аметр їх - 10-ти км і більше. Частина купчасті хмари розташовується над нульовою ізотермою атмосфери, що сприяє утворенню твердофазної води (сніжинки, крупа, градини). Купчасті хмара при цьому трансформується в купчасто-дощова, в якому аерозольні частинки води на висоті нижче нульової ізотерми укрупнені до діаметра ~ 1 мм за рахунок злиття дрібніших - діаметром ~ 50 мкм.
У купчасто-дощові хмари за рахунок потужних повітряних потоків йде сильна трібоелектрізація частинок, складових дисперсну фазу хмарного аерозолю. При цьому можуть створюватися флуктуації як позитивних, так і негативних зарядів, що мають у поперечнику кілометрові розміри. Напруженість електричного поля між сусідніми флуктуаціями і землею при різнойменних зарядах досягає 9 О‡ 10 5 В/м і більше, що сприяє виникненню газового електричного розряду - блискавки.
Розвиток розряду, наприклад, із хмари, на землю починається з освіти стримера (від англ. stream - текти, проноситися), який з більшою швидкістю (до 10 6 м/с) починає рух у повітрі до заряду протилежного знака. Стример ще НЕ блискавка, а лише її лідер, що забезпечує за рахунок фотоіонізації повітря звивистий і розгалужених токопроводной канал в атмосфері. По каналу лідера розвивається з поверхні землі головний поворотний удар блискавки, який і переносить основний електричний заряд купчасто-дощової хмари.
Швидкість поширення головного удару досягає 10 8 м/с, а сила електричного струму становить при цьому ~ 2 в€™ 10 5 А. Через соті частки секунди описаний процес повторюється багато разів. У середньому блискавка складається з трьох головних ударів (розрядів).
Після описаних процесів починається відновлення колишнього значення напруженості електричного поля, яке відбувається ~ 7 с і ситуація повторюється. Закінчуються грозові розряди тоді, коли знижується потужність конвективних потоків повітря за рахунок охолодження поверхні землі опадами, або коли витрачається накопичений заряд атмосферної електрики.
13.6.2.2 Небезпека розрядів атмосферної електрики
При грозовому розряді протягом короткого проміжку часу (~ 100 мкс) при величині електричного струму блискавки ~ 2 в€™ 10 5 А в розрядному каналі розвивається температура до 30000 В° С. За рахунок цього швидко розширюється нагріте повітря і виникає вибухова хвиля (грім), здатна виробляти локальні руйнування об'єктів при прямих ударах у них блискавки.
Висока температура блискавки є потужним імпульсом займання всіх горючих речовин, що призводить до вибухів і пожеж на виробництві, а також в побуті і в природних умовах (наприклад, масштабні лісові пожежі).
Прямі удари блискавки (ПУМ) можуть викликати людські жертви. Небезпечними факторами також є вторинні прояви блискавки у вигляді електростатичної і електромагнітної індукції.
Електростатична індукція проявляється тим, що на ізольованих від землі металевих предметах наводяться небезпечні електричні потенціали, внаслідок чого можливе іскріння між окремими провідними елементами конструкцій та обладнання, що може викликати вибухи і пожежі.
У результаті електромагнітної індукції, зумовленої швидкою зміною сили струму блискавки, в металевих незамкнутих контурах наводиться ЕРС, що призводить до небезпеки іскроутворення між ними в місцях зближення цих контурів.
Під час ударів блискавки в різні об'єкти, що знаходяться далеко від виробничих будівель і споруд, можливо проникнення (занесення) електричних потенціалів в них по зовнішнім металевим споруд і комунікацій - естакадах, монорейки і канатів підвісних доріг, трубопроводах, оболонкам електричних кабелів і ін
Крім зазначених небезпек грозові розряди знижують безпеку польотів авіації, викликають порушення роботи ліній електропередачі та зв'язку, генерують інтенсивні радіоперешкоди та ін
13.6.2.2 Захист виробничих будівель і споруд від блискавки (млніезащіта)
блискавкозахисту називається комплекс захисних пристроїв, призначених для забезпечення безпеки людей, збереження матеріалів, обладнання, споруд і будівель від можливих загорянь і руйнувань, викликаних впливом блискавки.
При розробці засобів блискавкозахисту всі захищені об'єкти поділяються на дві групи:
звичайні об'єкти (житлові та адміністративні будівлі та споруди, висотою не> 60 м, призначені для промислового і сільськогосподарського виробництва, і торгівлі);
спеціальні об'єкти, що представляють небезпеку для безпосереднього оточення, а також для соціальної та фізичної навколишнього середовища, в яких при ударі блискавки можуть статися шкідливі біологічні, хімічні і радіоактивні викиди. До спеціальним об'єктів відносяться також будівлі висотою> 60 м, ігрові майданчика, що будуються.
За рівнем захисту від ПУМ звичайні об'єкти поділяються на чотири класи:
I - надійність захисту 0,98;
II - наді...
