Грозовая молния — одно из интереснейших явлений природы, во все время поражавшее воображение людей своим грандиозным великолепием и красотой, таящими смертельную опасность для человека.
Пока человек не изобрел громоотвода, молнии приносили ему огромный ущерб и вызывали немало жертв. Однако и в настоящее время они наносят значительный вред хозяйственной деятельности человека. Об этом свидетельствуют летописи стихийных бедствий и катастроф. По данным Национального комитета страховых агентств США, молния занимает шестое место в ряду причин, вызывающих пожары, а ежегодные потери, вызванные грозовыми молниями, составляют 100 млн. долларов. Удары молний обрушиваются на города, поражают средства связи, линии электропередач, телевизионные мачты, высокие трубы промышленных предприятий, дома людей и их самих.
Наиболее уязвимыми для молний являются возвышающиеся объекты: вершины холмов и высокие здания. С высотой объекта растет число ударов в него молний. Известно, например, что в кафедральный собор в Питсбурге высотой 180 м молния ударяет в среднем два раза в год. В небоскреб Эмпайр Стейт Билдинг, высота которого равна 380 м, за три года молния попадала 68 раз.
Ежегодно на каждые 2,5 км2 площади земной поверхности приходится примерно десять ударов молний. Ученые подсчитали, что на нашей планете каждый год бушует 16 000 000 гроз. Это означает, что каждый час происходит 1800 гроз и каждую секунду вспыхивает 100 огненных стрел. Помимо этого, в облаках остается еще огромный запас неизрасходованного электричества.
Молния в океане.
Самое «грозовое» место на нашей планете — остров Ява. Здесь молнии сверкают 322 дня в году. На материках гроз бывает значительно больше, чем на морях. Исключение составляет часть Атлантики, омывающая берега Южной Америки. Следует отметить, что этот район совпадает с местоположением крупной геомагнитной аномалии. Количество гроз убывает от экватора к полюсам.
Грозовой разряд излучает радиоволны широкого диапазона, что позволяет вести наблюдения за грозой на больших расстояниях. О грандиозной мощности молнии можно судить хотя бы по таким цифрам. Скорость движения огненной стрелы близка к 150 км/сек. (Для сравнения напомним, что для преодоления земного тяготения необходима скорость в 11 км/сек). Динамическое давление ударной волны непосредственно перед головным концом искры достигает 100 кгс/см2. Бывают молнии длиной в несколько километров, в то время как толщина этой гигантской искры составляет всего от 2 до 15 см. Сила тока молнии иногда достигает 100 000 а, а напряжение — 1 000 000 в, что эквивалентно мощности двигателей более чем двух миллионов автомашин. Один электрический разряд молнии мог бы питать в течение часа несколько тысяч телевизоров. Почти три четверти всей этой чудовищной энергии выделяется за доли секунды, превращаясь в тепло. И понятно, что такой мощный электрический разряд может сбить огромный самолет, поразить космическую ракету, вывести из строя самый совершенный аппарат на земле.
Пораженные корабли
Молния всегда считалась опаснейшим врагом деревянных судов. Главным объектом грозовых разрядов служили корабельные мачты. В эпоху парусного флота, до установки на судах громоотводов, поражение кораблей молнией было нередким явлением.
В начале XIX в. англичанин Вильям Сноу Гаррис, основываясь на записях в судовых журналах, составил интересную сводку данных о поражении кораблей молниями за период с 1799 по 1815 г. За 16 лет молнии причинили ущерб 150 кораблям английского военно-морского флота. Полностью было уничтожено около 100 мачт на линейных кораблях и фрегатах. При этом на каждом восьмом корабле удар молнии вызвал пожар и гибель части оснастки парусов. Около 70 моряков было убито и 130 получили серьезные ранения. В десяти случаях корабли были полностью выведены из строя и вынуждены были покинуть свои позиции в самые критические моменты морской блокады, осуществляемой Англией в период наполеоновских войн. Убыток от поражения кораблей молниями исчислялся весьма внушительной по тем временам цифрой — 100 000 фунтов стерлингов.
В 1829 г. Гаррис предложил использовать в качестве громоотвода медные полосы, которые должны были крепиться вдоль мачт и соединяться с килем или другими металлическими частями корпуса, находящимися ниже ватерлинии. Система Гарриса была уже фактически принята в России, однако в Великобритании Гаррису долго не удавалось преодолеть сопротивление своих соотечественников. Пока лорды Британского адмиралтейства раздумывали, молнии поражали все новые и новые корабли. Только между 1829 и 1834 гг. в результате попадания молний 47 кораблям был нанесен значительный ущерб.
Известны ряд кораблекрушений и гибель кораблей со всем экипажем, пораженных огненными стрелами молний.
При попадании молнии 44-пушечный корабль Резистенс взорвался и взлетел на воздух. Погибли все находившиеся на нем люди.
Военный корабль английского королевского флота Суринам находился в море, когда внезапно в него ударила молния. Корабль получил серьезные разрушения. Одно время казалось, что он уже не дойдет до берега. Сохранилась запись, сделанная в корабельном журнале. В ней, в частности, говорится: «…В 11 час. 30 мин. грот-мачта в щепки разбита молнией. Молния пробила палубу. Убиты два и ранены четыре человека. Молнией расколоты две помпы. В 12.00 сигнализировали о бедствии, пускали ракеты голубого огня и жгли фальшфейеры. Подавали сигналы выстрелами из пушек. Поставили малые паруса на корме, чтобы держать корабль к ветру и помешать ему дрейфовать к опасным местам скалистого берега».
В январе 1786 г. фрегат Тизба, следуя из Лиссабона в Англию, недалеко от о. Силли (Юго-Западная Англия) попал в сильную грозу. От удара молнии в грот-мачту загорелись паруса и оснастка, была также повреждена фок-мачта. Чтобы расчистить палубу, капитан приказал рубить ванты. Внезапным шквалом сломало бизань. Ее сбросили за борт. Фрегат потерял все парусное вооружение, от него остался только один остов.
Пораженный молнией.
В 1813 г. капитан фрегата Клоринда Бригз, находясь у берегов Цейлона, записал в судовом журнале: «В три часа пополудни мы увидели грозовую тучу, приближающуюся к нам с наветренной стороны. Я приказал убрать марсели. Примерно час спустя в судно ударила молния. Грот-мачта разлетелась на мелкие куски, остался только ее обломок. Три матроса убиты и многие ранены».
А вот запись капитана Гейдона: «Увидев, что на нас движется шквал, я поставил всех убирать марсели. Пока команда выполняла приказание, верхушку мачты поразил огненный шар, убивший двух и ранивший многих матросов. Более двадцати пострадавших пришлось отправить в кубрик».
В 1835 г. фрегат Родней, не имевший громоотводов, был поражен молнией вблизи о. Мальта. При этом были убиты два матроса, а два других получили сильные ожоги. Загорелся корабельный рангоут. Пожар вызвал на Роднее серьезные повреждения, устранение которых почти на месяц задержало выход корабля в море.
В январе 1850 г. молния ударила в фок-мачту английского корабля Гангес. Ослепляющий пучок света распространился до половины ее высоты. Однако корабль не пострадал. Его защитили врезанные в рангоут громоотводы.
Упомянем еще о воздействии молний на судовые компасы. В июле 1681 г. в корабль Квин, находившийся в ста милях от мыса Род, ударила молния. Она причинила кораблю значительные повреждения: мачты были разбиты в щепки, оснастка и парусное вооружение почти полностью уничтожены. Когда наступила ночь, обнаружилась еще одна неприятность: сравнив показания корабельных компасов с положением звезд на небе, установили, что два компаса вместо севера указывают на юг, третий компас — на запад.
