فدراسيون كوهنوردي وصعودهاي ورزشي جمهوري اسلامي ايران
هيات كوهنوردي و صعود هاي ورزشي استان گيلان
شناخت صاعقه
تهيه ، تنظيم و گردآوري : فرزين غلامين
مربي فدراسيون كوهنوردي و صعودهاي ورزشي ج.ا.ا
و با تشکر فراوان از استاد بزرگوارم
جناب آقای دکتر مسعود حمیدی
مقدمه :
جهان ما پر از شگفتي هاست؛ برخي از اين گونه علاوه بر شگفتي هايشان بالقوه حادثه آفرين و مصيبت بارند كه براي سلامت محيط زيست و انسانها بسيار خطرناك مي باشند (آذرخش، زلزله، سيل). آدميان براي مبارزه با اين گونه موارد و مصون ماندن از آن براي ادامه حيات، طي ساليان دراز گذشته راههاي متفاوتي را پيموده اند وعلم مبارزه و رويارويي با آن را آموخته اند و تجربه كرده اند و ياد گرفته اند كه چگونه با آن روبه رو شوند و برآن غلبه كنند تا زنده باشند و زندگي كنند.
مورد ويژه اي كه ما خواهان شناسايي و بررسي علل به وجود آمدن آن هستيم آذرخش (صاعقه) مي باشد كه اين پديده جالب الكتريكي نيز به نوبه خود در صورت نداشتن شناخت كافي از روشهاي حفاظتي آن، باعث خسارتهاي جاني و مالي زياد و جبران ناپذير خواهد شد.
در مواقعي از سال، تغيير و تحولات جوي باعث به وجود آمدن توده ابرهاي باردار و بزرگي كه به ابرهاي سنداني شكل از نوع (cumulonimbus) معروف هستند، تشكيل مي شوند كه در بعضي مواقع پهناي آن به 20 كيلومتر و با گستردگي چندين ده كيلومتر مي رسد، بر اثر جابجايي دروني در بالاي اين توده بزرگ ابر كريستال هاي يخ با بارهاي مثبت و در پايين آن ذرات آب با بار منفي تشكيل مي شوند.
اين ابرهاي باردار در حركت خود يا به ابرهاي ديگري برخورد كرده و بارهاي الكترواستاتيكي خود را تخليه مي كنند كه باعث به وجود آمدن تندر (رعد وبرق) مي شوند.
اين ابرها در حين گذار خود براي تخليه بار خود با ولتاژهاي بالاي (حدود 20 كيلووات/ مترمربع) تخليه اي بين نقاط مرتفع زمين (كوه ها، ساختمان هاي بلند، سازه هاي فلزي مرتفع، دكل هاي مخابراتي و تلويزيوني، مخزنهاي بزرگ سوختي و شيميايي، انبارهاي مواد منفجره و آتش زا) انجام مي دهند كه اين عمل تخليه الكتريكي آذرخش نام دارد و اين پديده شگفت طبيعي است كه اثرات زيان بار و مخربي را در صورت تجهيز نبودن اين گونه تاسيسات به سيستمهاي حفاظتي در برداشته، همچنين اثرات بعدي آن باعث خسارات فراوان ديگري خواهند شد.
(1)
صاعقه چیست ؟
رعد و برق قادر است صدماتي جدي وارد آورد، ميتواند به راحتي انسان و يا حيوان را از پاي درآورد، زيرا از جريان الكتريكي بسيار بالايي برخوردار است كه مدت آن كم بوده ولي قدرت آن زياد است.بعبارت ديگر،صاعقه نوعی تخلیه الکتریکی قابل رویت است. تخلیه الکتریکی می تواند بین ابر و ابر، ابر و زمین ، داخل یک ابر، یا بین ابر و هوا ایجاد شود. که معمولا تخلیه الکتریکی چندین بار بطور متناوب صورت میگیرد در نتیجه صاعقه بصورت جرقه لرزان دیده میشود. صاعقه یکی ازاسرار آمیزترین پدیده های خلقت است، که در عین زیبایی بسیار مخرب ودرطول تاریخ زندگی انسان ، موجب ضرر وزیان مالی وجانی بسیاری شده است.
براساس مطالعات و بررسيهاي به عمل آمده توسط متخصصين امر تعداد رعد و برق در هر لحظه در سراسر دنيا بين ۱۵۰۰ تا ۲۰۰۰ بار ميباشد. به عبارت ديگر حدود ۶۰۰۰ جرقه الكتريكي در هر دقيقه در دنيا زده ميشود. شدت جريان الكتريكي در رعد و برق ممكن است بين ۱۰۰۰۰ تا ۴۰۰۰۰ آمپر باشد (درحالي كه حداكثر شدت جريان قابل تحمل معمولاً ازچند صد آمپر تجاوز نميكند).
تخليه بار الكتريكي که از يك ابر به ابر ديگر و يا به زمين بوجود مي آيد، ميتواند قلب انسان را از كار بياندازد، ششها را پاره كند و یا سبب سوختگيهاي جدي در بدن شود. هوايي كه نور برق از ميان آن ميگذرد به شدت گرم ميشود. جريان الكتريكي شديد ميزان حرارت هوا را در كانالي كه برق از آن عبور ميكند براي مدت يك ميليثانيه از ۳۰۰۰۰ درجه سانتيگراد بالاتر ميبرد.
هوايي كه به طور ناگهاني اين ميزان گرم ميشود به سرعت منبسط شده و ضربهاي به هواي اطراف ميزند و امواجي را با فشار بين ۱۰ تا ۳۰ اتمسفر بوجود ميآورد. اغلب فلزاتي كه به عنوان وسايل زينتي به كار ميروند مانند گردنبند و دست بند نيز ميتواند هنگام رعد و برق خطرناك باشند. در موقعي كه رعد و برق شديد رخ ميدهد بهترين كار براي حفظ سلامتي اين است كه هر نوع وسيله فلزي كه در دست داريد را فوراً رها كنيد و از ريسك كردن بپرهيزيد.
(2)
رعد چیست و چگونه بوجود میآید ؟
هنگام وقوع صاعقه و تخلیه ناگهانی ، جریان الکتریسیته با ولتاژ بسیار زیاد ، گازهای موجود در هوای مسیر حرکت خود را به شدت گرم کرده و این انبساط ناگهانی موجب جابجایی ناگهانی هوا و بروز صدای مهیبی میگردد که ما آنرا به عنوان رعد می شناسیم . شاید بهتر باشد به جای رعد و برق از اصطلاح برق و رعد استفاده کنیم . چنانچه میدانیم سرعت نور بسیار بیشتر از سرعت صوت است و به همین دلیل ابتدا نور حاصل از صاعقه رویت شده و پس از چند ثانیه صدای رعد به گوش ما میرسد .
ویژگیهای صاعقه
قطر تنه اصلی صاعقه بطور معمول حدود 2-3 سانتی متر بوده اما قادر است دمایی حدود 8000 تا 50000 درجه سانتی گراد را ایجاد کند. محققان این دما را چندین برابر دمای خورشید میدانند ! رنگ صاعقه بیان کننده برخی از مشخصات آنست و با دانستن آن میتوان اطلاعات جالبی را استخراج کرد . تنه اصلی یک صاعقه در مرکز خود دارای رنگ سفید است . در حاشیه آن رنگهای مختلفی مانند آبی ، زرد و بنفش مشاهده میگردند . غالب بودن هر یک از این رنگها مفهومی خاص را به همراه دارد .
1 - صاعقه آبی نشانه ای از احتمال بالای وقوع رگبار و تگرگ است .
2 - صاعقه سفید رنگ نشانه ای از خشکی هواست و میتواند موجب وقوع آتش سوزی در جنگل ها شود.
3 - صاعقه زرد نشاندهنده وجود گرد و غبار در هوا می باشد .
4 - صاعقه قرمز بطور معمول با بارش باران همراه است .
از طرفی رنگ صاعقه میتواند بیانگر میزان حرارت آن نیز باشد . برای مثال رنگ بنفش ، خشک ترین و رنگ قرمزنشاندهنده داغ ترین صاعقه هاست . کوهستان و مناطق مرتفع شرایط و قوانین خاص خود را دارند و از اینرو اطلاعات فوق تنها در برخی مواقع دقیق و قابل اعتماد هستند. دلیل این موضوع آنست که در کوهستان تغییرات دما و شرایط جوی گاه بسیار شدید و آنی است. کوهنوردان باید آگاه باشند که هرچه سرعت باد وحرکت ابرها سریعتر باشد احتمال خطرات حاصل از صاعقه نیز بیشتر خواهد شد. چنین وضعیتی هوایی ناپایدار را بدنبال خواهد داشت که پیش بینی وضعیت هوا و اتفاقات بعدی را دشوار خواهد ساخت .
صاعقه ها را از نظر شکل ظاهری به انواع خطی ( درختی ) ، نواری ( رفت و برگشت ) ، صفحه ای ( بین ابرها ) مهره ای ( دانه ای ) و کروی توصیف کرده اند .
(3)
راههای برخورد صاعقه به انسان :
1- از طریق برخورد مستقیم : در این وضعیت جریان برق بطور مستقیم به انسان برخورد کرده و در واقع فرد مصدوم به عنوان واسطه انتقال جریان الکتریسیته میان هوا و زمین عمل میکند .
2- روش القایی ( INDUCED CURRENTS ) : قرار گرفتن در میدانهای الکتریکی قوی مانند زمانیکه در ارتفاعات کوهستان و در میان توده های ابر و مه هستیم .
3- از طریق جریان زمینی : گاه صاعقه به محلی در نزدیکی انسان برخورد کرده و از طریق گسترش جریان در سطح زمین حرکت کرده و به ما میرسد . برخی شرایط خطر وقوع این نوع از صاعقه زدگی را تشدید میکنند مانند : زمینهای خیس شده در اثر بارش باران ، از طریق آب جویبارها و رودها ، اجسام فلزی مانند سیمهای خاردار و فنس های فلزی .
تشخیص فاصله ما از محل وقوع صاعقه
رعد همراه با صاعقه تا حدودی میتواند فاصله ما را از محل ایجاد صاعقه تعیین کند . صدای غرش و بم نشان میدهد که فاصله ما با صاعقه بسیار زیاد است اما صدای خشک و با فرکانس بالا از فاصله نزدیک ما به محل وقوع آذرخش حکایت دارد. برای تخمین فاصله تقریبی تا صاعقه می توان به محض دیدن نور صاعقه شروع به شمارش ثانیه ای کرد. به این صورت که از 1001 شروع می کنیم و تا زمان شنیدن صدای صاعقه ادامه میدهیم . سپس تعداد ثانیه ها را در عدد 330 ( سرعت حرکت صوت در ثانیه ) ضرب میکنیم . عدد حاصل فاصله ما تا محل رخ دادن صاعقه بر حسب متر می باشد.
(4)
آذرخش (صاعقه) چگونه رخ مي دهد؟
هنگام توفان يا حركت بادهاي بزرگ ، بار الكتريكي زيادي در ابرها ذخيره مي شود و به اصطلاح ابرها باردار مي شوند. بدين ترتيب ابر تبديل به يك منبع انرژي بسيار عظيم مي شود كه بر فراز آسمان در حركت است. اين ذخيره انرژي آنقدر ادامه پيدا مي كند تا ابر از انرژي الكتريكي اشباع شده و در اولين فرصت ممكن ، انرژي خود را تخليه مي كند. معمولا بهترين محل براي اين تخليه زمين است زيرا زمين آنقدر بزرگ است كه هرگز از الكتريسيته اشباع نمي شود. بنابراين ابر ابتدا هواي اطراف خود را با " يونيزه " كردن مستعد عبور جريان برق كرده ، سپس انرژي خود را از ميان هواي يونيزه شده عبور داده و در زمين تخليه مي كند. اما مقدار انرژي تخليه شده ، سرعت تخليه و اثرات آن چقدر است؟
آذرخش (صاعقه) چه مشخصاتي دارد ؟
آذرخش (صاعقه) ويژگي هاي منحصر به فردي دارد كه آنها را در هيچ رخداد طبيعي ديگري نمي توان يافت. ويژگي هايي كه عمدتا از الكتريسيته خاص آذرخش (صاعقه) نشات مي گيرند. مهمترين اين ويژگيها عبارتند از: ولتاژ آذرخش (صاعقه) ، جريان ، قدرت ، سرعت و دفعات تكرار آذرخش (صاعقه).
ولتاژ آذرخش (صاعقه)
ولتاژ آذرخش (صاعقه) معمولا بين 10 تا 20 ميليون ولت در نوسان است و بعضا تا 100.000.000 ولت هم افزايش پيدا مي كند.بزرگي اين رقم را وقتي بهتر درك مي كنيد كه آن را با برق شهر ( 220 ولت ) مقايسه كنيد. به عبارت ديگر ولتاژ آذرخش (صاعقه) آنقدر زياد است كه مي تواند بر مقاوت بسيار زياد " هوا " در برابر عبور جريان برق ، غلبه كرده و از آن بگذرد !
جريان آذرخش
اين جريان در حدود 10.000 آمپر شدت دارد. اما اين مقدار هميشگي نيست و گاه تا 200 هزار آمپر هم مي رسد ( كنتور منزل شما حداكثر 25 آمپر را از خود عبور مي دهد. )
(5)
قدرت آذرخش
با توجه به مطالب بالا مي توان نتيجه گرفت كه آذرخش (صاعقه) به طور معمول حدود 100 ميليارد وات(!) انرژي توليد مي كند و مي تواند اين مقدار را تا 16000 ميليارد وات (!) نيز بالا ببرد. نيرويي كه در هيچ كجاي ديگر يافت نمي شود
سرعت آذرخش
آذرخش (صاعقه) با تمام نيروي عظيمش تنها در يك لحظه خود را از ابرهاي آسماني به زمين مي رساند. اما زمان دقيق اين لحظه چقدر است ؟ مشاهدات و محاسبات دقيق سازمان فضايي آمريكا ( ناسا ) نشان مي دهد كه تخليه الكتريكي ابرها معمولا در مدت زماني كمتر از چند صدم تا چند هزارم ثانيه رخ مي دهند. آذرخش (صاعقه) گاه مي تواند تا 40 هزار كيلومتر در ثانيه سرعت بگيرد ! يعني مي تواند در يك ثانيه 20 بار مسير رفت و برگشت تهران - مشهد را طي كند.
دفعات تكرار آذرخش (صاعقه) در يك محدوده مشخص
وقتي در منطقه اي آذرخش (صاعقه) روي مي دهد ، اين احتمال هست كه آذرخش چندين بار ديگر نيز به آن حوالي برخورد كند اما نمي توان تعداد دقيق آن را تعيين كرد.با اين وجود مي توان گفت در مناطق كويري و كوهستانهاي مرتفع ، احتمال برخورد پي در پي آذرخش بيش از ديگر مناطق است. همچنين برخي از نقاط كره زمين ، آذرخش خيز تر از جاهاي ديگر هستند ؛ امروزه ماهواره هاي هواشناسي با عكس برداري هاي دقيق و مداوم از تمام كره زمين ، دفعات بروز آذرخش را در نواحي مختلف شمارش مي كنند. اين شمارش نشان مي دهد كه مناطق قطبي با ميانگين 3 بار آذرخش در ساعت ، كمترين و رشته كوه آلپ با 1000 صاعقه در ساعت ، بيشترين آمار بروز آذرخش را دارد.مناطق هيماليايي هم از جمله سرزمين هاي آذرخش خيز جهان محسوب مي شوند. همچنين كوههاي "البرز" در ايران و كوههاي "هندوكش" در افغانستان نيز از مناطق پر آذرخش جهان هستند. از ديگر ويژگي آذرخش ، زاينده بودن آن است ؛ به اين معني كه آذرخش مي تواند نور ، صدا ، حرارت و... توليد كند و همه اينها تاثيرات چشم گيري بر محيط اطراف خود دارند.
(6)
آذرخش به غير از نور و صدا چه چيزهاي ديگري توليد مي كند ؟
آذرخش علاوه بر پيامدهاي مشهودي چون نور و صدا ، بسياري توليدات ديگر نيز دارد كه برخي از آنها خطرناك و بعضي ديگر تنها پديده هايي جالب توجه و عجيب اند. از جمله توليدات آذرخش مي توان ؛ حرارت ، نور ، صدا ، موج ، گاز ، برق زميني ( ولتاژ گام ) ، خلاء و... را نام برد.
آذرخش چگونه و چه مقدار حرارت توليد مي كند؟
عبور جريان برق از هر جسمي حرارت توليد مي كند ، حال هرچه مقدار جريان برق و مقاومت آن جسم در برابر عبور جريان برق بيشتر باشد ، حرارت توليد شده هم بيشتر است. آذرخش نيز هنگام شكافتن هوا و پس از آن ، هنگام برخورد با زمين حرارت توليد مي كند كه با توجه به جريان هزاران آمپري آذرخش ، مقدار اين گرما بسيار زياد است ؛ آذرخش در زمان برخورد با زمين 200.000 درجه سانتي گراد گرما توليد مي كند. اين مقدار حرارت مي تواند يك آجر نسوز را ذوب كند !
البته اين رقم هميشه يكسان نيست و با توجه به جنس خاك ، ميزان رطوبت آن و ساير عواملي كه مقاومت زمين را در برابر جريان برق ، كم يا زياد مي كند متفاوت است. در نظر داشته باشيد كه زمين در برابر جريان عادي برق بسيار مقاوم و كاملا عايق (نارسانا) است و تنها جريانهاي فوق العاده زيادي مانند آذرخش مي توانند از زمين عبور كنند. حرارت حاصل از آذرخش مي تواند انساني را در يك لحظه به ذغال تبديل كند يا مشتي از خاك را با ذوب كردن به سنگ تبديل كند و يا درخت تنومندي را به آتش بكشد.
آذرخش چگونه و چه مقدار نور توليد مي كند؟
همانطور كه گفته شد صاعقه يك قوس الكتريكي يا به عبارت ديگر يك جرقه بسيار بزرگ است و با شكافتن ملكولهاي هوا نور توليد مي كند. نوري كه صاعقه توليد مي كند از فاصله 100 كيلومتري قابل رؤيت است. اين نور مي تواند تا شعاع چند كيلومتري اطراف خود را روشن كرده و كساني را كه از نزديك آن را ببينند به طور موقت يا دائم كور كند.
صداي آذرخش
صدا از پيامدهاي هميشگي آذرخش است. اين صدا بر اثر شكافته شدن هوا ايجاد مي شود و در حقيقت صداي انفجار ناشي از برخورد صاعقه است. صداي آذرخش هميشه چند ثانيه پس از ديده شدن برق آن به گوش مي رسد ؛ علت اين مساله بيشتر بودن سرعت نور به نسبت سرعت صوت است. يعني هر چند صدا و نور صاعقه همزمان توليد مي شوند, اما ما اول نور صاعقه ( برق ) را مي بينيم ، بعد صداي آن ( رعد ) را مي شنويم. سرعت نور: 360 هزار كيلومتر در ثانيه و سرعت صوت ۳۳۰ هزار کيلومتر در ثانيه است.
(7)
موج ناشي از صداي آذرخش
همانطور كه گفته شد آذرخش را مي توان نوعي انفجار نيز محسوب كرد ، خصوصا وقتي به زمين برخورد مي كند. بنابراين آذرخش هم موج انفجار توليد مي كند ، موجي كه گاه مي تواند انساني را به هوا پرتاب كند.
آذرخش ، گاز هم توليد مي كند
شايد يكي از عجيب ترين پيامدهاي آذرخش ، توليد گاز باشد و بيشتر تعجب مي كنيد وقتي كه بدانيد اين گاز " اوزون " است. همان گازي كه با قرار گرفتن در لايه هاي بالايي جو ، سدي در برابر تشعشعات زيانبار كيهاني ايجاد مي كند."اوزون" در حقيقت همان اكسيژن است ولي به جاي 2 اتم ، داراي 3 اتم اكسيژن است
مولكول اكسيژن به علت مشكلات پيوندي نمي تواند به راحتي به صورت 3 اتمي در آيد و به همين دليل مقدار گاز اوزون در طبيعت بسيار محدود است اما صاعقه اين كار را به زور و اجبار انجام مي دهد و اتم هاي اكسيژن را سه به سه به هم پيوند مي زند و " اوزون " توليد ميكند. اوزون بر خلاف اكسيژن يك گاز سمي است و تنفس آن مي تواند خطرناك باشد.
تولید برق زميني (ولتاژ گام)
برق زميني يا " ولتاژ گام " يكي ديگر از عواقب خطرناك آذرخش است ؛ برق زميني ، جرياني است كه پس از وقوع صاعقه ، براي لحظاتي در زمين باقي مي ماند تا جذب زمين شده يا تبديل به گرما شود. ولتاژ گام در زمين حركت مي كند اما مسير حركت مشخصي ندارد. معمولا قسمت عمده برق زميني در اعماق فرو مي رود اما اگر سطح زمين مرطوب ، داراي بستر سنگي يا پوشيده از خاك مناسب يا علفزار باشد ، ترجيح مي دهد كه روي سطح زمين و در جهات مختلف ، حركت كند.اين پديده را ولتاژ گام مي نامند زيرا با وارد كردن برق از راه گامهاي شخص ( پاهاي او ) ، باعث برق گرفتگي او مي شود. ولتاژ گام تا شعاع چندين متر در اطراف محل اصابت آذرخش (صاعقه) پراكنده شده و اشخاصي كه در مسير حركت او قرار گرفته باشند را دچار برق گرفتگي مي كند.
اينكه ولتاژ گام دقيقا چقدر برد دارد قابل محاسبه نيست و به ميزان رسانايي خاك آن محل ( موارد ذكر شده در بالا) بستگي دارد ولي به ندرت ديده شده برق زميني بيشتر از 100 متر در سطح زمين پيش برود. ولتاژ گام مختص آذرخش نيست و در حوادث صنعت برق مانند افتادن كابل هاي فشار قوي برق بر روي زمين نيز ايجاد مي شود. البته به طور حتم ولتاژ گام ناشي از صاعقه بسيار قوي تر است.
(8)
رعد و برق چرا به صورت خط راست نیست ؟
رعد و صاعقه در اثر تخلیه در ابرها ایجاد میشود . اگر این تخلیه بین دو ابر باشد آذرخش یا برق و اگر بین زمین و ابر باشد صاعقه نامیده میشود . ابرها هنگام حرکت دارای بارهای الکتریکی مثبت و منفی میشوند و به دنبال مکانی می گردند که بار الکتریکی خود را تخلیه کنند در مسیر به ساختمان های بلند و یا درختان بلند و یا جاهای نوک تیز که تجمع بار الکتریکی بیشتر است می رسند و تخلیه بار را انجام میدهند تا به زمین برسند .از آنجا که ابرهای باردار در مسیر یکسان محل تخلیه بار را پیدا نمیکنند بنابراین تا وقتی که همه بار الکتریکی خود را از دست نداده اند کاملا به زمین نمی رسند و بالا می روند . بنابراین به صورت شاخه ای و ناراست دیده میشوند .
از طرفی هنگامی که ابرها بالا هستند . در اثر برخورد و تابش های فرابنفش خورشید (تغییرات جوی)همواره باردار میشوند و مقاومت هوا را که عایق است می شکنند و در نتیجه هادی یا رسانا میشوند. سپس به دلیل این تغییرات تخلیه الکتریکی صورت می گیرد که ممکن است این تخلیه بین دو ابر , ابر و زمین , داخل ابر و . . . باشد .مقاومت هوا در قسمت های مختلف متفاوت است, مثلا در بعضی نقاط رطوبت هوا کمتر و در بعضی نقاط دیگر بیشتر می باشد و یا عوامل دیگر که باعث تغییر این مقاومت میشوند در نتیجه انتشار جریان الکتریکی به صورت مستقیم نیست و کنگره ای میشود .
آمارها می گوید بیشترین خسارت ناشی از ناآگاهی مردم است .براساس آمار بدست آمده درسال 1993 در مقابل تلفات ناشي از خسارتهای طبیعی ناشی از طوفان ، آتش سوزی ، دزدی و غیره ، ۳۴٪ آن مربوط به صاعقه و اثرات ثانویه آن بوده است.شاید ساده ترین دلیل این حوادث عدم آگاهی از روشهای صحیح حفاظت باشد. مضافاً به اینکه همه به غلط تصور می کنند که داشتن یک صاعقه گیر نوع میله ای در خارج ساختمان [که تنها از وقوع جرقه وتخرب فیزیکی ساختمان جلوگیری می کند] می تواند ،کلیه تجهیزات برقی والکترونیکی داخل ساختمان رانیز حفاظت نماید.در صورتیکه چنین نیست . امروزه تکنولوژی به کمک آمده و تجهیزاتی طراحی وابداع شده است که بتواند حفاظت مناسب را بوجود آورد.
در ابرهایی از نوع کومولونیمبوس (که گاه تا ۱۸km ارتفاع وچندین کیلو متر عرض دارند)طی مراحلی،ذرات آب دارای بار مثبت شده بطوریکه بارهای منفی درلایه های زیرین وبارهای مثبت در بخشهای فوقانی ابر متمر کزمی شوند. دراین حالت بارهای مثبت سطح زمین نیز،در زیر سایه ابر مجتمع می گردند.با افزایش پتانسیل الکتریکی ابرنسبت به زمین یک جریان پیشرو از الکترونها با حرکتی نردبانی شکل از ابر به سوی زمین(downward leader) سرازیر شده وکانال اولیه صاعقه راشکل می دهد.
(9)
هشدار هاي عمومی در خصوص صاعقه :
الف) اگر داخل ساختمان هستيد به نکات زير توجه کنيد :
- وسايل برقي مانند راديو و تلويزيون را از برق بکشيد و سيم آنتن را خارج کنيد .
- از درب و پنجره و بخاري ديواري ، شوفاژ و ديگر هادي هاي الکتريسيته دور شويد .
- به منظور جلوگيري از خطر آتش سوزي ناشي از صاعقه نسبت به نصب برق گير در ساختمانهاي بلند اقدام کنيد .
ب) اگر در خارج ساختمان هستيد :
-در مکانهاي مرتفع قرار نگيريد .
-از درختان ، تپه ها ، ديرکها ، طناب رختشويي ، سيم برق هوايي ، لوله هاي فلزي و آب دور شويد .
-به اشياء فلزي ( از قبيل دوچرخه ، نرده هاي آهني ، قلاب ماهيگيري ، لوازم فلزي خانه و واگنهاي راه آهن ) دست نزنيد
-اگر در فضاي باز گرفتار رعد و برق شديد ، زانو و پاهاي خود را نزديک يکديگر قرار داده و سر خود را خم کنيد .
-اگر در حال شناکردن هستيد يا روي قايق سواريد فوراً از آب بيرون بيائيد .
- اگر در بيرون از خانه هستيد ، زير درخت يا نقاط مرتفع پناه نگيريد, بلکه در محلي باز به حالت خميده باقي بمانيد .
-ايستادن زيردرخت يا روي تپه هنگام صاعقه بدترين کار مي باشد .
-داخل اتوبوس و ترن مکانهاي امني هستند ، بنابراين مي توانيد هنگام صاعقه به داخل ساختمان يا ايستگاه ترن زيرزميني يا درون اتومبيل برويد .
-در صورتي که در اتومبيل هستيد ، در محل مطمئن توقف کنيد . موتور را خاموش کرده و آنتن ماشين را پائين بکشيد .
-در هنگام رعد و برق سريعا بر روي زمين نشسته ،دولا شويد.هرگز به طور مستقيم روي زمين دراز نكشيد.
-در هنگام رعدوبرق از تجمع به دور هم خودداري نماييد.
-دستگاههاي الكتريكي خود را خاموش كنيد.
-از درختان تك و بلند، تپه ها، تيركها، سيم برق هوايي، فنس ها، لوله هاي فلزي آب، مناطق و علفزار هاي مرطوب و جويبار ها و مكان هاي پر آب و رودخانه ها دور شويد و از آنها فاصله بگيريد. ايستادن زير درخت روي تپه هنگام صاعقه خطرناكترين اقدام است.
(10)
-از لبه صخره ها و بلندي قله ها فاصله بگيريد و به ارتفاعات پايين دست فرود آييد.
-به غار هاي عميق پناه ببريد. غار هاي كم عمق مي تواند خطرناك باشد.
-به اشياء فلزي از قبيل كلنگ، باتوم كوهنوردي ، لوازم فني سنگ نوردي، عينك با فريم فلزي و هر وسيله فلزي ديگر دست نزنيد.
-اگر در محوطه اي مسطح هستيد، در محلي باز و بدون درخت ، به حالت خميده نشسته و دست را روي زانوهاي خود قرار دهيد و باقي بمانيد و در نقاط مرتفع پناه نگيريد .بهتر است که در زیرخود یک زیرانداز , مقوا و یا لباس خشک قرار دهید.
-اگر لباسهاي شما خيس است سعي كنيد آنها را هر چه زودتر خارج كرده و از خود دور كنيد.
-از نشانه های مهم رعد و برق و باردار بودن محیط اطراف عبارتند از : احساس اینکه موهاي سر يا دستهاي شما سيخ شده , از سنگها و تورهاي فلزي اطراف خود صداي وزوز شنيدن , دیدن نورهای سبز و آبی رنگ در کنار اجسام فلزی , و يا به مشام رسيدن بوي اوزون یا بویی شبیه به وایتکس (مایع ضدعفونی کننده در منازل). فورا این اماکن را ترك كنيد.
-به مكانهاي زير برويد:مابین درختان كوتاه در بين درختان بلند ، مكانهاي خشك وبدون گياه.
-طناب هاي را كه به همراه داريد بخصوص اگر خيس و مرطوب شده اند از خود دور كنيد.
-تنها در موارد اورژانس از تلفن همراه استفاده كنيد.
-در هنگام رعد و برق سريعا بر روي زمين نشسته ، دولا شويد. هرگز به طور مستقيم روي زمين دراز نكشيد.
-در هنگام رعدوبرق از تجمع گروهی به دور هم خودداري نماييد.
-دستگاههاي الكتريكي خود را خاموش كنيد.
- 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.
- هیچگاه چادرخودرابه بلندترین درختان اطراف وصل نکنید.
-درصورت شنیده شدن صدای رعد حتی باوجودآسمان صاف،احتمال وقوع صاعقه بسیارزیاداست.سریعا خودرابه مکان امن برسانید.
(11)
سوختگي هاي الکتريکي ناشي از رعد وبرق :
عبور جريان الكتريكي و صاعقه از بدن احتمالاً باعث ايجاد جراحتهاي وخيم و حتي مرگ آور مي شود . وقتي جريان برق از نقطه اي وارد بدن مي شود از محل ديگر و آن قسمتی از بدن که با زمين تماس دارد خارج مي شود . نقاط ورود و خروج جريان برق از بدن آسيب مي بيند و آسيب دیدگی اين نقاط به صورت حفره اي شبيه به محل ورود گلوله به چشم مي خورد .
به غير از محل ورود و خروج جريان برق ، بافتهايي که در مسير اين دو نقطه قرار دارند نيز تحت تأثير جريان برق و حرارت توليد شده تخريب مي شوند به طوري که هرچه ولتاژالكتريكي که وارد بدن مي شود بيشتر باشد ، سوختگي ايجاد شده عميق تر و جراحتهاي باقي مانده وخيم تر خواهند بود .
علاوه بر اين ، جريان الکتريکي ضمن عبور از بدن در اعصاب ( محيطي و مرکزي ) ، ماهيچه ها و قلب تغييرات شيميايي قابل توجهي ايجاد مي کند و باعث اختلال در واکنش هاي بدن شده و يا به طور کلي باعث توقف آنها مي شود ، در بسياري از موارد اگر چه سوختگي خارجي ( محل ورود و خروج جريان برق ) به طور فريبنده اي کوچک است اما اين مقدار کوچک نبايد پوششي بر آسيب هاي وخيم تر عمقي باشد و ما را به اشتباه بياندازد .
صاعقه يک منبع طبيعي توليد الکتريسيته ( جريان مستقيم با سرعت و ولتاژ فوق العاده زياد ) است که به طور عادي براي رساندن خود به زمين از نزديکترين زائده بلندي که در آن حوالي وجود دارد استفاده مي کند و اگر شخصي در تماس ، يا حتي نزديکي به يک زائده طبيعي مانند درخت ، برج يا دکل باشد صدمه شديدي خواهد ديد .
الکتريسيته توليد شده به وسيله برق آسمان عمرش فوق العاده کوتاه است اما مي تواند موجب مرگ آني ( به علت ايست قلبي یا مشکل تنفسي ) يا حداقل سبب به آتش کشيدن لباس شخص شود ( اما صدمات بافتهاي عمقي به نسبت سبکتر است ) . بنابراين در زمان رعد و برق بايد به سرعت از محلهاي خطرناک دور شد .
(12)
عوارض تهديد کننده جان مصدوم درصاعقه زدگي :
با ورود جريان برق و صاعقه به بدن در اثر انقباضهاي الکتريکي سفت ( کزازي شکل ) عضلات تنفسي يا آسيب مراکز تنفسي در مغز ( در بصل النخاع ) ايست تنفسي عارض مي شود و پس از مدتي قلب نيز از حرکت مي ايستد .البته اگر جريان برق از خود قلب نيز عبور کرده باشد با ايجاد انقباضات کرمي شکل و غيرمؤثر و اسپاسموديک در بطن ( فيبريلاسيون بطني ) ايست قلبي اوليه خواهيم داشت .پس از ايست قلبي - تنفسي اگر در عرض ۴ تا ۶ دقيقه عمليات احياء شروع نشود مرگ قطعي و حتمي خواهد بود . برخورد مستقيم صاعقه با شخص ، خطرناك ترين حالت ممكن است. خطر وقتي بيشتر مي شود كه صاعقه از نزديكي “قلب” يا از “سر” وارد بدن شود.
صدمات ناشي از برخورد مستقيم صاعقه با شخص
با اصابت صاعقه به شخص ، ممكن است صدمات زير در بدن وي ايجاد شود:
۱ - ضربه مغزي :
كمتر پيش مي آيد كه صاعقه باعث ضربه مغزي شود . معمولا اين اتفاق زماني مي افتد كه صاعقه به “سر” مصدوم برخورد كند و اين نوع برخورد ، به ندرت روي مي دهد اما در چنين حالتي احتمال مرگ بسيار زياد است و احتمالا مصدوم در همان ساعات اوليه خواهد مرد. البته در مواردي هم شدت عارضه كمتر بوده و به صدمات مغزي خفيف تري ميانجامد ، هرچند اين صدمات نيز مي توانند بسيار جدي باشند و منجر به عواقبي چون فلج دائم و … شوند.
۲- ايست قلبي :
اين اتفاقي است كه براي بيشتر صاعقه زده ها رخ مي دهد . صاعقه مي تواند با عبور دادن جريان برق از قلب يا با وارد كردن ضربه و شوك قوي به آن ، باعث توقف تپش قلب شود.
۳- سوختگي :
تقريبا در تمام برخورد هاي مستقيم ، درصدي از سوختگي ديده مي شود. سوختگي ناشي از برخورد مستقيم صاعقه مي تواند بسيار شديد و عميق باشد يا بسيار خفيف و سطحي ؛ و اين از عجايب صاعقه است ؛گاه پيش مي آيد كه برخورد صاعقه ، شخص را به تكه اي گوشت سوخته و سياه رنگ تبديل مي كند و او را در دم مي كشد, اما درصد كمي از صاعقه زده ها دچار چنين سرنوشتي مي شوند . در بيشتر موارد صاعقه از قسمتي از بدن وارد و از قسمتي ديگر خارج مي شود و در طول مسير عبور خود تمام بافتها را از درون مي سوزاند ، در اين ميان هرچه اعضاي سوخته شده مهمتر باشند خطر بيشتر است,اما مواردي هم پيش مي آيد كه صاعقه به دليل سرعت زيادش تنها از سطح بدن عبور مي كند و جز يك سوختگي سطحي ، اثر ديگري از خود بر جاي نمي گذارد !
(13)
۴- خونريزي داخلي :
عبور جريان قوي برق از بافتهاي دروني بدن ، علت اصلي خونريزي داخلي ناشي از صاعقه است و مي توان گفت شمار زيادي از صاعقه زده ها دچار اين نوع جراحت مي شوند.
5- شوك :
كمترين اثر برق گرفتگي با چنين ولتاژبالایي, يك شوك شديد است كه در صورت معالجه نشدن منجر به بي هوشي ، كما و حتي مرگ مي شود.
۶- آسيب به دستگاه عصبي :
از ديگر عوارض برق گرفتگي با ولتاژ بالا ، صدمه ديدن دستگاه عصبي است.اگر اين آسيب در نخاع باشد مي تواند منجر به فلج كامل يا فلج اندام تحتاني شود و اگر اعصاب ساير نقاط بدن لطمه ببيند عوارض مختلفي ازجمله بي حسي در اندامها را به دنبال خواهد داشت.
7-مشكلات تنفسي :
آسيب ديدن بصل النخاع كه كنترل دستگاه تنفسي را بر عهده دارد ، ضايعه اي است كه باعث برهم خوردن نظم تنفس و حتي خفگي مي شود. همچنين صدمه ديدن “ريه” مي تواند باعث عفونت يا ساير مشكلات ريوي در آينده شود.
۸- ضايعات در چشم و گوش :
حرارت و ضربه ناشي از صاعقه مي تواند باعث پاره شدن پرده صماخ گوش و لطمه خوردن مويرگها و مردمك چشم شود كه اثر آن كري و كوري موقت يا دائم خواهد بود .
(14)
علائم و نشانه هاي فرد آسيب ديده
بر اساس شدت صدمات وارده ، تابلوي باليني متفاوت بوده و ممکن است فقط به صورت اختلال هوشياري گذرا و لحظه اي و احساس ضعف و بي حسي موقت باشد و اينکه سوختگي شديد ، ايست قلبي - تنفسي و مرگ رخ مي دهد . ميزان مرگ ومير کلي آن حدود ۳۰-۲۰ درصد بوده و در ۷۰ درصد قربانيان نجات يافته ، عوارض ماندگار بوجود خواهد آمد .
-اختلال عصبي ممکن است بصورت کاهش سطح هوشياري ، فراموشي ، تشنج ، سوزن سوزن يا گزگز شدن انتهاي دست و پا ، لکنت زبان ، خونريزيهاي مغزي و کما , نارسايي کليوي، شکستگي و دررفتگي استخوان ها و مفاصل و … باشد .
-اختلالات قلبي وعروقي بصورت نامنظم شدن ضربان قلب و افزايش فشار خون شديد مي باشد .
-شايعترين علت مرگ در اين افراد ايست تنفسي است . پوست از چند طريق ممکن است دچار ضايعه شود . شايعترين آن ، سوختگي حاصل از انتقال سطحي جريان الکتريکي است و همچنين سوختگي در نواحي مرطوب بدن ( زيربغل و کشاله ران ) ممکن است اتفاق بيافتد . در برخی موارد تشکیل اشکال عجیب رشته ای در روی بخشی از پوست بدن امکانپذیر است.
-بيش از ۵۰٪ قربانيان صاعقه دچار پارگي پرده گوش شده و همچنين ممکن است اختلال شنوايي در اثر جابجايي استخوانهاي گوش مياني بوجود آيد .
چگونه کمک درمانی کنیم ؟
-کليه مصدومين بايد در هر شرايطي به بيمارستان انتقال يابند و دست کم به مدت ۲۴ ساعت تحت نظر قرار گيرند . تنفس و نبض مصدوم ارزيابي شود و در صورت عدم وجود نبض و تنفس احياي قلبي - ريوي ( طبق دستورالعمل ) انجام گردد . در مصدومين حتماً بايد به فکر خونريزي داخلي بود .
-آسيبهاي ناشي از سوختگي ( طبق دستور العمل )را درمان نماييد و همچنين بايد مراقب آسيبهاي ستون فقرات و شکستگيها بوده و در صورت وجود آسيب طبق دستورالعمل مربوطه اقدام نمائيد .
(15)
برخی اقدامات و كمك هاي اوليه در مصدومین ناشی از صاعقه زدگی
-شعله احتمالی در لباس مصدوم را خاموش کنيد. لباس هاي سوخته و نيمه سوخته را از بدن او خارج نماييد و چنانچه ضربان قلب مصدوم متوقف شده باشد فوراً عمليات احياء را شروع کنيد.
-ناحيه سوخته بدن را با گاز استريل يا يک تکه پارچه تميز بپوشانيد و هرگونه شکستگي اندام ها را آتل بندي کنيد. توجه کنيد در فرد دچار برق گرفتگي احتمال آسيب مهره هاي گردني و متعاقباً فلج اندام ها بسيار زياد است؛ پس در حمل و نقل مصدوم تلاش کنيد هيچ گونه حرکتي به سر و گردن وي داده نشود.
- مصدومين فوق بايد پس از کمک هاي اوليه حتماً به بيمارستان منتقل شوند, چرا که برق گرفتگي مي تواند عوارض تأخيري خطرناکي داشته باشد.
نکته: جريان برق با ولتاژ بالاي کابل هاي صنعتي مي تواند تا چندين متر قوس الکتريکي داشته باشد. بنابراين به قربانيان اين نوع برق گرفتگي نبايد نزديک شد مگر اين که به طور رسمي اطلاع داده شود که برق قطع شده است. لازم به ذکر است عمليات نجات در فردي که دچار صاعقه زدگي شده، مشابه حالت برق گرفتگي است.
نکته : براساس مطالعات و بررسیهای به عمل آمده توسط متخصصین امر تعداد رعد و برق در هر لحظه در سراسر دنیا بین ۱۵۰۰ تا ۲۰۰۰ بار میباشد. به عبارت دیگر حدود ۶۰۰۰ جرقه الکتریکی در هر دقیقه در دنیا زده میشود. شدت جریان الکتریکی در رعد و برق ممکن است بین ۱۰۰۰۰ تا ۴۰۰۰۰ آمپر باشد (درحالی که حداکثر شدت جریان قابل تحمل معمولاً ازچند صد آمپر تجاوز نمیکند).
منابع:
_سایت رسمی فدراسیون کوهنوردی و صعودهای ورزشی اسلامی
_وبلاگ آوای کوهستان
_ وبلاگ گروه کوهنوردی گیلانا
_ سایت انجمن کوهنوردان ایران