رعد و برق

رعد و برق 

 

---

بر اثر برخورد ابرهای دارای بارهای غیر همنام ، واکنش‎های الکتریکی شدیدی به صورت نور و صدای شدید بنام صاعقه یا رعد و برق تولید می‎گردد و براساس مطالعات به عمل آمده توسط متخصصین تعداد رعد و برق در هر لحظه در سراسر دنیا بین 1500 تا 2000 بار می‎باشد .

این پدیده یک تخلیه ی الکتریکی شدید و بسیار سریع در هواست و همین تخلیه الکتریکی است که نور و صدا تولید میکند ؛ در هنگام رعد و برق ، برق در جریانات هوایی ِبالا و پایین ِقوی داخل ابرهایی موسوم به کومولونیمبوس تاریک شکل می گیرد ؛ در این شرایط قطرات آب ، تگرگ و کریستال های یخ با یکدیگر برخورد می کنند ، دانشمندان عقیده دارند که این برخوردها بارهای الکتریکی را در ابر به وجود می آورد ؛ بارهای الکتریکی منفی و مثبت در ابر از یکدیگر جدا می شوند ، بارهای منفی به بخش پایین تر ابر سقوط می کنند و بارهای مثبت در بخش های میانی و بالاتر می مانند ، موقعی که اختلاف بارها به قدر کافی بزرگ می شود ، یک جریان الکتریسیته از ابر به پایین و به زمین جریان پیدا می کند یا از یک بخش ابر به بخش دیگر یا از یک ابر به ابر دیگر جریان می یابد ، که این بار معمولا مثبت و روی سطح زمین بار منفی القا میکند و به این ترتیب مجموعة ابر، هوا و زمین به یک خازن بسیار بزرگ تبدیل میشود که لحظه به لحظه بار آن بیشتر میشود و بنابراین اختلاف پتانسیل دو قطب آن افزایش پیدا میکند ، بالاخره مقدار این بار الکتریکی آنقدر زیاد میشود که اختلاف پتانسیل بین ابر و زمین به 10 تا 100 میلیون ولت میرسد و میدان الکتریکی حاصل از چنین اختلاف پتانسیلی میتواند هوا را با اینکه در حالت عادی نا رسانا ست در یک سیر خاص یونیزه و آنرا به رسانا تبدیل میکند و به محض اینکه چنین سیری از مولکولهای یونیزه رسانا از ابر تا زمین ایجاد شود بارهای الکتریکی به طرف هم حرکت میکنند و در عرض 0.0001 ثانیه جریان وحشتناکی در حدود 30 هزار آمپر از هوای یونیزه میگذرد . اما هر جریانی ضمن عبور از ماده با مقاومت اتمهای آن روبرو میشود و این مقاومت بخشی از انرژی الکتریکی را به گرما تبدیل میکند . با استفاده از اصول اولیه الکترومغناطیس میتوانید تخمین بزنید این جریان در ولتاژ 10 میلیون ولت ، توان گرمایی در حدود 100 میلیارد وات دارد و میتواند گرمایی در حدود 10 میلیون ژول ایجاد کند ؛ این گرما باعث میشود دمای هوا در مسیر آذرخش به 30 هزار درجه سانتی گراد برسد ، که این تغییر ناگهانی دما (از حدود 300 کلوین به 300 هزار کلوین) حجم هوا را 100 برابر میکند و این یعنی یک انفجارِ واقعیِ انبساطِ سریع و شدید هوا ، که یک موج ضربتی(shock wave) در هوای اطراف ایجاد میکند و امواجی را با فشار بین 10 تا 30 اتمسفر بوجود می‎آورد ، که با سرعت صوت و به شکل تندر یا رعد به گوش ما میرسد ، اما گرمای ایجاد شده غیر از انبساط بلاهای دیگری هم سر مولکولهای هوا میاورد ، جریان شدیدی که از هوا میگذرد ، آن را گرم میکند و به تابش وا میدارد و تابشی است که یک مسیر نورانی بین ابر و زمین ایجاد میکند .

بر اثر برخورد ابرهای دارای بارهای غیر هم نام، واکنش‎های الکتریکی شدیدی به صورت نور و صدای شدید بنام صاعقه یا رعد و برق تولید می‎گردد که با نور و صدای شدید همراه است. رعد و برق قادر است صدماتی جدی وارد آورد، می‎تواند به راحتی انسان و یا حیوان را از پای درآورد، زیرا از جریان الکتریکی بسیار بالایی برخوردار است که مدت آن کم بوده ولی قدرت آن زیاد است. براساس مطالعات و بررسی‎های به عمل آمده توسط متخصصین امر تعداد رعد و برق در هر لحظه در سراسر دنیا بین 1500 تا 2000 بار می‎باشد.
به عبارت دیگر حدود 6000 جرقه الکتریکی در هر دقیقه در دنیا زده می‎شود. شدت جریان الکتریکی در رعد و برق ممکن است بین 10000 تا 40000 آمپر باشد (درحالی که حداکثر شدت جریان قابل تحمل معمولاً ازچند صد متر متجاوز نمی‎کند). تخلیه بار الکتریکی از یک ابر به ابر دیگر و یا به زمین بوجود می‎آید، می‎تواند قلب انسان را از کار بیاندازد، شش‎ها را پاره کند و سبب سوختگی‎های جدی در بدن شود. هوایی که نور برق از میان آن می‎گذرد به شدت گرم می‎شود.
جریان الکتریکی شدید میزان حرارت هوا را در کانالی که برق از آن عبور می‎کند برای مدت یک میلی‌ثانیه از 30000 درجه سانتیگراد بالا می‎برد. هوایی که به طور ناگهانی این میزان گرم می‎شود به سرعت منبسط شده و ضربه‎ای به هوای اطراف می‎زند و امواجی را با فشار بین 10 تا 30 اتمسفر بوجود می‎آورد. اغلب فلزاتی که به عنوان وسایل زینتی به کار می‎روند مانند گردنبند و دست بند نیز می‎توان هنگام رعد و برق خطرناک باشند. در موقعی که رعد و برق شدید رخ می‎دهد بهترین کار برای حفظ سلامتی این است که هر نوع وسیله فلزی که در دست دارید را فوراً رها کنید و از ریسک کردن بپرهیزید.

هشدار های لازم:

• از درختان تک و بلند، تپه ‎ها، تیرک‎ها، سیم برق هوایی،فنس ها، لوله‎ های فلزی آب،مناطق و علفزار های مرطوب وجویبار ها ومکان های پر آب ورودخانه ها دور شوید واز آنها فاصله بگیرید. ایستادن زیر درخت روی تپه هنگام صاعقه خطرناک‎ترین اقدام است.
از لبه صخره ها و بلندی قله ها فاصله بگیرید وبه ارتفاعات پایین دست فرود آیید.
به غار های عمیق پناه ببرید.غار های کم عمق می تواند خطرناک باشد.
• به اشیاء فلزی از قبیل کلنگ، باتوم کوهنوردی ،لوازم فنی سنگ نوردی،عینک با فریم فلزی وهر وسیله فلزی دیگر دست نزنید.
• اگر در محوطه ای مسطح هستید در محلی باز – بدون درخت – به حالت خمیده دست را روی زانوهای خود قراردهید و باقی بمانید در نقاط مرتفع پناه نگیرید .
• اگر لباس‎های شما خیس است سعی کنید آنها را هر چه زودتر خارج کرده و از خود دور کنید.
• اگر هنگام رعد و برق، احساس کردید که موهای سر یا دست‎های شما سیخ شده و یا از سنگ‎ها و تورهای فلزی اطراف خود صدای وزوز شنیدند ویا بوی اوزون به مشام رسید، فورا آن محل را ترک کنید.
• به مکانهای زیر بروید:بین درختان کوتاه در بین درختان بلند ،مکانهای خشک وبدون گیاه.
• طناب های را که به همراه دارید بخصوص اگر خیس ومرطوب شده اند از خود دور کنید.
• تنها در موارد اورژانس از تلفن همراه استفاده کنید.
• در هنگام رعد و برق سریعا بر روی زمین نشسته ،دولا شوید.هرگز به طور مستقیم روی زمین دراز نکشید.
• در هنگام رعدوبرق از تجمع به دور هم خودداری نمایید.
• دستگاههای الکتریکی خود را خاموش کنید.

سوختگی های الکتریکی ناشی از رعد و برق :

عبور جریان الکتریکی و صاعقه از بدن احتمالاً باعث ایجاد جراحتهای وخیم و حتی مرگ آور می شود . جریان برق ممکن است از صاعقه ( برق زدگی )‌باشد . وقتی جریان برق از نقطه ای وارد بدن می شود از محل دیگر که در آن بدن با زمین تماس دارد خارج می شود . نقاط ورود و خروج جریان برق از بدن آسیب می بیند و آسیب این نقاط به صورت حفره ای شبیه به محل ورود گلوله به چشم می خورد . به غیر از محل ورود و خروج جریان برق ،‌بافتهایی که در مسیر این دو نقطه قرار دارند نیز تحت تأثیر جریان برق و حرارت تولید شده تخریب می شوند به طوری که هرچه ولتاژالکتریکی که وارد بدن می شود بیشتر باشد ، سوختگی ایجاد شده عمیق تر و جراحتهای باقی مانده وخیم تر خواهند بود .
علاوه بر این ،‌ جریان الکتریکی ضمن عبور از بدن در اعصاب ( محیطی و مرکزی ) ، ماهیچه ها و قلب تغییرات شیمیایی قابل توجهی ایجاد می کند و باعث اختلال در واکنش های بدن شده و یا به طور کلی باعث توقف آنها می شود ، در بسیاری از موارد اگر چه سوختگی خارجی ( محل ورود و خروج جریان برق ) به طور فریبنده ای کوچک است اما این مقدار کوچک نباید پوششی بر آسیب های وخیم تر عمقی باشد و ما را به اشتباه بیاندازد .
صاعقه یک منبع طبیعی تولید الکتریسیته ( جریان مستقیم با سرعت و ولتاژ فوق العاده زیاد ) است که به طور عادی برای رساندن خود به زمین از نزدیکترین زائده بلندی که در آن حوالی وجود دارد استفاده می کند و اگر شخصی در تماس با ، یا حتی نزدیکی به یک زائده طبیعی مانند درخت ، برج یا دکل باشد صدمه شدیدی خواهد دید . الکتریسیته تولید شده به وسیله برق آسمان عمرش فوق العاده کوتاه است اما می تواند موجب مرگ آنی ( به علت ایست قلبی - تنفسی ) یا حداقل سبب به آتش کشیدن لباس شخص شود ( اما صدمات بافتهای عمقی به نسبت سبکتر است ) . بنابراین در زمان رعد و برق باید به سرعت از محلهای خطرناک دور شد .

عوارض تهدید کننده جان مصدوم در صاعقه زدگی :

با ورود جریان برق وصاعقه به بدن در اثر انقباضهای الکتریکی سفت ( کزازی شکل ) عضلات تنفسی یا آسیب مراکز تنفسی در مغز ( در بصل النخاع ) ایست تنفسی عارض می شود و پس از مدتی قلب نیز از حرکت می ایستد . البته اگر جریان برق از خود قلب نیز عبور کرده باشد با ایجاد انقباضات کرمی شکل و غیرمؤثرو اسپاسمودیک در بطن ( فیبریلاسیون بطنی ) ایست قلبی اولیه خواهیم داشت . پس از ایست قلبی - تنفسی اگر در عرض ۴ تا ۶ دقیقه عملیات احیاء شروع نشود مرگ قطعی و حتمی خواهد بود . اما قبل از شروع عملیات احیاء ابتدا باید تماس مصدوم را با جریان برق از بین ببریم .