفت در مناطق كويري و كوهستانهاي مرتفع ، احتمال برخورد پي در پي صاعقه بيش از ديگر مناطق است. همچنين برخي از نقاط كره زمين ، صاعقه خيز تر از جاهاي ديگر هستند ؛ امروزه ماهواره هاي هواشناسي با عكس برداري هاي دقيق و مداوم از تمام كره زمين ، دفعات بروز صاعقه را در نواحي مختلف شمارش مي كنند . اين شمارش نشان مي دهد كه مناطق قطبي با ميانگين 3 بار صاعقه در ساعت ، كمترين و رشته كوه آلپ با 1000 صاعقه در ساعت ، بيشترين آمار بروز صاعقه را دارد . مناطق هيماليايي هم از جمله سرزمين هاي صاعقه خيز جهان محسوب مي شوند. همچنين كوههاي "البرز" در ايران و كوههاي "هندوكش" در افغانستان نيز از مناطق پر صاعقه جهان هستند.

از ديگر خصوصيات صاعقه ، زاينده بودن آن است ؛ به اين معني كه صاعقه مي تواند نور ، صدا ، حرارت و ... توليد كند و همه اينها تاثيرات چشم گيري بر محيط اطراف خود دارند.

صاعقه به غير از نور و صدا چه چيزهاي ديگري توليد مي كند ؟

صاعقه علاوه بر پيامدهاي مشهودي چون نور و صدا ، بسياري توليدات ديگر نيز دارد كه برخي از آنها خطرناك و بعضي ديگر تنها پديدههايي جالب توجه و عجيب اند . از جمله توليدات صاعقه مي توان ؛ حرارت ، نور ، صدا ، موج ، گاز ، برق زميني ( ولتاژ گام ) ، خلاء و ... را نام برد.

 صاعقه چگونه و چه مقدار حرارت توليد مي كند ؟

عبور جريان برق از هر جسمي حرارت توليد مي كند ، حال هرچه مقدار جريان برق و مقاومت آن جسم در برابر عبور جريان برق بيشتر باشد ، حرارت توليد شده هم بيشتر است . صاعقه نيز هنگام شكافتن هوا و پس از آن ، هنگام برخورد با زمين حرارت توليد مي كند كه با توجه به جريان هزاران آمپري صاعقه ، مقدار اين گرما بسيار زياد است ؛ صاعقه در زمان برخورد با زمين 200.000 درجه سانتي گراد گرما توليد مي كند . اين مقدار حرارت مي تواند يك آجر نسوز را ذوب كند ! البته اين رقم هميشه يكسان نيست و با توجه به جنس خاك ، ميزان رطوبت آن و ساير عواملي كه مقاومت زمين را در برابر جريان برق ، كم يا زياد مي كند متفاوت است . در نظر داشته باشيد كه زمين در برابر جريان عادي برق بسيار مقاوم و كاملا عايق (نارسانا) است و تنها جريانهاي فوق العاده زيادي مانند صاعقه مي توانند از زمين عبور كنند. حرارت حاصل از صاعقه مي تواند انساني را در يك لحظه به ذغال تبديل كند يا مشتي از خاك را با ذوب كردن به سنگ تبديل كند و يا درخت تنومندي را به آتش بكشد .

صاعقه چگونه و چه مقدار نور توليد مي كند ؟

همانطور كه گفته شد صاعقه يك قوس الكتريكي يا به عبارت ديگر يك جرقه بسيار بزرگ است و با شكافتن ملكولهاي هوا نور توليد مي كند . نوري كه صاعقه توليد مي كند از فاصله 100 كيلومتري قابل رؤيت است. اين نور مي تواند تا شعاع چند كيلومتري اطراف خود را روشن كرده و كساني را كه از نزديك آن را ببينند به طور موقت يا دائم كور كند.

صداي صاعقه

 صدا از پيامدهاي هميشگي صاعقه است . اين صدا بر اثر شكافته شدن هوا ايجاد مي شود و در حقيقت صداي انفجار ناشي از برخورد صاعقه است . صداي صاعقه هميشه چند ثانيه پس از ديده شدن برق آن به گوش مي رسد ؛ علت اين مساله بيشر بودن سرعت نور به نسبت سرعت صوت است . يعني هر چند صدا و نور صاعقه همزمان توليد مي شوند اما ما اول نور صاعقه ( برق ) را مي بينيم ، بعد صداي آن ( رعد ) را مي شنويم. سرعت نور : 360 هزار كيلومتر در ثانيه و سرعت صوت : 330 متر در ثانيه است .

 موج ناشي از صاعقه

همانطور كه گفته شد صاعقه را مي توان نوعي انفجار نيز محسوب كرد ، خصوصا وقتي به زمين برخورد مي كند. بنابراين صاعقه هم موج انفجار توليد مي كند ، موجي كه گاه مي تواند انساني را به هوا پرتاب كند.

صاعقه ، گاز توليد مي كند

شايد يكي از عجيب ترين پيامدهاي صاعقه ، توليد گاز باشد و بيشتر تعجب مي كنيد وقتي كه بدانيد اين گاز " اوزون " است . همان گازي كه با قرار گرفتن در لايه هاي بالايي جو ، سدي در برابر تشعشعات زيانبار كيهاني ايجاد مي كند. "اوزون" در حقيقت همان اكسيژن است ولي به جاي 2 اتم ، داراي 3 اتم اكسيژن است مولكول اكسيژن به علت مشكلات پيوندي نمي تواند به راحتي به صورت 3 اتمي در آيد و به همين دليل مقدار گاز اوزون در طبيعت بسيار محدود است اما صاعقه اين كار را به زور و اجبار انجام مي دهد و اتم هاي اكسيژن را سه به سه به هم پيوند مي زند و " اوزون " توليد ميكند . اوزون بر خلاف اكسيژن يك گاز سمي است و تنفس آن مي تواند خطرناك باشد.

برق زميني (ولتاژ گام)

 برق زميني يا " ولتاژ گام " يكي ديگر از عواقب خطرناك صاعقه است ؛ برق زميني ، جرياني است كه پس از وقوع صاعقه ، براي لحظاتي در زمين باقي مي ماند تا جذب زمين شده يا تبديل به گرما شود. ش ولتاژ گام در زمين حركت مي كند اما مسير حركت مشخصي ندارد . معمولا قسمت عمده برق زميني در اعماق فرو مي رود اما اگر سطح زمين مرطوب ، داراي بستر سنگي يا پوشيد از خاك مناسب يا علفزار باشد ، ترجيح مي دهد كه روي سطح زمين و در جهات مختلف ، حركت كند . اين پديده را ولتاژ گام مي نامند زيرا با وارد كردن برق از راه گامهاي شخص ( پاهاي او ) ، باعث برق گرفتگي او مي شود. ولتاژ گام تا شعاع چندين متر در اطراف محل اصابت صاعقه پراكنده شده و اشخاصي كه در مسير حركت او قرار گرفته باشند را دچار برق گرفتگي مي كند. اينكه ولتاژ گام دقيقا چقدر برد دارد قابل محاسبه نيست و به ميزان رسانايي خاك آن محل ( موارد ذكر شده در بالا) بستگي دارد ولي به ندرت ديده شده برق زميني بيشتر از 100 متر در سطح زمين پيش برود. ولتاژ گام مختص صاعقه نيست و در حوادث صنعت برق مانند افتادن كابل هاي فشار قوي برق بر روي زمين نيز ايجاد مي شود . البته به طور حتم ولتاژ گام ناشي از صاعقه بسيار قوي تر است.

ايمني در برابر صاعقه

صاعقه 125000000 ولت برق دارد. اين مقدار برق براي روشن كردن يك لامپ 100 وات به مدت بيش از سه ماه يا براي مصدوميت جدي يا كشتن يك نفر كافي است. در موقع بروز صاعقه بايد مواظب بود وقتي در معرض صاعقه قرار گرفتيد به نكات ايمني زير توجه كنيد:

› در داخل منزل بمانيد يا به داخل منزل برويد اگر صداي صاعقه را شنيديد، بيرون نرويد مگر اينكه واقعا ضروري باشد توجه كنيد كه با شمردن تعداد ثانيه هاي بين برق و صداي رعد و تقسيم آن بر 5، مي توانيد فاصله خود از صاعقه را (بر حسب مايل) به دست آوريد.

› از هر چيري كه رساناي برق است دور شويد. اين شامل اجاق گاز، رادياتور، بخاري، لوله هاي فلزي ، دستشويي فلزي و تلفن نيز مي‌باشد .

› از وسايل الكتريكي متصل شده به پريز، همچون سشوار، مسواك برقي، يا ريش تراش برقي استفاده نكنيد. اگر صاعقه به خانه شما برخورد كند اينها مي توانند برق آن را به شما منتقل سازند.

› در موقع توفان، از تلفن استفاده نكنيد، صاعقه ممكن است به خطوط تلفن در بيرون از منزل اصابت كند.

› اگر در داخل اتومبيل در حال حركت هستيد از آنجا بيرون نياييد. اتومبيل ، شما را در برابر صاعقه به خوبي محافظت مي كند.

› از اجسام فلزي در فضاي آزاد همچون قلاب ماهيگري و ميله فلزي دوري كنيد.

› اگر در آب هستيد از آب بيرون بياييد اين شامل خارج شدن از قايق هاي كوچك روي آب نيز هست.

› اگر در فضاي آزاد هستيد براي حفاظت در برابر صاعقه سرپناهي را جستجو كنيد! بهترين سرپناه، ساختمان است ولي اگر بنايي پيدا نكرديد، مي توانيد به درون يك غار، گودال يا دره پناه ببريد. درختان پوشش خوبي براي صاعقه ايجاد نمي كنند! درختان بلند صاعقه را به سوي خود جلب مي كنند.

› اگر نتوانستيد سرپناهي پيدا كنيد از بلندترين شئ در محلي كه هستيد دور شويد و اگر در نزديكي شما فقط درختان پراكنده يافت مي شود بهترين راه براي حفاظت از خودتان اين است كه در فضاي آزاد دولا دولا رفته و به اندازه دو برابر ارتفاع درختان پراكنده از آنها فاصله بگيريد.

 › هر وقت بار الكتريكي را حس كرديد وقتي كه موهاي سرتان سيخ سيخ شد يا در پوست خود احساس مور مور كرديد ممكن است صاعقه شما را بزند فورا روي زمين دراز بكشيد.

در صورت برخورد صاعقه به فرد:

› اشخاص صاعقه زده ، جريان برق در بدن خود ندارند و مي توان با خيال راحت به آنها دست زد.

› درخواست كمك كنيد، شماره آتش نشاني (125) يا اورژانس (115) را بگيريد.

› شخص مصدوم برق زده شده و ممكن است سوخته باشد هم در جايي كه صاعقه زده و هم در جايي از بدن كه برق از بدنش خارج شده است. در هر دو نقطه مزبور به دنبال سوختگي بگرديد.

› به مصدوم كمك هاي اوليه بدهيد. اگر نفس او بند آمده است به او تنفس مصنوعي بدهيد اگر قلبش از كار ايستاده است بايد يك نفر آموزش ديده او را احياي قلبي كند.

پزشكان اتاق فوريت هاي پزشكي محل يكي از پيشرفته ترين سيستم هاي مراقبت قبل از مراجعه به بيمارستان در كشور را ارائه مي دهند.