Что будет если молния ударит в дерево
Что будет если молния ударит в дерево
— Но столь уж опасны молнии дереву.
При ударе молнии в дерево хвойные породы провоцируют лесное возгорание чаще, чем лиственные – они смолисты и горючи. Хвоя, иссохшие тонкие веточки внизу ствола сосны и кедра, старые сухие ветки подобны пороху. Они вспыхивают от пламени спички. Огонь взмётывается на десятки метров ввысь, в секунды высвобождая накопленную солнечную энергию, охватывает иссохший бор. Смолистые комли легко воспламеняются и горят ярким, жарким и долгим пламенем, способным распространить пожар на большие площади таёжных лесов.
Похоже, что спирально изогнутые щепы образуются при ударе молнии в дерево с кручёной структурой ствола. В нём электрический разряд спускается по винтовым электропроводным слоям, сердцевина при этом не повреждается. В случаях, когда молния взрывает растение, образуется рваная щепа с острыми иглами заноз, порой разбросанная в радиусе десятка метров от ствола. На почве от растительного великана при взрыве остаётся лишь расщеплённый, развороченный чудовищной силой пень. Дерево и в этих случаях не воспламеняется, если оно:
— при грозе, сопровождаемой проливным ливнем.
В десятке километров западнее на склоне мандала вблизи кромки болота я нашла вторую, повреждённую лиственницу. Её верхушка была отсечена молнией на высоте 10 метров от поверхности земли и отброшена. Оставшаяся часть ствола оказалась расщеплённой до корней.
Фотоснимки Татьяны Немшановой
На фото фрагменты повреждённой молнией лиственницы.
Когда молния бьёт в дерево!
В интернет полно роликов, на которых запечатлены моменты удара молний в деревья.
Это не удивительно, ведь, деревья зачастую выше строений, находящихся поблизости и принимать молнию им гораздо «удобнее». Кроме того, дождевая вода, покрывающая дерево во время ливня обеспечивает отличный уровень проводимости электрического тока молнии.
На фотографии ниже, сделанной с долгой выдержкой запечатлён путь прохода молнии через дерево (по словам автора).
Фотография Даррена Пирсона
Подробнее о явлении молнии и ударах молний в деревья:
Молния может происходить внутри одного облака, между облаками и между облаком и землей. Последние — то, что мы обычно видим во время грозы. Мелкие частицы льда сталкиваются в грозовых облаках, вызывая накапливание электрического заряда. Объекты, расположенные на земле, особенно такие высокие, как горы, здания, деревья, и даже людей, также могут накапливать электрический заряд. Когда электрические заряды, сходящие с облаков, противоположны электрическим зарядам, идущим от земли, они соединяются и создаётся электрический ток, проходящий на очень быстрой скорости из облака к земле. Это мы называем вспышкой или ударом молнии.
Вы, возможно, испытывали аналогичное явление, известное как статическое электричество. Если вы прошли, например, по ковру и после этого дотронулись до чего-то металлического, ты можете почувствовать силу электрического разряда. Разряд — это статическое электричество, образовавшееся между вами металлическим предметом.
Хотя разряд молнии кажется большим для человеческого глаза, в действительности, он всего несколько дюймов шириной. Однако, ужас, который на нас наводит молния, обоснован реальной опасностью, хоть и не всегда заканчивающейся плачевно. Опасность заключается не только своим шоковым эффектом, но и температурой, которая достигает 30 000 ºС (это примерно в пять раз горячее, чем на поверхности Солнца).
Так что же происходит, когда мощная молния ударяет объект на Земле? В частности, что происходит, когда молния ударяет в живое дерево?
Хотя, казалось бы, что дерево может быть сожжено в одно мгновение, молнии в действительности могут приводить к различным последствиям для деревьев. Что именно произойдет, зависит от нескольких факторов, в том числе, какое это дерево, сколько влаги в нем содержится, общее состояние дерева в момент удара, и интенсивность удара молнии.
Большой ущерб для деревьев происходит тогда, когда влага внутри дерева подвергается супер-горячей температуре, вызванной молниями. Слой влаги чаще всего находится глубже внешнего слоя коры и поэтому удары молний часто приводят к разрыву деревьев на большие части.
Если наружный слой коры пропитывается водой от чрезмерных осадков, то молния может проходить вдоль внешней стороны дерева на землю, в результате чего повреждение будет небольшим.
Учитывая то, что молния проходит по «самому короткому» пути в грунт, находиться во время грозы под деревьями не безопасно, как для человека, животных, так и для автомобилей и электрооборудования.
При выборе и проектировании молниезащиты для объекта, деревья, находящиеся на участке, должны также учитываться как возможная точка попадания молнии.
Читайте также:
Хотите получать избранные новости о молниезащите и заземлению раз в 3-4 недели?
Зарегистрируйтесь и автоматически получайте email-рассылку с подборкой.
Все новости публикуются в наших группах в мессенджерах и в социальных сетях.
[ Новостной канал в Telegram ]
Громоотводы для деревьев
Д еревья нередко становятся мишенью для ударов молний, что подчас приводит к очень серьезным последствиям. Мы расскажем о том, какую опасность несет поражение молнией как для самих деревьев, так и для живущих рядом с ними людей, а также как можно снизить риски, связанные с этим явлением.
Куда бьет молния
Для значительной части территории Земли грозы – вполне обыденное явление. Одновременно над Землей бушует около полутора тысяч гроз. Ежегодно, например, в Москве наблюдается более 20 грозовых дней. Но несмотря на привычность этого природного явления, его мощь не может не потрясать. Напряжение тока средней молнии около 100 000 вольт, а сила тока 20 000–50 000 ампер. Температура канала молнии при этом достигает 25 000 – 30 000 °C. Неудивительно, что попадание молнии в строения, деревья или людей и распространение ее электрического заряда часто приводит к катастрофическим последствиям.
Хотя поражение молнией отдельно взятого наземного объекта, будь то здание, мачта или дерево, довольно редкое событие, колоссальная разрушительная сила делает грозы одним из наиболее опасных для человека природных явлений. Так, по статистике, каждый седьмой пожар в сельской местности начинается из-за удара молнии, по количеству вызванных природными бедствиями зарегистрированных смертельных случаев молнии занимают второе место, уступая только наводнениям.
Вероятность поражения наземных объектов (в том числе и деревьев) молнией зависит от нескольких факторов:
Из сказанного понятно, почему деревья часто становятся мишенью для молний: дерево нередко является преобладающим по высоте элементом рельефа, насыщенная влагой живая древесина, связанная с глубокими, обладающими низким электрическим сопротивлением слоями грунта, часто представляет собой неплохо заземленный естественный громоотвод.
Грозовая активность в некоторых населенных пунктах Московской области
Населенный пункт
Среднегодовая продолжительность гроз, часы
Удельная плотность ударов молний в 1 км²
Общая характеристика грозовой активности
Чем опасно поражение молнией дерева
В том случае, если повреждение молнией не приводит к мгновенному разрушению или гибели дерева, полученные им обширные травмы могут стать причиной развития опасных болезней, например гнилей, сосудистых заболеваний, ослабленное растение становится легкой добычей стволовых вредителей. В результате этого дерево может стать небезопасным или усохнуть.
Удары молнии в деревья (в том числе и живые) нередко вызывают пожары, которые переходят и на близлежащие строения. Иногда боковой разряд от дерева передается на стену здания, даже если на нем установлен молниеотвод. Наконец, электрический потенциал от пораженного дерева распространяется в поверхностных слоях грунта, в результате чего он может быть занесен в здание, повредить подземные коммуникации или привести к поражению электрическим током людей или домашних животных.
Удар молнии в дерево способен причинить значительный материальный ущерб даже в том случае, если аварийной ситуации при этом не возникло. Ведь оценка безопасности такого дерева, специальный уход за ним либо даже простое удаление засохшего или безнадежно больного дерева может быть связано со значительными материальными затратами.
Иногда боковой разряд от дерева передается на стену здания, даже если на нем установлен молниеотвод.
Дуб с обширной сухобокостью на одном из сволов, возникшей в результате поражения молнией
Сосна, пораженная молнией, глубокая продольная трещина и сухобокость
Ель, пораженная молнией, продольная трещина и сухобокость
Проблемы нормативной базы
Таким образом, молниезащита особенно ценных деревьев (являющихся центром ландшафтных композиций, исторических и редких) или деревьев, произрастающих вблизи жилья, может быть практически оправданной. Однако нормативная база, предписывающая или регулирующая молниезащиту деревьев, в нашей стране полностью отсутствует. Такое положение дел является скорее следствием инертности отечественной нормативно-правовой базы, чем адекватной оценкой рисков, связанных с поражением молниями деревьев в урбанизированной среде.
Основной действующий отечественный стандарт по молниезащите датируется 1987 годом. Отношение к молниезащите в загородной местности в этом документе отражает реалии и позиции того времени: материальная ценность большинства загородных построек была невелика, а интересы государства фокусировались на защите общественной, а не частной собственности. Кроме того, составители отечественных стандартов исходили из предположения, что при строительстве загородного жилья соблюдаются строительные нормы и правила, но это не всегда так. В частности, минимальное расстояние от ствола дерева до стены здания должно быть не менее 5 м. В реалиях же загородного строительства дома часто располагают вплотную к деревьям. Причем владельцы таких деревьев, как правило, неохотно соглашаются на их удаление.
В других странах нормативы по молниезащите есть: например американский – ANSI A 300 Part 4 или британский – British Standard 6651 регулирует в том числе и молниезащиту деревьев.
Минимальное расстояние от ствола дерева до стены здания должно быть не менее 5 м.
Когда необходима защита?
Дуб, произрастающий у воды, пораженный молнией
В каких случаях имеет смысл задуматься о молниезащите дерева? Перечислим факторы, на основании которых может быть рекомендовано такое решение.
Район с высокой грозовой активностью. При высокой частоте гроз вероятность поражения деревьев (как и других объектов) возрастает. Основными характеристиками грозовой активности являюся среднегодовое число грозовых часов, а также средняя удельная плотность ударов молний в землю (среднегодовое число ударов молний на 1 км²) земной поверхности. Последний показатель используется для расчета ожидаемого числа поражений объекта (в том числе и дерева) молнией в год. Например, в случае района со средней продолжительностью грозовых часов 40–60 в год (в частности, некоторые районы Московской области) можно ожидать поражения дерева высотой 25 м один раз в 20 лет.
Высокое дерево произрастает на расстоянии трех или менее метров от здания. Такое расположение дерева не влияет на вероятность попадания в него молнии. Однако поражение деревьев, расположенных вблизи строений, несет значительные угрозы как для самих строений, так и для находящихся в них людей. При этом повышается риск поражения здания боковым разрядом, очень велик риск повреждения кровли при падении дерева, при его возгорании пожар может распространиться на здание.
Подверженность поражению незащищенных деревьев некоторых пород
(из стандарта ANSI A 300, Part 4)
Порода
Склонность к поражению разрядами молний
Принцип действия
Пример защиты от молнии малоэтажного здания при помощи установки молниезащиты на произрастающем рядом дереве
Принцип действия системы молниезащиты состоит в том, что разряд молнии «перехватывается» молниеприемником, безопасно проводится токоотводом и передается в глубокие слои почвы при помощи заземления.
Компонентами системы молниезащиты дерева являются: молниеприемник (один или несколько), надземный токоотвод, подземный токоотвод и система заземления, состоящая из нескольких заземляющих стержней или пластин.
При разработке собственных схем молниезащиты мы столкнулись с необходимостью сочетания отечественных стандартов по молниезащите зданий и сооружений и западных стандартов, регулирующих молниезащиту деревьев. Необходимость такого сочетания связана с тем, что в действующих отечественных стандартах нет рекомендаций по установке систем молниезащиты на деревья, а более старые предписания включают инструкции, представляющие угрозу для здоровья дерева. В то же время американский стандарт ANSI A 300, содержащий подробную информацию о креплении системы на дереве и принципах ее установки и обслуживания предъявляет более низкие требования к электробезопасности системы по сравнению с отечественными нормативами.
Компоненты молниезащиты выполняются из меди или нержавеющей стали. При этом, во избежание коррозии, используется только один из выбранных материалов во всех соединениях и контактах между проводящими элементами. Однако при использовании меди допускается применение бронзовых элементов крепления. Медные компоненты дороже, но имеют большую проводимость, что позволяет уменьшить размер компонентов, сделать их менее заметными и сократить расходы на монтаж системы.
По статистике, каждый седьмой пожар в сельской местности начинается из-за удара молнии, по количеству вызванных природными бедствиями зарегистрированных смертельных случаев молнии занимают второе место, уступая только наводнениям.
Компоненты системы
Компоненты системыМолниеприемник представляет собой замкнутую на конце металлическую трубку. Токоотвод входит внутрь молниеприемника и присоединяется к нему болтами.
Для деревьев с раскидистой кроной бывают необходимы дополнительны токоприемники, поскольку в этом случае разряд молнии может ударить в ветви или вершины, удаленные от молниеприемника. Если на дереве установлена система механической поддержки ветвей на основе металлических тросов, то при выполнении молниезащиты она также должна быть заземлена. Для этого при помощи болтового контакта к ней присоединяется дополнительный токоотвод. Следует учитывать, что прямой контакт меди с оцинкованным тросом недопустим, поскольку ведет к коррозии.
Токоотводы от молниеприемников и дополнительных контактов соединяются при помощи специальных зажимных контактов или болтовых соединений. В соответствии со стандартом ANSI A 300 для молниезащиты деревьев используются токоотводы в виде цельнометаллических стальных кабелей различного плетения. В соответствии с отечественными стандартами минимальное эффективное сечение токоотвода из меди – 16 мм², минимальный размер эффективного сечения токоотвода из стали – 50 мм. При проведении токоотводов по дереву необходимо избегать их резких изгибов. Недопустимы изгибы токоотводов под углом меньше 900, радиус кривизны изгиба не должен быть меньше 20 см.
Принципиальная схема заземления системы молниезащиты
Токоотводы спускаются вниз по стволу до его основания и заглубляются в траншею.
Тип и параметры заземляющего устройства и расстояние, на которое должен отходить до него токоотвод, определяются свойствами грунта. Это связано с необходимостью сократить до требуемого уровня импульсное сопротивление заземления – электрическое сопротивление растеканию импульса электрического тока от заземляющего электрода. По отечественным нормам в местах, регулярно посещаемых людьми, такое сопротивление не должно превышать 10 Ом. Данная величина сопротивления заземлению должна исключить искровые пробои тока от подземного токоотвода и заземлителя на поверхность почвы и, следовательно, предотвратить поражение людей, строений и коммуникаций электрическим током. Основной показатель грунта, определяющий выбор схемы заземления, – удельное сопротивление грунта – сопротивление между двумя гранями 1 м³ земли при прохождении по нему тока.
Чем выше удельное сопротивление грунта, тем более разветвленной должна быть система заземления, чтобы обеспечить безопасное стекание электрического заряда. На грунтах с небольшим удельным сопротивлением –до 300 Ом (суглинки, глины, заболоченная местность), – как правило, применяется система заземления из двух вертикальных заземляющих стержней, соединенных токоотводом. Между стержнями выдерживается расстояние не менее 5 м. Длина стержней 2,5–3 м, верхний конец стержня заглубляется на 0,5 м.
На грунтах с большими значениями удельного сопротивления (супеси, пески, гравий) используются многолучевые системы заземления. При ограничении возможной глубины залегания заземления применяются заземляющие пластины. Для удобства осмотров и тестирования надежности заземления над заземляющими элементами устанавливаются небольшие колодцы.
Удельное сопротивление грунта не постоянная величина, ее значение сильно зависит от влажности грунта. Поэтому в засушливое время года надежность заземления может снижаться. Для предотвращения этого используется несколько приемов. Во-первых, заземляющие стержни по возможности размещаются в зоне полива. Во-вторых, верхняя часть стержня заглубляется на 0,5 м ниже поверхности грунта (верхние 0,5 м грунта наиболее склонны к пересыханию). В-третьих, при необходимости в грунт добавляется бентонит – естественный влагоудерживающий компонент. Бентонит представляет собой мелкие коллоидные частицы минеральной глины, поровое пространство которых хорошо удерживает влагу и стабилизирует влажность грунта.
Насыщенная влагой живая древесина, связанная с глубокими, обладающими низким электрическим сопротивлением слоями грунта, часто представляет собой неплохо заземленный естественный громоотвод.
Распространенные ошибки
Поскольку установка молниезащиты на деревья производится электромонтажниками, то для подъема на дерево ими обычно используются гафы (кошки) – ботинки с металлическими шипами, наносящие серьезные травмы дереву.
К сожалению, игнорируются и особенности кроны дерева: как правило, не учитывается необходимость установки нескольких молниеприемников на многовершинные деревья с широкими кронами, не учитываются также и структурные дефекты ветвления дерева, что нередко приводит к слому и падению вершины с установленным молниеприемником.
Молниезащиту деревьев нельзя назвать распространенной практикой. Показания к ее выполнению встречаются в районах с умеренной грозовой активностью достаточно редко. Тем не менее в тех случаях, когда молниезащита деревьев необходима, крайне важно ее правильное выполнение. Проектируя и устанавливая такие системы, важно учитывать не только надежность самого молниеотвода, но и безопасность системы для защищаемого дерева.
Итоговая надежность молниезащиты будет зависеть как от правильного выбора ее материалов, контактов и заземления, так и от устойчивости самого дерева. Только учитывая особенности структуры кроны, радиального прироста, расположения корневой системы дерева, можно создать надежную и не наносящую опасных травм дереву, а значит, не создающую лишних рисков для живущих рядом людей систему молниезащиты.
Если на дереве установлена система механической поддержки ветвей на основе металлических тросов, то при выполнении молниезащиты она также должна быть заземлена.
Попадание молнии в дерево. Последствия.
В последние дни грозы одна за другой. С детства учили во время грозы не прятаться под высокими деревьями. Ключевое слово «высокими». Ну, я так думал. Оказалось, зря.
Вчера после грозы ехал домой, и боковым зрением увидел светлое пятно в небольшом скверике, где растут невысокие берёзки. Проехал бы мимо, но очень уж необычно выглядело.
Подъехал ближе, присмотрелся. Голое дерево, куски коры разлетелись на несколько метров.
Ствол разорвало в нескольких местах
Словно дерево взорвалось.
В первый раз видел результат попадания молнии так близко.
И как то желание ходить по улице в грозу пропало совсем. Хотя и до этого было не то, чтобы сильным.
Можете верить, может нет, меня молния в детстве пробила через голову и вышла через кирзачи когда я на сенокосе грёб сено на конских граблях.
Экстрасенсом не стал, но дрожь и покалывание в руках ощушал около месяца.
Дерево горит изнутри после удара молнии
За минуту до стихии
Пришельцы десантируются
Случайно сфоткала сегодня. Мацеста, Сочи
Гроза на Путоранах
Центральная часть озера Собачьего (Ыт-Кюёль) в западной части плато Путорана. Снято в конце июля 2021.
Фотоаппарат Panasonic Lumix DC-S1 + объектив Panasonic Lumix S Pro 16-35mm f/4 + фильтр Benro ND64. ФР 16 мм, f/9, 30 с, ISO-100.
Гроза в Санье, Китай, август 2020г
Гроза в Удмуртии 24.08.21
Перед началом ливня успел снять немного молний:
Снимал на Canon 6d, объектив Canon 24-105
f/4
Гнев небес
Редкие ставропольские грозы
Молния в Томске
Nikon D610 + Youngnuo 35mm f2
Гроза в станице Незлобной 02.08.2021
Фотки грозы в станице Незлобной 02.08.2021. Снято на тапок Redmi Note 7 (приложение Manual Camera Pro, проявка в Adobe Camera RAW)
Последяя молния краем шандарахнула в
70 метрах от места съемки
Заземление
Лето. Солнце. Озеро.
Что ещё нужно обычному пролетарию, чтобы получить свою дозу кайфа?
Но тут вмешивается погода и меняет все планы.
Мда. подходит гроза, но не к нам, а рядом. Ок.
БАБАХ. метрах в пяти раздаётся грохот взрыва. Это молния вдарила по молниеуловителю (не знаю как правильно называется) на столбе жд ветки.
С другой стороны перешейка выходит чувак. Сначала спрашивает куда долбануло, потом вместе, осматривая последствия, шутим на тему, мол, «снаряд в одну воронку».
Покурили, посмеялись. ТРРРРРЯСЬ. И молния опять бьет в этот столб, на этот раз выжигая к чёртовой матери всю «землю»
Гроза
Canon 650D
EF 75-300 f/4-5,6
В самолет авиакомпании KLM («Королевские голландские авиалинии») ударила молния. Это произошло во время взлета в Амстердаме. Момент удара попал на видео.
Судно должно было направиться из Амстердама в Лиму. Самолет вылетел из аэропорта Схипхол.
На кадрах видно, как лайнер набирает скорость на земле, а потом отрывается от нее. Спустя секунды в корпус бьет молния. Однако судно продолжает свой путь.
Как часто бьёт молния по пролетающим самолётам и насколько это опасно?
Попадание молнии в самолет — это довольно частое явление. И разряд может попасть даже за 10 километров от облака, где вырабатывается электричество. Для того, чтобы защитить самолет, его оборудуют специальными приборами.
Самолет защищен такими статическими стекателями электричества. Поэтому при попадании молнии, есть система отводов. Они проходят по специальным системам и сбрасываются с самолета. Конечно, опасность для самолета есть, но не очень сильная. Редко повреждается электроника, в основном все это дело проходит без последствий для самолета
Окончательное решение о продолжении полета после попадания в самолет молнии принимает командир экипажа.
При этом после посадки самолета, в который попала молния, в аэропорту назначения ведется проверка всех систем. Процедура занимает до трех часов.