Опасно ли ездить на автомобиле в грозу?
В США ведется статистика смертельных случаев во время грозы, свидетельствующая, что каждый год от удара молнии страдают около 1000 человек и более ста из них погибают. В мире количество пострадавших превышает несколько тысяч человек, пораженных не только под открытым небом, но и, к примеру, путешествующих в автомобилях. Ведь гроза нередко застает автомобилистов в пути. И если пешеход может быстро укрыться от непогоды, то пассажирам автомобиля деться некуда. Они заперты в железной коробке. Многие инстинктивно вспоминают школьный курс физики и успокаивают себя тем, что молнии бьют в возвышающиеся предметы, такие как громоотвод. Однако практика показывает, что молния нередко поражает именно движущиеся автомобили, даже находящиеся под проводами троллейбусных линий. В чем причины такой «прицельной стрельбы»?
Молния ныряет под провода и деревья
В интернете размещено много роликов с попаданием молний в автомобили. Известен новосибирский случай, произошедший в 2019 году, когда на многополосной трассе молния попала в тормозящую Toyota RAV4. Машина сбрасывала скорость перед образовавшейся пробкой, и в этот момент три последовательных молнии ударили ей в заднее стекло. Оказалось, что разряд бил в спираль нагревательного элемента. В результате машина полностью лишилась электрики, перегорел электронный блок управления (ЭБУ), иммобилайзер, сигнализация и другие приборы. Однако люди внутри кроссовера не пострадали.
Еще один примечательный случай произошел в США в 2015 году. Молния попала в электромобиль Tesla Model S, который заряжал аккумуляторы на станции Supercharger. Разряд атмосферного электричества привел к скачку напряжения, повредившему станцию и отключившему систему управления машины. Однако серьезных последствий удалось избежать из-за хорошего заземления электрооборудования.
На YouTube есть десятки подборок, как молнии поражают автомобили. Причем многие из них движутся по дорогам под перевязями проводов и рядом с высокими столбами, которые от молний почему-то не защищают.
Почему бьет молния?
Чтобы понять такую избирательность молнии, необходимо вспомнить школьный курс физики. В грозовых облаках частицы пыли и даже легкая водно-ледяная взвесь циркулирует вверх и вниз, подхватываются восходящими потоками теплого воздуха от нагретой поверхности земли и вновь опускаются к нижним границам тучи. Эти массы накапливают статические заряды, мелкие заряженные частицы оказываются в верхней части облака, а отрицательные — внизу. Верхушка грозы заряжена положительно, а низ — отрицательно.
Однако облако не в состоянии самостоятельно вызвать разряд между своей нижней частью и землей. Для возникновения молнии нужны помощники. Этот процесс хорошо описал российский ученый Александр Гуревич из Физического института им. П. Н. Лебедева РАН (ФИАН). Напряженность электрического поля в грозовом облаке никогда не превышает 400 кВ/м, а электрический пробой в атмосфере происходит при напряженности больше 2500 кВ/м. Путем для молнии могут быть каналы ионизации, вызываемые в том числе космическими лучами, которые пробивают воздух, ионизируют газ и делают сквозь него проходы до земли. Лавина электронов из облака устремляется в этот невидимый атмосферный проводник и возникает молния. Однако не всегда космическим лучам удается пробить ровный канал до поверхности. Поэтому молния на завершающем этапе пути идет по локальным точкам ионизации, что и обуславливает ее ломанную форму. Одним из таких источников ионизации воздуха у земли является движущийся автомобиль.
