Видео с моментом удара молнии и то, как громоотводы защищают нас
Громоотводы являются ключом к защите наших зданий от ударов молнии, но из-за быстрого и сильного характера этого явления трудно увидеть эти устройства в действии невооруженным глазом. Двум бразильским ученым удалось запечатлеть захватывающий удар молнии с помощью камеры, которая делает 40 000 кадров в секунду, показывая нам, как молния пробивается вниз, и момент непосредственно перед тем, как она встретится с громоотводом.
Кадры были сняты Марсело М.Ф. Саба, старший научный сотрудник Национального института космических исследований (INPE) и аспирант Диего Рамон Р. да Силва. В то время как мы привыкли видеть молнию, падающую с неба, на изображениях изображен тип молний, известных как лидеры, поднимающиеся с вершины зданий, как будто пытаясь встретить молнии на полпути. Они не являются исключительными для громоотводов, поскольку вершины гор, здания и другие высокие объекты излучают эти заряды. «Любой человек, стоящий на открытом пространстве, может аналогичным образом запустить восходящий соединительный разряд из своей головы или плеч и получить ранение от молнии, даже если она не попала в нее напрямую», — сказал ведущий исследователь The New York Times.
Что касается их исторических кадров, то на них запечатлен 31 из этих разрядов, поднимающихся из зданий в этом районе перед последним ударом. «Изображение было снято летним вечером в Сан-Жозе-дус-Кампус [в штате Сан-Паулу], когда отрицательно заряженная молния приближалась к земле со скоростью 370 км в секунду», — объясняет Саба. «Когда он находился в нескольких десятках метров от уровня земли, громоотводы и высокие объекты на крышах близлежащих зданий производили положительные восходящие разряды, конкурирующие за соединение с нисходящим ударом. Окончательное изображение перед подключением было получено за 25 миллионных долей секунды до того, как молния ударила в одно из зданий».
Во время любой бури именно в этот момент в игру вступает умная конструкция молниеотводов. Громоотводы представляют собой медный или алюминиевый стержень с проводами, соединенными с землей, и устанавливаются в самой высокой точке сооружения. Хотя они не могут предотвратить попадание ударов молнии в определенное здание, они предлагают более безопасный путь к земле, предлагая путь наименьшего сопротивления. Это защищает саму конструкцию и ее содержимое от чрезвычайно высоких токов и напряжений, возникающих при ударе молнии.
В то время как кадры Сабы и да Силвы показывают множество стержней в этом районе, молния ударила в незащищенную точку — дымовую трубу, которая была сильно повреждена, судя по изображениям, сделанным после шторма. «Недостаток в установке оставил территорию незащищенной. Воздействие разряда в 30 000 ампер нанесло огромный ущерб», — поделился Саба. Это напоминает нам не только о невероятной разрушительной силе молнии, но и о правильной настройке этих устройств. И, по словам исследователя, нет необходимости в том, чтобы удилища были более дорогими или сложными; они просто должны быть хорошо установлены. «Есть стандарты, которым должны следовать те, кто устанавливает молниеотводы. Это лучшее, что мы можем сделать на данный момент».
