Кіріспе

Атмосфера мен жер арасындағы электр разряды.

Найзағай соққысы немесе найзағай – атмосфера мен жер арасында электр разряды орын алатын найзағай құбылысы. Көбінесе олар кумулонимбус бұлтынан басталып, жерге түседі, мұндай жағдай бұлттан жерге (CG) найзағай деп аталады. Жерден бұлтқа (GC) найзағай – сирек кездесетін түрі, ол биік, жерге байланысты нысаннан басталып, бұлттарға жететін жоғары бағытталған разряд. Әлемдегі найзағай құбылыстарының шамамен 25% атмосфера мен жер бетіндегі нысандар арасында болады. Көбінесе бұл бұлт ішіндегі (IC) және бұлттан бұлтқа (CC) найзағайлар, онда разряд атмосфераның жоғары қабаттарында ғана жүзеге асады. Орташа есеппен, коммерциялық ұшақтар жылына кемінде бір рет найзағайға шалдығады, бірақ қазіргі заманғы инженериялық және конструкциялық шешімдер бұл азын қалдырады. Ұшақтың бұлттар арқылы өтуі тіпті найзағайдың пайда болуына себеп болуы мүмкін. Жеке найзағай құбылысы – "шақшын", ол күрделі, көп сатылы процесс, оның кейбір бөліктері толыққанды түсініксіз. Көптеген CG шақшындары тек бір физикалық нүктеге "соғады", ол "аяқталу" деп аталады. Негізгі өткізгіш арна, көрінетін және "соққы" деп аталатын жарқын, жылдам қозғалатын жарық, диаметрі шамамен 2,5 см (бір дюйм) ғана, бірақ оның қатты жарқырауынан адам көзіне және фотосуреттерде одан да үлкен болып көрінеді. Найзағай разряды әдетте бірнеше шақырымға жетеді, бірақ кейбір көлденең разряд түрлері ондаған шақырымға созылуы мүмкін. Барлық шақшын тек бір секундтың бір бөлігіне ғана созылады.

Электрлік және құрылымдық зақымданулар

Телефондар, модемдер, компьютерлер және басқа да электрондық құрылғылар шағыннан зақымдануы мүмкін, себебі зиянды артық ток телефон ұясы, Ethernet кабельі немесе электр розеткасы арқылы оларға жете алады. Жақыннан соққан нөсерлер, әсіресе "оң" нөсерлер кезінде, электромагниттік импульстарды (ЭМИ) тудыруы мүмкін. Шағын тоқтарының өсу жылдамдығы өте жоғары, шамамен микросекундына 40 кА. Сондықтан, шағын – тұрақты ток түрі болғанымен, мұндай токтарды өткізгіштер айқын беттік эффектіні көрсетеді, айнымалы ток сияқты, токтардың көп бөлігі өткізгіштің сыртқы қабаты арқылы өтеді. Электр сымдарының зақымдануынан басқа, қарастырылуы тиіс басқа да зақым түрлеріне құрылысқа келген зиян, өрт және мүлікке келген зиян жатады.

Алдын алу және азайту

Найзағайдан қорғау жүйелері саласы – адамзат құрылыстары мен қызметіне найзағайдың тигізетін зиянына байланысты бүкіл әлемде өте кең таралған үлкен индустрия. Найзағай, өлшенген қасиеттерінің диапазоны өте кең болатындықтан, тікелей әсер ете де, жанама салдарлар тудыра да алады; нысанды немесе процесті толығымен жоюға немесе тек қашық электронды сенсордың бұзылуына себеп болуы мүмкін; дауыл аймаққа жақындағанда және одан толық өткенше қызметкерлердің қауіпсіздігі үшін сыртқы жұмыстар тоқтатылуы мүмкін; көп көлемде сақталатын жанғыш заттарды тұтандыруға немесе маңызды сәттерде жабдықтың қалыпты жұмысына кедергі келтіруі мүмкін. Көптеген найзағайдан қорғау құрылғылары мен жүйелері жердегі физикалық құрылымдарды қорғайды, бірақ ұшақтардың ұшу кезіндегі қорғалуы ерекше жағдай болып табылады. Найзағайды атмосферада бақылауға бағытталған әрекеттер жасалғанмен, барлық тәжірибелер өте шектеулі нәтиже берді. Бұлт жасушаларымен тікелей күресу үшін қап-қара мен күміс йодиді кристалдары қолданылды және олар тікелей бұлттарға жоғарыдан ұшып өтетін ұшақтан таратылды. Қап-қара дауылдың электрлік көріністерін іштен жою үшін, ал күміс йодиді тұздау әдісі дауылдың механикалық күштерімен күресу үшін әзірленді.

Қорғау жүйелері

Жүздеген құрылғылар, соның ішінде найзағайдың зиянын азайту және найзағайдың бағытын өзгерту үшін найзағайдан қорғайтын таяқтар мен заряд тасымалдау жүйелері қолданылады. Найзағайдан қорғайтын таяқ (немесе найзағайдан қорғағыш) – бұл металл жолақ немесе таяқ, ол өткізгіштер және жерге қосылатын жүйе арқылы жерге қосылады, егер найзағай құрылысқа тисе, жерге қауіпсіз жол беру үшін қолданылады. Осы өнімдер класы көбінесе "құрсау" немесе "әуе терминалы" деп аталады. Найзағайдан қорғайтын таяқ немесе оның белгілі ойлап табушысы Бенджамин Франклиннің құрметіне аталған "Франклин таяғы" – жай ғана металл таяқ, және егер бұрынғыдай, найзағайдан қорғау жүйесіне қосылмаса, құрылысқа қосымша қорғаныс бермейді. Басқа атаулары: "жарықөткізгіш", "аррестер" және "төгіш"; алайда, жылдар бойы бұл атаулар найзағайдан қорғау саласындағы басқа өнімдерге немесе өнеркәсіптерге сіңірілген. Мысалы, найзағай аррестері көбінесе жоғары кернеулі электр желісіне тиген кезде жарылатын сақтандырғыш сілтемелерді білдіреді, бұл тізбекті ашу арқылы желідегі қымбат трансформаторларды қорғау үшін жасалған. Шындығында, бұл ауыр жұмысқа арналған импульстік қорғау құрылғысының ерте түрі болды. Заманауи аррестер, металл оксидтерінен жасалған, жүйедегі қалыпты кернеудің жерге түсуіне жол бермей, аномальды жоғары кернеудің импульстарын қауіпсіз түрде жерге жіберуге қабілетті. 1962 жылы АҚШ Әуе күштері екі соққыдан кейін итальяндық және түрік Юпитер MRBM ядролық қаруланған зымырандар орналасқан барлық жерлерге найзағайдың бағытын өзгертетін қорғаныш мұнараларын орналастырды.

Бақылау және ескерту жүйелері

Найзағайдың нақты қай жерде және қашан соғатынын болжау әлі де мүмкін емес. Дегенмен, найзағай соғу ықтималдығы белгілі бір деңгейден асып кеткенде хабарлау үшін әртүрлі күрделіліктегі өнімдер мен жүйелер жасалған. Бұл деңгей, аймақтың жағдайлары мен қалыпты жағдайларын ескере отырып, тәуекелді бағалау арқылы анықталады. Маңызды жетістіктердің бірі – жердегі және спутниктік бақылау құрылғылары арқылы жарқылдарды анықтау саласындағы жақсартулар. Найзағайлар мен атмосфералық жарқылдарды болжау мүмкін емес, бірақ соңғы 20 жылда осы технологиялардың қамтитын мәліметтерінің деңгейі едәуір артты. Көбінесе жақын маңдағы найзағайлармен байланысты болғанымен, бұлт жоқ сияқты күндері де найзағай соғуы мүмкін. Бұл құбылыс «көк аспаннан келген шаңқай» деп аталады; найзағай бұлттан 10 шақырымға дейін соға алады. Найзағай амплитудалық модуляция (AM) радиосигналдарына жиіліктік модуляция (FM) сигналдарына қарағанда әлдеқайда көп кедергі келтіреді, бұл жергілікті найзағайдың қарқындылығын бағалаудың оңай жолын ұсынады. Мұны істеу үшін стандартты AM орта толқын қабылдағышын тарату станциялары жоқ жиілікке қосып, статикалық арасында сықырлауды тыңдау керек. Қабылдағыш станцияға қосылған болса, күштірек немесе жақын жердегі найзағай соққылары да сықырлауға себеп болады. Төменгі жиіліктер жоғары жиіліктерге қарағанда жер бойымен әрі қарай таратылатындықтан, төменгі орта толқын (MW) жиіліктері (500–600 кГц диапазонында) найзағайдың ұзақ қашықтықта соққандарын анықтай алады; егер ұзын толқынды (153–279 кГц) диапазоны қолжетімді болса, оны пайдалану осы диапазонды одан да арттыра алады. Найзағайды анықтау жүйелері жасалған және оларды найзағай соғуы ерекше қауіп төндіретін жерлерде, мысалы, қоғамдық саябақтарда орнатуға болады. Мұндай жүйелер найзағай соғуына ықпал ететін жағдайларды анықтауға және жақын маңдағы адамдарға тиісті қорғанышқа тығылу үшін ескерту беруге арналған.

Ерекше оқиғалар

Барлық оқиғалар немесе зиян келтіруге күдікті жағдайлар төрт маңызды факторға байланысты "найзағай оқиғалары" деп аталады. Найзағайдың түсуіне қатысты сот-медициналық дәлелдер, ең жақсы зерттелген жағдайларда, өте шағын (қалам ұшынан кіші металл ойық) немесе нақты емес (қою түс) болуы мүмкін. Соққыға ұшқан нысан жарылуы мүмкін немесе одан кейін туған өрт барлық аз ғана дәлелдерді жоюы мүмкін, олар соққыдан кейін дереу қол жетімді болған. Жарық арнасы мен разрядтың өзі жарақаттанудың, тұтандырудың немесе зиян келтірудің жалғыз себептері емес, мысалы, жер ағындары немесе жанғыш заттардың жарылысы. Адамның сезімталдық қабілеті найзағайдың шараптық уақытындай жоғары емес, ал адамдардың осы оқиғаны байқау мүмкіндігі мидың оны қабылдау қабілетімен шектеледі. Найзағайды анықтау жүйелері спутниктік және құрлықтағы түрде іске қосылуда, бірақ олардың дәлдігі әлі де жүзден мыңдаған футқа дейін өлшенеді, бұл оларға түсу орнын нақты анықтауға сирек мүмкіндік береді. Сондықтан, мұндай жағдайларда бұл көбінесе нақты емес, бірақ найзағайдың болуы өте ықтимал, сондықтан оны "найзағай оқиғасы" деп жіктеу барлық мүмкіндіктерді қамтиды.

Жерге байланысты

1660 жылдары: 1660 жылы Жапонияның Осака қаласындағы оқ-дәрі қоймасын найзағай тұтандырды; нәтижесінде болған жарылыс қаланы өртеп жіберді. 1665 жылы найзағай тағы да қамалдың басты мұнарасына соқтығып, өртті тұтандырды, кейіннен ол іргетасына дейін өртенді. 1769 ж. Италияның Брешиа қаласында аса қауіпті найзағай оқиғасы болды. Найзағай Сент-Назаир шіркеуіне соқтығып, оның жертөлесіндегі 90 тонна оқ-дәріге от жақты; нәтижесінде болған жарылыстан 3000 адам қаза тауып, қаланың алтыдан бір бөлігі қирады. 1901 ж. Чикагода найзағайдан 11 адам қаза тауып, біреуінің белінен төменгі жағы паралич болды. 1902 ж. Эйфель мұнарасының жоғарғы бөлігі найзағайдан зақымданып, оны қайта құру қажет болды. 1970 жылдың 12 шілдесі: Швецияның орталық бөлігіндегі Орлунда радио хабар тарату станциясының басты діңгегі найзағай соққаннан кейін, оның іргетастық оқшаулағышы жойылғаннан кейін құлады. 1980 жылдың 30 маусымында Наймира ауданындағы Биего бастауыш мектебінде найзағайдан 11 оқушы қаза тапты. Тағы 50 оқушы жарақат алды, ал қалғандары психикалық жарақат алды. 1994 ж. 2 қарашада Мысырдың Дюрунка қаласында найзағай оқиғасы жанармай резервуарларының жарылуына әкеліп, 469 адамның қаза болуына себеп болды. 2005 жылдың 31 қазаны: Жаңа Оңтүстік Уэльс штатының Дорриго қаласына жақын Фернбрук шаруашылығында 68 сүт сиыры найзағайдың салдарынан өлді. Үш сиыр бірнеше сағатқа уақытша параличке түсті, бірақ толық жазылып кетті. Сиырлар найзағай соққан ағашқа жанында бас сауғалап тұрған. Топырақтың электр кедергісі жануар тінінен жоғары болады. Жерге үлкен мөлшерде энергия жіберілгенде, жануардың аяғынан бірнеше метр жоғары, оның денесі арқылы және басқа аяқтары арқылы электр тогына қарсы кедергі айтарлықтай төмендейді және жануар арқылы топыраққа қарағанда пропорционалды түрде көп ток өтеді. Бұл құбылыс, жердің потенциалдық көтерілуі деп аталады, үлкен жануарларға зиян келтіретін электр тогының соққысын тудыруы мүмкін. 2007 жылдың шілде айында Солтүстік-Батыс Пәкістанның шалғайдағы тау ауылы Ушари Дараға найзағай соғып, 30 адамға дейін қаза тапты. 2011 жылдың 8 маусымында Миссисипи штатының Шелби лагеріндегі оқу лагерінің ортасында найзағай соғып, 77 әскери-әуе күштері курсанттары ауруханаға түсті. 2013 жылдың ақпан айында Оңтүстік Африканың тоғыз баласы мектептегі крикет алаңында найзағай соққаннан кейін ауруханаға жатқызылды, алаңдағы бес бала және үйге бара жатқан төрт қыз жарақат алды. 2016 жылдың мамыр-маусым айларында Франкфурт маңындағы Rock am Ring фестивалі аймақта найзағайдың салдарынан кем дегенде 80 адам жарақаттанғаннан кейін тоқтатылды. Сонымен қатар, Францияда 11 бала және Германияда 3 ересек адам жарақат алды, ал Польшаның оңтүстігінде бір адам сол күндері қаза тапты. 2016 жылдың 26 тамызында Норвегияның орталық бөлігіндегі Хардангервиддада жабайы бұғылардың үйірігі соққыға ұшырап, 323 бұғы өлді. Норвегияның қоршаған ортаны қорғау агенттігінің өкілі Кьяртен Кнутсен мұндай өлім туралы естімегенін айтты. Ол бірнеше соққы болды ма, білмейтінін, бірақ олардың барлығы "бір сәтте" өлгенін айтты. 2017 ж.: Жүрек ритмі жолағында найзағайдың соққысын тікелей эфирде алғаш рет жасөспірім жігітте байқалды, оған нейрокардиогендік синкоп үшін жүрек мониторы ретінде ілмекті жазғыш орнатылған. 2018 ж.: Руандадағы жетінші күндік адвентистер шіркеуіне найзағай соғып, кем дегенде 16 адам қаза тауып, ондаған адам жарақат алды. 2021 ж.: Найзағай Англияның Блэкпул қаласында 9 жасар баланы далада өлтірді. 2021 ж.: Сәуір айында бүкіл Үндістанда найзағайдың соғуынан кем дегенде 76 адам қаза тапты; Раджастхандағы танымал туристік орын - Амер фортының күзет мұнарасында 23 адам, ал Уттар-Прадеш штатында 42 адам қаза тапты, ең көп 14 адам Аллахабад қаласында қаза тапты. Тағы 11 адам Мадхья-Прадеш штатында қаза тапты, олардың екеуі қой бағып жатқанда ағаш астында бас сауғалап тұрғанда қайтыс болды. 2021 ж.: 4 тамызда Бангладештегі Чапанаабгандж ауданының Шибгандж Упазиласында бір ғана найзағай соққысынан 17 адам қаза тапты; 16 адам сол жерде қайтыс болды, ал тағы біреуі басқаларды көріп жүргенде жүрек соғысынан қайтыс болды. 2022 ж.: 4 тамызда Вашингтонның Лафайетт алаңында ағашқа найзағай соғып, 3 адам қаза тауып, тағы бір адам жарақат алды. 2022 ж.: 5 тамызда Матансастағы мұнай қоймасындағы жанармай резервуарына найзағай соғып, өрт пен жарылыс болды, нәтижесінде кем дегенде бір адам қаза тауып, 125 адам жарақат алды. Сонымен қатар, 17 өрт сөндіруші жоғалып кетті. 2022 ж. 18 тамызда Флорида штатының Винтер-Спрингс қаласында найзағай ағашқа соғып, бір әйел қаза тауып, екі адам ауруханаға жеткізілді. 2023 ж.: 18 қыркүйекте Мексиканың Мичоакан штатындағы жағажайда найзағай соғып, мексикалық турист пен жергілікті гамак сатушы қаза тапты.

Ұшу кезінде

Ұшақтар көбінесе найзағайға шағылысып, зақымданусыз қалады, әдеттегі коммерциялық ұшақтар жылына кемінде бір рет найзағайға шағылысады. 2019 жылдың 5 мамырында: "Аэрофлот" авиакомпаниясының 1492 рейсі, "Сухой Суперджет 100" ұшағы, ұшу кезінде найзағайға шағылған, деп ұшқыш хабарлады. Бұл оның электр жүйесіне нұқсан келтіріп, ұшқыштарды төтенше қонуға мәжбүр етті. Ұшақ жерге қатты құлап, өртеніп кетті, жалын ұшу-қону жолағындағы ұшақты толық жалмап алды. Борттағы 78 адамның 41-і қаза тапты.

Ең көп зардап шеккен адам

1983 жылы қайтыс болған ұлттық саябақ күзетшісі Рой Салливан жеті әртүрлі шағыннан аман қалғандықтан Гиннес рекордтары кітабына енген. Оның денесінде көптеген жарақаттар болған.

Ең ұзын найзағай

2020 жылы АҚШ-тың оңтүстігінде тіркелген бір найзағай осы күнге дейін анықталған ең ұзын найзағай рекордын орнатты. Найзағай Миссисипи, Луизиана және Техас штаттары арқылы 768 километрге (477 миль) созылды, бірақ ол бұлттар арасында болғандықтан жерге тимеген. Дүниежүзілік метеорологиялық ұйым оның рекордтық екенін 2022 жылдың қаңтарында растады.