Блискавка-це яскрава і потужна сила природи, здатна пронизати небо і вдарити в будь-яку точку Землі. На жаль, часто об'єктом її уваги стають дерева. Але чому блискавка з такою перевагою вибирає їх в якості своїх цілей?
Однією з основних причин є те, що дерева мають велику здатність залучати електричну енергію. Дуже часто вони ростуть найбільш високо в ландшафті і створюють ідеальні умови для розрядів блискавки. Тому дерева служать свого роду маяками для блискавки, яка зганяє свій заряд в стовбур і кореневу систему.
Крім того, всередині стовбура дерева знаходиться безліч будівельних елементів, таких як водяні канали, судини і клітини. Ці елементи служать шляхами передачі електричної енергії і ведуть її від крони до коріння. Однак, коли виникає блискавка, величезна кількість енергії пронизує стовбур дерева, викликаючи його розрив і спалювання.
Чому блискавка розщеплює дерево?
Коли блискавка потрапляє в дерево, вона проникає в його стовбур і наповнює його електричним струмом. Деревина, з якої складається стовбур дерева, містить багато води. Коли електричний струм проходить через воду, вона нагрівається і перетворюється на пару. Пара створює тиск всередині стовбура і може викликати його тріщину або вибух.
Крім того, блискавка може розщепити дерево через ефект, який називається "деревоморфізм". Коли блискавка потрапляє в стовбур дерева, вона може пройти через його судини, які служать для передачі води та поживних речовин від коренів до листя. При цьому блискавка створює пар і розпечені гази, які миттєво розширюються всередині судин, що призводить до їх розриву і, як наслідок, до розщеплення дерева.
Однак не всі дерева так легко розщеплюються від блискавки. Деякі дерева мають більш міцну структуру або більш густу деревину, що робить їх менш схильними до розривів. Крім того, якщо дерево знаходиться в сприятливій для росту місцевості і має здорову кореневу систему, воно може витримати удар блискавки без серйозних пошкоджень.
Причини удару блискавки
- Висота дерев: дерева, як правило, є найвищими об'єктами в ландшафті, що робить їх привабливими для блискавки під час грози.
- Вологість: дерева містять велику кількість вологи, особливо в своїй центральній частині-стовбурі. Вода хороший провідник електрики, тому блискавка вибирає Дерева для випуску своєї енергії.
- Провідність дерев: висока концентрація електролітів всередині дерев сприяє їх провідності. Це робить дерева особливо вразливими до блискавки.
- Форма: форма дерев, з широко розкинутими гілками, створює велику поверхню, яку блискавка може вибрати як шлях на землю. Крім того, різкі кути і розгалуження можуть викликати зосередження струму в цих місцях, що робить дерево більш імовірною мішенню для блискавки.
- Місце розташування: дерева, що знаходяться у відкритих або ізольованих місцях, можуть залучити удар блискавки. Блискавка має тенденцію віддавати перевагу об'єктам, які виділяються з навколишнього середовища.
Удар блискавки може завдати серйозної шкоди дереву, призвести до його пошкодження або навіть руйнування. Тому важливо вживати відповідних заходів безпеки при знаходженні поруч з деревами під час грози.
Чому дерево є мішенню блискавки
- Висота: Дерева часто ростуть значно вище навколишньої рослинності та споруд. На висоті дерева стають більш доступними для електричного розряду блискавки, оскільки блискавка шукає найближчий і найбільш провідний об'єкт, щоб покинути хмару.
- Структура: Внутрішня структура дерев грає також велику роль. Центральний стрижень, званий стволом, служить хорошим провідником електрики. Крім того, дерева мають розгалужені коріння і велику поверхню листя, що сприяє формуванню і поширенню електричних розрядів.
- Вміст вологи: Дерева містять велику кількість вологи, що приваблює блискавки. Вода хороший провідник електрики, і наявність вологи в дереві робить його більш привабливим для блискавки.
Коли блискавка вдаряє в дерево, вона може завдати серйозної шкоди. Електричний розряд проходить через стовбур і коріння, розігріваючи деревину і викликаючи пар і випаровування, що призводить до вибухового розщеплення дерева. Удар блискавки може завдати шкоди стовбуру, корінню або гілкам, іноді навіть повністю руйнуючи дерево.
Тому, через свою висоту, структуру і вміст вологи, дерева стають частими цілями блискавок. Однак, не всі дерева стають жертвами блискавки. Дерева з наявністю металевих предметів поблизу, таких як паркани або дроти, можуть залучати блискавки більше, ніж їх оточення.
Сила розряду блискавки
Коли блискавка вдаряє в дерево, її сила проникає через стовбур і поступово поширюється по гілках і коріння. Дуже сильний розряд може викликати спалах, що супроводжується гучним звуком, і пошкодження дерева.
При ударі блискавки виникають колосальні температури, що досягають декількох тисяч градусів Цельсія. Це призводить до нагрівання внутрішніх тканин дерева, яке в свою чергу викликає швидке розширення вологи, що міститься в клітинах. Це призводить до вибуху дерева, розколювання стовбура на кілька частин або уламків гілок.
Коли удар блискавки проходить через дерево, він також викликає потужну електричну дугу, яка йде шляхом найменшого опору. В результаті деревина може бути розділена на кілька частин або навіть розірвана на осколки. Це пояснює, чому удар блискавки часто розщеплює дерево.
Крім розривів і Суцільний уламки, удар блискавки може залишити на дереві глибокі опіки і місця, де крона залишається розірваною і пошкодженою.
Силу розряду блискавки також можуть підвищувати інші фактори, такі як вітрове навантаження, наявність вологи в дереві і його стан здоров'я. Таким чином, дерева, які виглядають нормальними і здоровими, також можуть бути схильні до руйнівного впливу удару блискавки.
Важливо пам'ятати, що удар блискавки в дерева є природним явищем, і природа ретельно адаптувала дерева до таких розрядів. Деякі дерева мають величезну еластичність, яка дозволяє їм "вистрибувати" з ударної зони, а також мають спеціальні структури, що сприяють розсіюванню електричної енергії.
Внутрішні структурні особливості дерева
Зовні дерево може виглядати потужним і міцним, проте його внутрішня структура не так міцна, як здається. При ударі блискавки дерево піддається величезним силам, які можуть привести до його розщеплення.
Усередині стовбура дерева знаходиться деревина, яка складається з волокон і трубчастих клітин. Ці клітини служать для транспортування води та поживних речовин по всьому дереву. Незважаючи на свою міцність, деревина не має достатньої гнучкості для поглинання та розподілу енергії, що виділяється при ударі блискавки.
Крім того, дерево має гілки та коріння, які також можуть бути схильні до удару блискавки. Гілки та коріння складаються з більш м'якої та менш міцної тканини, тому вони більш вразливі до руйнівних сил блискавки.
Коли блискавка потрапляє в дерево, величезна кількість енергії моментально вивільняється. Це призводить до розігрівання тканин і випаровування рідини всередині деревини. В результаті утворюються пара і гази, які створюють значний тиск всередині дерева.
Внутрішні сили і тиск викликають пробої і розриви в деревині, що ведуть до розщеплення дерева на частини. Розщеплення може відбуватися як уздовж стовбура, так і гілок і коренів, залежно від того, де саме удар блискавки був найсильнішим.
Цей процес розщеплення може бути дуже швидким і руйнівним, і часто залишає дерево з розірваною корою і оголеними внутрішніми шарами. Тому дерево є часто обраним об'єктом для удару блискавки, тому що його внутрішня структура погано пристосована до обробки такої величезної енергії.
Ефект теплового розриву
Коли блискавка вдаряє в дерево, вона проникає через його крону і каркас. В результаті відбувається раптове підвищення температури, яке викликає швидке нагрівання внутрішніх тканин дерева. Теплове розширення, викликане цим нагріванням, призводить до розриву дерева.
Розрив відбувається через диференціального розширення вологої і сухої деревини. Волога деревина має більш високий вміст води, ніж суха деревина. Коли тепло блискавки швидко нагріває деревину, що містить воду, ця вода перетворюється на пару і створює тиск всередині стовбура дерева.
| Блискавка | Дерево |
| Удар | Тепло |
| Підвищення температури | Нагрівання вологої деревини |
| Теплове розширення | Розрив |
Тиск від пари викликає розрив у деревині, діючи як вибухова хвиля. Це призводить до поділу дерева на кілька частин і заподіює значні пошкодження.
Ефект теплового розриву також може сприяти пожежі дерева після удару блискавки. Багато випадків лісових пожеж було спричинено ударами блискавки, які спричинили розрив дерева, а потім пожежі від залишків теплових іскор.
Цей ефект є однією з причин, чому дерева так часто розщеплюються під впливом блискавки. Він демонструє силу і руйнівність електричної стихії, а також показує, наскільки вразливим може бути живе створіння перед нею.
Як зменшити ризик руйнування дерев блискавкою
Блискавка може завдати серйозної шкоди і навіть знищити дерева. Однак, існують способи зменшення ризику руйнування дерев блискавкою.
1. Видалення пошкоджених гілок
Пошкоджені і хворі гілки більш схильні до удару блискавки, тому регулярне обрізання і видалення таких гілок допоможе зменшити ризик руйнування дерев блискавкою.
2. Використання блискавковідводів
Блискавковідводи можуть запобігти прямому потраплянню блискавки в дерево. Розташуйте блискавковідводи поблизу дерев і підключіть їх до заземлення, щоб відводити блискавку від дерев.
3. Висаджування блискавкозахисних рослин
Деякі рослини, такі як дуби, волоський горіх і сосни, мають більш високу стійкість до ударів блискавок. Спробуйте висадити такі рослини поруч з деревами, щоб зменшити ймовірність руйнування.
4. Підтримка здорових дерев
Здорові дерева мають більше шансів вижити при ударі блискавки. Належний догляд, регулярне поливання та захист від шкідників допоможуть зберегти дерева здоровими та збільшать їх здатність пережити блискавичну бурю.
Необхідно відзначити, що, незважаючи на всі запобіжні заходи, неможливо повністю виключити ризик руйнування дерев блискавкою. Однак, прийняття цих профілактичних заходів допоможе значно знизити ймовірність удару блискавки і пошкодження дерев.